BRPI0707635A2 - liberaÇço pulmonar de inibidor de alfa-1 proteinase - Google Patents

Abstract

LIBERAÇçO PULMONAR DE INIBIDOR DE ALFA-1 PROTEINASE. A presente invenção se refere a um sistema que compreende uma composição farmacêutica que compreende um inibidor de alfa-1 proteinase purificado, estável, ativo (API) em uma forma de uma solução estéril pronta para usar e um nebulizador para inalação, e aos métodos de uso deste para tratar doenças pulmonares.

Description

"LIBERAÇÃO PULMONAR DE INIBIDOR DE ALFA-1 PROTEINASE"

Campo da Invenção

A presente invenção se refere a um sistema e métodos de tratar doenças pulmona-res compreendendo a administração de uma composição líquida pronta para o uso compre-endendo inibidor de alfa-1 proteinase (API) em forma de aerossol em um nebulizador. Ascomposições de API são adaptadas para otimizar a liberação do ingrediente ativo aos pul-mões.

Antecedentes da Invenção

Inibidor de Alfa-1 Proteinase e Doença Pulmonar

Inibidor de alfa-1 proteinase (API)1 também conhecido como Alfa-1-antitripsina(A1AT, AAT) e inibidor de serina proteinase, é uma proteína derivada de protoplasma per-tencendo à família de inibidores de serina proteinase. Ele é uma glicoproteína tendo umpeso molecular médio de 50.600 daltons, produzido pelo fígado e segregado no sistemacirculatório. A proteína é uma cadeia de polipeptídeo único, para quais várias de unidadesde oligossacarídeo são ligações covalentemente. API tem um papel destruição de tecidocontrolado através de serina proteinases endógenas, e é o inibidor de serina proteinasemais prevalecente em plasma sangüíneo. API inibem, inter alia, tripsina, quimiotripsina, vá-rios tipos de elastases, colagenase de pele, renina, urocinase e protease de linfócitos depolimorfonuclear.

API é atualmente empregado terapeuticamente para o tratamento de enfisema pul-monar em pacientes que têm uma deficiência de API genética, também conhecido comoAlfa-1 Deficiência de Antitripsina ou Enfisema Congênito. API purificado foi aprovado paraterapia de substituição (também conhecido como "terapia de aumento") nestes pacientes. Opapel endógeno de API é para regular a atividade de elastase de neutrófilo, que decom-põem as proteínas estranhas presente no pulmão. Na ausência de quantidades suficientesde API, o tecido pulmonar decompõe elastase, que com o passar do tempo resulta em danode tecido pulmonar crônica e enfisema.

API foi também proposto como um tratamento para pacientes de fibrose cística (CF)que sofre de sinusite e infecções de endobrônquicas recorrentes. A causa principal de mor-bidez e mortalidade entre pacientes de CF é doenças pulmonares. Os pacientes de CF car-regam uma mutação no gene de CFTR, resultando em um mal funcionamento da proteínade CTFR, transporte de sal água defeituoso e as secreções espessas decorrente no pul-mão.

O defeito de membrana causado pela mutação de CFTR conduz a inflamação e in-fecção pulmonar crônica. Em indivíduos normais, elastase segregado por neutrófilos comrespeito a infecção é neutralizado por API. API é conhecido para penetrar no tecido pulmo-nar e mostrar sua atividade dentro deste tecido. Em pacientes com CF, entretanto, a res-posta inflamatória desregulada subjuga a protease normal (elastase)/antiprotease (API) e-quilíbrio. O ciclo anormal é destrutivamente auto-perpetuante e conduz à acumulação deelastase no pulmão e finalmente para dano de tecido, destruição da arquitetura pulmonar,disfunção pulmonar grave e, finalmente, morte. API suplementar pode reduzir os efeito de-letério associados com quantidades excessivas de elastase. Pedido internacional WO2005/027821 a um dos requerentes da presente invenção ensina uma composição nova deinibidor de alfa-1 proteinase (API) ativo, purificado, estável para administração intravenosa einalação, e processa a sua preparação. Esse pedido ensina uma formulação de aerossolcompreendendo cerca de 10% a cerca de 20% de API. Os teores de WO 2005/027821 sãoincorporados aqui por referência na sua totalidade.

API é atualmente administrado intravenosamente. Por exemplo, as marcas de ini-bidor de Alfa-1 Proteinase humana Aralast®, Zemaira® e Prolastin® são formulações intrave-nosas indicadas para terapia de aumento em pacientes tendo deficiência congênita de APIcom enfisema evidente clinicamente. Uma formulação de API para administração eficaz eminalação é altamente desejada, e não ainda disponível comercialmente devido aos proble-mas em quantidade adequada obtida, dispersão e atividade da proteína. O Pedido Interna-cional W02005048985 descreve as composições compreendendo API, que também com-preende um carboidrato estabilizante, um tensoativo e um antioxidante para estabilizar o APIpara o uso como um terapêutico, onde a composição é formulada preferivelmente para seradministrada através de inalação.

Liberação Pulmonar de Composições Farmacêuticas

O Pedido Internacional WO 01/34232 para alguns dos requerentes da presente in-venção, os teores das quais são incorporados aqui por referência na sua totalidade, descre-ve um nebulizador de inalação fornecendo uma quantidade aumentada de aerossol duranteinalação ao mesmo tempo em que minimizando ambas perdas de aerossol durante exala-ção e a droga residual no reservatório nebulizador. O nebulizador inclui um gerador de ae-rossol que vaporizar o líquido através de um diafragma de vibração em tamanhos de partí-cula que são liberação eficazmente aos pulmões. Este nebulizador é atualmente comercia-lizado sob o nome comercial eFlow®. O Jato clássico e nebulizadores ultra-sônico têm adesvantagem de desnaturação potencialmente o agente ativo por forças de cisalhamentoelevado Qato e nebulizadores ultra-sônico) e aumento de temperatura (nebulizadores ultra-sônico). O eFlow® incorpora um mecanismo de aerossolização "suave" que minimiza a ex-posição da droga para tensões de cisalhamento reduzindo-se as tensões de cisalhamento ea tempo de residência nos campos de cisalhamento e não aquece a formulação líquida. OsPedidos Internacionais WO 03/026832; WO 2004/014569; WO 2004/052436 e Patente U.S.5.518.179 descrevem aspectos adicionais da tecnologia eFlow®. O uso do nebulizador des-crito em WO 01/34232 é exemplificado com uma solução de salbutamol/sulfato e uma sus-pensão de budesonida. O Anti-tripsina alfa é listada como um agente ativo potencial para ouso com aquele nebulizador.

A Patente U.S. No. 6.655.379 descreve um método e dispositivo para a liberaçãopulmonar de uma formulação de agente ativo onde a taxa de fluxo inspiratório da formulaçãode agente ativa é menor do que 17 litros/min. A formulação de agente ativo pode ser forne-cida em pó seco, em forma nebulizado, ou na forma de partículas aerossolizadas na misturacom um propelente. Essa invenção é exemplificada em conjugação com pó de insulina ina-lável.

Conseqüentemente, permanece uma necessidade imprópria para aerossóis inalá-veis para liberação pulmonar conveniente e eficaz de API em uma forma ativa.

Sumario da Invenção

A presente invenção se refere a um sistema e métodos de tratar doenças pulmona-res em um indivíduo em necessidade. O sistema e métodos fornecem administração aoindivíduo de uma composição compreendendo API na forma de um aerossol. O aerossol éproduzido através de nebulização a composição de API em um nebulizador eletrônico. Par-ticularmente, o nebulizador é nebulizador eletrônico eFlow®, como descrito no Pedido Inter-nacional WO 01/34232, e a composição de API é uma solução de pronto para o uso com-preendendo API ativo, altamente puro como descrito no Pedido Internacional WO2005/027821.

A presente invenção descreve um sistema de inalação fornecendo quantidades ele-vadas de API ativo dentro do local desejado dos tecidos pulmonares, desse modo facilitandoum tratamento eficaz de doenças pulmonares assim.

A invenção é baseada na parte na descrição inesperada a qual liberação pulmonarde uma composição compreendendo menor do que 10% (em peso/volume) nebulizado APIno nebulizador eFlow® é eficaz e efetivo. A composição de API é preferivelmente uma com-posição líquida esterilizada de pronto para uso que compreendendo API ativo, altamentepuro. A presente invenção mostra agora que a atividade de API após nebulização perma-nece a cerca de 90% da atividade antes da nebulização, e, devido à pureza elevada dacomposição há nenhuma evidência de dímeros, oligômeros ou agregados formados no ae-rossol de API como um resultado do processo de nebulização. Além disso, a maioria degotas de aerossol está em uma faixa de tamanho de menos do que 5 μηη e mais especifica-mente entre 1 e 4 μηι que facilita captação máxima nas regiões pulmonares periféricas.Vantajosamente, empregando o sistema da presente invenção reduz tempo de inalação de-vido a uma taxa de produção líquida elevada e liberação eficaz do API ativo para o pulmão.

Além disso, a pureza elevada e atividade elevada do API em combinação com ascaracterísticas únicas do nebulizador, incluindo aerossolização de membrana de vibraçãoprincipal "suave" que resulta em tensões de cisalhamento baixo em moléculas de proteína,segurança e garante eficácia elevada. A formulação líquida estável de pronto para o uso,compreendendo API ativo, altamente puro é conveniente e fornece precisão de dosagemmelhorada comparada com produtos liofilizados.

A despeito dos esforços de desenvolvimento consideráveis durante a última déca-da, outras formas de API inaladas não têm ainda sido mostrado para ter êxito. A combina-ção de um dispositivo de liberação eficaz e rápido com API ativo, altamente puro e estávelem formulação líquida pronto para o use embalada em frascos de dose predeterminadostambém fornece aceitação melhorada e complacência por pacientes comparados as admi-nistrações intravenosas e tentativas anteriores para terapias de API inaladas.

Conseqüentemente, em um aspecto a presente invenção fornece um sistema parao tratamento de doenças pulmonares compreendendo:

a) uma composição farmacêutica compreende um inibidor de alfa-1 proteinase ativo(API), purificado, estável em uma forma de uma solução estéril pronto para o uso; e

b) um nebulizador de inalação compreendendo

i) um gerador de aerossol compreendendo: um recipiente de armazenamento líqui-do compreendendo a composição farmacêutica líquida; um diafragma tendo um primeirolado e um segundo lado oposto, o diafragma tendo uma pluralidade de aberturas estendidanela do primeiro lado para o segundo lado, onde o primeiro lado é conectado ao recipientede armazenamento líquido tal que o líquido carregado no recipiente de armazenamento Ii-quido entra em contato com o primeiro lado do diafragma; e um gerador de vibração capazde vibrar o diafragma de forma que o líquido carregado no recipiente de armazenamentolíquido é vaporizado no segundo lado do diafragma através das aberturas do diafragma;

ii) uma câmara misturando na qual o gerador de aerossol expele o referido aeros-sol, a câmara misturando em contato com o segundo lado do diafragma;

iii) uma válvula de inalação que é aberta para permitir uma invasão de ar ambientena câmara misturando durante uma fase de inalação e é fechada para prevenir o escape doreferido aerossol da câmara misturando durante uma fase de exalação; e

iv) uma válvula de exalação que é aberta para permitir a descarga do ar respiratóriode um paciente nos ambiente durante a fase de exalação e é fechada para prevenir umainvasão de ar ambiente durante a fase de inalação;

onde a composição farmacêutica é nebulizadõ pelo nebulizador de inalação paraformar uma composição de aerossol.

De acordo com certas modalidades, a composição líquida é embalada em uma do-se de unidade pré-esterilizada.

Em uma modalidade o API na composição farmacêutica é purificado de uma mistu-ra parcialmente purificada de proteínas por um processo compreendendo cromatografia emuma pluralidade de resinas de permuta de íons, como descrito no Pedido Internacional WO2005/027821 a um dos requerentes da presente invenção. Como descrito naquela inven-ção, o API na composição farmacêutica é purificado preferivelmente de uma mistura parci-almente purificada de proteínas por um processo compreendendo cromatografia em pelomenos duas resinas de permuta de ânion e pelo menos uma resina permuta de cátion.

Em uma modalidade a concentração de API na composição farmacêutica é menosdo que 10% (em peso por volume; w/v). Em certas modalidades a concentração de APIestá entre cerca de 1% a cerca de 5%, preferivelmente cerca de 2%. Em outra modalidadeo pH da composição farmacêutica está na faixa de 6,5-7,5. Ainda em outra modalidade, acomposição farmacêutica é destituída de um estabilizador de proteína.

De acordo com uma modalidade o AAT purificado é pelo menos 90% puro. De a-cordo com as modalidades preferidas o AAT purificado é pelo menos 95%, mais preferivel-mente pelo menos 99% puro. De acordo com algumas modalidades, pelo menos 90% doAPI estão em sua forma ativa.

Em outra modalidade o diâmetro médio de massa da distribuição de tamanho degotícula de aerossol é menos do que cerca de 5 μηι; preferivelmente a diâmetro médio demassa das gotas de aerossol está entre cerca de 1 μηι e cerca de 4 μπι, mais preferivelmen-te entre cerca de 2,0 μίτι e cerca de 3,5 μηι e mais preferivelmente entre cerca de 2,5 μηη acerca de 3,3 μτη. Além disso, uma distribuição de tamanho de gotícula muito estreita foiencontrada (refletida por uns desvios padrão geométricos baixos notávelmente (GSD)) per-mitindo para liberação objetiva da droga aos pulmões fundos. De acordo com uma modali-dade, o GSD é menor do que cerca de 2,0. De acordo com outra modalidade, o GSD é me-nor do que cerca de 1,7.

De acordo com outra modalidade, pelo menos uma fração de 50%, preferivelmente60%, mais preferivelmente 70% e mais da dose nominal carregada de API é dissolvida emgotas tendo um diâmetro de cerca de 1,1 μΐη a cerca de 4,7 μΐη.

De acordo com outro aspecto, a presente invenção fornece um método para tratardoenças pulmonares ou distúrbio compreendendo:

Fornecer um sistema compreendendo a) uma composição farmacêutica compreen-dendo um inibidor de alfa-1 proteinase ativo, purificado, estável em uma forma de uma solu-ção estéril de pronto para o uso; e b) um nebulizador de inalação compreendendo

i) um gerador de aerossol compreendendo: um recipiente de armazenamento líqui-do compreendendo a composição farmacêutica líquida; um diafragma tendo um primeirolado e um segundo lado oposto, o diafragma tendo uma pluralidade de aberturas estendidanela do primeiro lado para o segundo lado, onde o primeiro lado é conectado ao recipientede armazenamento líquido tal que o líquido carregado no recipiente de armazenamento lí-quido entra em contato com o primeiro lado do diafragma; e um gerador de vibração capazde vibrar o diafragma de forma que o líquido carregado no recipiente de armazenamentolíquido é vaporizado no segundo lado do diafragma através das aberturas do diafragma;

ii) uma câmara misturando na qual o gerador de aerossol expele o referido aeros-sol, a câmara misturando em contato com o segundo lado do diafragma;

iii) uma válvula de inalação que é aberta para permitir uma invasão de ar ambientena câmara misturando durante uma fase de inalação e é fechada para prevenir o escape doreferido aerossol da câmara misturando durante uma fase de exalação; e

iv) uma válvula de exalação que é aberta para permitir a descarga do ar respiratóriode um paciente nos ambiente durante a fase de exalação e é fechada para prevenir umainvasão de ar ambiente durante a fase de inalação; e

administrando a um indivíduo em necessidade deste um quantidade terapeutica-mente efetiva da composição de aerossol compreendendo inibidor de alfa-1 proteinase atra-vés de meios de liberação do referido sistema.

Em uma incorporação, pelo menos 50% da dose nominal carregada de API podeser liberado ao indivíduo, preferivelmente 60% e mais preferivelmente 70% ou mais do API éliberado ao indivíduo. De acordo com uma modalidade atualmente preferida, o API é absor-vido por tecidos pulmonares do indivíduo.

De acordo com certas modalidades, a doença ou distúrbio pulmonar é selecionadodo grupo consistindo em enfisema, incluindo enfisema herdado; doença pulmonar obstrutivacrônica (COPD); bronquiectasia (dilatação crônica dos tubos bronquiais); distúrbios ou do-enças pulmonares fibróticas incluindo fibrose cística, fibrose pulmonar intersticial e sarcoido-se; tuberculose; e doenças pulmonares secundárias a HIV.

API é requerido para equilibrar a concentração de excesso de elastase de neutrófilopresente durante episódios de inflamação e tensão que ocorre em doenças pulmonares nafase de irritação. As quantidades elevadas de API ativo que pode ser liberado no tecidopulmonar pelo sistema e método da presente invenção altamente adequado para tratar do-enças pulmonares na fase de irritação.

De acordo com certas modalidades, o método e/ou sistema é empregado para tra-tar uma doença pulmonar em uma fase de irritação aguda da doença. De acordo com umamodalidade, a doença é selecionada do grupo consistindo em enfisema, distúrbio pulmonarobstrutiva crônica (COPD), bronquiectasia, outro parenquimático ou doenças pulmonaresfibróticas incluindo fibrose cística, fibrose pulmonar intersticial e sarcoidose, tuberculose edoenças pulmonares secundários a HIV.

Em uma incorporação um indivíduo é um indivíduo humano. O indivíduo humanopode ser um adulto, uma criança ou uma criança jovem.

Estas e outras modalidades da presente invenção tornarão evidentes junto com adescrição e reivindicações que seguem.

Breve Descrição da FigurasFIGURA 1 mostra o perfil de liberação de droga após simulação de respiração comAPI.

Descrição Detalhada da Invenção

A presente invenção descreve um sistema e métodos de tratar uma doença pulmo-nar em um indivíduo em necessidade deste, compreendendo a administração de uma com-posição farmacêutica líquida de pronto para o uso compreendendo um inibidor de alfa-1 pro-teinase (API) ativo, purificado, estável, na forma de um aerossol produzido por nebulizaçãoa composição de API, particularmente nebulização a composição de API em um nebulizadoreFlow®.

A rotina de inalação para o tratamento de doenças respiratórias tem várias vanta-gens sob outras rotinas de administração, especificamente administração de IV: liberação deInalação esta voltada ao sítio de marcação, tal que há absorção sistêmica desprezível e e-feitos colaterais são minimizados; requer doses terapêuticas inferior, e desse modo há umamaior disponibilidade de produto; fornece alívio rápido de sintomas e tolerância boa espera-da; é mais forma mais conveniente para pacientes desse modo complacência melhor é es-perada; e reduz custos de tratamento como resultado de utilização eficaz de uma droga caraempregando API estável, purificado com um nebulizador altamente eficaz tal como o e-Flow®.

Em princípio um sistema terapeuticamente efetivo para liberação pulmonar de inibi-dor de alfa-1 proteinase aerossolizado exibirá as propriedades seguintes:

1. As gotas de aerossol matem atividade elevada de inibidor de alfa-1 proteinase:uma atividade de maior do que 90% é desejado;

2. A nebulização não promove oligomerização, agregação ou dímeroização de API;

3. Tamanho de gotícula média de aerossol de pelo menos 5 μίτι;

4. Fração respirável de pelo menos 80%;

5. Um movimento balístico muito baixo caracterizado na qual menos do que 2% dadroga dissolvida ou dispersa nas gotas de aerossol pode ser capturada em um porto de in-dução (isto é, orofaringe artificial) de um projétil de cascata;

6. Tempo de tratamento único, curto de cerca de 10 minutos ou menos.

A presente invenção fornece um sistema compreendendo puro API liberado atravésdo nebulizador eFlow® exibindo, inter alia, as propriedades vantajosas mencionados acima.Adicionalmente, a presente invenção também fornece uma composição líquida compreen-dendo API a uma concentração de menos do que 10% em peso/volume, preferivelmenteuma composição líquida de pronto para o uso.

A atividade elevada e pureza da composição de API em combinação com o meca-nismo de aerossolização de membrana vibrando suave garante liberação de API ativo alta-mente. A formulação líquida estável de pronto para o uso é conveniente para uso e obvias oproblema de preparação de dose e precisão de dose. ,

Definições

Para que esta invenção possa ser entendida melhor, os termos e definições seguin-tes fornecidos aqui.

Como empregado aqui, o termo "Inibidor de Alfa-1 Proteinase" (API), também co-nhecido como "alfa-1 antitripsina" (AAT), se refere a um glicoproteína produzido pelo fígadoe segregado no sistema circulatório. API pertence à família de Inibidor de Serina proteinase(Serpin) de inibidores de proteolítico. Este glicoproteína consistindo em uma cadeia de poli-peptídeo única contendo um resíduo de cisteína e 12-13% de carboidrato do peso moleculartotal. API tem três sítios de N-glicosilação em resíduos de asparagina 46, 83 e 247, queestão ocupados por misturas de bi- complexo e glicanos de triantenari. Dá origem as iso-formas de API múltiplo, tendo ponto isoelétrico na faixa de 4,0 a 5,0. Os monossacarídeosde glicano incluem ácido de N-acetilglicosamina, manose, galactose, fucose e siálico. APIserve como um substrato de pseudo para elastase; ataques elastase a alça de centro reati-vo da molécula de API clivando-se a ligação entre resíduos de metionina358 - serina359 paraformar um complexo de API-elastase.

O termo "glicoproteína" como empregado aqui se refere a uma proteína ou ligaçãode peptídeo covalentemente a um carboidrato. O carboidrato pode ser monomérico oucomposto de oligossacarídeos.

O termo nebulizador "eFlow®" se refere ao nebulizador descrito no Pedido interna-cional WO 01/34232. O termo "nebulizador de inalação" se refere a um nebulizador com-preendendo os elementos básicos do nebulizador de eFlow® e qualquer nebulizador equiva-lente. Os termos "liberação pulmonar" e "liberação respiratória" se refere a liberação de APIa um paciente através de inalação pela boca e nos pulmões.

Os termos "trata" e "tratamento" inclui prevenção, aliviando, melhorando, parando,contendo, retardando ou invertendo a progressão, ou reduzindo a severidade de condiçõespatológicas descrita acima. Como tal, estes métodos incluem ambas administração terapêu-tico médico (agudo)e/ou profiláctico (prevenção) como apropriado.

Os termos "fibrose cística" ou "CF" se refere a um distúrbio recessivo autossômicoherdado causado por mutações na codificação de gene o regulador de condução de trans-membrana de fibrose cística (CFTR) canal de cloreto.

O termo "enfisema" se refere a uma condição patológica dos pulmões em qual háuma diminuição em função respiratória e freqüentemente falta de ar devido a um aumentoanormal no tamanho dos espaços de ar, causado por expansão irreversível dos alvéolose/ou pela destruição de paredes alveolares através de elastase de neutrófilo.

O termo "COPD" ou "doença pulmonar obstrutiva crônica" se refere a doença pul-monar caracterizada por obstrução ao fluxo de ar que interfere com respiração normal.COPD é a quarta causa principal de morte na América, reivindicando as vidas de 120.000Americanos em 2002. O fumar é o fator de risco primário para COPD com cerca de 80% a90% de mortes de COPD são causadas por fumo.

O termo "bronquiectasia" se refere a um distúrbio congênito ou adquirido associadocom dilatação bronquial anormal com destruição de parede bronquial e inflamação detransmural. A decisão funcional mais importante de anatomia de via aérea alterada é purifi-cação prejudicada severamente de secreções da árvore bronquial.

"Tuberculose" ou "TB" se refere à doença causada pela bactéria M. tuberculosis.TB é uma infecção bacteriana no ar, crônica.

Como empregado aqui, o termo "irritação" se refere a um aumento na severidadede sintomas durante um curso de uma doença que é principalmente associado com umaagravação de qualidade de vida. As irritações são bastante freqüentes em pacientes comdoenças de pulmão crônicas e mais especificamente em API os pacientes deficientes. Pordefinição, as irritações são simplesmente uma agravação e/ou aumento em sintomas.

Enfisema e Deficiência de API

A enfisema é uma condição patológica dos pulmões marcada por um aumento a-normal no tamanho do espaço de ar, resultando em respiração difícil e uma suscetibilidadeaumentada a infecção. Pode ser causado por expansão irreversível dos alvéolos ou peladestruição de paredes alveolares. A enfisema congênito, também conhecido como deficiên-cia ou enfisema herdada de Alfa-1 Antitripsina (AAT), é um distúrbio genético que aumenta orisco de desenvolver uma variedade de doenças incluindo enfisema pulmonar e cirrose dofígado. É causado através de mutação na codificação do gene para API, o inibidor de serinaproteinase principal do corpo ou serpina. Este gene é localizado no braço longo de cromos-somo 14 do genoma humano. A deficiência genética pode resultar em doença do fígadoameaçadora da vida nas crianças e adultos ou em doença pulmonar em adultos. Em suaforma clássica, uma mutação herdada do gene de API causa a construção de API anormaldentro do hepatócitos do fígado. O fígado é a fonte principal de API circulante e este pro-blema de transporte conduz para níveis inferior de API no sangue e tecido. Várias mutaçõesdo gene de API existem, a maioria deles associado com deficiência em API circulante. Osgenótipos que conduz à produção de uma proteína que é disfuncional como um inibidor deelastase e causa risco aumento de enfisema, porém são libertados a um nível normal à cir-culação foi também identificado. Foi estimado que no US somente há aproximadamente100.000 indivíduos severamente deficiente e aproximadamente 25 milhões de veículos depelo menos um gene deficiente para API, e número similar foi sugerido para a populaçãoEuropéia (Sandhaus 2004, supra). O modelo de patogênese de proteinase clássico de enfi-sema congênito esta baseado em insuficiência do corpo para neutralizar atividade enzimáti-ca relacionada por elastase, o elastase sendo relacionada de leucócitos de polimorfonuclearatraído aos alvéolos pulmonares durante infecções. Baseado na natureza do evento ativo ea fisiologia celular de API como um inibidor de elastase foi sugerido recentemente que APItambém está funcionando como um reagente de fase aguda.

Fibrose cística

De acordo com outra modalidade, o método da presente invenção é empregado pa-ra tratar doenças pulmonares e distúrbios associados com fibrose cística.

O defeito de membrana causado pela mutação de CFTR conduz a inflamação pul-monar crônica e infecção. A infecção respiratória crônica inferior provoca uma resposta in-flamatória persistente na via aérea, resultando em doença obstrutiva crônica. Como diminu-ição de reservas pulmonar, os pacientes de CF tornam-se propenso a episódios de irritação,CARACTERIZADO por piorar os sintomas de infecção respiratória, particularmente porPseudomonas aeruginosa, acompanhado por declínio agudo em função de pulmão.

A perda de função pulmonar é uma causa primária de morte em pacientes que so-frem de fibrose cística. Os pacientes com um Volume Expiratório Forçado em um segundo(FEVI) abaixo de 30% do seu valor predito tendo uma mortalidade de 2-anos de maior doque 50%. A taxa de mortalidade atual é 1,2 mortes por 100 pacientes por ano; a sobrevi-vência média é 32 anos. Das mortes nas quais um caso foi especificado, 94% foram devidoa insuficiência cardiorespiratória. A insuficiência respiratória é caracterizada aumentando-sedispnéia, hipoxemia e elevação de PC02 arterial. Durante seu tempo de vida, os pacientesde CF são restringidos nas atividades dia a dia devido a função pulmonar reduzida e infec-ções pulmonares constantes como um resultado da sua condição.

Um dos efeitos colaterais principais de infecção crônica associada com CF é a pre-sença crônica de neutrófilos fagocitário nos pulmões com respeito a infecções bacterianas ea liberação de vários quimioatrativos. Estes leucócitos segregam elastase, que tem o po-tencial para destruir o tecido elástico do pulmão. Além disso, os neutrófilos de pacientes CFcom foram mostrados estar em um estado de responsabilidade aumentada e tende a des-granula mais prontamente, libertando elastase destruindo tecido. Desse modo, os pacientescom CF aparecem ter um estado de desregulado da resposta inflamatória, que decide a pro-tease normal (elastase)/antiprotease (API) equilíbrio, conduzindo à acumulação de elastaseno pulmão e no final das contas para dano de tecido.

Os estudos anteriores têm mostrado que muitos dos danos pulmonares em resulta-dos de CF da presença de elastase não neutralizada e outra protease. O ciclo anormal éestrutivamente auto-perpetuando e auto-expandindo: aumentado elastase conduzindo aorecrutamento de mais neutrófilos para o pulmão que sucessivamente segrega protease adi-cionais. Este ciclo também decide a protease normal natural (elastase)/antiprotease equili-brado conduzindo a destruição da arquitetura pulmonar, disfunção orgânica pulmonar gravee no final das contas morte. Foi sugerido que suplemento de API adicional possa reduzir osefeito deletério associados com quantidades excessivas de elastase.

Preferivelmente1 API é administrado aos pacientes de CF pela rotina de inalação.Foi previamente demonstrado (McEIvaney e outros, 1991) que alfa-anti-tripsina de aerosso-Iizado produzido aos pacientes de fibrose cística eliminando elastase de neutrófilo no fluidode revestimento epitelial respiratório (ELF)1 restaurado a capacidade de elastase de anti-neutrófilo no ELF e reservar o efeito inibitório do ELF na capacidade de neutrófilos paracombater infecções de Pseudomonas efetivamente. Vantajosamente, as composições deaerossol compreendendo API ativo podem ser produzidas facilmente empregando o sistemada presente invenção.

Bronauiectasia

Bronquiectasia é uma dilatação anormal do proximal bronchi de tamanho médio (>2mm em diâmetro) causado por destruição dos componentes musculares e elásticos das pa-redes bronquiais. Pode ser congênito ou adquirido.

Bronquiectasia congênito normalmente afeta as crianças e crianças jovens e resultado controle de desenvolvimento da árvore bronquial. As formas de ocorrência mais comumocorrem nos adultos e crianças mais velhas e requerem um insulto infeccioso, dano de dre-nagem, obstrução de via aérea, e/ou um defeito em defesa hospedeira. Isto resulta em da-no aos componentes musculares e elásticos da parede bronquial ambos do agente infeccio-so estimulante e da resposta hospedeira. O último pode ser médio em parte por citocinasinflamatório, óxido nítrico, e protease de neutrofílico. Adicionalmente, o tecido alveolar peri-brônquica pode ser danificado, resultando em fibrose de peribrônquica difusa.

O resultado é dilatação bronquial anormal com destruição de parede bronquial e in-flamação de transmural. A decisão funcional mais importante de anatomia de via aérea alte-rada é purificação prejudicada severamente de secreções da árvore bronquial.

Tuberculose

Tuberculose (TB) tem re-emergido recentemente como um problema de saúde pú-blica. A maioria das pessoas que são infetadas com Mycobacterium tuberculosis protege abactéria sem sintomas porém muitas doenças de TB ativas desenvolvem. Cada ano, 8 mi-lhões de pessoa mundial desenvolve TB ativo e 3 milhões de dado.

Os casos de TB gotejando rapidamente nos 1940s e 1950s quando as primeiras te-rapias antibióticas efetivas para TB forem introduzidas. Em 1985 o número de TB ativo cau-sa nos Estados Unidos inicia o risco novamente. Várias forças, freqüentemente relaciona-das, foram atrás do ressurgimento de TB. Por exemplo, os indivíduos com HIV/AIDS são TBativo particularmente vulnerável.

O problema de resistência de droga multi de M. tuberculosis é outro fator no re-aparecimento da doença. TB Multidroga resistente (MDR-TB) é muito mais difícil para curar.

O tratamento para requer MDR-TB freqüentemente o uso de droga TB especial, todos dosquais pode produzir efeitos colaterais sérios. Para curar MDR-TB1 pacientes podem ter paratoma vários antibióticos, pelo menos três para os quais as bactérias ainda respondem, diari-amente para até dois anos. Porém, ainda com este tratamento, cerca de 40% de MDR-TBmorrerão, que é a mesma como para pacientes com TB padrão que não recebe tratamento.

A terapia paliativa para estes pacientes é necessário.

Preparação de API

De acordo com um aspecto da presente invenção uma composição estável purifi-cada de API é fornecido. Preferivelmente, uma composição líquida de purificado, estável deAPI é fornecida. O Pedido Internacional WO 2005/027821, para um dos requeridos da pre-sente invenção, fornece composições farmacêuticas compreendendo um API ativo, purifica-do, estável, em uma forma de uma solução estéril pronto para o uso. WO 2005/027821também fornece processo, que combina remoção de substâncias contaminadas (isto é, lipí-dios, lipoproteínas e outras proteínas) e separação de ativo de API inativo através das eta-pas cromatografia seqüencial. O processo descrito naquela invenção é adequado para umaprodução de ampla escala de API.

A mistura de proteínas das quais o API é purificado é preferivelmente pasta deCohn Fraction IV-1, porém pode incluir outro Cohn Fractions, separadamente ou em combi-nação; plasma sangüíneo humano; frações de plasma; ou qualquer preparação de proteínacontendo API. Por exemplo, o processo é aplicável a purificação de API humano recombi-nante do leite de animais transgênicos.

Pelo fato de que o pedido, a mistura de proteínas compreendendo API é dispersoem um médio aquoso, preferivelmente água, em uma relação dentre cerca de 20 a cerca de35 litros por cerca de 1 kg de matéria prima, preferivelmente pasta de Cohn Fraction IV-1. OpH da dispersão é ajustado a uma faixa de pH de cerca de 8,0 a cerca de 9,5. O ajuste depH estabilizado o API e promove a dissolução do API na dispersão, desse modo aumentan-do o rendimento de produção. A dispersão pode ocorre em uma temperatura elevada den-tre 30°C e 40°C, para aumento adicional em solubilidade de API.

Uma vantagem particular daquele processo é a eliminação de contaminantes ousubprodutos de outra maneira compromete a eficiência do processo de purificação de API.

Em particular, preparações de pasta de Cohn Fraction IV-1 contêm uma quantidade signifi-cante do Apo A-1 lipoproteína, que tem o efeito de fluxo de coluna comprometendo e capa-cidade durante purificação. Outras proteínas não desejadas tal como albumina e transferri-na são também presentes na preparação de pasta. Removendo uma porção de tais conta-minantes de acordo com a invenção descrita em WO 2005/027821 é realizado por duas eta-pas: (a) remover lipídios e lipoproteínas contaminado por agente de remoção de lipídio e (b)precipitar uma porção de proteína contaminada da dispersão aquosa contendo API. A re-moção de proteínas contaminadas, sem perda de API, facilita uma redução significante emescala de equipamento, por exemplo, tamanho de coluna.

O precipitado que forma pode ser separado através de meios convencionais tal co-mo centrifugação ou filtração, e é então descartado. O sobrenadante está pronto para puri-ficação adicional, por exemplo uma resina de permuta de ânion. O API é então eluído dacoluna. A solução é tratada para reduzir seu teor de água e altera a composição iônica atra-vés de meios convencionais tal como através de diafiltração, ultrafiltração, liofilização, etc.,

ou combinações deste.

De acordo com uma modalidade, o efluente contendo API obtido após a primeiracromatografia de permuta de ânion é concentrado através de ultrafiltração. O retentado éentão água pura contra diafiltrada para alcançar condutividade dentro da faixa de cerca de3,5 a cerca de 4,5 mS/cm.

Para também purifica a solução contendo API obtida após a primeira cromatografiade permuta de ânion a solução é carregada em uma resina de troca de cátion com o mesmotipo de tampão empregado para a etapa de permuta de ânion, tendo pH apropriado e condu-tividade tal para permitir o API para passar e ser lavado com o fluxo total de tampão, aomesmo tempo em que as substâncias contaminadas são mantidas na resina de permuta decátion.

A solução contendo API obtida após a cromatografia de permuta de cátion pode sertratada para reduzir seu teor de água. De acordo com uma modalidade, a solução está con-centrada através de ultrafiltração.

A cromatografia de permuta de íon é também empregada para separa API ativo deAPI inativo. Que a invenção adicional compreende métodos para separar API ativo de ou-tras substâncias contaminadas, incluindo compostos de solvente/detergente empregadopara inativação viral. Tal separação é alcançada pela segunda cromatografia de permuta deânion. O eluído de API da segunda etapa de cromatografia de permuta de ânion não é en-tão somente altamente ativo, porém também altamente puro.

Através do processo daquela invenção somente um tipo de tampão é empregado,com ajuste de pH e condutividade como requerido através das várias etapas do processo.Os termos "um tipo" "mesmo tipo" ou "único tipo" de tampão são empregados alternadamen-te, e se refere a um tampão com uma espécie de ânion específico.

De acordo com uma modalidade, o tampão é qualquer combinação de ácido/saladequada que fornece capacidade de tampão aceitável nas faixas de pH requerido atravésdo processo de purificação de API. Preferivelmente, o tampão empregado através do pro-cesso não é tampão com base no citrato, mais preferivelmente o ânion de tampão é acetato.

De acordo com uma modalidade, o processo daquela invenção adicional compre-ende remoção viral e/ou etapas de inativação virais. Os métodos para remoção viral e inati-vação são conhecidos na técnica.Um método para remoção viral é filtração, preferivelmente nanofiltragem, removen-do ambos os vírus envolvidos e não envolvidos. De acordo com uma modalidade, a etapade remoção viral compreende filtração. De acordo com outra modalidade, a etapa de remo-ção viral é realizada após a cromatografia de permuta de cátion. Tipicamente, a solução defluxo total de permuta de cátion contendo API é concentrado, e então nanofiltrado.

De acordo com uma modalidade, o método de inativação viral empregado compre-ende um tratamento de solvente/detergente (S/D). A etapa de inativação viral é preferivel-mente realizada antes de carregar a solução na segunda resina de permuta de ânion. Deacordo com uma modalidade, o detergente empregado é polisorbato e o solvente é Tri-n-Butil-Fosfato (TnBP). De acordo com outra modalidade, o polisorbato é polisorbato 80. Deacordo com a modalidade de Polisorbato 80 pode ser adicionado a cerca de 0,8% a cercade 1,3% em volume por peso (v/w) da mistura resultante e TnBP pode ser adicionado decerca de 0,2% a cerca de 0,4% em peso por peso da mistura resultante.

A solução contendo API ativo, purificado obtido após a segunda cromatografia depermuta de ânion pode ser também processada para obter uma composição farmacêuticapara usos terapêuticos, diagnósticos, ou outros. Para preparar o produto para administra-ção terapêutica o processo também compreende as etapas de alterando a composição iôni-ca da solução contendo API ativo, purificado para conter um íon compatível e esterilizandofisiologicamente a solução resulte. O API purificado obtém pelo o processo daquela inven-ção é altamente estável.

De acordo com uma modalidade, a composição farmacêutica descrita em WO2005/0278 e empregada com o sistema e métodos da presente invenção compreende pelomenos 90% puro, preferivelmente 95% puro, mais preferivelmente 99% puro de API. Deacordo com outra modalidade, pelo menos 90% do API estão em sua forma ativa.

Composições Farmacêuticas e Métodos de Tratamento

O termo "composição farmacêutico" é pretendido a ser empregada aqui em seusentido mais amplo para incluir preparações contendo uma composição de proteína de a-cordo com esta invenção empregada para propósitos terapêuticos. A composição farma-cêutica pretendida para uso terapêutico deve conter uma quantidade terapêutica de API, istoé, aquela quantidade necessária para medidas de saúde preventiva ou curativa.

Como empregado aqui, o termo "quantidade terapeuticamente efetiva" se refere auma quantidade de uma proteína ou formulação de proteína ou composição que é efetivopara tratar uma condição em um organismo vivo para quando é administrado durante algumperíodo de tempo.

As composições farmacêuticas da presente invenção podem ser fabricadas atravésdos processos conhecidos na técnica, por exemplo por meio de mistura convencional, pro-cesses dissolvendo, granulando, moagem, pulverizando, fabricação de drágea, levigação,emulsificante, encapsulando, capturando ou liofilização.

As composições farmacêuticas para o uso de acordo com a presente invenção des-se modo podem ser formuladas em maneira convencional empregando um ou mais veículosou diluente aceitáveis compreendendo excipientes e auxiliares que facilitam o processo doscompostos ativos em preparações, que podem ser empregadas farmaceuticamente. A pró-pria formulação é dependente na rotina de administração selecionada. De acordo com cer-tas modalidades atualmente preferidas, as composições farmacêuticas da presente inven-ção são formuladas em uma forma adequadas para inalação.

As composições farmacêuticas contendo API descritas em WO 2005/027821 a umdos requerentes da presente invenção é vantajosa sobre até aqui a preparação contendoAPI conhecido, como o API é altamente estável também quando a composição é mantidaem um líquido. Conseqüentemente, não é necessário a Iiofilizar a preparação de API paraarmazenamento estável em uma forma de um pó. Subseqüentemente, há nenhuma neces-sidade para restabelecer o pó a um líquido antes do uso para administração parenteral oupara inalação. De acordo com certa modalidade preferida, composição farmacêutica líquidade pronto para o uso é empregada com o sistema da presente invenção. A composiçãofarmacêutica líquida pode ser embalada em frascos de dose de unidade pré-esterilizadacontendo 0,25 - 10 ml feita de materiais de vidro ou polimérico ou carregado em polietilenoou qualquer outra fabricação de frasco de polímero adequado, por exemplo, por um proces-so de isolamento de carga por sopro, geralmente empregada para soluções de inalação depronto para o uso, tendo teores de volume típicos de 0,25 ml a 5 ml.

Como descrito aqui acima, API é empregado para o tratamento de doenças pulmo-nares. Quando administrado intravenosamente, a maioria do API nunca alcança o pulmão.Foi estimulado que somente 2% da dose administrada intravenosamente alcança o pulmão(Hubbard & Crystal, 1990).

Conseqüentemente, a administração de API pela rotina de inalação pode ser maisbenéfica como alcança a via respiratória inferior. A presente invenção descreve agora rotinade inalação que requer abaixe doses terapêuticas menor de API e desse modo o forneci-mento raro de plasma humano derivado de API deve ser disponível para o tratamento demais pacientes. Esta rotina de administração pode ser também mais efetiva em elastaseneutrófilo neutralizado, e desse modo o sistema e métodos da presente invenção são alta-mente adequados para tratar doenças pulmonares em períodos de irritação. Além disso, aadministração através de inalação é mais simples e menos estressante para o paciente quea rotina intravenosa e deve reduz a carga no sistema de cuidado médico local (requerendo-se menos fornecimento clínico).

As formulações de composições farmacêuticas para administração pela rotina deinalação são conhecidas na técnica. Em geral, para administração através de inalação, osingredientes ativos são liberados na forma de um spray de aerossol de um inalador de dosedosados pressurizada com o uso de um propelente adequado, por exemplo, diclorodifluoro-metano, triclorofluorometano, dicloro-tetrafluoroetano ou dióxido carbono, em forma de póadministrado empregando um inalador de pó seco ou, em forma de aerossol líquido aquosoempregando um nebulizador. Os nebulizadores para liberação de aerossol líquido podemser categorizados como operado de nebulizadores de jato um fluxo pressurizado de ar queempregando um compressor portátil ou provisão de ar central em um hospital, nebulizadoresultra-sônico incorporando um piezo-cristal para fornece a energia para gerar o aerossol deuma fonte ultra-sônica, e nebulizadores eletrônico novo baseado no princípio de uma mem-brana de vibração perfurada, tal como o nebulizador eFlow®. Todos os princípios de nebuli-zação envolvem a solução aquosa sendo exposta para tensão de cisalhamento, que podemafetar negativamente a natureza delicada de proteínas tal como API. Entretanto, a presenteinvenção descreve agora que o princípio de membrana de vibração incorporado no nebuli-zador eFlow® pode manter a integridade da estrutura de proteína API e, desse modo, é me-Ihor adequado para administração pulmonar do API.

Surpreendentemente, a presente invenção descreve agora empregando nebuliza-dor eFlow® para aerosolizando a formulação de API estável, altamente purificado (80mg/4ml), cerca de 70% da dose nominal carregada pode ser ex bocal liberado baseado emum simulado senoidal (inalação: exalação = 1:1) respiração padrão aplicando 15 respirató-rios/min e um volume relativo e 500 ml. Cerca de 60% da dose nebulizada í dissolvido emgotas de 5 μΐη ou menos indicando que estas gotas podem ser depositadas nos pulmões. Aeficiência global do sistema da presente invenção é superior sobre até aqui os sistemas deinalação conhecidos, por exemplo, o sistema de administração de inalação "Akita" associadocom um nebulizador PARI LC STAR feito sob encomenda. O contrário a corrente propostodos sistemas, ò resíduo de droga é somente cerca de 15% ou menos, considerando que emum nebulizador de jato como a LC STAR empregada em combinação com Akita, o resíduo épelo menos 40% ou mais da dose carregada resulte em uma dose de liberação menor emgotas de 5 μηη ou menos comparado ao sistema da presente invenção. Esta nova caracte-rística permite para uma administração de droga mais eficaz e econômica quando empre-gando eFlow® em combinação com o API.

As condições operacionais para liberação de uma dose de inalação adequada vari-am de acordo com o tipo de dispositivo mecânico empregado. Para alguns sistemas de libe-ração de aerossol, tal como nebulizadores, a freqüência de administração e período opera-cional será ditada principalmente pela quantidade da composição ativa (API de acordo coma presente invenção) por volume de unidade no aerossol. Tipicamente, o mais elevado aconcentração da proteína na solução de nebulizador o mais curto é o período operacional.Alguns dispositivos tal como inaladores de dose dosada podem produzir concentrações deaerossol mais elevadas que outros e desse modo será operado durante períodos mais cur-tos para determinar o resultado desejado. A presente invenção descreve agora que forne-cendo composição compreendendo menos do que cerca de 10%, preferivelmente menos doque cerca de 5% de nebulizado altamente purificado, API estável, no nebulizador eFlow® éaltamente eficaz e efetivo em doença pulmonar tratada.

De acordo com uma modalidade, o método e/ou sistema da presente invenção éempregado para tratar enfisema pulmonar. É conhecido que os pacientes com deficiênciade API têm um baixo nível de API e uma carga elevada de neutrófilos em suas vias respira-tórias mais baixas. Esta observação de suportes a hipótese que uma deficiência de APIpredispõe um paciente a enfisema alterando-se o equilíbrio entre elastase neutrófilo e elas-tase anti-neutrófilo na via respiratória mais baixa. Considerando que as pessoas normaistêm um elastase anti-neutrófilo adequado avaliado para proteger a via respiratória mais bai-xa, esses com deficiência de API não fazem, permitindo o elastase neutrófilo para destruirtecido pulmonar. Desse modo, fornecendo ao paciente com deficiência de API endógenocom API exogenico na dose correta e local pode superar os efeitos danosos de tal deficiência.

Os princípios da invenção podem ser melhor entendidos com referência para osexemplos não limitando abaixo.

Exemplos

Abreviações: As abreviações seguintes são empregadas aqui.

ACI: Projétil de Cascata de Andersen.

Perda de Aerossol: Quantidade de droga encontrada em filtros expiratórios em umaexperiência de simulação de respiração (mg ou%), isto é, perdas de droga ao ambiente.

API: Inibidor de Alfa-1 Protease.

Resíduo de droga: massa de Droga (mg) mantida no nebulizador após nebulização.

GSD: Desvio padrão Geométrico, medida da distribuição de tamanho de gotícula.

MMD: Diâmetro Médio de Massa, calculado da distribuição de tamanho de gotículadeterminada por medidas de difração de laser (μηι).

MMAD: Diâmetro Aerodinâmico de Médio de Massa, calculado da distribuição detamanho de gotícula determinada por medidas de projeção de cascata (μπι).

NGI: Próximo Projétil Farmacêutico de Geração.

RF: Fração Respirável, porcentagem de massa de aerossol com tamanho de gotí-cula < 5μπι.

r.h.: Umidade relativa.

Exemplo 1: captação de API de nebulizado de solução de API com nebulizador e-Flow®

IntroduçãoO estudo descrito aqui abaixo examinado as características de nebulização de umasolução de Inibidor de Alfa-1 Protease (API) quando nebulizado com nebulizador eletrônicoeFlow® (PARI GmbH, Alemanha, uma companhia especializada em liberação de droga nasale pulmonar).

O grupo de experiências foi realizado empregando uma formulação líquida de Inibi-dor de alfa-1 proteinase (API)1 também adequado para injeção (Kamada Ltd., Israel). O ina-Iador eletrônico eFlow® empregado é um sistema de nebulizador eletrônico com base emuma principal membrana de vibração, como descrito no Pedido de Patente Internacional WO01/34232. eFlow® é designado para melhorar a eficiência de liberação e utilização de umadroga de aerossolizado. Isto é alcançados por uma tecnologia de membrana de vibraçãogerada um aerossol com uma distribuição de tamanho de gotícula muito estreita, expressa-da por um GSD menor comparado a nebulizadores jato (1,7 vs. 2,1) (Balcke, e outros,2004). A configuração única do nebulizador eFlow® resulta em uma redução na porcenta-gem de gota grossa e elevação da porcentagem de gotas muito fina, e desse modo facilitaum alvo melhor do ingrediente farmacêutico ativo, particularmente API, para o pulmão. Istoé particularmente importante para drogas caras de disponibilidade limitada, tal como Inibidorde Alfa-1 Protease.

Este estudo foi designado para responder as questões seguintes:

1. atividade de proteína API é mantida em nebulização pelo eFlow®?

2. Que quantidade de API é realizada em gotas menor do que 5 μίτι (dose respirá-vel in-vitro)?

3. Enlate um tamanho de gotícula desejado de cerca de 2,5 μΐη - 3,5 μπι seja al-cançado?

4. Que quantidade de alcances de API a boca de um paciente quando fornecendouma dose de 80mg/4ml?

5. Quanto tempo é requerido para cada sessão de nebulização?

O desempenho de liberação de nebulizadores depende do padrão de corrente de arde um paciente de respiração relativa; entretanto, um simulador de respiração foi emprega-do para determinar a dose da liberação de e o tempo requerido para nebulização a quanti-dade total de uma composição de droga, particularmente uma composição de droga líquida.Uma manobra de respiração padronizada foi examinada para determinar a dose de libera-ção, o resíduo de droga no dispositivo e a perda de aerossol durante exalação (coletado emfiltros de "exalação" para assegurar recuperação da quantidade de droga). Um ensaio adi-cional foi conduzido empregando um padrão respiratório com inalação reduzida e um tempode exalação prolongado, que imitam o padrão respiratório de um paciente de enfisema.

Materiais

Nebulizadores eletrônico eFlow® (PARI, Head No. 42008, 42012 e 42013)Unidades de controle (PARI, Ser. Nos. DBH5AB0043, DBH5AB0029 eDBH5AB0067)

solução de API 2% (Kamada, Lot A e Lot B)

almofadas de Filtro (PARI, 041B0523) e revestimento de filtro com válvula de exa-lação para filtros expiratórios (PARI)

Simulador de Respiração (PARI, consistindo em Controller Movtec 1A MSK1 S/N97442-2 e Sine Pump, S/N 230501 0500 com PARI COMPAS software v. 1.0)

Projétil de Cascata de Andersen (Copley Scientific, S/N 3429)

Projétil Farmacêutico Próximo Gerado (Copley Scientific, NGI-0169)

Análise de projétil para embalar software: CITDAS (Copley Scientific, Ver. 2.00)

Tampão de extração: O tampão de extração foi preparado dissolvendo-se 0,57gNaH2PO4-H2O e 1,46g NaCI em água "Milli-Q" grau e ajustando o pH a 6,9 a 7,7. O volumede solução foi então completado com água "Milli-Q" a um volume final de 500 ml.Métodos

Teor de API e atividade

Para examinar o teor de droga API em formulações e amostras de teste obtidas desimulação de respiração e médio de projeção de cascata, as amostras foram coletadas emalmofadas de filtro. As almofadas foram extraídas com tampão de fosfato e o API recupera-do foi analisado para teor de proteína total, atividade de API e o teor de monômeros de API.A atividade de API foi determinada medindo-se a extensão de inibição de atividade de pro-teolítico de elastase pancreático porcino no substrato sucinil-alanina-alanina-alanina-p-nitroanilida. A atividade de proteolítico foi determinada espectrofotometricamente pela taxade aparecimento do p-nitroanilina de produto de reação. O grau de inibição de atividade deproteolítico induzido por API é obtido calculando-se a relação da taxa de reação com elasta-se pancreático porcino não inibido (no API no médio de reação) para a taxa de reação napresença de API. A atividade é expressa em mg API/ml. A presença de díme-ros/oligômeros foi examinada através de Exclusão de Tamanho HPLC, realizado com Zor-bax GF-250 GPC Coluna.

Distribuição tamanho de qotícula de aerossol

A. Avaliação da distribuição de tamanho de gotícula geométrica através de difraçãode laser (Malvem MasterSizerX): nebulizador eFlow® foi conectado por uma câmara de aco-plamento permite carregamento de ar condicionado pelo nebulizador. Condições de teste (T= 23 ± 1°C, r.h. = 50 ± 5%, taxa de fluxo = 20 L/min) foram controlados e monitorado. Umadistribuição de tamanho de gotícula comum foi calculada de 5 únicos intervalos médio de2000 varreduras cada 10 segundos. Avaliação de dados de difração de laser foi realizadade acordo com a teoria selecionada de Mie- o modelo de apresentação 2QAA fornecido como Malvern software.Β. A distribuição de tamanho de gotícula aerodinâmica foi investigada através demétodos de projétil de cascata. Dois métodos diferentes foram empregados. O projétil deCascata de Andersen (ACI) é um tipo de projétil tradicional, que foi empregado no passadopara caracterizar uma gama ampla de aerossóis diferentes. O Próximo Projétil de GeraçãoFarmacêutico (NGI) é um tipo de projétil novo, que foi designada especialmente para a ca-racterização de aerossóis farmacêuticos (Marple, e outros, 2003a, 2003b, 2004) e foi intro-duzido recentemente na Farmacopéia Europeu.

Duas amostras de controle (API não aerossolizado) foram preparadas por enchi-mento ao redor de 0,5 g de solução de API em polipropileno (PP) tubos e ajuste do pesocom tampão de extração ao redor 13 g. Todas as amostras foram armazenadas às 2°C a8°C até análise.

As amostras foram analisadas utilizando o ensaio de atividade API descrito acima eavaliado com respeito a distribuição de tamanho de gotícula padrão, Diâmetro de Aerodinâ-mico Médio de Massa, Desvio padrão Geométrico e Fração Respirável (% < 5μΐτι) emprega-do a embalagem de software CITDAS.

Determinação de dose de liberação de API através de simulação de respiração

Um aparato de simulação de respiração foi empregado para caracterizar o desem-penho de liberação de droga do sistema API/eFlow® sob condições de respiração simula-das. O nebulizador foi carregado com uma dose de 80mg/4ml e conectado ao simulador derespiração, que gera o padrão de respiração humano desejado.

Os testes foram realizados de acordo com o protocolo seguinte: O nebulizador foiconectado a uma bomba de seio (PARI simulador de respiração) imitando um modelo derespiração padrão de um adulto (500 ml volume relativo, 15 respiração/minuto, inala-ção:exalação relação 1:1, padrão S, Tabela 1). Alternativamente, dois padrões modificados,que são empregados como modelos para padrões de respiração prejudicados de pacientesde enfisema (El e E2, Tabela 1).

As coletas de filtros o aerossol inalado e exalado (filtro de "inalação" e "exalação",respectivamente) foram instalado entre o nebulizador e a bomba por um Y-pedaço. O nebu-lizador foi carregado com 4 ml da formulação de API para inalação e ocorre até toda a solu-ção for nebulizada (tempo de nebulização). A nebulização foi interrompida em intervalo de3-minutos para alterar filtros saturados. Os aerossóis (contendo o API como a substânciade droga) foram coletados nos filtros.

As medidas de API depositadas nos filtros durante o curso de nebulização foramempregadas para calcular a dose de liberação de API, que é a quantidade de aerossol quedeveria inalar pelo bocal de ex paciente, como também a quantidade de perda de API ae-rossolizado durante exalação.

Tabela 1: Padrões de respiração empregados para simulação de respiração de ex-periências

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bulização. As proteínas foram extraídas dos filtros colocando-se os filtros em um polipropi-leno (PP) tubo de teste e adicionado 30 g de tampão de extração. Os tubos foram entãoagitadas a 250 rpm durante 30 minutos, e a solução foi separada de filtros decantando-seem tubos de PP novos. A quantidade de API permanecendo como resíduo dentro do nebu-lizadorfoi medida enxaguando-se o nebulizador com 15g de tampão de extração.

O valor da dose respirável in-vitro está baseado na tomada de dose levando emconta a fração de gotas que estão na faixa de tamanho respirável, isto é, na faixa de < 5μηι.a dose respirável in-vitro foi calculada multiplicando-se a Dose de liberação e a Fração Res-pirável determinado durante caracterização de tamanho de gotícula de aerossol.

Resultados e Discussão

Atividade de API nebulizacão seguinte

Dois lotes diferentes de formulação de API foram investigados. Tabela 2 resume ascaracterizações de API antes (controle) pode ser após da nebulização (teste).

Tabela 2: caracterização de API após da nebulizacão de dois lotes diferentes

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Os resultados do teste da atividade de API mostram, que 90,0% da atividade espcífica de API em lote A e 94,5% da atividade específica em lote B foram retidos. Não hánenhum aumento na quantidade de dímeros e oligômeros e nenhuma formação de agrega-dos.

Teste de simulação de respiração

As experiências de simulação de respiração foram realizadas com API empregandotrês inaladores eletrônicos eFlow®. Cada dispositivo foi testado em duplicata (n=6). Umvolume de carga de 4,0 ml contendo uma quantidade nominal de 80 mg de API foi empre-gado. A simulação de respiração mostra como a dose carregada é distribuída durante ainalação, isto é, quanto API é liberação ao paciente ao bocal, quanto está perdido duranteexalação e quantos restos no nebulizador. Os resultados de de distribuição de droga sãoresumidos na Tabela 3. Os dados mostram mg de API ativo como determinado por ensaiode atividade como descrito acima. A tabela também inclui o tempo de nebulização bem co-mo quantidade de API relativo da dose carregada total. O perfil de liberação de droga mos-tra uma distribuição com o passar do tempo e um tempo de nebulização comum de 9 ± 0,1minuto (Figura 1).

Tabela 3: Dados de distribuição de API determinados por simulação de respiração(n=6)

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Para testar se a Dose de liberação é afetada pelo padrão de respiração, experiên-cias adicionais foram realizadas empregando padrões de respiração que são acreditadopara representa um paciente cuja a respiração é prejudicada pela enfisema, El e E2 padrão(veja Tabela 1). Estes testes foram feitos em duplicatas para cada padrão. Os resultadossão resumidos na Tabela 4, onde El padrão foi empregado para ocorre 1 e 2 e E2 padrãopara ocorre 3 e 4.

Tabela 4:Dados de distribuição de API após a nebulização com padrão de respira-ção de enfisema

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* Nenhum API foi detectado no filtro: considerado como devido a um erro durante aextração de filtro.As experiências adicionais mostram os valores da dose liberada na faixa de 55% a57% de dose carregada. Parece não haver nenhuma diferença nos valores de liberação dedose entre os dois padrões. Conseqüentemente, os valores médios foram calculados detodas as quatro execuções. As séries de simulações de respiração mostram que cerca de70% da dose carregada pode ser liberada ex-bocal do nebulizador com um padrão de respi-ração que reflete um paciente respirando normalmente e cerca de 56% pode ainda ser libe-rado para um padrão de respiração severamente prejudicado.

Distribuição de Tamanho de Gotícula

O perfil de distribuição de tamanho de gotícula para API nebulizado pelo eFlow® foiavaliado através de dois métodos de progeção de cascata diferentes e através de difracto-metria a laser como descrito aqui: Todos os testes de projeção foram realizados com 4 mlde solução de API (20 mg/ml) nebulizada através de três dispositivos eFlow®, cada em du-plicata (n=6).

Proiecão de Cascata Andersen (ACI)a distribuição de tamanho de gotícula aerodinâmica foi analisada usando um projétilde Cascata Andersen (ACI) fornecido com um USP-gargalo (Copley Scientific Instruments,Nottingham, UK). O ACI foi equilibrado a 18°C usando um banho de água. As condiçõesambientais foram controladas a 23°C e 50% de umidade relativa. O nebulizador foi carrega-do com 4 ml de formulação e conectado ao USP-gargalo. A taxa de fluxo de ar pelo nebuli-zador e projétil foi ajustada para 28,3 L/min. O nebulizador foi operado até que a nebuliza-ção fosse concluída. Então o ACI foi desmontado, as placas e USP-gargalos foram enxa-guados com 10 ml de tampão de fosfato. O teor de droga foi analisado para cada estágio doprojétil do gargalo USP separadamente. O Diâmetro Aerodinâmico Médio da Massa(MMAD) foi calculado de acordo com métodos de USP1 usando o pacote de software deCITDAS (Copley Scientific Instruments, Nottingham, UK).

O projétil foi operado em sua taxa de fluxo de calibração de 28,3 L/min a 22°C +2°C e a 50% + 5% de umidade relativa (r.h.) de acordo com uma estrutura de teste publica-da (Keller e outros, 2002; Jaurnig, e outros, 2004). As proteínas das placas de ACI foramextraídas com 10 ml de tampão de extração durante 30 min. A Entrada de ACI foi enxagua-da com 10geo nebulizador com 15 g de tampão de extração (peso registrado). A distribui-ção de tamanho de gotícula na nebulização de 80mg/4ml de API através de três dispositivoseFlow® (cada em uma duplicata, n=6) é resumido na Tabela 5 abaixo.

Tabela 5: Distribuição de tamanho de gotícula na Nebulização de 80 m/4ml de API

com ACI

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aerossol é desprezível, desde que nenhuma droga seja perdida no orifício de indução deACI que está agindo como um gargalo artificial. A maioria de droga (cerca de 57,7 mg ou72,1%) da dose nominal está contida em gotículas de cerca de 1,1 -4,7//m que permite umadeposição pulmonar profunda de API na periferia pulmonar, que é o sítio alvo para atividadede API para fornecer um efeito terapêutico ideal.

Projétil de Primeira Geração (NGI)

A distribuição de tamanho de gotícula aerodinâmica foi também analisada usandoum Projétil Farmacêutico de Primeira Geração (NGI) ajustado com um USP-gargalo (CopleyScientific Instruments, Nottingham, UK). eFlow® foi carregado com 4 ml de formulação deAPI e conectado ao USP-gargalo. O nebulizador foi operado até que a nebulização fosseconcluída, e então o NGI foi desmontado. O teor de API foi analisado para cada estágio doprojétil e do gargalo de USP separadamente. O Diâmetro Aerodinâmico Médio de Massa(MMAD) foi calculado de acordo com os métodos de USP, usando o pacote de softwareCITDAS (Copley Scientific Instruments, Nottingham, UK).

O NGI foi operado a um fluxo de 15 + 0,5 l/min a 22°C + 2°C e a 50% + 5% de umi-dade relativa (r.h.). Os copos de NGI foram pesados antes e após o carregamento. O APInos estágios únicos foi extraído com 10 ml de tampão de extração durante 30 min. A entra-da de NGI foi enxaguada com 20 g e o nebulizador com 15 g de tampão de extração (pesoregistrado). A distribuição de tamanho de gotícula na nebulização de 80 mg/4ml de API portrês dispositivos de Fluxo (cada em uma duplicata, n=6) é resumida na Tabela 6 abaixo.

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É evidente a partir dos dados de NGI, que o impulso balístico do aerossol é despre- zível, desde que somente 0,2 mg (isto é, 0,25%) da dose nominal seja perdida e capturadano orifício de indução de NGI que está agindo como um gargalo artificial. A maioria da dro-ga (cerca de 61,9 mg ou 77,4%) da dose nominal está contida nas gotículas de cerca de1,36-3,3 //m. Estes resultados também apoiam os resultados obtidos com os projetores decascata, mostrando que administrar o API por inalação usando o nebulizador eFlow® é alta-mente efetivo no alvejamento de API aos alvéolos pulmonares onde sua atividade é princi-palmente requerida.

Difracão a Laser

A distribuição de tamanho de gotícula geométrica foi caracterizada por um difratô-metro Mastersizer X (Malvern Instruments, Herrenberg, Alemanha). As condições ambien-tais foram controladas a 23°C e 50% de umidade relativa. A taxa de fluxo de ar pelo nebuli-zador e difratômetro foi ajustada em 20 l/min. O Diâmetro Médio de Massa (MMD) foi calcu-lado de acordo com a Mie-teoria que escolhe o modelo de apresentação 2QAA fornecidocom o software de Malvern.

Uma comparação de parâmetros de distribuição de tamanho após a nebulização deAPI derivada por difração a laser ou projeção de cascata com NGI e projetores de ACI émostrada na Tabela 7.

Tabela 7: Parâmetros de distribuição de tamanho de gotícula após a nebulização deAPI derivada por difração a laser ou projeção de cascata com projetores de NGI e ACI (n=6)

<table>table see original document page 26</column></row><table>Como está evidente a partir da Tabela 7, os resultados obtidos da difração a laser,NGI e ACI estão em um bom entendimento. A caracterização da distribuição de tamanho degotícula aerossol por três métodos diferentes mostra um tamanho de diâmetro médio demassa na faixa de cerca de 3,1 u.m a cerca de 3,3 u.m e uma fração respirável de gotículasabaixo de 5 u.m entre 87% e 90% com a solução de API e o nebulizador eletrônico eFlow®.Ao multiplicar estes valores com a dose liberada encontrada nas medições de simulação derespiração (veja Tabela 4 acima), a fração respirável varia entre 57-59 mg por inalação.Além disso, os desvios padrões geométricos notavelmente baixos (GSD) foram constatadosindicar uma distribuição de tamanho de gotícula muito estreita que permite a liberação alve-jada da droga para os pulmões profundos.

Dose respirável. Taxa de Liberação de Droga e Taxa de Liberação de Droga Respi-rável

O valor da dose respirável in-vitro é derivada da dose liberada determinada na ex-periência de simulação de respiração e na fração respirável, isto é, a proporção da droga deAPI disposta em gotículas tendo um tamanho de < 5 μπ\. A avaliação da fração respirávelpor três métodos diferentes de dimensionamento de gotícula deram resultados bem pareci-do (entre 87,4 e 90,3%) com uma média de 88,5 + 2,15% para todos os métodos. Este valoré usado para o cálculo da dose respirável. A taxa de liberação de droga e a taxa de libera-ção de droga respirável são obtidas dividindo-se as respectivas doses pelo tempo de nebuli-zação. A Tabela 9 resume os dados para n=6.

Tabela 9: Dose Respirável, Taxa de Liberação de Droga e Taxa de Liberação deDroga Respirável.

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Sumário e Conclusão

O presente estudo in vitro investigou a nebulização de solução de Inibidor de Alfa-1Protease (API) em combinação com o eFlow®, um novo nebulizador eletrônico.

A proteína de droga não foi significantemente danificada pelo processo de nebuli-zação. A atividade de API nos dois lotes testados após a nebulização por eFlow® foi consta-tada ser 90,0% a 94,5% da atividade original.

A distribuição de tamanho de gotícula obtida do eFlow® foi investigada por projeçãode cascata e difração a laser. A proteção de cascata foi conduzida usando Projétil Farma-cêutico de Última Geração e o Projétil de Cascata Andersen. A difração a laser foi conduzi-da usando um Malvern Mastersizer X. A faixa alvo do tamanho de gotícula ficou entre 1 μπ\e 4 jum. A caracterização por três métodos diferentes mostrou um tamanho de gotícula mé-dio, MMD ou MMAD1 entre 3,1 //m e 3,3 //m, alcançando o alvo desejado, e uma fração res-pirável de 87% a 90%. O GSD, que indica a dispersão da distribuição de tamanho de gotí-cula, foi cerca de 1,5, representando uma distribuição de tamanho muito estreita.

Os testes de simulação de respiração in vitro foram administrados para avaliar otempo de tratamento e liberação de API, usando um padrão de respiração padronizado re-presentando um paciente de adulto. O volume de solução de API carregado no eFlow® foi4,0 ml (equivalente a uma dose nominal de 80 mg). O tempo de nebulização foi 9,0 + 0,1min. Uma quantidade de cerca de 65 mg (70%) de API ativo pode ser liberada pelo bocal donebulizador. Ao combinar este com as frações respiráveis determinadas através de distribu-ição de tamanho de gotícula, uma dose respirável in vitro de cerca de 58 mg (62%) pode sercalculada. Os testes adicionais com um padrão de respiração considerado representar umsofrimento de paciente de enfisema severo ainda produziu uma dose liberada in vitro de 47mg (56%).

O estudo in vitro acima mencionado mostrou que a nebulização de API por eFlow®produz um aerossol adequado para alcançar os pulmões de pacientes. A inalação de APInebulizado com eFlow® libera as moléculas de droga diretamente ao sítio de ação e reduz aquantidade requerida da droga cara e escassa. A inalação de API pode ajudar a ofereceruma terapia fácil, rápida e eficiente e pode permitir que mais pacientes que sofrem de doen-ça pulmonar, receba o tratamento.

A descrição precedente das modalidades específicas então revelará completamen-te a natureza geral da invenção que outros podem, aplicando o conhecimento atual, facil-mente modificar e/ou adaptar às várias aplicações, tais como modalidades específicas semexperimentação indevida e sem afastar-se do conceito genérico, e, então, tais adaptações emodificações devem e são pretendidas serem compreendidas dentro do significado e faixade equivalentes das modalidades descritas. Será entendido que a fraseologia ou terminolo-gia empregada aqui é com a finalidade de descrição e não de limitação. Os meios, materi-ais, e etapas para realizar os vários sistemas, métodos e funções descritos podem tomaruma variedade de formas alternativas sem afastar-se da invenção.

REFERÊNCIAS

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Claims (31)

1. Sistema para o tratamento de doenças pulmonares, CARACTERIZADO pelo fatode que compreende:a) uma composição farmacêutica que compreende um inibidor de alfa-1 proteinasepurificado, estável, ativo (API) em uma solução estéril pronta para usar; eb) um nebulizador de inalação que compreendei) um gerador de aerossol que compreende: um recipiente de armazenamento líqui-do que compreende a composição farmacêutica líquida; um diafragma que tem um primeirolado e um segundo lado oposto, o diafragma tendo uma pluralidade de aberturas que seestendem por todo o primeiro lado ao segundo lado onde o primeiro lado é conectado aorecipiente de armazenamento de líquido tal que o líquido carregado no recipiente de arma-zenamento de líquido entre em contato com o primeiro lado do diafragma; e um gerador devibração capaz de vibrar o diafragma de forma que o líquido carregado no recipiente de ar-mazenamento de líquido seja atomizado no segundo lado do diafragma pelas aberturas dodiafragma;ii) uma câmara de mistura na qual o gerador de aerossol expele o referido aerossol,a câmara de mistura em contato com o segundo lado do diafragma;iii) uma válvula de inalação que aberta para permitir um influxo de ar ambiente nacâmara de mistura durante uma fase de inalação e é fechada para prevenir o escapamentodo referido aerossol da câmara de mistura durante uma fase de exalação; eiv) uma válvula de exalação que aberta para permitir a descarga do ar respiratóriode um paciente nos ambientes durante a fase de exalação e é fechada para prevenir o influ-xo de ar ambiente durante a fase de inalação;em que a composição farmacêutica é nebulizada pelo nebulizador de inalação paraformar uma composição aerossol.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que oinibidor de alfa-1 proteinase purificado, estável é purificado de uma mistura não purificadade proteínas por um processo que compreende eluição de uma pluralidade de resinas depermuta de íons.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de queos inibidores de alfa-1 proteinase purificados, estáveis são purificados de uma mistura nãopurificada de proteínas por um processo que compreende eluição de pelo menos duas resi-nas de permuta de ânion e pelo menos uma resina de permuta de cátion.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que opH da composição farmacêutica está na faixa de 6,5-7,5.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que aconcentração dos inibidores de alfa-1 proteinase purificados, estáveis é menos do que 10%em peso/volume.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de aconcentração dos inibidores de alfa-1 proteinase purificados, estáveis está entre cerca de-1% a cerca de 5%.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que aconcentração dos inibidores de alfa-1 proteinase purificados, estáveis é de cerca de 2%.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que oinibidor de alfa-1 proteinase purificado, estável é pelo menos 90% puro.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que oinibidor de alfa-1 proteinase purificado, estável é pelo menos 95% puro.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de queo inibidor de alfa-1 proteinase purificado, estável é pelo menos 99% puro.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de quepelo menos 90% do API estão em sua forma ativa.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de queo diâmetro médio da massa das gotículas de aerossol produzidas pelo nebulizador de inala-ção é menor do que cerca de 5 //m.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato deque o diâmetro médio da massa das gotículas de aerossol está entre cerca de 1,0 μπ\ e cer-ca de 4,0 /vm.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato deque o diâmetro médio da massa das gotículas de aerossol está entre cerca 2,0 μπ\ e cercade 3,5 μιη.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato deque o diâmetro médio da massa das gotículas de aerossol está entre cerca de 2,5 μπ\ e cer-ca de 3,3 //m.

16. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12-15,CARACTERIZADO pelo fato de que o desvio padrão geométrico (GSD) é mais baixo do quecerca de 2,0.

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato deque o desvio padrão geométrico (GSD) é mais baixo do que cerca de 1,7.

18. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de quepelo menos 60% de API são dissolvidos em gotículas de aerossol de menos do que cercade 5 μιη.

19. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de quea doença pulmonar é selecionada do grupo que consiste em enfisema; distúrbio pulmonarobstrutivo crônico (COPD); bronquiectasia; tuberculose; doenças do pulmão associadas fi-bróticas e parenquimáticas e distúrbios incluindo fibrose cística, fibrose pulmonar intersticiale sarcoidose; e doenças pulmonares secundárias ao HIV.

20. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato deque o enfisema é enfisema hereditário.

21. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato deque a doença de pulmão associada parenquimática ou fibrótica é fibrose cística.

22. Método, para tratar doenças pulmonares ou distúrbios, CARACTERIZADO pelofato de que compreende:fornecer um sistema compreendendo: a) uma composição farmacêutica que com-preende um inibidor de alfa-1 proteinase purificado, estável, ativo (API) em uma forma deuma solução estéril pronta para usar; e b) um nebulizador de inalação que compreendei) um gerador de aerossol que compreende: um recipiente de armazenamento de lí-quido que compreende a composição farmacêutica líquida; um diafragma que tem um pri-meiro lado e um segundo lado oposto, o diafragma que tem uma pluralidade de aberturasque se estende por todo o primeiro lado ao segundo lado onde o primeiro lado é conectadoao recipiente de armazenamento de líquido tal que o líquido carregado no recipiente de ar-mazenamento de líquido entre em contato com o primeiro lado do diafragma; e um geradorde vibração capaz de vibrar o diafragma de forma que o líquido carregado no recipiente dearmazenamento de líquido seja atomizado no segundo lado do diafragma pelas aberturas dodiafragma;ii) uma câmara de mistura na qual o gerador de aerossol expele o referido aerossol,a câmara de mistura em contato com o segundo lado do diafragma;iii) uma válvula de inalação que é aberta para permitir um influxo de ar ambiente nacâmara de mistura durante uma fase de inalação e é fechada para prevenir o escapamentodo referido aerossol da câmara de mistura durante uma fase de exalação; eiv) uma válvula de exalação que é aberta para permite a descarga do ar respiratóriode um paciente nos ambientes durante a fase de exalação e é fechada para prevenir o influ-xo de ar ambiente durante a fase de inalação; em que a composição farmacêutica é nebuli-zada pelo nebulizador de inalação para formar uma composição de aerossol, em que acomposição farmacêutica é nebulizada pelo nebulizador de inalação para formar uma com-posição de aerossol; eadministrar a um indivíduo em necessidade de uma quantidade terapeuticamenteefetiva da composição de aerossol que compreende inibidor de alfa-1 proteinase através demeios de liberação do referido sistema.

23. Método, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de tra-tar uma doença pulmonar em uma fase de exacerbação aguda.

24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22-23,CARACTERIZADO pelo fato de que a doença pulmonar é selecionada do grupo que consis-te em enfisema; distúrbio pulmonar obstrutivo crônico (COPD); bronquiectasia; tuberculose;doença pulmonar associada parenquimática ou fibrótica e distúrbios incluindo fibrose cística,fibrose pulmonar intersticial e sarcoidose; e doenças pulmonares secundárias a HIV.

25. Método, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de queo enfisema é enfisema hereditário.

26. Método, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de sera doença pulmonar associada parenquimática ou fibrótica é fibrose cística.

27. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de quepelo menos 50% do API são liberados ao indivíduo.

28. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de quepelo menos 60% do API são liberados ao indivíduo.

29. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de quepelo menos 70% do API são liberados ao indivíduo.

30. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 27-29,CARACTERIZADO pelo fato de que o API é absorvido por tecidos pulmonares do indivíduo.

31. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de queo indivíduo é um indivíduo humano.