BRPI0920026B1

BRPI0920026B1 - Composição farmacêutica e respectivos usos

Info

Publication number: BRPI0920026B1
Application number: BRPI0920026-6A
Authority: BR
Inventors: David C. Griffith; Michael N. Dudley; Mark W. Surber; Keith A. Bostian; Olga Rodny
Original assignee: Horizon Orphan Llc
Priority date: 2008-10-07
Filing date: 2009-10-06
Publication date: 2023-11-07
Also published as: US9717738B2; NZ592717A; IL212190A0; LT2344129T; PL2344129T3; HUE038428T2; AU2009302478A1; EP2344129A1; CY1120140T1; US20190321371A1; NO2344129T3; HRP20180600T1; MX2011003745A; JP6067047B2; CN105520922A; US20140329810A1; KR101959873B1; IL212190A; SG194406A1; CA2739897C

Abstract

método de tratamento de infecção pulmonar, composição farmacêutica e respectivos usos. a presente invenção relaciona-se com o campo de agentes antimicrobianos. em particular, a presente invenção relaciona-se com o uso de fluorquinolonas aerossolizadas formuladas com cátions divalentes ou trivalentes e tendo disponibilidade pulmonar melhorada para o tratamento e gerenciamento de infecções bacterianas pulmonares e do trato respiratório superior.

Description

Pedidos Relacionados

[0001] Este Pedido reivindica o benefício do Pedido Provisional US 61/103.501, depositado em 7 de outubro de 2008, que é por meio deste expressamente incorporado para referência na sua totalidade.

Campo da Invenção

[0002] A presente invenção refere-se ao campo de agentes antimicrobianos. Em particular, a presente invenção refere-se ao uso de formulações de fluorquinolona em aerossol com cátions divalentes ou trivalentes com disponibilidade pulmonar aperfeiçoada para o tratamento e gerenciamento de infecções bacterianas do pulmão e do trato respiratório superior.

Fundamentos

[0003] As bactérias gram-negativas são intrinsecamente mais resistentes a antibióticos do que as bactérias gram-positivas devido à presença de uma segunda membrana exterior que oferece uma barreira eficiente contra ambos os compostos hidrofílicos e hidrofóbicos. Consequentemente, há poucas classes de antibióticos disponíveis para tratar infecções por bactérias gram-negativas. Na verdade, apenas alguns representantes de beta-lactams, aminoglicosídeos e fluorquinolonas têm atividade antibacteriana in vitro contra Pseudomonas aeruginosa e demonstraram ter utilidade clínica, não surpreendentemente; o desenvolvimento de resistência a esses antibióticos é bem documentado.

[0004] As doenças respiratórias afligem milhões de pessoas em todo o mundo levando a sofrimento, perda econômica e morte prematura, incluindo infecções de duração aguda, subaguda e crônica da cavidade nasal ou dos quatro seios (cada qual tem metades esquerda e direita, a frontal, a maxilar e etmóide e esfenóide), ou da laringe, traqueia ou pulmões (brônquios, bronquíolos e alvéolos).

[0005] As infecções pulmonares causadas por bactérias gram- negativas representam um desafio particular. Os agentes causadores são geralmente encontrados no escarro, no fluido de revestimento epitelial pulmonar, nos macrófagos alveolares e na mucosa brônquica. Exacerbações agudas de infecção pulmonar são periodicamente observadas em pacientes com fibrose cística, COPD, bronquite crônica, bronquiectasias, pneumonias agudas e crônicas e muitas outras infecções pulmonares. A prevenção destas exacerbações, bem como seu tratamento, é muitas vezes difícil, especialmente quando estão envolvidos patógenos altamente resistentes, tal como o complexo Pseudomonas aeruginosa e Burkholderia cepacia. Para a maioria dos protocolos de tratamento, altas doses são necessárias para manter concentrações eficazes no local de infecção. No caso de aminoglicosídeos, nefrotoxicidade e ototoxicidade são também diretamente relacionadas às elevações prolongadas de concentrações de antibiótico no soro. Em uma tentativa de alcançar um resultado ótimo para o paciente, os clínicos rotineiramente usam uma combinação de dois ou mais antibióticos, tal como ceftazidima e tobramicina que são administrados em altas doses durante 2 semanas, com o objetivo de atingir sinergia antibiótica (J.G. den Hollander, et al., “Synergism between tobramycin and ceftazidim against a resitant Pseudomonas aeruginosa strain, tested in an in vitro pharmacokinetic model” Antimicrob. Agents Chemother, (1997), 41, 95-100). Por exemplo,tratamentos bem sucedidos que exigem que a ceftazidima seja administrada ou a cada 8 horas ou por infusão contínua para maximizar o tempo que a concentração sérica está acima da concentração inibitória mínima (M. Cazzola, et al., Delivering antibacterials to the lungs: Considerations for Optimizing outocomes” Am. J. Respir. Med. (2002), 1, 261-272).

[0006] A administração em aerossol de antibióticos diretamente no local de infecção, assegurando altas concentrações locais, acoplada a baixa exposição sistêmica representam uma alternativa atraente para o tratamento de infecções pulmonares. Tobramicina em aerossol é usada para tratamento de infecções bacterianas por pseudomonas em pacientes com fibrose cística. A lógica por trás desta técnica é administrar o medicamento diretamente no local de infecção e, assim, aliviar a necessidade de produzir altas concentrações no soro pelo método padrão intravenoso. Uma vantagem da administração em aerossol é que muitos pacientes podem se autoadministrar-se o antibiótico e este método de tratamento pode anular a necessidade de hospitalização longa (M.E. Hodson “Antibiotic treatment: Aerosol therapy”, Chest (1988), 94, 156S-160S; e M.S. Zach “Antibiotic aerossol treatment”, Chest (1988), 94, 160S-162S). No entanto, a tobramicina é atualmente o único antibiótico em aerossol aprovado pela FDA nos Estados Unidos. E embora ele continue a desempenhar um papel importante na administração de infecções recorrentes em pacientes de fibrose cística, a sua utilidade clínica está sendo inadvertidamente diminuída devido ao desenvolvimento de resistência. Além disso, o impacto das altas concentrações totais alcançadas após a administração do aerossol está sendo um pouco diminuído devido à alta ligação de tobramicina aos componentes do escarro de fibrose cística. Assim, há uma necessidade de antibióticos em aerossol aperfeiçoados.

Sumário

[0007] A presente invenção refere-se ao uso de formulações de fluorquinolona em aerossol com cátions divalentes ou trivalentes tendo disponibilidade pulmonar aperfeiçoada para o tratamento e administração de infecções bacterianas do pulmão e do trato respiratório superior. Alguns métodos incluem o tratamento de uma infecção pulmonar incluindo administrar a um sujeito necessitando do mesmo uma quantidade eficaz de uma solução em aerossol de levofloxacina ou ofloxacina em combinação com um cátion divalente ou trivalente com disponibilidade pulmonar e exposição à levofloxacina ou ofloxacina aperfeiçoadas.

[0008] São proporcionados métodos para tratar uma infecção pulmonar. Tais métodos incluem administrar a um ser humano tendo uma infecção pulmonar um aerossol de uma solução compreendendo levofloxacina ou ofloxacina e um cátion divalente ou trivalente para alcançar uma concentração máxima de escarro no pulmão (Cmax) de pelo menos 1200 mg/L e uma área de escarro no pulmão sob a curva (AUC) de pelo menos 1500 h.mg/L. Em mais modalidades, são proporcionados métodos para tratar uma infecção pulmonar crônica. Alguns desses métodos podem incluir administrar a um sujeito tendo uma infecção pulmonar crônica um aerossol de uma solução compreendendo levofloxacina ou ofloxacina e um cátion divalente ou trivalente. Em mais modalidades, composições farmacêuticas são fornecidas. Algumas dessas composições podem incluir uma solução aquosa consistindo essencialmente em 80 mg/ml a 120 mg/ml de levofloxacina ou ofloxacina e de 160 nM a 220 mM de um cátion divalente ou trivalente, em que a solução tem um pH de 5 a 7 e uma osmolalidade de 300 mOsmol/kg a 500 mOsmol/kg.

[0009] Algumas modalidades incluem métodos para tratar uma infecção pulmonar que incluem a administração a um humano tendo a dita infecção pulmonar um aerossol de uma solução que inclui levofloxacina ou ofloxacina e ou um cátion divalente ou trivalente para atingir uma concentração máxima no escarro pulmonar (Cmax) de pelo menos cerca de 1200 mg/L e uma área de escarro pulmonar sob a curva (AUC) de pelo menos cerca de 1500 h.mg/L.

[0010] Algumas modalidades incluem métodos para tratar uma infecção pulmonar crônica que inclui administrar a um sujeito tendo uma infecção pulmonar crônica um aerossol de uma solução que inclui levofloxacina ou ofloxacina e um cátion divalente ou trivalente.

[0011] Algumas modalidades incluem composições farmacêuticas que incluem uma solução aquosa essencialmente consistindo em 80 mg/ml a cerca de 120 mg/ml de levofloxacina ou ofloxacina e de cerca de 160 mM a cerca de 240 mM de um cátion divalente ou trivalente, em que a solução tem um pH de cerca de 5 a cerca de 7 e uma osmolalidade de cerca de 300 mOsmol/kg a cerca de 500 mOsmol/kg.

Breve Descrição dos Desenhos

[0012] A Fig. 1 mostra um gráfico de concentração de levofloxacina no plasma em ratos após administração intravenosa, a administração em aerossol de levofloxacina (LVX) formulada em solução salina ou a administração em aerossol de levofloxacina formulada com MgCl2.

[0013] A Fig. 2 mostra um gráfico de recuperação de levofloxacina de homogeneizado de pulmão em ratos após uma única dose de 10 mg/kg de levofloxacina em aerossol formulada com solução salina, Ca+2, Mg+2 ou Zn+2.

[0014] A Fig. 3 mostra um esquemático de um modelo farmacocinético para desconvolução de concentrações de levofloxacina no soro em seguida a administração de aerossol de uma droga.

[0015] A Fig. 4 mostra um gráfico de concentações de levofloxacina no plasma (LVX) após a administração de 50 mg de LVX em solução salina por aerossol ou por rotas intravenosas.

[0016] A Fig. 5 mostra um gráfico da quantidade de droga estimada remanescente no compartimento do pulmão em seguida a administração de aerossol de 50 mg de dose de droga respirável de levofloxacina em solução salina, onde a quantidade de droga remanescente é estimada usando desconvolução de dados de soro.

[0017] A Fig. 6 mostra um gráfico das concentrações de levofloxacina no soro em voluntários saudáveis normais e pacientes de fibrose cística após uma única dose de levofloxacina intravenosa ou em aerossol administrada em solução salina. As doses são mostradas como RDD estimada; as RDDs de 20 mg e 40 mg representam doses carregadas em nebulizador 43,3 e 86,6 mg, respectivamente.

[0018] A Fig. 7 mostra um gráfico de estimativas de desconvolução do valor médio de levofloxacina restante no pulmão em 7 voluntários saudáveis e 9 pacientes de FC em seguida a uma dose única de 43,3 mg em aerossol carregada em nebulizador (dose liberada respirável estimada (RDD)) de 20 mg e uma dose de 86,6 mg carregada no nebulizador (RDD estimada de 40 mg) formulada em solução salina normal.

[0019] A Fig. 8A mostra um gráfico das concentrações de levofloxacina estimadas em fluido de revestimento epitelial de pulmão em seguida a uma única dose de droga respirável de 20 mg (43,3 mg de levofloxacina carregada no nebulizador) formulada em solução salina normal em pacientes com FC. A Fig. 8B mostra um gráfico das concentrações de levofloxacina estimadas no fluido de revestimento epitelial de pulmão em seguida a uma única dose de droga respirável de 40 mg (86,6 mg carregados no nebulizador) formulada em solução salina normal em pacientes com FC.

[0020] A Fig. 9 mostra um gráfico de concentrações de levofloxacina no escarro em sujeitos com FC em seguida a uma única infusão IV ou dose em aerossol de levofloxacina formulada em solução salina normal. As doses são mostadas como RDD estimadas, as RDDs de 20 mg e 40 mg representam as doses carregadas no nebulizador de 43,3 e 86,6 mg, respectivamente.

[0021] A Fig. 10 mostra um gráfico representando concentrações de levofloxacina no escarro modeladas em sujeitos com FC em seguida a várias doses e rotas de administração (dose em aerossol formuladas em solução salina normal) de levofloxacina.

[0022] A Fig. 11 mostra um gráfico de concentração de levofloxacina (LVX) no em pacientes de fibrose cística, após administração de aerossol de 50 mg/ml de LVX formulada com MgCl2 ou com solução salina usando uma dose de droga respirável (RDD) de 40 mg que corresponde a um dose de droga carregada de 86,6 mg.

[0023] A Fig. 12 mostra um gráfico da média aritmética de concentrações no soro de levofloxacina em pacientes de fibrose cística, após administração em aerossol de uma dose de 180 mg com 50 mg/ml ou 100 mg/ml de solução de levofloxacina, ou uma dose de 240 mg com uma solução de levofloxacina de 100 mg/ml. O tratamento foi de uma vez ao dia durante 7 dias. A formulação de levofloxacina de 50 mg/ml continha cloreto de magnésio 100 mM e lactose150 mM e a levofloxacina a 100 mg/ml continha cloreto de magnésio 200 mM e sem lactose.

[0024] A Fig. 13 mostra um gráfico das concentrações de escarro médias aritméticas de levofloxacina em pacientes de fibrose cística, após a administração em aerossol de uma dose de 180 mg com 50 mg/ml ou 100 mg/ml de solução de levofloxacina, ou uma dose de 240 mg com 100 mg/ml de solução de levofloxacina. O tratamento foi de uma vez ao dia durante 7 dias. A formulação de levofloxacina de 50 mg/ml continha cloreto de magnésio 100 mM e lactose150 mM, e os 100 mg/ml de levofloxacina continham cloreto de magnésio 200 mM e sem lactose.

[0025] A Fig. 14 mostra um gráfico de níveis de levofloxacina no escarro médios em pacientes de fibrose cística em seguida a uma dose única nebulizada de levofloxacina formulada em solução salina em comparação a formulação em uma solução de cloreto de magnésio. Ambas as formulações foram nebulizadas usando um nebulizador Pari eFlow usando a tecnologia de malha vibratória com o mesmo projeto de malha principal e tamanho de poro. A dose carregada no nebulizador de levofloxacina em solução salina foi de 87 mg e a dose carregada no nebulizador de levofloxacina foi de 180 mg para a formulação usando cloreto de magnésio. Os dados foram normalizados para uma dose de 87 mg multiplicando as concentrações de levofloxacina no escarro observadas obtidas com cloreto de magnésio por 87/180 (0,48).

[0026] A Fig. 15 mostra um gráfico da mudança nas unidades formadoras de colônia logarítmicas (CFU) de K. pneumoniae ATCC 43816 / pulmão em camundongos, após administração em aerossol de doses de 10 mg/kg ou 20 mg/kg de levofloxacina (LVX) formulada com e sem MgCl2.

[0027] A Fig. 16 mostra um gráfico das unidades formadoras de colônia (CFU) logarítmicas de P. aeruginosa ATCC 27853/pulmão em um modelo de infecção pulmonar aguda em camundongo, após administração em aerossol de 125 mg/kg, 63 mg/kg ou 32 mg/kg de levofloxacina (LVX) com MgCl2 ou administração intraperitoneal (IP) de 125 mg/kg , 63 mg/kg ou 32 mg/kg de levofloxacina. Valores mostrados são média ± SD log CFU/pulmão. Os grupos de tratamento (n=8) receberam duas doses de antibióticos durante 24 h. (p <0,05 para comparações de administração em aerossol vs IP para cada dose).

[0028] A Fig. 17 mostra um gráfico de unidades formadoras de colônia (CFU) logarítmicas de P. aeruginosa NH57388A/pulmão em um modelo de infecção pulmonar crônica murino após administração em aerossol duas vezes ao dia de 60 mg/kg, 30 mg/kg ou 15 mg/kg de levofloxacina (LVX) com MgCl2, ou administração intraperitoneal duas vezes ao dia de 60 mg/kg, 30 mg/kg ou 15 mg/kg de levofloxacina. Doses em aerossol de levofloxacina foram formuladas em cloreto de magnésio. Valores mostrados são média ± SD log CFU/pulmão. Os grupos de tratamento (n=8) receberam duas doses de antibióticos por dia durante 72 h. (p <0,05 para comparação de aerossol versus intraperitoneal para a mesma dose).

[0029] A Fig. 18 mostra um gráfico de unidades formadoras de colônia (CFU) logarítmicas de P. aeruginosa ATCC 27853/pulmão em um modelo de infecção pulmonar aguda letal murino após administração em aerossol duas vezes ao dia de 60 mg/kg de levofloxacina, 60 mg/kg de tobramicina ou 400 mg/kg de aztreonam, ou administração em aerossol uma vez ao dia de 120 mg/kg de levofloxacina. As doses de levofloxacina foram formuladas em cloreto de magnésio. Os grupos de tratamento (n=8) receberam a droga por 48 h. Os valores mostrados são ±SD log CFU/pulmão. (p <0,05).

[0030] A Fig. 19 mostra um gráfico da percentagem de sobrevivência ao longo do tempo de camundongos infectados por P. aeruginosa ATCC 27853 em um modelo de infecção pulmonar letal murino e tratado com administração em aerossol duas vezes ao dia de 60 mg/kg de levofloxacina, 60 mg/kg de tobramicina ou 400 mg/kg de aztreonam, ou administração em aerossol uma vez ao dia de 120 mg/kg de levofloxacina. Doses em aerossol de levofloxacina foram formuladas em cloreto de magnésio. Os grupos de tratamento de camundongos (n=10) receberam droga por 48 h. A sobrevivência foi monitorada até o dia 9 em seguida a infecção.

[0031] A Fig. 20 mostra um gráfico das unidades formadoras de colônia (CFU) logarítmicas de P. aeruginosa NH57388A/pulmão em um modelo de infecção pulmonar crônica murino após administração em aerossol duas vezes ao dia de 60 mg/kg de levofloxacina, 60 mg/kg de tobramicina ou 400 mg/kg de aztreonam. Os grupos de tratamento foram tratados duas vezes ao dia durante três dias consecutivos. Doses em aerossol de levofloxacina foram formuladas em cloreto de magnésio. Valores mostrados são média ± SD log CFU/pulmão. A levofloxacina em aerossol resultou em contagem de bactérias mais baixas do que os camundongos com aztreonam ou de controle não tratados (p <0,05).

Descrição Detalhada

[0032] A presente invenção se refere ao campo de agentes antimicrobianos. Em particular, a presente invenção se refere ao uso de fluorquinolonas em aerossol formuladas com cátions divalentes ou trivalentes tendo disponibilidade pulmonar aperfeiçoada e, assim, melhor atividade bactericida para o tratamento e a administração de infecções bacterianas do pulmão e do trato respiratório superior.

[0033] Muitos dos problemas associados a patógenos resistentes a antimicrobianos podem ser amenizados se a concentração do antimicrobiano puder ser seguramente aumentada no local da infecção. Por exemplo, infecções pulmonares podem ser tratadas pela administração do agente antimicrobiano a altas concentrações diretamente no local de infecção sem incorrer em grandes concentrações sistêmicas do agente antimicrobiano. Assim, algumas modalidades divulgadas neste documento são métodos melhorados para liberar composições de drogas para tratar infecções bacterianas pulmonares. Mais especificamente, descritas aqui estão formulações de fluorquinolonas com cátions divalentes ou trivalentes que alcançam um perfil farmacocinético desejável da fluorquinolona em humanos benéfico para aumentar a eficácia e reduzir o surgimento de resistência à droga.

[0034] Dessa forma, algumas modalidades a seguir descritas incluem métodos e composições que incluem fluorquinolonas onde a absorção pelo tecido ou as vias aéreas superiores na circulação sistêmica após aerossol é retardada. Em algumas dessas modalidades, as fluorquinolonas são complexadas com cátions divalentes de uma maneira que diminua significativamente sua atividade antimicrobiana. Tais complexos podem ser para tratamento, manutenção ou prevenção de infecção. Além disso, tais complexos podem apresentar concentrações mais elevadas de droga nos locais de infecção (por exemplo, o sistema respiratório superior e/ou inferior) e eficácia mais alta, em comparação com uma fluorquinolona não combinada com cátions divalentes ou trivalentes.

[0035] Algumas modalidades da presente invenção se referem a métodos para tratar uma infecção pulmonar e composições de levofloxacina ou ofloxacina formuladas com um cátion divalente ou trivalente. Foi descoberto que métodos e composições particulares descritos a seguir alcançam uma disponibilidade aperfeiçoada de levofloxacina ou ofloxacina nos pulmões de sujeitos. Uma disponibilidade elevada nos pulmões de agentes antimicrobianos é útil no tratamento de infecções pulmonares e é particularmente vantajosa no tratamento de condições tais como fibrose cística e distúrbios pulmonares obstrutivos crônicos incluindo, por exemplo, bronquite crônica, bronquiectasias e algumas asmas.

[0036] A disponibilidade aperfeiçoada no pulmão pode ser indicada usando uma variedade de parâmetros farmacodinâmicos- farmacocinéticos relacionados a fatores, tal como concentração elevada de uma droga no pulmão e/ou duração de tempo que uma droga é retida no pulmão. Tais fatores podem incluir área de escarro no pulmão sob a curva (AUC) e concentração máxima de escarro no pulmão (Cmax).

[0037] Tipicamente, a administração de agentes antimicrobianos em aerossol aos pulmões pode fornecer altas concentrações nos pulmões, sem incorrer em concentrações sistêmicas altas. No entanto, os métodos e as composições aqui fornecidos alcançam uma disponibilidade inesperadamente elevada nos pulmões.

[0038] Geralmente, as composições fornecidas aqui podem compreender soluções de levofloxacina ou ofloxacina formuladas com um cátion divalente ou trivalente, tal como Mg2+. Em algumas modalidades, as composições podem carecer de um excipiente particular, tal como lactose. As composições podem ser administradas utilizando dispositivos tais como nebulizadores ou um dispositivo de aerossol de micropulverização inserido diretamente na traquéia dos animais, e pode ser usado para tratar uma grande variedade de bactérias. Além disso, métodos e composições aqui fornecidos podem incluir agentes ativos adicionais úteis no tratamento de infecções pulmonares e distúrbios associados às infecções pulmonares, tal como fibrose cística e doença pulmonar obstrutiva crônica, incluindo bronquite crônica e algumas asmas.

Definições

[0039] O termo “administração” ou “administrar” se refere a um método de dar uma dosagem de uma composição farmacêutica antimicrobiana a um vertebrado. O método preferido de administração pode variar dependendo de vários fatores, por exemplo, os componentes da composição farmacêutica, o local da infecção bacteriana real ou potencial, o micróbio envolvido e a severidade de uma infecção microbiana real.

[0040] Um “transportador” ou “excipiente” é um composto ou material usado para facilitar a administração do composto, por exemplo, para aumentar a solubilidade do composto. Transportadores sólidos incluem, por exemplo, amido, lactose, fosfato dicálcico, sacarose e caulim. Transportadores líquidos incluem, por exemplo, água estéril, solução salina, tampões, tensoativos não iônicos e óleos comestíveis, tal como óleo de amendoim e óleo de gergelim. Além disso, vários adjuvantes, tal como são comumente usados na arte podem ser incluídos. Estes e outros compostos são descritos na literatura, por exemplo, no Merck Indez, Merck & Company, Rahway, NJ. Considerações sobre a inclusão de vários componentes em composições farmacêuticas são descritas, por exemplo, em Gilman et al. (Eds.) (1990), Goodman and Gilman’s: The Pharmacological Basis of Therapeutics, 8a ed., Pergamon Press, incorporados para referência aqui em sua totalidade.

[0041] Um “diagnóstico” como aqui utilizado é um composto, método, sistema ou dispositivo que auxilia na identificação e caracterização de um estado de saúde ou doença. O diagnóstico pode ser usado em ensaios padrão como é conhecido na arte.

[0042] O termo “mamífero” é usado em seu sentido biológico de costume. Assim, ele especificamente inclui humanos, gado bovino, cavalos cães e gatos, mas também inclui muitas outras espécies.

[0043] O termo “infecção microbiana” se refere à proliferação indesejada ou presença ou invasão de micróbios patogênicos em um organismo hospedeiro. Isso inclui o crescimento excessivo de micróbios que estão normalmente presentes no interior ou no corpo de um mamífero ou outro organismo. Mais geralmente, uma infecção microbiana pode ser qualquer situação na qual a presença de uma população microbiana é prejudicial para um mamífero hospedeiro. Assim, uma infecção microbiana existe quando números excessivos de uma população microbiana estão presentes no interior ou no corpo de um mamífero, ou quando os efeitos da presença de uma população microbiana são danosos para células ou outros tecidos de um mamífero.

[0044] O termo “veículo farmaceuticamente aceitável” ou “excipiente farmaceuticamente aceitável” inclui todos e quaisquer solventes, meios de dispersão, revestimentos, agentes antibacterianos e antifúngicos, agentes isotônicos e retardadores de absorção e similares. A utilização de tais meios e agentes para substâncias farmaceuticamente ativas é bem conhecida na arte. Exceto que até aqui quaisquer meios e agentes convencionais sejam incompatíveis com o ingrediente ativo, o seu uso nas composições terapêuticas é contemplado. Ingredientes ativos suplementares também podem ser incorporados nas composições.

[0045] O termo “sal farmaceuticamente aceitável” refere-se a sais que retêm a eficácia e as propriedades biológicas dos compostos desta invenção e que não são biologicamente ou de outra forma indesejáveis. Em muitos casos, os compostos desta invenção são capazes de formar sais ácidos e/ou básicos em virtude da presença de grupos amino e/ou carboxila ou grupos semelhantes aos mesmos. Sais de adição ácidos farmaceuticamente aceitáveis podem ser formados com ácidos inorgânicos e ácidos orgânicos. Ácidos inorgânicos dos quais sais podem ser derivados incluem, por exemplo, ácido clorídrico, ácido bromídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fosfórico e similares. Ácidos orgânicos dos quais sais podem ser derivados incluem, por exemplo, ácido acético, ácido propiônico, ácido naftóico, ácido oléico, ácido palmítico, ácido pamóico(embóico), ácido esteárico, ácido glicólico, ácido pirúvico, ácido oxálico, ácido maléico, ácido malônico, ácido succínico, ácido fumárico, ácido tartárico, ácido cítrico, ácido ascórbico, ácido glucoheptônico, ácido glucurônico, ácido lático, ácido lactobióico, ácido tartárico, ácido benzóico, ácido cinâmico, ácido mandélico, ácido metanossulfônico, ácido etanosulfônico, ácido p-toluenosulfônico, ácido salicílico e similares. Sais de adição básicos farmaceuticamente aceitáveis podem ser formados com bases inorgânicas e orgânicas. Bases inorgânicas das quais os sais inorgânicos podem ser derivados incluem, por exemplo, sais de sódio, potássio, lítio, amônio, cálcio, magnésio, ferro, zinco, cobre, manganês, alumínio e similares, particularmente preferidos são os de amónio, sódio, potássio, cálcio e magnésio. Bases orgânicas das quais os sais podem ser derivados incluem, por exemplo, aminas primárias, secundárias e terciárias, aminas substituídas incluindo aminas substituídas ocorrendo, aminas cíclicas, resinas de troca iônica básicas e similares, especificamente tal como isopropilamina, trimetilamina, dietilamina, trietilamina, tripropilamina, histidina, arginina, lisina, benetamina, N-metil- glucamina e etanolamina. Outros ácidos incluem ácido dodecilsufúrico, ácido naftaleno-1,5-dissulfônico, ácido naftaleno-2-sulfônico e sacarina.

[0046] “Solvato” se refere ao composto formado pela interação de um solvente e um antimicrobiano de fluorquinolona, um metabólito, ou sal dos mesmos. Solvatos apropriados são solvatos farmaceuticamente aceitáveis incluindo hidratos.

[0047] No contexto da resposta de um micróbio, tal como uma bactéria, a um agente antimicrobiano, o termo “suscetibilidade” se refere à sensibilidade do micróbio à presença do agente antimicrobiano. Assim, aumentar a suscetibilidade significa que o micróbio será inibido por uma concentração mais baixa do agente antimicrobiano no meio circundando as células microbianas. Isto equivale a dizer que o micróbio é mais sensível ao agente antimicrobiano. Na maioria dos casos, a concentração inibitória mínima (MIC) desse agente antimicrobiano terá sido reduzida. O MIC90 pode incluir a concentração para inibir crescimento em 90% dos organismos.

[0048] Por “quantidade terapeuticamente eficaz” ou “quantidade farmaceuticamente eficaz” queremos dizer um agente antimicrobiano de fluorquinolona conforme divulgado para esta invenção, que tem um efeito terapêutico. As doses de agente antimicrobiano de fluorquinolona que são úteis no tratamento são quantidades terapeuticamente eficazes. Assim, como aqui utilizado, uma quantidade terapeuticamente eficaz significa aquelas quantidade de agente antimicrobiano de fluorquinolona que produz o efeito terapêutico desejado como julgado por resultados de testes clínicos e/ou estudos de infecção animal em modelo. Em modalidades particulares, o agente antimicrobiano de fluorquinolona é administrado em uma dose predeterminada e, assim, a quantidade terapeuticamente eficaz seria uma quantidade da dose administrada. Esta quantidade e a quantidade do agente antimicrobiano de fluorquinolona podem ser rotineiramente determinadas por um especialista na arte e variarão dependendo de vários fatores, tal como a cepa microbiana particular envolvida. Esta quantidade ainda pode depender da altura, do peso, do sexo, da idade e do histórico médico do paciente. Para tratamentos profiláticos, uma quantidade terapeuticamente eficaz é aquela quantidade que seria eficaz para prevenir uma infecção microbiana.

[0049] Um “efeito terapêutico” alivia, de certa forma, um ou mais dos sintomas da infecção e inclui curar uma infecção. “Cura” significa que os sintomas da infecção ativa são eliminados, incluindo a eliminação total ou substancial de elementos excessivos de micróbios viáveis daqueles envolvidos na infecção até um ponto no ou abaixo do limiar de detecção por meio de medições tradicionais. No entanto, alguns efeitos de longo prazo ou permanentes da infecção aguda ou crônica podem existir mesmo após uma cura ser obtida (tal como extensivo dano tecidual). Com usado aqui, um “efeito terapêutico” é definido como uma redução estatisticamente significativa na carga bacteriana em um hospedeiro, surgimento de resistência, função pulmonar, ou melhoria dos sintomas de infecção ou do estado funcional como medida pelos resultados clínicos humanos ou estudos em animais.

[0050] “Tratar”, “tratamento” ou “tratando”, como aqui utilizados, se referem a administração de uma composição farmacêutica para fins profiláticos e/ou terapêuticos. O termo “tratamento profilático” se refere a tratar um paciente que ainda não está infectado, mas que é suscetível a, ou de outra forma está em risco de ter, uma infecção particular, de modo que há um início reduzido de infecção. O termo “tratamento terapêutico” se refere à administração de tratamento a um paciente que já sofre de uma infecção que pode ser aguda ou crônica. O tratamento pode eliminar o patógeno, ou ele pode reduzir a carga de patógeno nos tecidos que resulta em melhorias medidas por sintomas do paciente ou medidas de função pulmonar. Assim, em modalidades preferidas, o tratamento é a administração a um mamífero (quer para fins terapêuticos ou profiláticos) de quantidades terapeuticamente eficazes de um agente antimicrobiano de fluorquinolona.

[0051] A farmacocinética (PK) está preocupada com a evolução temporal da concentração de antimicrobianos no corpo. A farmacodinâmica (PD) está preocupada com a relação entre farmacocinética e a eficácia antimicrobiana in vivo. Os parâmetros PK/PD correlacionam a exposição a antimicrobiano com atividade antimicrobiana. A taxa de morte por antimicrobiano é dependente do modo de ação antimicrobiana e é determinada ou pelo período de tempo necessário para matar (dependente do tempo) ou pelo efeito de aumentar concentrações sozinhas (dependente de concentração) ou integrada ao longo do tempo como uma área sob a curva de concentração-tempo (AUC). Para prever a eficácia terapêutica de antimicrobianos com diversos mecanismos de ação diferentes parâmetros PK/PD podem ser utilizados. Parâmetros PK/PD podem ser usados para determinar a disponibilidade de composições antimicrobianas, por exemplo, disponibilidade de um agente antimicrobiano em uma composição no sistema pulmonar e/ou a biodisponibilidade de um agente antimicrobiano em uma composição no plasma/soro.

[0052] A ‘razão AUC/MIC” é um exemplo de um parâmetro PK/Pd. AUC é definida como a área sob a curva de concentração-tempo no plasma/soro ou no local de infecção de um agente antimicrobiano in vivo (em animais ou humanos). Por exemplo, o local de infecção e/ou o local onde a concentração é medida pode incluir porções do sistema pulmonar, tal como fluido brônquico e/ou escarro. Portanto, a AUC pode ser uma AUC de soro ou uma AUC pulmonar baseada em concentrações no soro e nos tecidos pulmonares (escarro, fluido de revestimento epitelial, ou homogeneizados de tecido total). AUC(0-t) pode incluir a área sob a curva para o tempo zero até um tempo específico “t”. AUC(0-inf) pode incluir a área sob a curva do tempo zero ao infinito. A razão AUC/MIC é determinada dividindo a AUC de 24 horas para um antimicrobiano individual pela MIC para o mesmo determinado antimicrobiano in vitro. A atividade de antimicrobianos com a morte dependente de dose (tal como fluorquinolonas) é bem previsível pela magnitude da razão AUC/MIC. A razão AUC:MIC também pode impedir a seleção de bactérias resistentes a droga.

[0053] A razão “Cmax:MIC” é outro parâmetro PK:PD. Ela descreve a concentração máxima de droga no plasma ou tecido em relação a MIC. Fluorquinolonas e aminoglicosídeos são exemplos em que Cmax:MIC pode prever morte bacteriana in vivo onde a resistência pode ser suprimida.

[0054] “Tempo acima de MIC” (T>MIC) é outro parâmetro PK/PD. Ele é expresso como uma percentagem de um intervalo de dosagem no qual o nível no plasma ou no local de infecção ultrapassa a MIC. A atividade de antimicrobianos com a morte dependente de tempo (tal como beta-lactams ou antibióticos monobactam) é bem previsível pela magnitude da razão T>MIC.

[0055] O termo “intervalo de administração de dose” se refere ao tempo entre administrações das duas doses sequenciais de um produto farmacêutico durante regimes de doses múltiplas. Por exemplo, no caso de ciprofloxacina administrada por via oral, que é administrada duas vezes ao dia (regime tradicional de 400 mg b.i.d) e levofloxacina administrada por via oral que é administrada uma vez ao dia (500 mg ou 750 mg q.d.) os intervalos de administração de dose são de 12 horas e 24 horas, respectivamente.

[0056] Como aqui utilizado, o “período de pico” da concentração in vivo de um produto farmacêutico é definido como aquele tempo do intervalo de administração de dose de produto farmacêutico quando a concentração de produto farmacêutico não é de menos de 50% de sua concentração máxima no plasma ou no local de infecção. Em algumas modalidades, o “período de pico” é usado para descrever um intervalo de dosagem de antimicrobianos.

[0057] A “dose liberada respirável” é a dose ou quantidade de droga liberada para o pulmão de um paciente usando um nebulizador ou outro dispositivo de liberação de aerossol. A RDD é estimada da fase inspiratória de um dispositivo de simulação de respiração programado para o padrão europeu de 15 respirações por minuto, com uma razão de inspiração para expiração de 1:1 e medição de partículas emitidas de um nebulizador com um tamanho de cerca de 5 micra ou menos.

Disponibilidade aperfeiçoada

[0058] A taxa de morte por antibiótico é dependente do modo de ação do antibiótico e é determinada ou pela duração de tempo necessária para o antibiótico matar (dependente de tempo) ou pelo efeito de aumentar a concentração de antibiótico (dependente de concentração). As fluorquinolonas são caracterizadas por atividade de morte no tempo dependente de concentração em que um efeito terapêutico requer uma concentração de pico local alta acima das MICs do patógeno infectante.

[0059] A eficácia de fluorquinolone em seres humanos, animais e modelos in vitro de infecção está vinculada à razão AUC:MIC e à razão Cmax:MIC. Uma série de estudos in vitro têm sido realizada para determinar se altas concentrações de levofloxacina com um tempo curtíssimo de meia-vida (como previsto de um modelo de rato e PK humano) em um tecido alvo resultou em morte bacteriana superior aquela vista sob condições com tempos de residência mais prolongados. Nestes estudos, as concentrações de levofloxacina que eram de 0,018 vezes a 1024 vezes a MIC foram avaliadas em uma curva de morte padrão e um ensaio in vitro de fibra oca. Em ambos os ensaios, altas concentrações de levofloxacina foram rapidamente bactericidas e atingiram seus níveis máximos de morte em 10 a 20 minutos. Este nível de morte foi sustentado com a levofloxacina mantida nesse nível ou dada uma meia-vida de 10 minutos. Além disso, nenhuma resistência foi observada. Portanto, altas doses e rápida liberação de levofloxacina especialmente formulada são rapidamente bactericidas para organismos suscetíveis e organismos resistentes.

[0060] Em uma modalidade, a concentração de levofloxacina no local de infecção é aumentada liberando levofloxacina em combinação com cátions divalentes ou trivalentes diretamente para o pulmão utilizando terapia de inalação, dessa forma diminuindo a quantidade de tempo que a levofloxacina está na “janela de seleção mutante” (MSW). Esse enfoque terapêutico atinge cobertura mais ampla de patógenos (incluindo cepas resistentes à levofloxacina), evita desenvolvimento de resistência adicional e resulta em cursos mais curtos de terapia com levofloxacina.

[0061] Algumas modalidades incluem composições de levofloxacina ou ofloxacina tendo uma disponibilidade pulmonar aperfeiçoada, em que uma AUC pulmonar elevada é indicativa da disponibilidade pulmonar aperfeiçoada da levofloxacina ou ofloxacina. Em algumas modalidades, o aumento pode ser de pelo menos cerca de 10%, 20, 30, 40%, 50%, 75%, 100%, 150%, 200%, 250%, 300% e 500%. O aumento pode ser em relação, por exemplo, a uma composição carecendo de um cárion divalente ou trivalente e/ou uma composição tendo determinados excipientes (por exemplo, lactose) e/ou uma composição liberada para o pulmão a certa e/ou certa dose liberada respirável. Em algumas modalidades, métodos são fornecidos que incluem atingir uma disponibilidade pulmonar aperfeiçoada indicada por uma AUC de pulmão maior que cerca de 400 h.mg/L, cerca de 500 h.mg/L, cerca de 600 h.mg/L, cerca de 700 h.mg/L, cerca de 800 h.mg/L, cerca de 900 h.mg/L, cerca de 1000 h.mg/L, cerca de 1100 h.mg/L, cerca de 1200 h.mg/L, cerca de 1300 h.mg/L, cerca de 1400 h.mg/L, cerca de 1500 h.mg/L, cerca de 1600 h.mg/L, cerca de 1700 h.mg/L, cerca de 1800 h.mg/L, cerca de 1900 h.mg/L, cerca de 2000 h.mg/L, cerca de 2100 h.mg/L, cerca de 2200 h.mg/L, cerca de 2300 h.mg/L, cerca de 2400 h.mg/L, cerca de 2500 h.mg/L, cerca de 2600 h.mg/L, cerca de 2700 h.mg/L, cerca de 2800 h.mg/L, cerca de 2900 h.mg/L, cerca de 3000 h.mg/L, cerca de 3100 h.mg/L, cerca de 3200 h.mg/L, cerca de 3300 h.mg/L, cerca de 3400 h.mg/L, cerca de 3500 h.mg/L, cerca de 3600 h.mg/L, cerca de 3700 h.mg/L, cerca de 3800 h.mg/L , cerca de 3900 h.mg/L, cerca de 4000 h.mg/L, cerca de 4100 h.mg/L, cerca de 4200 h.mg/L, cerca de 4300 h.mg/L, cerca de 4400 h.mg/L e cerca de 4500 h.mg/L. O aumento pode ser medido, por exemplo, em fluidos brônquicos, homogeneizados de tecido pulmonar total ou em escarro.

[0062] Em modalidades mais, uma Cmax pulmonar elevada pode ser indicativa de uma disponibilidade pulmonar aperfeiçoada para uma formulação de levofloxacina ou ofloxacina. Em algumas dessas modalidades, o aumento pode ser de pelo menos cerca de 50%, 75%, 100% e 150%. Um aumento pode ser relativo a uma composição, por exemplo, carecendo de um cátion divalente ou trivalente e/ou uma composição com determinados excipientes (por exemplo, lactose) e/ou uma composição liberada para o pulmão a uma dada taxa e/ou uma certa dose liberada respirável. Em algumas modalidades, métodos são fornecidos que incluem atingir uma disponibilidade pulmonar aperfeiçoada indicada por uma Cmax no pulmão maior do que cerca de 300 mg/L, cerca de 400 mg/L, cerca de 500 mg/L, cerca de 600 mg/L, cerca de 700 mg/L, cerca de 800 mg/L, cerca de 900 mg/L, cerca de 1000 mg/L, cerca de 1100 mg/L, cerca de 1200 mg/L, cerca de 1300 mg/L, cerca de 1400 mg/L, cerca de 1500 mg/L, cerca de 1600 mg/L, cerca de 1700 mg/L, cerca de 1800 mg/L, cerca de 1900 mg/L, cerca de 2000 mg/L, cerca de 2100 mg/L, cerca de 2200 mg/L, cerca de 2300 mg/L, cerca de 2400 mg/L, cerca de 2500 mg/L, cerca de 2600 mg/L, cerca de 2700 mg/L, cerca de 2800 mg/L, cerca de 2900 mg/L, cerca de 3000 mg/L, cerca de 3100 mg/L, cerca de 3200 mg/L, cerca de 3300 mg/L, cerca de 3400 mg/L, cerca de 3500 mg/L, cerca de 3600 mg/L, cerca de 3700 mg/L, cerca de 3800 mg/L, cerca de 3900 mg/L, cerca de 4000 mg/L, cerca de 4100 mg/L, cerca de 4200 mg/L, cerca de 4300 mg/L, cerca de 4400 mg/L, cerca de 4500 mg/L, cerca de 4600 mg/L, cerca de 4700 mg/L, cerca de 4800 mg/L, cerca de 4900 mg/L e 5000 mg/L. O aumento pode ser medido, por exemplo, nas secreções brônquicas, fluido de revestimento epitelial, homogeneizados de pulmão e em escarro.

[0063] Em mais modalidades ainda, uma diminuição na AUC de soro ou Cmax de soro pode ser indicativa de um aumento na disponibilidade pulmonar e exposição prolongada de uma levofloxacina ou ofloxacina usando uma formulação. Em algumas dessas modalidades, a diminuição pode ser de pelo menos cerca de 1%, 5%, 10, 20% ou 50%. A diminuição pode ser relativa a uma composição, por exemplo, carecendo de um cátion divalente ou trivalente e/ou uma composição tendo determinados excipientes (por exemplo, lactose) e/ou uma composição liberada para o pulmão a uma determinada taxa como uma solução ou outra composição. Em algumas modalidades, uma formulação de levofloxacina pode ser caracterizada uma AUC:MIC90 maior do que cerca de 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 e 1000. Em algumas modalidades, a AUC pode ser AUC pulmonar.

[0064] Em algumas modalidades, as concentrações no tecido pulmonar (escarro, ELF, homogeneizados de tecido cerebral) podem ser caracterizadas por Cmax:MIC90 de índice PK-PD maior do que cerca de 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580 e 600.

[0065] O aumento ou a diminuição de um parâmetro para medir disponibilidade aperfeiçoada de uma formulação de levofloxacina ou ofloxacina pode ser relativo a uma formulação de levofloxacina ou ofloxacina carecendo de cátions divalentes ou trivalentes, relativo a uma formulação de levofloxacina ou ofloxacina carecendo de lactose e/ou relativo a uma formulação com uma menor concentração de levofloxacina ou ofloxacina.

Métodos de Tratamento ou Profilaxia

[0066] Em algumas modalidades, um método é fornecido para tratar uma infecção microbiana em um animal, incluindo especificamente em um mamífero, tratando um animal sofrendo dessa infecção pulmonar com um antimicrobiano de fluorquinolona formulado com um cátion divalente ou trivalente e tendo disponibilidade pulmonar aperfeiçoada. Em algumas modalidades, os antimicrobianos de fluorquinolona podem ser administrados em seguida a formação de aerossol e inalação. Assim, este método de tratamento é especialmente apropriado para o tratamento de infecções pulmonares envolvendo cepas microbianas que são difíceis de tratar usando um agente antimicrobiano liberado por via oral ou parenteral, devido à necessidade de elevados níveis de dose (que podem causar efeitos colaterais indesejáveis), ou devido à falta de quaisquer agentes antimicrobianos clinicamente eficazes. Em uma dessas modalidades, este método pode ser usado para administrar um antimicrobiano de fluorquinolona diretamente no local da infecção. Tal método pode reduzir a exposição sistémica e maximizar a quantidade de agente antimicrobiano para o local da infecção microbiana. Este método também é apropriado para tratar infecções que envolvam micróbios que são suscetíveis a antimicrobianos de fluorquinolona como forma de reduzir a frequência de seleção de micróbios resistentes. Este método também é apropriado para tratar infecções envolvendo micróbios que são de outra forma resistentes a antimicrobianos de fluorquinolona como forma de aumentar a quantidade de antimicrobianos no local da infecção microbiana. Um sujeito pode ser identificado como infectado com bactérias que são capazes de desenvolver resistência diagnosticando o sujeito como tendo sintomas que são característicos de uma infecção bacteriana com uma espécie de bactéria conhecida por ter cepas resistentes ou com uma bactéria que é um membro do grupo conhecido por ter cepas resistentes. Alternativamente, as bactérias podem ser cultivadas e identificadas como uma espécie conhecida por ter cepas resistentes ou uma bactéria que é um membro do grupo conhecido por ter cepas resistentes.

[0067] Em algumas modalidades, o agente antimicrobiano de fluorquinolona em aerossol formulado com cátions divalentes ou trivalentes é administrado a um nível suficiente para superar a resistência emergente na bactéria ou aumentar a eficiência de morte, de modo que essa resistência não tenha a oportunidade de se desenvolver.

[0068] Em algumas modalidades, a terapia de fluorquinolona em aerossol pode ser administrada como um tratamento ou profilaxia em combinação ou em alternativa a sequência terapêutica com outros antibióticos em aerossol, orais ou parenterais. Como exemplo não limitante estes podem incluir tobramicina em aerossol e/ou outros aminoglicosídeos, aztreonam aerossol e/ou outros beta ou mono bactam, ciprofloxacina em aerossol e/ou outras fluorquinolonas, azitromicina em aerossol e/ou outros macrolídeos ou cetolídeos, tetraciclina e/ou outras tetraciclinas, quinupristina e/ou outras estreptograminas, linezolida e/ou outros oxazolidinonas, vancomicina e/ou outros glicopeptídeos e cloranfenicol e/ou outros fenicóis e colisitina e/ou outras polimixinas.

[0069] Além disso, composições e métodos previstos neste documento podem incluir a terapia com fluorquinolona em aerossol administrada como um tratamento ou uma profilaxia em combinação ou em alternância a sequência terapêutica com um agente ativo adicional. Como discutido acima, alguns desses agentes adicionais podem incluir antibióticos. Mais agentes adicionais podem incluir broncodilatadores, anticolinérgicos, glicocorticóides, inibidores eicosanóides e combinações dos mesmos. Exemplos de broncodilatadores incluem salbutamol, levosalbuterol, terbutalina, fenoterol, terbutlaina, pirbuterol, procaterol, bitolterol, rimiterol, carbuterol, tulobuterol, reproterol, salmeterol, formoterol, arformoterol, bambuterol, clenbuterol, indacterol, teofilina, roflumilast, cilomilast. Exemplos de anticolinérgicos incluem ipratrópio e tiotrópio. Exemplos de glicocorticóides incluem prednisona, budesonida, fluticasona, mometasona, ciclesonida e beclometasona. Exemplos de eicosanóides incluem montelucaste, pranlucaste, zafirlucaste, zileuton, ramatroban e seratrodast. Mais agentes adicionais podem incluir pulmozima, solução salina hipertônica, agentes que restauram a função de canal de cloreto em CF, beta-agonistas inalados, agentes antimuscarínicos inalados, corticosteróides inalados e inibidores da fosfodiesterase inalados ou orais. Mais agentes adicionais podem incluir moduladores de CFTR, por exemplo, VX-770, atluren, VX-809. Mais agentes adicionais podem incluir agentes para restaurar líquido superficial de vias aéreas, por exemplo, denufosol, manitol, GS-9411 e SPI-8811. Mais agentes adicionais podem incluir agentes anti-inflamatórios, por exemplo, ibuprofeno, sildenafila e simavastatina.

Composições farmacêuticas

[0070] Para fins do método aqui descrito, um agente antimicrobiano de fluorquinolona formulado com um cátion divalente ou trivalente tendo disponibilidade pulmonar aperfeiçoada pode ser administrado usando um inalador. Em algumas modalidades, um antimicrobiano de fluorquinolona aqui divulgado é produzido como uma composição farmacêutica apropriada para formação de aerossol, de bom sabor, com estabilidade a armazenagem e com segurança e tolerabilidade para o paciente. Em algumas modalidades, o conteúdo de isoforma da fluorquinolona fabricada pode ser otimizado para tolerabilidade, atividade antimicrobiana e estabilidade.

[0071] As formulações podem incluir um cátion divalente ou trivalente. O cátion divalente ou trivalente pode incluir, por exemplo, magnésio, cálcio, zinco, cobre, alumínio e ferro. Em algumas modalidades, a solução compreende cloreto de magnésio, sulfato de magnésio, cloreto de zinco ou cloreto de cobre. Em algumas modalidades, a concentração de cátion divalente ou trivalente pode ser de cerca de 25 mM a 400mM, de cerca de 50mM a cerca de 400mM, de cerca de 100mM a 300mM, de cerca de 100mM a cerca de 250mM, de cerca de 125mM a cerca de 250mM, de cerca de 150mM a cerca de 250mM, de cerca de 175mM a cerca de 225mM, de cerca de 180mM a cerca de 220mM e de cerca de 190mM a cerca de 210mM. Em algumas modalidades, a concentração é cerca de 200mM. Em algumas modalidades, o cloreto de magnésio, sulfato de magnésio, cloreto de zinco ou cloreto de cobre podem ter uma concentração de cerca de 5% a cerca de 25%, de cerca de 10% a cerca de 20% e de cerca de 15% a cerca de 20%. Em algumas modalidades, a proporção de fluorquinolona para cátion divalente ou trivalente pode ser de 1:1 a 2:1 ou 1:1 a 1:2.

[0072] Fluorquinolonas não limitantes para uso como aqui descrito incluem levofloxacina, ofloxacina, ciprofloxacina, enoxacina, gatifloxacina, gemifloxacina, lomefloxacina, moxifloxacina, norfloxacina, pefloxacina, esparfloxacina, garenoxacina, sitafloxacina e DX-619.

[0073] A formulação pode ter uma concentração de fluorquinolona, por exemplo, levofloxacina ou ofloxacina, maior que cerca de 50 mg/ml, cerca de 60 mg/ml, cerca de 70 mg/ml, cerca de 80 mg/ml, cerca de 90 mg/ml, cerca de 100 mg/ml, cerca de 110 mg/ml, cerca de 120 mg/ml, cerca de 130 mg/ml, cerca de 140 mg/ml, cerca de 150 mg/ml, cerca de 160 mg/ml, cerca de 170 mg/ml, cerca de 180 mg/ml, cerca de 190 mg/ml e cerca de 200 mg/ml. Em algumas modalidades, a formulação pode ter uma concentração de fluorquinolona, por exemplo, levofloxacina ou ofloxacina, de cerca de 50 mg/ml a cerca de 200 mg/ml, de cerca de 75 mg/ml a cerca de 150 mg/ml, de cerca de 80 mg/ml a cerca de 125 mg/ml, de cerca de 80 mg/ml a cerca de 120 mg/ml, de cerca de 90 mg/ml a cerca de 125 mg/ml, de cerca de 90 mg/ml a cerca de 120 mg/ml e de cerca de 90 mg/ml a cerca de 110 mg/ml. Em algumas modalidades, a concentração é de cerca de 100 mg/ml.

[0074] A formulação pode ter uma osmolalidade de cerca de 300 mOsmol/kg a cerca de 500 mOsmol/kg, de cerca de 325 mOsmol/kg a cerca de 450 mOsmol/kg, de cerca de 350 mOsmol/kg a cerca de 425 mOsmol/kg e de cerca de 350 mOsmol/kg a cerca de 400 mOsmol/kg. Em algumas modalidades, a osmolalidade da formulação é maior que cerca de 300 mOsmol/kg, cerca de 325 mOsmol/kg, cerca de 350 mOsmol/kg, cerca de 375 mOsmol/kg, cerca de 400 mOsmol/kg, cerca de 425 mOsmol/kg, cerca de 450 mOsmol/kg, cerca de 475 mOsmol/kg e cerca de 500 mOsmol/kg.

[0075] A formulação pode ter um pH de cerca de 4,5 a cerca de 8,5, de cerca de 5,0 a cerca de 8,0, de cerca de 5,0 a cerca de 7,0, de cerca de 5,0 a cerca de 6,5, de cerca de 5,5 a cerca de 6,5 e de 6,0 a cerca de 6,5.

[0076] A formulação pode compreender transportador, excipiente ou similar farmacêutico convencional (por exemplo, manitol, lactose, amido, estearato de magnésio, sacarina sódica, talco, celulose, croscarmelose de sódio, glicose, gelatina, sacarose, carbonato de magnésio e similares) ou substâncias auxiliares, tal como agentes umectantes, agentes emulsificantes, agentes de solubilização, agentes de tamponamento de pH e similares (por exemplo, acetato de sódio, citrato de sódio, derivados de ciclodextrina, monolaurato de sorbitano, acetato de trietanolamina, oleato de trietanolamina e similares). Em algumas modalidades, a formulação pode carecer de um transportador, excipiente ou similar farmacêutico convencional. Algumas modalidades incluem uma formulação carecendo de lactose. Algumas modalidades compreendem lactose a uma concentração de menos do que cerca de 10%, 5%, 1% ou 0,1%. Em algumas modalidades, a formulação pode consistir essencialmente em levofloxacina ou ofloxacina e um cátion divalente ou trivalente.

[0077] Em algumas modalidades, uma formulação pode compreender uma concentração de levofloxacina entre cerca de 75 mg/ml a cerca de 150 mg/ml, uma concentração de cloreto de magnésio entre cerca de 150mM a cerca de 250 mM, um pH entre cerca de 5 a cerca de 7, uma osmolalidade entre cerca de 300 mOsmol/kg a cerca de 600 mOsmol/kg, e carecer de lactose.

[0078] Em algumas modalidades, uma formulação compreende uma concentração de levofloxacina de cerca de 100 mg/ml, uma concentração de cloreto de magnésio de cerca de 200mM, um pH de cerca de 6,2, uma osmolalidade de cerca de 383 mOsmol/kg e carecer de lactose. Em algumas modalidades, uma formulação consiste essencialmente em uma concentração de levofloxacina de cerca de 90 mg/ml a cerca de 110 mg/ml, uma concentração de cloreto de magnésio de cerca de 180 mM a cerca de 220mM, um pH de cerca de 5 a cerca de 7, uma osmolalidade de cerca de 300 mOsmol/kg a 500 mOsmol/kg e carecer de lactose.

Administração

[0079] Os antimicrobianos de fluorquinolona formulados com cátions divalentes ou trivalentes e tendo disponibilidade pulmonar aperfeiçoada podem ser administrados a uma dosagem terapeuticamente eficaz, por exemplo, uma dosagem suficiente para proporcionar tratamento para os estados de doença anteriormente descritos. A quantidade de composto ativo administrada, naturalmente, será dependente do sujeito e do estado da doença a ser tratada, da gravidade da afecção, da maneira e do esquema de administração e do julgamento do médico que prescreve, por exemplo, uma faixa provável de dose para administração em aerossol de levofloxacina seria de cerca de 20 a 300 mg por dia, os agentes ativos sendo selecionados para meias-vidas pulmonares mais longas ou mais curtas, respectivamente. Em algumas modalidades, uma faixa de dose provável para administração em aerossol de levofloxacina seria de cerca de 20 a 300 mg BID (duas vezes ao dia).

[0080] A administração dos agentes antimicrobianos de fluorquinolona divulgados aqui ou os sais farmaceuticamente aceitáveis dos mesmos pode ser via qualquer um dos modos aceitos de administração para agentes que servem a utilidades semelhantes incluindo, mas não se limitando a, inalação de aerossil. Métodos,composições e dispositivos para liberação são descritos na Publicação de Pedido de Patente US 2006-0276483, incorporada para referência na sua totalidade.

[0081] Composições farmaceuticamente aceitáveis incluem formas de dosagem sólidas, semissólidas, líquidas e em aerossol tal como, por exemplo, pós, líquidos, suspensões, complexações, lipossomas, particulados ou similares. Preferencialmente, as composições são fornecidas em formas de dosagem unitária adequadas para administração única de uma dose precisa.

[0082] O agente antimicrobiano de fluorquinolona pode ser administrado ou sozinho ou em algumas alternativas em combinação com um transportador, excipiente ou similar farmacêutico convencional (por exemplo, manitol, lactose, amido, estearato de magnésio, sacarina sódica, talco, celulose, croscarmelose de sódio, glicose, gelatina, sacarose, carbonato de magnésio e similares). Se desejado, a composição farmacêutica também pode conter quantidades mínimas de substâncias auxiliares não tóxicas, tal como agentes umectantes, agentes emulsificantes, agentes de solubilização, agentes de tamponamento de pH e similares (por exemplo, acetato de sódio, citrato de sódio, derivados de ciclodextrina, monolaurato de sorbitano, acetato de trietanolamina, oleato de trietanolamina e similares). Em geral, dependendo do modo pretendido de administração, a formulação farmacêutica conterá cerca de 0,005% a 95%, de preferência cerca de 0,5% a 50% em peso de um composto da invenção. Os métodos reais para preparar essas formas de dosagem são conhecidos, ou serão evidentes, para aqueles especializados nesta arte, por exemplo, ver Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania.

[0083] Em uma modalidade preferida, as composições tomarão a forma de uma forma de dosagem unitária, tal como um frasco contend um líquido, sólido a ser suspenso, pó seco, liofilizado ou outra composição e, assim, a composição pode conter, junto com o ingrediente ativo, um diluente tal como lactose, sacarose, fosfato dicálcico ou similares; um lubrificante tal como estearato de magnésio ou similares; e um ligante tal como amido, goma acácia,polivinilpirrolidina, gelatina, celulose, derivados de celulose ou similares.

[0084] Composições farmaceuticamente administráveis líquidas podem, por exemplo, ser preparadas dissolvendo, dispersando, etc. um composto ativo como definido acima e adjuvantes farmacêuticos opcionais em um transportador (por exemplo, água, solução salina, dextrose aquosa, glicerol, glicóis, etanol ou similar) para formar uma solução ou suspensão. Soluções a serem transformadas em aerossol podem ser preparadas de formas convencionais, ou como soluções ou suspensões líquidas, como emulsões, ou em formas sólidas apropriadas para dissolução ou suspensão em líquido antes da produção de aerossol e inalação. A percentagem de composto ativo contida nessas composições de aerossol é altamente dependente da natureza específica das mesmas, bem como da atividade do composto e das necessidades do sujeito. Entretanto, as porcentagens de ingrediente ativo de 0,01% a 90% em solução são empregáveis e serão mais altas se a composição for um sólido que será diluído, posteriormente, para as percentagens acima. Em algumas modalidades, a composição compreenderá 1,0% a 50,0% do agente ativo em solução.

[0085] Composições descritas aqui podem ser administradas com uma frequência de cerca de 1, 2, 3, 4 ou mais vezes por dia, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou mais vezes por semana, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou mais vezes por mês. Em modalidades particulares, as composições são administradas duas vezes por dia.

Liberação de Aerossol

[0086] Para administração pulmonar, as vias aéreas superiores são evitadas em favor das vias aéreas intermediárias e inferiores. A liberação de droga pulmonar pode ser realizada por inalação de um aerossol pela boca e garganta. Partículas tendo um diâmetro aerodinâmico mediano em massa (MMAD) maior que cerca de 5 micra geralmente não atingem o pulmão; ao contrário, elas tendem a impactar o fundo da garganta e serem engolidas e, possivelmente, absorvidas por via oral. Partículas tendo diâmetros de cerca de 2 a cerca de 5 micra são pequenas o suficiente para atingir a região pulmonar superior a média (vias aéreas de condução), mas são grandes demais para atingir os alvéolos. Partículas menores, isto é, cerca de 0,5 a cerca de 2 micra, são capazes de atingir a região alveolar. Partículas tendo diâmetros menores do que cerca de 0,5 mícron igualmente podem ser depositadas na região alveolar por sedimentação, embora partículas muito pequenas possam ser exaladas.

[0087] Em uma modalidade, um nebulizador é selecionado com base em permitir a formação de um aerossol de um agente antimicrobiano de fluorquinolona divulgados neste documento tendo um MMAD predominantemente entre cerca de 2 a cerca de 5 micra. Em uma modalidade, a quantidade liberada de agente antimicrobiano de fluorquinolona proporciona um efeito terapêutico para infecções respiratórias. O nebulizador pode liberar um aerossol compreendendo um diâmetro aerodinâmico mediano em massa de cerca de 2 micra a cerca de 5 micra com um desvio padrão geométrico menor do que ou igual a cerca de 2,5 micra, um diâmetro aerodinâmico mediano em massa de cerca de 2,5 micra a cerca de 4,5 micra com um desvio padrão geométrico menor do que ou igual a cerca de 1,8 micra, e um diâmetro aerodinâmico mediano em massa de cerca de 2,8 micra a cerca de 4,3 micra, com um desvio padrão geométrico menor do que ou igual a cerca de 2 micra. Em algumas modalidades, o aerossol pode ser produzido usando um nebulizador de malha vibratória. Um exemplo de um nebulizador de malha vibratória inclui o nebulizador PARI EFLOW® ou um nebulizador usando a tecnologia PARI eFlow. Mais exemplos de nebulizadores são fornecidos nas patentes US 4.268.460, 4.253.468, 4.046.146, 3.826.255, 4.649.911, 4.510.929, 4.624.251, 5.164.740, 5.586.550, 5.758.637, 6.644.304, 6.338.443, 5.906.202, 5.934.272, 5.960.792, 5.971.951, 6.070.575, 6.192.876, 6.230.706, 6.349.719, 6.367.470, 6.543.442, 6.584.971, 6.601.581, 4.263.907, 5.709.202, 5.823.179, 6.192.876, 6.644.304, 5.549.102, 6.083.922, 6.161.536, 6.264.922, 6.557.549 e 6.612.303 que são incorporadas por referência em suas totalidades. Mais exemplos comerciais de nebulizadores que podem ser usados com as formulações aqui descritas incluem Respirgard II®, Aeroneb®, Aeroneb® Pro e Aeroneb® Go produzidos por Aerogen; AERx® e AERx EssenceTM produzidos por Aradigm; Porta-Neb ®, Freeway FreedomTM, Sidestream, Ventstream e I- neb produzidos por Respironics, Inc.; e PARI LC-Plus®, PARI LC-Star®, produzidos por PARI GmbH. Como mais um exemplo não limitante a patente US 6.196.219 é aqui incorporada por referência em sua totalidade.

[0088] A quantidade de levofloxacina ou ofloxacina que pode ser administrada aos pulmões com uma dose de aerossol, tal como uma dose de droga respirável (RDD), pode incluir, pelo menos, cerca de 20 mg, cerca de 30 mg, cerca de 40 mg, cerca de 50 mg, cerca de 60 mg, cerca de 70 mg, cerca de 80 mg, cerca de 90 mg, cerca de 100 mg, cerca de 110 mg, cerca de 120 mg, cerca de 125 mg, cerca de 130 mg, cerca de 140 mg, cerca de 150 mg, cerca de 160 mg, cerca de 170 mg, cerca de 180 mg, cerca de 190 mg, cerca de 200 mg, cerca de 210 mg, cerca de 220 mg, cerca de 230 mg, cerca de 240 mg, cerca de 250 mg, cerca de 260 mg, cerca de 270 mg, cerca de 280 mg, cerca de 290 mg, cerca de 300 mg, cerca de 310 mg, cerca de 320 mg, cerca de 330 mg, cerca de 340 mg, cerca de 350 mg, cerca de 460 mg, cerca de 470 mg, cerca de 480 mg, cerca de 490 mg, cerca de 500 mg, cerca de 510 mg, cerca de 520 mg, cerca de 530 mg, cerca de 540 mg, cerca de 550 mg, cerca de 560 mg, cerca de 570 mg, cerca de 580 mg, cerca de 590 mg, cerca de 600 mg, cerca de 610 mg, cerca de 620 mg, cerca de 630 mg, cerca de 640 mg, cerca de 650 mg, cerca de 660 mg, cerca de 670 mg, cerca de 680 mg, cerca de 690 mg, cerca de 700 mg, cerca de 710 mg, cerca de 720 mg, cerca de 730 mg, cerca de 740 mg, cerca de 750 mg, cerca de 760 mg, cerca de 770 mg, cerca de 780 mg, cerca de 790 mg, e cerca de 800 mg. Em algumas modalidades, a quantidade de levofloxacina ou ofloxacina que pode ser administrada aos pulmões com uma dose em aerossol, tal como uma dose de droga respirável (RDD), que pode incluir, pelo menos, cerca de 20 mg, 50 mg, 100 mg, 150 mg, 200 mg , 250 mg, 300 mg, 350 mg, 400 mg, 450 mg, 500 mg, 550 mg, 600 mg, 650 mg, 700 mg, 750 mg, 800 mg, 850 mg, 900 mg, 950 mg, 1000 mg, 1050 mg, 1100 mg, 1150 mg, 1200 mg, 1250 mg, 1300 mg, 1350 mg, 1400 mg, 1450 mg e 1500 mg.

[0089] O aerossol pode ser administrado aos pulmões em menos de cerca de 10 minutos, cerca de 5 minutos, cerca de 4 minutos, cerca de 3 minutos, cerca de 2 minutos, e cerca de 1 minuto.

Indicações

[0090] Métodos e composições descritas aqui podem ser usados para tratar infecções e distúrbios pulmonares. Exemplos desses distúrbios podem incluir fibrose cística, pneumonia e doença pulmonar obstrutiva crônica, incluindo bronquite crônica e algumas asmas. Algumas modalidades podem incluir tratar uma infecção compreendendo uma ou mais bactérias selecionadas do grupo consistindo em Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens acidivorans Pseudomonas, Alcaligenes Pseudomonas Pseudomonas putida, Stenotrophomonas maltophilia, Aeromonas hydrophila, Escherichia coli, Citrobacter freundii, Salmonella typhimurium, Salmonella typhi, Salmonella paratyphi, Salmonella enteritidis, Shigella dysenteriae, Shigella flexneri, Shigella sonnei, Enterobacter cloacae, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Serratia marcescens, Morganella morganii, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Providencia alcalifaciens, Providencia rettgeri, Providencia stuartii, Acinetobacter calcoaceticus, Acinetobacter haemolyticus, Yersinia entrar ocolitica, Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis, Yersinia Bordetella pertussis intermediária, Bordetella parapertussis, Bordetella bronchiseptica, Haemophilus influenzae, Haemophilus parainfluenzae, haemolyticus Haemophilus, parahaemolyticus Haemophilus,Haemophilus ducreyi, Pasteurella multocida, Pasteurella haemolytica, Helicobacter pylori, Campylobacter fetus, Campylobacter jejuni, Campylobacter coli, Borrelia burgdorferi, Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus, Legionella pneumophila, Listeria monocytogenes, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Burkholderia cepacia, Francisella tularensis, Kingella e Moraxella. Em algumas modalidades, a infecção pulmonar é causada por uma bactéria gram-negativa anaeróbica. Em mais modalidades, a infecção pulmonar compreende uma ou mais das bactérias selecionadas do grupo consistindo em Bacteroides fragilis, Bacteroides distasonis, grupo de homologia 3452A de Bacteroides, Bacteroides vulgatus, Bacteroides ovalus, Bacteroides thetaiotaomicron, Bacteroides uniformis, Bacteroides eggerthii e Bacteroides splanchnicus. Em algumas modalidades, a infecção pulmonar é causada por uma bactéria gram-positiva. Em algumas modalidades, a infecção pulmonar compreende uma ou mais das bactérias selecionadas do grupo consistindo em Corynebacterium diphtheriae, Corynebacterium ulcerans, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae, Streptococcus pyogenes, Streptococcus milleri, Streptococcus (grupo G), Streptococcus (grupo C/F), Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus saprophyticus, Staphylococcus intermedius, Staphylococcus hyicus subsp. hyicus, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus hominis, Staphylococcus e saccharolyticus. Em algumas modalidades, a infecção pulmonar é causada por uma bactéria gram- positiva anaeróbica. Em algumas modalidades, a infecção pulmonar é causada por um ou mais bactérias selecionadas do grupo consistindo em Clostridium difficile, Clostridium perfringens, Clostridium tetini e Clostridium botulinum. Em algumas modalidades, a infecção pulmonar é causada por uma bactéria resistente a ácido. Em algumas modalidades, a infecção pulmonar é causada por um ou mais bactérias selecionadas do grupo consistindo em Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium avium, Mycobacterium intracellulare e Mycobacterium leprae. Em algumas modalidades, a infecção pulmonar é causada por uma bactéria atípica. Em algumas modalidades, a infecção pulmonar é causada por um ou mais bactérias selecionadas do grupo consistindo em Chlamydia pneumoniae e Mycoplasma pneumoniae.

Exemplos Exemplo Comparativo 1 Administração de fluorquinolonas em modelo farmacocinético de rato

[0091] Este exemplo se refere a administração em aerossol e intravenosa de fluorquinolonas em solução salina. Um modelo farmacocinético em rato foi usado para comparar a administração de fluorquinolonas intravenosa e pulmonar. Ratos machos Sprague- Dawley (Charles Rivers) foram administrados com doses de 10 mg/kg de levofloxacin, ciprofloxacina, gatifloxacina, norfloxacina ou gemifloxacina. As doses foram administradas pela veia da cauda lateral ou para o pulmão logo acima da bifurcação da traquéia usando um dispositivo de aerossol de micropulverização (Penn Century, Filadélfia, PA). Levofloxacin foi preparada em solução salina estéril 0,9% a concentrações de 5 mg/ml (IV) e 60 mg/ml (aerossol).

[0092] As amostras de sangue de cerca de 0,3 ml foram tomadas 2 a 6 ratos em cada ponto no tempo via uma cânula na veia jugular residente, e coletadas em tubos de heparina lítio. Lavagem bronquial alveolar (BAL) e tecido pulmonar foram coletados em seguida a eutanásia. As concentrações de levofloxacina no plasma, tecido pulmonar e BAL foram determinadas usando um ensaio de HPLC e os dados analisados usando WinNonlin (Pharsight Corporation, v 5.0). As concentrações das amostras foram determinadas contra uma curva padrão.

[0093] AUC(0-inf) (área sob a curva de concentração - tempo para tempo zero ao infinito) de soro, MRT (tempo médio de retenção) de soro, t1/2 (meia-vida) de soro, BAL, AUC, MAT (tempo de absorção médio), e F (biodisponibilidade) foram determinados e estão apresentados na Tabela 1. Tabela 1

[0094] A administração em aerossol de ciprofloxacina, gatifloxacina, norfloxacina ou gemifloxacina resultou em um significativo aumento de BAL, AUC em comparação com a administração intravenosa. A administração em aerossol de levofloxacina não mostrou esse significativo aumento de BAL, AUC em comparação com a administração intravenosa. Além disso, a levofloxacina apresentou rápida absorção do pulmão para o soro. Assim, a administração em aerossol de levofloxacina em solução salina não resultou em disponibilidade elevada significativa de droga para o pulmão.

Exemplo Comparativo 2 Administração em aerossol de levofloxacina com cátions divalentes em ratos

[0095] Este exemplo diz respeito a uma série de estudos que incluíram a administração em aerossol de levofloxacina com cátions divalentes e lactose e administração IV ou em aerossol de levofloxacina em solução salina. Ratos foram administrados com 10 mg/kg de levofloxacina (LVX) em solução salina ou LVX formulada com CaCl2, MgCl2 ou Zn+2. A Tabela 2 mostra as formulações de levofloxacina utilizadas nestes estudos.Tabela 2

[0096] Em um estudo, parâmetros farmacocinéticos incluindo Cmax (concentração no soro máxima), CL/F (depuração/biodisponibili- dade no corpo total) foram medidos e são mostrados na Tabela 3. Um gráfico de concentração no plasma de levofloxacina com o tempo é mostrado na Figura 1, onde levofloxacina foi administrada em aerossol, por injeção intravenosa ou por aerossol com MgCl2. Tabela 3

[0097] Um modelo farmacocinético de dois compartimentos pode ser utilizado para descrever a diferença em gráficos de levofloxacina no plasma com o tempo para administração intravenosa e em aerossol. A AUC no plasma após administração intravenosa foi similar a AUC no plasma após administração por aerossol com Mg+2 (3,79 hr.mg/L vs 3,72 hr.mg/L, respectivamente). Isto sugere quase 100% de biodisponibilidade do antibiótico de complexo divalente do pulmão. O tempo de residência médio (MRT) da levofloxacina foi maior após administração em aerossol em comparação com após a administração intravenosa (0,88 vs 0,70 hora). Este retardo na absorção foi associado a um aumento em BAL levofloxacina AUC(0-6h) em BAL (1,6 hr.mg/L vs 8,3. hr.mg/L para dosagem intravenosa versus aerossol, respectivamente), e um aumento de 18 vezes aumento no tempo de absorção médio (MAT).

[0098] Em outro estudo, níveis de levofloxacina após administração em aerossol para formulações contendo solução salina, Zn2+, Ca2+, Mg2+ foram medidos e parâmetros farmacocinéticos foram determinados. A Tabela 4 e a Figura 2 resumem os resultados.Tabela 4

[0099] A administração em aerossol de levofloxacina complexado com Ca+2 e Mg+2 resultou em uma meia-vida no plasma mais longa e MAT mais longo em comparação com levofloxacina formulada em solução salina indicativa de depuração no pulmão mais lenta para plasma (Tabela 4). Levofloxacina formulada com Ca+2 ou Mg+2 produziu Cmax de levofloxacina e AUC 2 a 5 vezes mais altos em BAL e no tecido pulmonar em comparação com levofloxacina intravenosa ou levofloxacina em aerossol formulada em solução salina (Tabela 4, Figura 2). Estes dados sugerem que a levofloxacina em aerossol complexada com cátion divalente deve resultar em eficácia mais alta no tratamento de infecções pulmonares.

Exemplo 3 Modelagem farmacocinética e análise de desconvolução

[0100] Este exemplo se refere a modelagem de concentrações de droga no pulmão. Métodos de desconvolução farmacocinética são úteis para determinar a quantidade de droga remanescente no pulmão após administração. Tais métodos são particularmente úteis quando medições diretas são difíceis e/ou produzem resultados variáveis, por exemplo, medição de concentrações de droga no pulmão usando amostras de escarro.

[0101] Parâmetros farmacocinéticos de soro e urinários podem ser determinados usando métodos não compartimentais e compartimentais, e as concentrações de droga no pulmão ao longo do tempo podem ser calculadas usando desconvolução. Esta abordagem tem sido relatada para liberação em aerossol de tobramicina, onde uma dose de 5,6 mg/kg mostrou biodisponibilidade de cerca de 9% e absorção ao longo de um período de 3 horas consistente com dados derivados empiricamente (Cooney G.F., et al, “Absolute bioavailability and absorption characteristics of aerosolized trobamycin in adults with cystic fibrosis”, J. Clinical Pharmacol. (1994), 34, 255-259, incorporado aqui por referência na sua totalidade).

[0102] Um método de desconvolução exemplar é resumido na Figura 3. Esta análise compara a aparência e eliminação de droga em seguida a doses em aerossol e intravenosas para determinar a quantidade de droga restante no pulmão (compartimento de absorção) ao longo do tempo. Para estimar concentrações de droga no pulmão, as quantidades foram divididas por estimativas do volume (25 ml) de fluido pulmonar epitelial (ELF) para cada sujeito. Análise farmacocinética não compartimental posteriormente foi aplicada a estas concentrações projetadas de droga no pulmão para determinar AUCs.

[0103] A aplicação da metodologia de desconvolução pode ser realizada por dosagem em aerossol humana ou animal de 50 mg de dose de droga respirável de levofloxacina em solução salina ou complexada com Mg+2, liberada em um nebulizador ou dispositivo de liberação respiratória, com perfis de concentrações de droga no plasma resultantes e parâmetros farmacocinéticos calculados como ilustrado na Figura 4 e nas Tabelas 5 e 6. As concentrações de levofloxacina no soro em seguida a uma infusão intravenosa de 5 minutos de levofloxacina a um único voluntário saudável foram analisadas utilizando WinNonlin e os parâmetros farmacocinéticos apresentados na Tabela 5. Em uma ocasião separada, este voluntário recebeu uma única dose em aerossol de levofloxacina (RDD=50 mg) por um nebulizador de malha vibratória PARI eFlow. A Figura 4 mostra uma comparação das concentrações no soro de levofloxacina após uma dose intravenosa ou em aerossol. Usando o modelo PK representado na Figura 3, as concentrações no soro de levofloxacina medidas no soro em seguida a uma dose em aerossol foram deconvoluídas usando os dados PK de soro para uma dose intravenosa de levofloxacina (parâmetros PK apresentados na Tabela 5). Os resultados são apresentados na Tabela 6 que mostra a quantidade estimada de levofloxacina (em mg) permanecendo no pulmão ao longo do tempo.Tabela 5 Tabela 6

[0104] Estes dados podem ser usados para calcular a quantidade (em mg) de levofloxacina remanescente no pulmão em função do tempo. A Figura 5 e a Tabela 6 mostram um exemplo para a quantidade estimada de droga remanescente no pulmão ao longo do tempo, ao passo que apenas 10% da dose respirável de 50 mg administrada durante um período de cinco minutos permanece no pulmão após 1,2 horas. Este experimento demonstra a utilidade do método de desconvolução.

Exemplo Comparativo 4 Administração em aerossol e sistêmica de levofloxacina com solução salina

[0105] Este exemplo se refere a administração em aerossóis e sistêmica de levofloxacina formulada em uma solução solução salina utilizando doses de droga respiráveis estimadas de 20 mg ou 40 mg (doses carregadas em nebulizador de 43,3 e 86,6 mg, respectivamente) de levofloxacina. Doses em aerossol únicas de dois níveis de dose de levofloxacina (utilizando a formulação IV Levaquin®) foram administradas a voluntários saudáveis normais e sujeitos CF estáveis usando o nebulizador de alta eficiência PARI eFlow.

[0106] Dados de segurança, tolerabilidade e farmacocinética (soro, escarro e excreção urinária) foram coletados após cada dose. O nebulizador foi carregado com 3,6 ml de uma solução Levaquin® diluída em solução salina até isotonicidade a uma concentração de 11,9 mg/ml para o grupo de dose de droga respirável de 20 mg e a uma concentração de 23,8 mg/ml para o grupo de dose de droga respirável de 40 mg. Estes volumes correspondem a doses de “carga” de 43,3 mg e 86,6 mg de levofloxacina para RDD de 20 e 40 mg, respectivamente. A Tabela 7 resume as doses carregadas em nebulizador com as RDD estimadas correspondentes para levofloxacina formulada em solução salina.Tabela 7

[0107] Novaluzid® (AstraZeneca) foi coadministrada para minimizar a absorção oral de qualquer levofloxacina que foi engolida durante a inalação. Cada sujeito recebeu uma dose intravenosa de levofloxacina e uma dose em solução salina por aerossol na primeira visita para gerar dados farmacocinéticos para comparação com doses de levofloxacina em aerossol e para avaliar a tolerabilidade de soluções de liberação usando o dispositivo eFlow.

[0108] Aas concentrações de levofloxacina no soro e na urina foram analisadas utilizando um ensaio HPLC validado por Anapharm (Quebec City, Canadá). Ensaios de levofloxacina no escarro foram desenvolvidos e validados de modo cruzado utilizando o ensaio de soro.

[0109] Os dados de Soro: concentrações de levofloxacina no soro em seguida a infusão intravenosa foram ajustados para um modelo farmacocinético aberto de dois compartimentos usando regressão de quadrados mínimos iterativamente reponderada (WinNonlin). Um peso observado de 1/y foi aplicado na regressão. A qualidade do ajuste foi avaliada pela função objetiva e minimizada e inspeção de gráficos residuais ponderados. Concentrações de levofloxacina no soro resultantes de administração em aerossol foram analisadas usando métodos de desconvolução para estimar o tempo de residência da dose em aerossol no pulmão (Gibaldi M. e Perrier D. Pharmacokinetics, 2a Edição, Marcel Dekker: New York, 1982, incorporada aqui por referência na sua totalidade). O modelo e o enfoque farmacocinéticos usados para análise de desconvolução são descritos no Exemplo 3.Resumidamente, esta análise compara a aparência e eliminação de droga em seguida a doses em aerossol e intravenosas para determinar a quantidade de droga restante no pulmão (compartimento de absorção) ao longo do tempo. Para estimar concentrações de droga no pulmão, as quantidades foram divididas por estimativas do volume (25 ml) de fluido pulmonar epitelial (ELF) para cada sujeito. A análise farmacocinética não compartimental foi posteriormente aplicada a estas concentrações projetadas de droga no pulmão para determinar valores para AUC.

[0110] Dados de escarro: dados de concentração de escarro foram analisados utilizando métodos farmacocinéticos não compartimentais (Gibaldi M. e Perrier D. Pharmacokinetics, 2a Edição, Marcel Dekker: New York, 1982, incorporada por referência aqui na sua totalidade). A área sob a curva de concentração vs tempo de escarro foi estimada utilizando a regra linear trapezoidal. Como o escarro apenas foi coletado de 0,5 a 8 horas, a extrapolação para frente e para trás das fases terminal e inicial foi realizada para gerar estimativas de parâmetros farmacocinéticos secundários (Cmáx, AUC).

[0111] Parâmetros PK-PD, tal como AUC:MIC e Cmax:MIC, foram gerados para exposições do pulmão estimadas de desconvolução de dados de concentração de levofloxacina no soro. Exemplos de parâmetros foram calculados em valores diferentes para MIC de levofloxacina para P. aeruginosa a doses respiráveis estimadas de levofloxacina variando de 20 a 120 mg administradas duas vezes por dia em sujeitos CF. Distribuições MIC de levofloxacina (MIC50, MIC90 e modo MIC) foram medidas para isolados clínicos de isolados CF (Traczewski MM and Brown SD. In vitro activity of doripenem against P. aeruginosa e Burkholderia cepacia isolates from both cystic fribosis and non-cystic fibrosis patients. Antimicrob Agentes Chemother 2006, 50:819-21, incorporado aqui por referência na sua totalidade).

[0112] Resumo de Dosagem: Um total de 7 voluntários saudáveis normais (NHV) e 9 sujeitos com CF foram incluídos no estudo. Todos os sujeitos completaram todas as fases do protocolo; o resumo de dose é fornecido na Tabela 8. Sete de 9 sujeitos com fibrose cística receberam ambos os níveis de dose de droga respirável de 20 e 40 mg , ao passo que 2 sujeitos foram redosados com o nível de dose de 20 mg com pretratamento com salbutamol. Volume expiratório forçado durante 1 segundo (FEV1).Tabela 8

[0113] Farmacocinética de levofloxacina no soro: A Figura 6 mostra as concentrações de levofloxacina no soro médias em sujeitos normais e com CF em seguida a doses IV e em aerossol. A depuração total de levofloxacina foi de 17,2 e 14,1 L/h nos sujeitos NHV e CF, respectivamente. As concentrações de levofloxacina no soro em seguida a administração em aerossol geralmente foram paralelizadas aquelas observadas com a dose intravenosa, especialmente depois de uma hora após a dosagem. Comparação das AUC de levofloxacina de dosagem IV e em aerossol mostrou que a exposição a levofloxacina de doses em aerossol em relação à dose IV de 50 mg foi de (média +/-SD) 35,6 +/9,4% e 59,4 +/- 16,6% para as doses altas e baixas de aerossol,respectivamente para os voluntários normais, e 27,9 +/- 3,3% e 51,1 +/- 11,2% para sujeitos com CF.

[0114] Análise de desconvolução de soro: As concentrações de levofloxacina no soro em seguida a administração de aerossol foram deconvoluídas com sucesso em todos os sujeitos, permitindo a estimativa da quantidade de droga no compartimento de absorção (pulmão) ao longo do tempo (Figura 7). A absorção do pulmão para o soro ocorreu significativamente mais lentamente em sujeitos com CF do que em voluntários saudáveis normais; 50% da dose de pulmão pareceu permanecer no pulmão por pelo menos 0,5 hora após a dose. Usando um valor da literatura para a estimativa de volume de 25 ml de fluido de revestimento epitelial do pulmão (ELF), as concentrações estimadas de levofloxacina em ELF de pacientes com CF após uma única dose em aerossol são mostradas nas Figuras 8A e 8B (Rennard, S. G. et al., Estimation of volume of epitelial lining fluid recovered by lavage using urea as a marker of dilution, J. Appl. Physio. 60: 532-8, incorporado por referência aqui em sua totalidade). As concentrações Cmax projetadas médias no ELF de pacientes com CF na conclusão das doses baixa e alta ultrapassaram 500 μg/ml e 1000 μg/ml, respectivamente. Quando integrada ao longo do tempo, a projeção média +/- SD da AUC de levofloxacina em fluido do pulmão foi de 365 +/- 338 e 710 +/- 471 para as doses baixa e alta em sujeitos saudáveis e 354 +/- 274 e 1,199 +/- 1,147 para doses baixa e alta em pacientes com CF.

[0115] Farmacocinética de levofloxacin em escarro: a Figura 9 mostra concentrações de levofloxacina em escarro em seguida a administração da dose baixa e alta em aerossol em sujeitos com CF. As concentrações de levofloxacina no escarro em seguida a ambos os níveis de dose em aerossol foram notadamente mais altos por pelo menos 1 hora pós-dose com levofloxacina em aerossol do que aquelas obtidas com dose IV de 50 mg. As concentrações tenderam a cair rapidamente durante as primeiras duas horas de administração, consistente com a absorção de droga do pulmão. As concentrações de levofloxacina no escarro foram variáveis dentro e entre pacientes, mas geralmente a dose carregada de 86,6 mg proporcionou concentrações mais altas ao longo do período de observações.

[0116] As concentrações de levofloxacina no escarro de sujeitos com CF em seguida a administração de aerossol foram mediadas e comparadas com as concentrações obtidas por outras rotas de administração. A Figura 10 representa concentrações em escarro modeladas em sujeitos com CF para ambos os níveis de dose em aerossol, a dose IV de 50 mg nos mesmos sujeitos infundidos por 5 minutos e uma dose oral de 750 mg (outro estudo não descrito neste); a Tabela 9 mostra valores de Cmax, AUC e meia-vida para concentrações medidas de levofloxacina em escarro.Tabela 9

[0117] Embora uma dose de levofloxacina oral de 750 mg resulte em concentrações de droga mais prolongadas no escarro, doses em aerossol tão baixas quanto 20 mg produzem concentrações de pico 10 vezes mais altas.

[0118] A Figura 6 mostra as concentrações de levofloxacina no soro em seguida a RDDs simples de 20 ou 40 mg de levofloxacina formulada em solução salina e doses IV de Levaquin em voluntários saudáveis normais e pacientes de CF. Estes dados foram utilizados para realizar desconvolução farmacocinética como anteriormente descrito. A Figura 7 mostra os resultados de desconvolução, mostrando a quantidade estimada de levofloxacina remanescente no pulmão ao longo do tempo. Levofloxacina permaneceu no pulmão por um período mais longo em pacientes com CF em comparação com voluntários saudáveis normais (Figura 7). Notadamente, as concentrações de levofloxacina observadas em escarro são consistentes com as concentrações no ELF projetadas a partir da análise de desconvolução (Figuras 8A e 8B vs Figura 9 e Tabela 9).

[0119] Análise PK-PD: Integração de farmacocinética com dados de suscetibilidade para P. aeruginosa permite a avaliação dos efeitos farmacodinâmicos esperados in vivo. Os parâmetros PK-PD para fluorquinolonas incluem as razões em 24 h AUC: MIC e Cmax:MIC. Razões Cmax:MIC muito altas parecem ser significativas para rápida morte de bactérias e supressão de resistência à droga.

[0120] Os resultados de análise PK-PD com dados simulados ELF PK (gerados a partir da quantidade de levofloxacina no pulmão dividida pelo volume de ELF) da análise de desconvolução para dosagem duas vezes ao dia de levofloxacina junto com dados MIC para P. aeruginosa podem ser usados para calcular índices PK-PD de levofloxacina para P. aeruginosa. A Tabela 10 mostra índices PK-PD previstos (Cmax:MIC; AUC:MIC 24h) para regimes de dosagem especial de levofloxacina. Tabela 10

[0121] Por exemplo, uma dose diária de 20 mg de levofloxacina BID, Cmax:MIC = 248, AUC:MIC 24h = 350; e uma levofloxacina MIC = 2 mg/L. As simulações mostram que o valor alvo primário de Cmax:MIC> 20 seria obtido por todos os regimes para mais de 90% de isolados de CF de P. aeruginosa. Além disso, o valor alvo PK-PD secundário de AUC:MIC 24h> 300 seria obtido para uma maioria de cepas em doses mais baixas, mas também poderia cobrir 90% dos isolados nas doses mais elevadas projetadas para serem avaliadas em próximos estudos clínicos.

Exemplo Comparativo 5 Administração em aerossol de 30 mg/ml e 50 mg/ml de soluções de levofloxacina formulada com MgCb

[0122] Este exemplo se refere a administração em aerossol a pacientes com CF de 30 mg/ml e 50 mg/ml de soluções de levofloxacina formulada com MgCl2. A Tabela 11 mostra as formulações de levofloxacina com MgCl2 e lactose.Tabela 11

[0123] Oito pacientes de CF estáveis receberam doses carregadas de 78 mg, 175 mg e 260 mg (correspondendo a RDD de 40 mg, 80 mg e 120 mg, respectivamente) de levofloxacina formulada com MgCl2 usando um nebulizador de alta eficiência eFlow (PARI Pharma, Munique, Alemanha). Doses escalonadas foram administradas com uma semana de intervalo. Um grupo separado de 7 pacientes de CF foi administrado com uma dose única de 750 mg de levofloxacina oral em intervalos semanais por 4 semanas consecutivas. Amostras de soro e escarro foram ensaiadas para levofloxacina por HPLC. Dados de concentração de levofloxacina no soro e escarro foram analisados usando métodos farmacocinéticos não compartimentais. São mostrados os parâmetros farmacocinéticos médios na Tabela 12. Tabela 12

[0124] Os dados PK-PD anteriormente mostraram que para fluorquinolonas, a razão Cmax:MIC é um parâmetro PK-PD associado com ótima morte bacteriana e prevenção de resistência. A administração em aerossol de levofloxacina com MgCl2 proporciona concentrações em escarro que atingem razões Cmax:MIC para P. aeruginosa > 40. Em contraste, uma dose levofloxacina oral de 750 mg produz uma razão de 1:1. Esses dados mostram que doses em aerossol de levofloxacina com MgCl2 fornecem altas exposições em escarro que são maiores que as alcançáveis com levofloxacina oral.

Exemplo Comparativo 6 Comparação de administração em aerosol de uma RDD de 40 mg de levofloxacina formulada em solução salina ou MgCh em pacientes com CF

[0125] Este exemplo refere-se à administração em aerossol de levofloxacina com MgCl2 ou em solução salina usando doses de drogas respiráveis estimadas (RDD) de 40 mg de levofloxacina. As concentrações de levofloxacina em solução salina são de 23,8 mg/ml e 30 mg/ml em uma formulação contendo MgCl2/lactose (ver Tabela 11). Os pacientes com CF receberam 40 mg de doses de droga respirável de levofloxacina por liberação em aerossol: 7 pacientes receberam levofloxacina formulada em solução salina; 10 pacientes receberam a mesma levofloxacina recebida em RDD estimada formulada com MgCl2. Foram tomadas amostras de escarro em vários momentos até 24 horas e concentrações de levofloxacina determinadas usando um método de HPLC/fluorescência. Concentrações de levofloxacina médias medidas em escarro ao longo do tempo são mostradas na Figura 11. Levofloxacina liberada com MgCl2 é retida no escarro por um período mais longo e em concentrações mais altas do que a mesma dose de levofloxacina liberada em solução salina.

[0126] Comparação adicional dos parâmetros PK em escarro de CF para administração em aerossol de levofloxacina em solução salina (Exemplo 4 - Tabela 8) indica que tanto um Cmax quanto uma AUC de escarro significativamente mais altos são alcançados pela complexação com magnésio (por exemplo, Cmax é de 211,5 mg/L de levofloxacina vs 388 para levofloxacina:Mg e AUC é de 171,4 h.mg/L de levofloxacina/solução salina vs 851 h.mg/L de levofloxacina:Mg para 40 mg de dose respirável).

Exemplo 7: Farmacocinética de levofloxacina em pacientes de CF em seguida à administração em aerossol de formulações contendo MgCh mais lactose por até 14 dias

[0127] Pacientes de CF receberam doses liberadas respiráveis de aproximadamente 40 mg, 80 mg ou 120 mg por tratamento (doses carregadas de 78 mg, 175 mg ou 260 mg por tratamento) no dia 1 seguidas por dosagem duas vezes ao dia por 14 dias. Formulações mostradas na Tabela 11 foram usadas. Métodos PK padrão não compartimentais e compartimentais foram usados para gerar parâmetros de soro, escarro e urinários (Gibaldi M, Perrier B. Pharmacocinética, 2a ed. Nova York: Marcel Dekker, 1982, incorporada por referência aqui em sua totalidade). Foram determinados parâmetros PK para soro e escarro e são apresentados nas Tabelas 13 e 14, respectivamente. A comparação com a administração de levofloxacina em solução salina (Exemplo 4) indica que tanto um Cmax quanto uma AUC de escarro significativamente mais altos são alcançados pela complexação com magnésio (por exemplo, Cmax é de 211,5 mg/L de levofloxacina vs 448,97 para levofloxacina: Mg e AUC é de 171,4 h.mg/L de levofloxacina vs 420,54 h.mg/levofloxacina:Mg (dia 1) para 40 mg de dose respirável). Tabela 13Tabela 14

Exemplo 8 Administração em aerossol de 50 mg/ml e 100 mg/ml de soluções de levofloxacina formuladas com MgCh

[0128] Este exemplo refere-se à administração em aerossol a pacientes com CF de 50mg/ml e 100 mg/ml de soluções de levofloxacina formuladas com MgCl2 em doses de 180 mg e 240 mg. A Tabela 15 mostra as formulações de levofloxacina com MgCl2.Tabela 15

[0129] A levofloxacina com MgCl2 foi administrada por inalação utilizando um nebulizador PARI eFlow usando tecnologia de malha vibratória com a configuração de cabeça 35L. Os sujeitos receberam, em uma ordem especificada por calendário de randomização, uma única dose de 180 mg de uma formulação particular (50 mg/ml ou 100 mg/ml) no Período 1 do estudo, seguida por um período de lavagem de 7 dias e uma única dose de 180 mg da outra formulação (50 mg/ml ou 100 mg/ml) no Período 2. Esta foi seguida por sete dias consecutivos de uma dose uma vez por dia de 240 mg durante o Período 3. As concentrações no soro e escarro de levofloxacina foram medidas utilizando um método de HPLC/fluorescência.

[0130] Com respeito a concentrações em soro de levofloxacina, as concentrações em soro médias aritméticas de levofloxacina após administração de 180 mg com a formulação de 100 mg/ml foram ligeiramente mais altas do que após administração com a formulação de 50 mg/ml (Figura 12). A Tabela 16 resume os parâmetros farmacocinéticos para levofloxacina após administração de doses únicas de 180 mg como uma solução de 50 mg/ml ou 100 mg/ml para inalação e após administração de 240 mg como uma solução de 100 mg/ml para inalação uma vez ao dia por 7 dias a pacientes com CF. Cmáx e AUC(inf) para a formulação de 100 mg/ml foram 35% e 22% mais altos do que os valores correspondentes para a formulação de 50 mg/ml.Tabela 16

[0131] Com base em uma média t1/2 de 6,78 h após administração de 180 mg com a formulação de 100 mg/ml, o acúmulo com administração de dose uma vez ao dia deve ser de cerca de 9%. Houve um aumento de 1,33 vezes na Cmax média após administração de 240 mg com a formulação de 100 mg/ml semelhante ao aumento do nível de dose. AUC(0-t) no dia 7 após administração de 240 mg QD x 7 dias é AUC(0-24), ou a AUC durante o intervalo de dosagem, que deve ser equivalente a AUC(inf) após uma única dose. Corrigindo a AUC(0-t) média de 14,771 h.ng/ml do nível de dose de 240 mg para o nível de dose de 180 mg, resulta em uma estimativa de 11,078 h.ng/ml, comparável a AUC(inf) observada de 9,848 ± 3,813 h.ng/ml após administração de uma dose única de 180 mg da mesma formulação. Isto demonstra a linearidade da farmacocinética de levofloxacina em aerossol após doses em aerossol únicas e múltiplas de levofloxacina com a formulação de 100 mg/ml. A média aritmética t1/2 foi comparável para todos os três tratamentos, variando de 6,40 h a 7,49 h.

[0132] Com respeito a concentrações no escarro de levofloxacina valores médios para concentração no escarro aritmética, Cmax e AUC foram similares após administração de 180 mg ou com a formulação de 50 mg/ml ou 100 mg/ml (Figura 13). A Tabela 17 resume os parâmetros farmacocinéticos de escarro para levofloxacina após administração de doses únicas de 180 mg como uma solução de 50 mg/ml ou 100 mg/ml para inalação e após administração de 240 mg como uma solução de 100 mg/ml para inalação uma vez ao dia por 7 dias a pacientes com CF.Tabela 17

[0133] Houve um aumento de 1,6 vezes em Cmáx entre as doses de 180 mg e 240 mg da formulação de 100 mg/ml, de 2.932.121 ng/ml a 4.690.808 ng/ml (Tabela 17). Tendo em vista o pequeno número de pacientes e a variabilidade entre sujeitos, este aumento é razoavelmente consistente com um aumento previsto de cerca de 1,33 vezes. Em contrapartida, houve um aumento de 2,3 vezes em AUC, de 1.960.771 h.ng/ml [AUC(inf)] a 4.507.180 h.ng/ml [AUC(0-24)]. A média aritmética t1/2 foi comparável para todos os três tratamentos, variando de 3,55 h a 4,58 h (Tabela 16).

[0134] Estes resultados mostram que a exposição a levofloxacina em escarro foi ordens de grandeza maior do que no soro (Tabelas 16 e 17). No entanto, a razão de exposição a levofloxacina em escarro para aquela em soro foi relativamente independente da formulação e da dose e aproximadamente na média de 260.000% para Cmax e 25.000% para AUC (Tabela 18).Tabela 18

[0135] A exposição no escarro é semelhante para ambas as formulações. Levando em conta o acúmulo potencial do regime de 240 mg QD x 7 dias, a exposição sistêmica e em escarro após administração de 180 mg e 240 mg como a formulação de 100 mg/ml parece ser proporcional à dose e consistente entre as doses única e múltipla.

[0136] A Tabela 19 compara os resultados de AUC e Cmax de levofloxacina em seguida a nebulização de formulações mostradas nos Exemplos 4 e 8, como os resultados brutos ou normalizados para a RDD ou dose carregada no nebulizador para cada formulação testada.Tabela 19

[0137] Os parâmetros PK AUC e Cmax normalizados para dose mostram a exposição a levofloxacina significativamente elevada em escarro usando as formulações do Exemplo 8 que incluem levofloxacina formulada com Mg2+ sobre as formulações do Exemplo 4 que carecem de Mg2+. A diferença em concentrações no escarro de levofloxacina entre as formulações do Exemplo 4 e do Exemplo 8 é ainda mostrada na Figura 14.

Exemplo 9 Modelo de Infecção Pulmonar em Camundongo

[0138] Um modelo de infecção pulmonar em camundongo foi utilizado para comparar a eficácia da administração intravenosa com a administração pulmonar de fluorquinolonas. Oito camundongos por grupo foram infectados com Klebsiella pneumoniae ATCC 43816 por instilação intratraqueal. Vinte e quatro horas após a infecção, doses em aerossol de 10 20 mg/kg duas vezes ao dia (BID) foram administradas aos camundongos utilizando um dispositivo de geração de aerossol em microspray (PennCentury, Philadelphia, PA). Vinte e quatro horas após o início do tratamento, os animais foram sacrificados e seus pulmões foram retirados, homogeneizados e semeados para determinar a contagem de colônias. A Tabela 20 apresenta as formulações usadas neste estudo.Tabela 20

[0139] A levofloxacina formulada com MgCl2 produziu morte bacteriana 1log maior do que a levofloxacina formulada em solução salina em cada dose testada (Figura 15). Este resultado é consistente com as concentrações de pulmão aumentadas determinadas no rato do Exemplo 2.

Exemplo 10 Eficácia de levofloxacina em aerossol formulada com MgCl2 em modelos de infecção pulmonar em camundongos

[0140] Este exemplo refere-se à administração em aerossol de levofloxacina com MgCl2 e administração intraperitoneal de levofloxacina em solução salina. O propósito dos seguintes estudos foi determinar a eficácia destas terapias em modelos de infecção pulmonar aguda e crônica devida a P. aeruginosa.

[0141] Agentes Antimicrobianos: levofloxacina (LKT Laboratories, St. Paul, MN), tobramicina (Sicor Pharmaceuticals, Irvine, CA), aztreonam (MP Biomedicals, Solon, OH) foram adquiridos de fornecedores independentes. Antes do início de cada experimento, as soluções de estoque frescas de cada antibiótico foram preparadas. Levofloxacina formulada com MgCl2 foi diluída em água; levofloxacina e tobramicina foram diluídas em solução salina a 0,9%, aztreonam foi diluído em bicarbonato de sódio a 7% em água. A Tabela 21 mostra formulações utilizadas neste estudo.Tabela 21

[0142] Teste MIC de cepas bacterianas: P. aeruginosa ATCC 27853 e NH57388A foram utilizadas nestes estudos. MICs foram determinadas por um ensaio de microdiluição em caldo de acordo com métodos de referência de CLSI (Methods for dilution of antimicrobial susceptibility test for bactéria that grow aerobically. Sétima Edição: Clinical and Laboratory Standards Institute (2006) M & -A7, incorporados por referência em sua totalidade). Os ensaios foram realizados em um volume final de 100 μl. As suspensões bacterianas foram ajustadas para render uma densidade de células de 5 x 105 CFU/ml. Os antibióticos foram preparados a uma concentração equivalente a duas vezes a mais alta concentração final desejada em meio de cultura e foram diluídos diretamente em placas de microtitulação de 96 poços. As placas de microtitulação foram incubadas por 24 horas a 35°C e foram lidas usando um leitor de placa de microtitulação (Molecular Devices) a 600 nm, bem como pela observação visual usando um espelho de leitura de placa de microtitulação. A MIC foi definida como a mais baixa concentração de antibiótico na qual o crescimento visível do organismo é completamente inibido.

[0143] Os camundongos: camundongos Swiss fêmeas (5 a 6 semanas de idade) foram obtidos de Harlan West Coast (Germantown, CA). Todos os estudos foram realizados sob protocolos aprovados por um Institutional Animal Care and Use Committee.

[0144] Preparação de alginato de pseudomonas: P. aeruginosa NH57388A foi cultivada em 50 ml de caldo Mueller-Hinton (MHB) por 24 a 28 horas a 37°C com agitação (170 rpm). As células bacterianas foram colhidas por centrifugação (23.000 x g, 30 min., a 4°C) e ressuspensas em 3 a 6 ml de MHB. O sobrenadante foi coletado e colocado em banho de água a 80°C por 30 min. O alginato foi precipitado pela adição do sobrenadante a 150 ml de etanol 99% gelado. O alginato precipitado foi coletado com uma aça bacteriana estéril e lavado várias vezes em solução salina estéril. O alginato purificado foi, então, ressuspenso em 10 ml de solução salina estéril e agitado vigorosamente para formar uma suspensão homogênea. A concentração de alginato foi medida e ajustada para uma concentração de 2 a 3 mg/ml.

[0145] Administração em Aerossol de Antibióticos: Os antibióticos foram preparados em aerossol usando um dispositivo de aerossol de microspray (Modelo Microsprayer IA-C, PennCentury, Philadelphia, PA) fixado a uma Seringa de Alta Pressão FMJ-250 (PennCentury, Philadelphia, PA). Este dispositivo produz um spray de Diâmetro Médio em Massa de 16 a 22 μM. Para a administração, cada camundongo foi anestesiado (5% de isoflurano em oxigênio correndo a 4 L/min) e posicionado de forma segura em um ângulo de 45 a 50° pelos dentes superiores, a ponta de aerossol de microspray foi introduzida até a bifurcação e um volume de 50 μl foi administrado.

[0146] Farmacocinética: Camundongos (n=3/ponto no tempo) foram administrados com dose única de 60 mg/kg em aerossol de levofloxacina formulada com MgCl2 ou uma dose de 20 mg/kg IP de levofloxacina. Os camundongos foram sacrificados em 0,08, 0,16, 0,25, 0,5, 0,75, 1,0, 2,0, 3,0 e 4,0 horas após a administração de dose e seus pulmões recolhidos. As concentrações no homogeneizado de pulmão administradas como levofloxacina ou levofloxacina formulada com MgCl2 foram medidas utilizando um método de HPLC. Padrões analíticos (0,05 a 100 mg/L) foram preparados em homogeneizado de pulmão de camundongo fresco coletado de animais não tratados. Homogeneizado de pulmão ou padrões para ambos os compostos foram misturados com o dobro do volume de ácido tricloroacético a 4%, turbilhonados e depois centrifugados a 12.000 rpm por 10 min. usando uma centrífuga refrigerada Eppendorf 5415c ajustada para 4 a 10°C. Alíquotas do sobrenadante (25 μl) foram diretamente injetadas na HPLC utilizando um autoinjetor controlado por temperatura ajustado para 10°C. Foram construídas curvas padrão da área de pico versus concentração padrão, e os dados foram ajustados usando regressão linear ponderada (Microsoft Excel, Seattle, WA). As concentrações de levofloxacina no homogeneizado de pulmão foram calculadas destas curvas padrão. Os parâmetros farmacocinéticos de pulmão foram determinados utilizando WinNonlin (Pharsight, Mountain View, CA).

[0147] Modelo de Infecção Pulmonar em Camundongo Aguda: P. aeruginosa ATCC 27853 foi crescida durante a noite em MHB a 35°C. As suspensões bacterianas foram ajustadas para cerca de 1 a 6 x 105 CFU/ml por correlação da absorvância a 600 nm com contagens de placa predeterminadas. Camundongos Swiss fêmeas foram feitos neutropênicos pela injeção intraperitoneal (IP) de 150 mg/kg de ciclofosfamida (Baxter, Deerfield) nos dias 1 e 3. No dia 4, os camundongos foram infectados por instilação intratraqueal (IT) de 0,05 ml de inóculo usando uma ponta de gavagem oral curvada fixada a uma seringa de 1 ml. Os tratamentos com antibiótico iniciaram 24 h após a infecção e foram administrados uma vez ou duas vezes por dia durante 24 ou 48 h. Os antibióticos foram preparados em aerossol usando um dispositivo de aerossol de microspray. Todas as infecções e todos os tratamentos de aerossol foram realizados sob anestesia de isoflurano (isoflurano 5% em oxigênio correndo a 4 L/min). Um grupo de camundongos não tratados (n=8) foi sacrificado antes do início do tratamento para determinar a linha de base de contagem bacteriana. Os animais tratados (n=8) foram sacrificados 12 a 16 h após a última dose de antibiótico por asfixia com dióxido de carbono. Os pulmões foram removidos assepticamente e homogeneizados (homogeneizador PRO200, Pro Scientific, Monroe, CT) em 1 ml de solução salina estéril. Diluições em série de 10 vezes o pulmão homogeneizado foram semeadas em agar Mueller-Hinton (MHA) e as colônias contadas. Para estudos de sobrevivência, camundongos (n=10) foram observados por 7 dias após o término do tratamento ou um total de nove dias pós-infecção.

[0148] Modelo de Infecção Pulmonar em Camundongo Crônica: P. Aeruginosa NH57388A foi cultivada em 50 ml de MHB 24 a 28 horas a 37°C com agitação (170 rpm). As células bacterianas foram colhidas por centrifugação (23.000 x g, 30 min., a 4°C) e ressuspensas em 3 a 6 ml de MHB (Hoffmann, N.T.B. et al. 2005. Novel mouse modelo f chronic Pseudomonas aeruginosa lung infection mimicking cystic fibrosis. Infect Immun 73:2504-14, incorporado por referência aqui na sua totalidade). A suspensão bacteriana foi diluída (1:10) na suspensão de alginato para obter cerca de 108 CFU/ml. Estabelecimento inicial de infecção foi alcançado por uma neutropenia transitória usando uma única dose de 150 mg/kg IP de ciclofosfamida quatro dias antes da infecção. No dia 4, os camundongos foram infectados usando uma gavagem oral de ponta em conta curvada fixada a uma seringa de 1 ml enquanto sob anestesia de isoflurano. Os tratamentos antibióticos iniciaram 24 h após a infecção e foram administrados duas vezes por dia durante três dias consecutivos com várias concentrações de antibióticos, quer pela rota IP ou por aerossol utilizando um dispositivo de microspray. Depois de 12 a 16 h do último tratamento, os camundongos foram sacrificados e as contagens de colônias nos pulmões determinadas como aqui descrito.

[0149] Análise estatística: Sobrevivência e contagem bacteriana no pulmão foram analisadas por classificação log e teste Mann-Whitney (GraphPad Prism versão de 4.03), respectivamente. Um valor P de <0,05 foi considerado estatisticamente significativo.

Concentração inibitória mínima de antibióticos

[0150] A concentração inibitória mínima (MIC) das cepas P. aeruginosa usadas em estudos animais é mostrada na Tabela 22. Tobramicina foi o mais potente antibiótico in vitro, com MICs < 1 μg/ml, levofloxacina formulada com MgCl2 e levofloxacina tiveram MICs de 1 e 2 μg/ml e aztreonam teve MICs de 4 μg/ml contra ambas as cepas.Tabela 22

Farmacocinética de Camundongo

[0151] Parâmetros farmacocinéticos de pulmão normalizados para levofloxacina formulada com MgCl2 e levofloxacina são apresentados na Tabela 23. A administração em aerossol de 60 mg/kg de levofloxacina formulada com MgCl2 produziu valores para AUC e Cmax de levofloxacina que eram 9 e 30 vezes mais altos do que aqueles alcançados com administração intraperitoneal de dose normalizada de levofloxacina.Tabela 23

Levofloxacina em aerossol formulada com MgCh Vs levofloxacina sistêmica em modelos de infecção pulmonar aguda e crônica

[0152] No modelo de infecção pulmonar aguda, o tratamento em aerossol com 125, 62,5 e 32 mg/kg de levofloxacina formulada com MgCl2 produziu reduções de CFU logarítmicas de 5,9, 4,3 e 2,3 nas contagens bacterianas pulmonares, respectivamente (Figura 16). O tratamento sistêmico com 125, 62,5 e 32 mg/kg de levofloxacina produziu reduções de CFU logarítmicas de 3,5, 2,7 e 0,65, respectivamente. A redução nas contagens bacterianas com levofloxacina em aerossol formulada com MgCl2 foi maior do que aquele observado com levofloxacina IP em uma base por dose (p < 0,05).

[0153] No modelo de infecção pulmonar crônica, o tratamento intraperitoneal com 60, 30 e 15 mg/kg de levofloxacina em solução salina produziu um aumento logarítmico de 0,15, 0,32 e 0,83 nas contagens bacterianas, respectivamente (Figura 17). Em contraste, a administração em doses de aerossol com 60, 30 e 15 mg/kg de levofloxacina formulada com MgCl2 produziu diminuição logarítmica de 1,26, 0,62 e 0,07 nas contagens de bactérias, respectivamente. Globalmente, a carga bacteriana no pulmão foi significativamente mais baixa em camundongos tratados com levofloxacina em aerossol formulada com MgCl2 comparada à levofloxacina sistêmica em uma base dose por dose em ambos os modelos de infecção (p < 0,05 para levofloxacina formulada com MgCl2 vs levofloxacina sistêmica).

Levofloxacina, tobramicina e aztreonam em aerossol em um modelo de infecção pulmonar letal aguda

[0154] Para comparar os efeitos de levofloxacina formulada com MgCl2, tobramicina e aztreonam no modelo de infecção pulmonar aguda, camundongos foram infectados com P. aeruginosa ATCC 27853 e tratados pela rota de aerossol duas vezes por dia por 2 dias consecutivos. Devido à toxicidade, limitou-se a tobramicina a 60 mg/kg e aztreonam foi limitado a 400 mg/kg de dose máxima. Além disso, devido à necessidade de anestesia para tratamento, o número máximo de doses diárias foi limitado a duas.

[0155] Como mostrado na Figura 18, a administração de doses em aerossol com levofloxacina formulada com MgCl2, tobramicina e aztreonam produziu reduções médias de CFU logarítmica de 4,10, 2,70 e 0,24 por pulmão, respectivamente (p < 0,05 para comparações de levofloxacina formulada com MgCl2 com aztreonam) Notadamente, a administração da mesma dose diária total de levofloxacina formulada com MgCl2 como doses únicas ou duas vezes ao dia resultou em reduções semelhantes nas contagens de P. aeruginosa no pulmão.

[0156] A sobrevivência foi monitorada ao longo de 9 dias. Conforme mostrado na Figura 19, todos os camundongos não tratados sucumbiram à infecção após 3 dias. O tratamento com 800 mg/kg/dia (400 mg/kg BID) de aztreonam em aerossol teve a taxa de sobrevivência mais baixa dentre os antibióticos utilizados neste estudo (20%) e não foi significativamente diferente de camundongos não tratados (p > 0,05). O tratamento com 120 mg/kg/dia (60 mg/kg BID) de tobramicina produziu uma taxa de sobrevivência de 60% que foi estatisticamente diferente dos controles (p < 0,05). O tratamento com 120 mg/kg/dia de levofloxacina formulada com MgCl2 ou como 120 mg/kg QD ou 60 mg/kg BID produziu 100% de sobrevivência que foi significativamente diferente de controles não tratados ou aztreonam (p < 0,05), mas não significativamente diferente de tobramicina (p = 0,056).

Levofloxacina, tobramicina e aztreonam em aerossol em modelo de infecção pulmonar crônica

[0157] Levofloxacina formulada com MgCl2, tobramicina e aztreonam em aerossol produziram reduções de CFU logarítmicas médias de 3,3, 2,9 e 1,25, respectivamente (Figura 20). Doses em aerossol de tobramicina ou levofloxacina formulada com MgCl2 produziram contagens bacterianas significativamente mais baixas em comparação com aztreonam, ou grupos de controle sem tratamento (p < 0,05).

[0158] Estes estudos in vivo mostram que a administração de doses em aerossol de levofloxacina formulada com MgCl2 produz maior morte antibacteriana do que a administração de doses sistêmicas em ambos os modelos de infecção de pulmão por P. aeruginosa aguda e crônica. Notavelmente, a administração de doses duas vezes ao dia com levofloxacina formulada com MgCl2 reduziu a carga bacteriana do pulmão por um nível semelhante ou maior aquele observado com tobramicina e aztreonam em aerossol (Figura 18). Essa redução da carga bacteriana nos pulmões se traduziu em sobrevivência aperfeiçoada (Figura 19).

[0159] Além disso, comparações de dosagem única versus duas vezes por dia de levofloxacina formulada com MgCl2 mostraram morte e sobrevivência bacteriana comparável, sugerindo que o tratamento uma vez ao dia com levofloxacina formulada com MgCl2 pode ser possível em pacientes. A administração uma vez ao dia de um medicamento é particularmente vantajosa sobre múltiplas administrações, quando múltiplas administrações são inconvenientes para os pacientes e podem resultar em baixa adesão ao tratamento.

[0160] Embora as modalidades preferidas da presente invenção tenham sido mostradas e descritas aqui, será óbvio para os que são hábeis na arte que essas modalidades são fornecidas a título de exemplo apenas. Numerosas variações, mudanças e substituições ocorrerão para aqueles hábeis na arte sem desviar da invenção. Deve ser entendido que várias alternativas às modalidades da invenção descritas neste documento podem ser empregadas na prática da invenção. Pretende-se que as seguintes reivindicações definam o escopo da invenção e que métodos e estruturas dentro do escopo destas reivindicações e seus equivalentes sejam cobertos dessa forma.

[0161] Todas as publicações, patentes e pedidos de patente mencionadas neste relatório são aqui incorporadas por referência, na mesma medida em que cada publicação, patente ou pedido de patente individual fosse especifica e individualmente indicada como sendo incorporada por referência.

Claims

1. Aerossol de Solução Aquosa, a solução compreendendo de 80 mg/ml a 120 mg/ml de levofloxacina ou ofloxacina e de 160 mM a 220 mM de um cátion divalente ou trivalente, caracterizado por que a solução tem um pH de 5 a 7 e uma osmolaridade de 300 mOsmol/kg a 500 mOsmol/kg.

2. Aerossol de Solução Aquosa, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que compreende de 80 mg/ml a 120 mg/ml de levofloxacina.

3. Aerossol de Solução Aquosa, de acordo com a Reivindicação 1 ou 2, caracterizado por que o cátion divalente ou trivalente é selecionado a partir de magnésio, cálcio, zinco, cobre, alumínio e ferro.

4. Aerossol de Solução Aquosa, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que a solução consiste essencialmente de uma concentração de levofloxacina de 90 mg/ml a 110 mg/ml, uma concentração de cloreto de magnésio de 180 mM a 220 mM, um pH de 5 a 7, uma osmolaridade de 300 mOsmol/kg a 500 mOsmol/kg e carece de lactose.

5. Aerossol de Solução Aquosa, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 4, caracterizado por que a concentração de cátion divalente ou trivalente é de 200 mM.

6. Aerossol de Solução Aquosa, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 5, caracterizado por que a concentração de levofloxacina ou ofloxacina é de 100 mg/ml.