RS58456B1 - Postupak i formulacije za inhalaciju - Google Patents

Description

Opis

[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na isporuku leka, i posebno na isporuku oksitocina ili karbetocina u obliku suvih praškova za inhalaciju. Pronalazak se takođe odnosi na postupke za njihovu upotrebu.

[0002] Svake godine preko 150, 000 žena, uglavnom u zemljama u razvoju, umire zbog postporođajnog krvarenja. Ovo stanje se u velikoj meri može sprečiti uzimanjem uterotonskih lekova, kao što je oksitocin, u trećoj fazi porođaja. Svetska zdravstvena organizacija je odobrila oksitocin kao najdelotvorniju terapiju u tretmanu post-porođajnog krvarenja.

Upotreba oksitocina u zemljama u razvoju ima nekoliko poteškoća. Oksitocin je peptid sa relativno slabom stabilnošću u rastvoru. To zahteva skladištenje u frižideru, na primer na 2-8°C, što je problematično u zemljama u razvoju. Dodatno razmatranje upotrebe oksitocina je to što zahteva sterilizovane igle i špriceve i obučeno osoblje za primenu, što je još jedan zahtev koji se ne može garantovati u zemljama u razvoju. Dakle, problem koji treba rešiti je razvoj sistema za delotvornu i jeftinu isporuku oksitocina za odgovarajuću upotrebu u zemljama u razvoju, kako bi se sprečile smrti u porodu zbog PPH. Jedno od mogućih rešenja ovog problema može biti stvaranje sistema za isporuku suvog praška, pogodnog za efikasnu i pristupačnu primenu oksitocina, ili drugih biološki aktivnih peptida ili proteina, koji je pogodan za upotrebu u udaljenim i ekološki izazovnim regionima zemalja u razvoju.

[0003] Predloženo je da plućna isporuka bude pogodan sistemski put za biološke agense kao što su peptidi, proteini, vakcine i agensi bazirani na nukleinskoj kiselini. Izazovi u pružanju takvih velikih makromolekula su značajni i rezultuju širokom i velikom nesigurnošću i rizikom u pogledu mogućnosti uspeha. Izazovi počinju generisanjem aerosola odgovarajuće doze koja je pogodna za efikasnu i doslednu isporuku duboko u pluća. Ako se takva pogodna isporuka može postići, materijal se mora rastvoriti ili postati dostupan u takvom obliku da se može transportovati preko bioloških membrana i drugih barijera kao što su površinski aktivni i mukozni interfejsi. Kinetika rastvaranja će odrediti stepen solubilizacije, i za to se očekuje da će biti ometano hidrofobnim formulacijama i stoga će materijal biti podvrgnut vremenskim skalama plućnog izlučivanja pre nego što se sistemski prihvati, kao što je naglašeno od strane O'Donnel i Smithe u „Controlled Pulmonary Drug Delivery“, objavljeno od strane Springer 2011, ISBN 978-1-4419-9744-9. Pre nego što makromolekul može da se prenese u sistemsku cirkulaciju, on mora da bude u stanju da preživi napad od strane mehanizama odbrane tela, uključujući i mukozilikalni eskalator, iz peptidaza i iz makrofaga. Ovi izazovi su jasno razmotreni i naglašeni u nedavnom stručnom tekstu, „Controlled Pulmonary Drug Delivery” objavljenom od strane Springer 2011, ISBN 978-1-4419-9744-9. Na primer, Olsson i dr. su zaključili da „za sistemske ciljeve peptida i proteina, čini se da je izazov da se postigne apsorpcija brzinom koja je konkurentna u odnosu na stopu mehanizama klirensa kako bi se osigurala dovoljna bioraspoloživost“ i „Ono šta predstavlja optimalne karakteristike u svakom pojedinačnom slučaju i kako se oni mogu predvideti iz apstrahovanih svojstava, ostaje daleko od našeg sadašnjeg razumevanja“. Predložen je brzi početak delovanja za plućnu isporuku u odnosu na oralnu isporuku odabranih malih molekula, kao što je manje od 781Da, koji su prvenstveno hidrofilni. Međutim, za makromolekule kao što su peptidi i proteini molekulske težine tipično reda veličine 1000 Da i više, početak delovanja je veoma neizvestan i verovatno će biti ometan potrebom za paracelularnim mehanizmima difuzije. Polu-životi za uklanjanje iz plućnog epitela u krv preko takvih membrana su veoma promenljivi i neizvesni, ali se čini tipično da traju nekoliko minuta, pa čak i više stotina minuta, kao što je navedeno u Sakagami i Gumbleton u knjizi „Controlled Pulmonary Drug Delivery“, objavljeno od strane Springer 2011, ISBN 978-1-4419-9744-9. Prema tome, jasno je da brzi farmakokinetički unos i farmakodinamički početak reda veličine od jednog do dva minuta za peptid reda veličine 1000Da i više ne bi bio pretpostavljen, ali bi bio iznenađujući, od makromolekula koji je isporučen iz pluća. Posebno bi bilo iznenađujuće da sistem za isporuku u pluća sadrži prašak koji je zahtevao rastvaranje, i još više da ta čestica ima hidrofobnu površinu.

[0004] Dodatni izazovi u ovom kontekstu uključuju proizvodnju fizički i hemijski stabilnog proizvoda koji se održava tokom proizvodnje, skladištenja i transporta, i u upotrebi. Takođe je važno da agensi ne izazovu bronhokonstrikciju. Peptid, kao što je oksitocin, koji uzrokuje kontrakcije materice, može da stupi u interakciju sa receptorima prisutnim u plućnom sistemu i tako izazove bronhokonstrikciju. Takođe je važno da se sredstva ne metabolišu u plućima. Ako se ovi višestruki i veoma značajni izazovi mogu ispuniti. plućno oslobađanje može pružiti jedinstvene prednosti, uključujući izbegavanje upotrebe igala, izbegavanje metabolizma prvog prolaza putem oralnog puta, i dodatnu stabilnost koju nude praškaste formulacije.

[0005] Sušenje raspršivanjem se već dugi niz godina koristi za proizvodnju praškastih proizvoda u oblastima kao što su hrana, deterdženti i industrijske hemikalije. U mnogim slučajevima proizvode se relativno velike i slobodno tekuće čestice. U manjoj meri, tehnika je prilagođena da generiše fine i ultra fine čestice, i inovacije su ovde vodile industrije neorganskih materijala, kao što su proizvođači tehničke keramike (T.T. Kodas, Adv. Mater., 1989, 6, 180). Ovaj pristup generisanja kapljica iz često kompleksnih rastvora, kako bi se formirao aerosol, i zatim njihovo sušenje kao izolovanih jedinica u čestice, prepoznato je kao pružanje pojačane kontrole nad morfologijom čestica, stehiometrijom, čistoćom, veličinom, kao i strukturom. Prednosti se mogu posmatrati kao hibrid između „od gore“ i „od dole“ pristupa inženjeringa čestica. Međutim, farmaceutska industrija je tek relativno nedavno prepoznala prednosti ovog načina za inženjering finih čestica (R. Vehrig, Pharm Res., 2008, 25(5), 999), i nedavno su se raspršivanjem osušeni materijali pojavili u komercijalno dostupnim sistemima za inhalaciju suvog praška. Najveća pažnja u ovoj oblasti je usmerena na uticaj oblika, gustine i grubosti na aerosolizaciju.

[0006] Izazov je, međutim, da se molekuli leka dostave u respiratorni trakt, pa čak i u donja pluća, kako bi se pružio terapeutski efekat, naročito lekovi koji su čvrsti na temperaturi primene. U tom pogledu, dok suvi praškovi predstavljaju atraktivan način isporuke leka, generisanje mikronizovanih čestica pogodnih za visoko efikasnu aerosolizaciju ostaje veoma značajan tehnički izazov.

[0007] Nakon inhalacije, veće čestice aerosolizovanog leka imaju tendenciju da se deponuju impakcijom i gravitacionom sedimentacijom na zadnjem delu grla i gornjeg respiratornog trakta gde su skloni mukocirijalnom klirensu u gastrointestinalnom traktu i kasnijem metabolizmu. Takođe, veće čestice leka ne mogu napredovati duboko u donjem plućnom krilu zbog suženja bronhiola. Veruje se da su za efikasan lokalni transport i isporuku aerosola u respiratorni sistem uključujući traheju, bronhije i alveole, poželjne čestice manje od 5 µm aerodinamičkog prečnika, dok su za duboka pluća, bronhiole i alveole poželjne čestice manje od 3 µm. - posebno za sistemski unos.

[0008] Dok je davanje inhalacijom poželjni način, značajna tehnološka barijera tome ostaje praktičnost inženjeringa aerosola pogodnog za visoko efikasnu isporuku, (npr.:> 50% isporuke doze na mesto tretiranja), isporuka koja se može reprodukovati (npr. sa koeficijentom varijacije (CV%) isporuke doze <10%) i visokim opterećenjem (npr. > 1 mg isporuke praška do mesta tretmana) u praktičnom i ekonomičnom formatu koji sadrži uređaj i formulaciju. Isporuka suvog praška pruža atraktivan format isporuke. Međutim, stvaranje mikronizovanih čestica pogodnih za visoko efikasnu aerosolizaciju ostaje veoma značajan tehnički izazov. Pored gore navedenih problema, bilo koji praktični sistem za inhalaciju za suve praškove bi trebalo da izbegne ili minimizuje aglomeraciju čestica u vreme inhalacije, da ima male varijacije u isporučenoj dozi zbog loših protočnih svojstava ili nekonzistentne aglomeracije, i izbegava ili minimizuje nepotpuno uklanjanje praška iz uređaja za isporuku uzrokovano adhezijom praška na zidove uređaja.

[0009] U poslednjih nekoliko godina predložena je nova generacija „pametnih“ formulacija praška za inhalaciju biomolekula, koja se često formira sušenjem raspršivanjem. U mnogim slučajevima, ove formulacije su dizajnirane empirijski, i sadrže koktel ekscipijenata od kojih je svaki predložen da pruži jednu ili više funkcionalnih uloga u čvrstoj fazi. Jedan od tih ekscipijenata koji se koriste u ovom kontekstu je aminokiselina L-leucin. Potencijalne korisne osobine koje se dobijaju dodavanjem L-leucina, bilo ko-mlevenjem ili kondenzacijom/taloženjem, prvo su pokazali Staniforth i Ganderton i dr. (Pogledati na primer, WO 96/23485 i WO 00/33811). Ovaj rad je pokazao da su naročita fizička svojstva ove aminokiseline omogućila njeno ponašanje koje poboljšava performanse. Nekoliko grupa je od tada proučavalo korisnost L-leucina za praškastu akrosolizaciju, naročito kada je bila poprskana sa aktivnim agensima i ekscipijentima, međutim, prava priroda strukture-učinka u takvim sistemima ostaje nejasna. Šire gledano, takođe se čini da određeni peptidi/proteini u strukturi čestica osušenih raspršivanjem, na primer albumini, izoleucin ili tri-leucin, mogu takođe da pruže poboljšane performanse aerosolizacije u upotrebi. Alternativno, lipidni i masnokiselinski materijali mogu takođe pružiti određenu korist u ovom pogledu, kao što su fosfolipidi (na primer DPPC), lecitini ili soli masnih kiselina (na primer natrijum ili magnezijum stearat)

[0010] US 2011/171312 A1 se uglavnom odnosi na konjugate koji sadrže terapeutski peptidni deo kovalentno vezan za jedan ili više polimera rastvorljivih u vodi (par. [0004]). Kao mogući terapeutski peptidi u skladu sa ovim dokumentom, pomenute su stotine različitih proteina; takođe su obelodanjene suve formulacije dizajnirane za plućnu isporuku i pripremu formulacija suvog praška pomoću sušenja raspršivanjem.

[0011] Sada je iznenađujuće otkriveno da se L-leucin može koristiti kao pogodnost u postupcima za pripremu suvih praškova za inhalaciju putem sušenja raspršivanjem, i može rezultovati u formiranju pogodnih suvih praškova u okolnostima u kojima, u odsustvu L-leucina, odgovarajuće čestice se uopšte ne bi formirale, ili bi se odmah spojile ili nepovratno aglomerirale.

[0012] Prema tome, u prvom aspektu ovaj pronalazak pruža postupak za pripremu suvog praška za inhalaciju koji sadrži:

pripremanje vodenog rastvora i/ili suspenzije koji sadrže oksitocin ili karbetocin, jedan ili više mono, di- ili polisaharida i/ili aminokiselina sposobnih da formiraju amorfnu staklenu matricu, i L-leucin; i

sušenje raspršivanjem vodenog rastvora ili suspenzije kako bi se dobio suvi prašak pogodan za inhalaciju.

[0013] Bez namere da se ograniči teorijom, veruje se da se L-leucin koncentriše na površini formiranih čestica, moguće zbog svoje hidrofobnosti, na takav način da se čestice stabilizuju i da se aglomeracija inhibira. Tako formirane čestice su takođe zaštićene od degradacije, smanjenja temperature staklastog prelaza i rekristalizacije iz atmosferske ili druge vlage, tako da ne zahtevaju upotrebu ambalaže bez vlage u istoj meri kao trenutne formulacije suvog prašaka. Ovo takođe omogućava da se suvi praškovi predmetnog pronalaska koriste u udaljenim i ekološki zahtevnim regionima zemalja u razvoju. Izazovi u proizvodnji praška koji sadrže biološki makromolekul koji je pogodan za inhalaciju, dobro su poznati i detaljno su opisani nakon neuspeha da se na tržište plasira Exubera inhalirani insulinski proizvod. Dok je na neke od tehničkih izazova odgovoreno razvojem Exubera proizvoda, bilo je neophodno pružiti veoma složen, skup i nepraktičan inhalator, i prašak je bio izuzetno osetljiv na vlagu, dok se moralo rukovati njih u sredinama sa veoma niskom vlažnošću. Mnogi dodatni faktori doprineli su njegovom neuspehu, uključujući bioraspoloživost i neizvesnost njegove sudbine u plućima. Ovaj neuspeh proizvoda je naglasio ekstremnu složenost u razvoju otelotvorenja ovde opisanog problema.

[0014] Kad se ovde koristi, izraz „matrica amorfnog stakla“ se odnosi na matricu u kojoj je oksitocin ili karbetocin raspršen, koji je značajno ne-kristalni, ili nema značajne regione kristalnosti ili regularno ponavljajući strukturni molekulski poredak.

[0015] Rastvor/disperzija može uključivati dodatne komponente, uključujući druge aminokiseline, albumine i derivate amino kiselina kao što je tri-leucin, koji takođe mogu pomoći u formiranju i stabilizaciji formulacije suvog praška. U zavisnosti od konačne upotrebe formulacije, mogu se uključiti i drugi lekovi, uključujući ne-peptidne lekove.

Biološki aktivni protein ili peptid, drugi lekovi ili druge komponente mogu biti u rastvoru ili suspenziji, i mogu biti uključeni i dodatni ekscipijenti, kao što su stabilizatori, surfaktanti i slično.

[0016] Prema tome, kad se ovde koristi, referenca na „rastvor i/ili suspenziju“ ili „rastvor/suspenziju“ označava smešu vode i drugih komponenti u kojima se neke komponente mogu rastvoriti (tj. u rastvoru) i neke komponente mogu biti u suspenziji, ili biti u obliku nano-suspenzije, emulzije ili mikroemulzije. Vodeni rastvor može uključivati i druge ko-rastvarače u nekim otelotvorenjima.

[0017] Vodena tečnost može uključivati i druge ko-rastvarače u nekim otelotvorenjima.

Podrazumeva se da se izraz „vodeni“ odnosi na tečnost koja se sastoji barem delimično od vode, ali može uključivati druge tekućine koje se mešaju s vodom, kao što je alkohol (npr. etanol, izopropanol). U svakom slučaju stručnjak će prepoznati da vodena tečnost mora biti pogodna za sušenje raspršivanjem u skladu sa postupcima iz predmetnog pronalaska.

[0018] Formulacije suvog praška predmetnog pronalaska mogu se koristiti za tretman ili prevenciju krvarenja posle porođaja.

[0019] Ovaj pronalazak je posebno pogodan za formulacije peptida oksitocina ili karbetocina. Formulacije koje sadrže oksitocin ili karbetocin mogu se koristiti u tretmanu ili prevenciji postpartalne hemoragije (PPH). U takvim okolnostima formulacija može takođe uključiti i druge komponente pogodne za tretman ili prevenciju PPH, kao što je ergometrin i srodni lekovi. Dalje je obelodanjeno da formulacije koje sadrže oksitocin i/ili njegove derivate mogu takođe biti korisne u tretmanu anksioznosti i autizma, kao i za indukovanje modifikacije ponašanja. Na primer, psihijatrijska oboljenja ili stanja uključujući autizam, šizofreniju, anksioznost, stres i depresiju, uključujući post-natalnu depresiju: rak, uključujući karcinom dojke, jajnika i endometrijuma, kao lek za tretiranje stanja načina života koja uključuju poverenje, stvaranje veza i tretman seksualne disfunkcije, u tretmanu bola kao hronična glavobolja, u laktaciji i u plodnosti, kod muškaraca ili žena.

[0020] Komponente koje se koriste za formiranje amorfne staklene matrice u finalnom prašku osušenom raspršivanjem mogu biti bilo koji odgovarajući mono, di- ili polisaharida i/ili amino kiselina. Na primer, ova komponenta može da sadrži D-manitol i glicin. Ove komponente će se generalno rastvoriti u vodi vodenog rastvora/suspenzije.

[0021] U još jednom otelotvorenju, ova komponenta može da sadrži trehalozu ili inulin. Stručnjak u ovoj oblasti bi bio dobro upoznat sa saharidima i/ili aminokiselinama koje su pogodne za ovu svrhu. Šećerni alkoholi mogu, na primer, da sadrže ksilitol i sorbitol.

Monosaharidi mogu, na primer, da uključuju, ali nisu ograničeni na, glukozu (dekstrozu), fruktozu (levulozu), galaktozu, ksilozu i ribozu, i mogu uključivati bilo koju kombinaciju stereoizomera. Disaharidi mogu, na primer, da uključuju, ali nisu ograničeni na laktozu, saharozu, trehalozu, maltozu. Alternativno, može uključivati trisaharide kao što je rafinoza, tetrasaharide kao stahiozu, i pentasaharide kao što je verbaskoza.

[0022] Mikronizovane čestice, koje opciono sadrže jedan ili više drugih fiziološki aktivnih agenasa, mogu dalje da sadrže jedan ili više farmaceutski prihvatljivih nosača, razblaživača ili ekscipijenata. Drugi ekscipijenti mogu uključivati, ali nisu ograničeni na, agense za povećanje mase, pufere i stabilizatore kao što su natrijum citrat, agense za poboljšanje apsorpcije, inhibitori proteaze i peptidaze, agense za modifikaciju ukusa ili mirisa, adhezione modifikatori, agense za protok, modifikatore rastvaranja ili mukolitike.

[0023] Prašci mogu dodatno biti formulisani kombinacijom sa bilo kojim poznatim česticama nosača, ili drugim dodacima, kao što su modifikatori ukusa, mirisa ili organoleptičkog čula. Neka poboljšanja se takođe mogu postići peletiranjem praška u meke pelete sa poboljšanim protokom praška, i odgovarajuće selekcije inhalatora suvog praška.

[0024] Čestice predmetne formulacije za inhalaciju suvog praška obično imaju srednji aerodinamički maseni prečnik manji od 10 mikrona, još poželjnije manji od 5 µm i najpoželjnije manji od 3 µm. Poželjno L-leucin će predstavljati između 5 i 50% težine suvih sastojaka formulacije. Još poželjnije, L-leucin će sadržati između 10 i 40% težine suvih sastojaka formulacije.

[0025] Kad se ovde koristi, izraz „aerodinamički prečnik“ (Dae) definisan je kao prečnik ekvivalentne zapremine sfere jedinične gustine sa istom terminalnom brzinom taloženja kao stvarna čestica u pitanju. Tretman pluća farmaceutskih prašaka se generalno izražava u smislu aerodinamičkog ponašanja čestica. Čestice pod uticajem gravitacije će se smestiti na zemlju uz određenu brzinu. U aerodinamičkom prečniku pretpostavlja se da se brzina može meriti i uzeti u obzir jediničnu gustinu čestica (ρo), gustina čestica (ρP), jedinična gustina ekvivalentne sfere (Deq). Dinamički faktor oblika (X). Za čestice veće od oko 1 µm primenjuje se sledeća jednačina za odnos aerodinamičkog prečnika i ekvivalentne sfere jedinične zapremine.

[0026] Izraz „srednji aerodinamički maseni prečnik “ ("MMAD") je statistički prikaz raspodele veličina čestica klasifikovanih prema aerodinamičkom prečniku, definisan ovde kao srednji aerodinamički prečnik izražen na osnovu izmerene mase, i široko prihvaćeni parametar koji se koristi naučnici u oblasti aerosola. Srednji aerodinamički maseni prečnik (MMAD) može se meriti postupkom farmakopejskog impaktora kao što je definisano od strane US Pharmacopeia, korišćenjem Andersenovog kaskadnog impaktora, ili Next Generation Impactor (NGI). S tim u vezi, kako bi suvi prašak bio aerosolizabilan, čestice će generalno imati srednji aerodinamički maseni prečnik manji od 10 µm, ali poželjno manji od 6 µm, poželjno manji od 5 µm, poželjnije manji od 3, 5 µm ili najpoželjnije manji od 2 µm.

[0027] Emitovana doza (ED) je ukupna masa aktivnog agensa koji se emituje iz uređaja nakon aktiviranja. Ne uključuje materijal koji je ostao na unutrašnjim ili spoljnim površinama uređaja ili u sistemu za merenje uključujući, na primer, kapsulu ili blister. ED se meri prikupljanjem ukupne emitovane mase iz uređaja. Može se izvoditi u uređaju koji se često identifikuje kao uređaj za uzorkovanje uniformnosti doze (DUSA), i to vraćanjem validiranim kvantitativnim vlažnim hemijskim testom (moguća je gravimetrijska metoda, ali to je manje precizno). Alternativno, kada se koristi impaktor ili impinger, ED se meri kombinovanjem doze sakupljene kroz sve faze odgovarajućeg sistema impaktora ili impingera.

[0028] Doza finih čestica (FPD) je ukupna masa aktivnog agensa koji se emituje iz uređaja nakon aktiviranja, koja je prisutna u aerodinamičnoj veličini čestica manjoj od definisane granice. Ovo ograničenje se obično uzima kao 5 µm ako nije izričito navedena alternativna granica, kao što je 3 µm, 2 µm ili 1 µm, itd. FPD se meri korišćenjem impaktora ili impingera, kao što je dvostepeni impender (TSI) ), višestepeni impinger (MSI), Andersen Cascade Impactor (ACI) ili Next Generation Impactor (NGI). Kada se koristi TSI, FPD se obično uzima na 6, 4 µm, jer ovaj impinger ima samo jednu tačku sečenja koja se procenjuje na ovu vrednost. Svaki impaktor ili impinger imaju unapred određene tačke prikupljanja preseka aerodinamičke veličine čestica za svaku fazu. Vrednost FPD se zatim dobija tumačenjem faznog oporavka aktivnog agensa kvantifikovanog validiranim kvantitativnim vlažnim hemijskim testom (moguć je gravimetrijski postupak, ali je on manje precizan) gde se ili jednostavni rez se koristi za određivanje FPD, ili se koristi složenija matematička interpolacija faznog odlaganja.

[0029] Fragment finih čestica (FPF) je normalno definisan kao FPD podeljen sa ED, i izražena kao procenat. Ovde se FPF od ED naziva FPF (ED), i izračunava se kao FPF(ED)=(FPD/ED) x 100%.

[0030] Fragment finih čestica (FPF) može takođe biti definisan kao FPD podeljen sa MD, i izražena kao procenat.

[0031] Sušenje raspršivanjem se izvodi upotrebom opreme za sušenje raspršivanjem, dobro poznate stručnjacima. Sada je pronađeno da upotreba L-leucina u rastvoru za sušenje raspršivanjem omogućava sušenje raspršivanjem na temperaturama nižim od temperatura koje su generalno potrebne za ovu svrhu. Pošto temperature koje se koriste u procesu sušenja raspršivanjem mogu da dovedu do dekompozicije aktivnog sredstva, to je posebna prednost predmetnog pronalaska. Na primer, sušenje raspršivanjem rastvora/suspenzija prema predmetnom pronalasku može se postići na temperaturama nižim od 80°C, poželjno nižim od 60°C, poželjnije nižim i 40°C i najpoželjnije nižim od 30°C, ili na sobnoj temperaturi. U zavisnosti od konfiguracije sušilice raspršivanjem, ove temperature se mogu odnositi na ulaznu temperaturu sušilice ili na izlaznu temperaturu, ali poželjno će se odnositi na temperaturu koja se javlja kod sušenja kapljica, koja je zbog efekta hlađenja isparavanjem često izlazna temperatura sistema.

1

[0032] Suvi prašak pripremljen ovim pronalaskom je nov i predstavlja dalji aspekt predmetnog pronalaska. Prema ovom aspektu, pružena je formulacija suvog praška za upotrebu u tretmanu ili prevenciji PPH, gde suvi prašak sadrži čestice osušene raspršivanjem koje sadrže:

oksitocin ili karbetocin,

amorfnu staklenu matricu koja sadrži jedan ili više mono, di- ili polisaharida i/ili amino kiselina, i

L-leucin.

[0033] U poželjnom otelotvorenju, amorfna staklena matrica sadrži D-manitol i glicin, trehalozu i/ili inulin.

[0034] Čestice formulacije suvog praška će imati najmanje deo L-leucina koji se nalazi na površini. U poželjnom otelotvorenju površina će obuhvatiti najmanje 50% pokrivenosti sa L-leucinom, poželjnije više od 75% i najpoželjnije više od 90%. Procena prisustva L-leucina na površini može se meriti direktno upotrebom tehnike kao što je ToFSIMS (vreme preleta masene spektrometrije sekundarnih jona) ili XPS (rendgenska fotoelektronska spektroskopija). Alternativno, može se odrediti gasnom hromatografijom inverzne faze. Poželjan postupak za procenu je indirektni pristup koji je opisan u nastavku putem merenja kohezije praška.

[0035] Kao što je gore pomenuto, veruje se da koncentracija L-leucina na površini deluje da zaštiti suve čestice od aglomeracije i prodiranja vlage.

[0036] Suvi praškovi prema predmetnom pronalasku mogu se primenjivati upotrebom opreme i tehnika poznatih u struci. U tom smislu, postoje mnogi uređaji za inhalaciju koji su opisani u struci u cilju omogućavanja pacijentu da inhalira suvi prašak, i ova oprema se može koristiti za primenu suvih praškova predmetnog pronalaska.

[0037] Uređaji za inhaliranje suvog praška (DPI) su dobro poznati u tehnici i postoje različiti tipovi. Uopšteno, suvi prašak se skladišti u uređaju i ekstrakuje iz mesta skladištenja nakon aktiviranja uređaja, nakon čega se prašak izbacuje iz uređaja u obliku oblaka praška koji treba da se inhalira od strane pacijenta. U većini DPI, prašak se skladišti na jedinstven način, na primer u blisterima ili kapsulama koje sadrže prethodno određenu količinu formulacije suvog praška.

[0038] Neki DPI imaju rezervoar praška i doze praška se mere unutar uređaja. Ovi uređaji rezervoara mogu biti manje pogodni kada je verovatno da će tretman biti jedan ili mali broj doza u izolovanom tretmanu.

[0039] Inhalatori za suvi prašak mogu biti pasivni ili aktivni. Pasivni inhalatori su oni kod kojih se prašak aerosolizuje korišćenjem struje vazduha koji je uvučen kroz uređaj od strane pacijenta, dahom prema unutra, i aktivni uređaji su oni u kojima se prašak aerosolizuje odvojenim izvorom energije, koji može, na primer, biti izvor kompresovanog gasa, kao što je Nektar Exubera ili Vectura Aspirar uređaj, ili oblik mehaničke energije kao što je vibracija (kao što je Microdose uređaj) ili potisak.

[0040] Uređaji za inhaliranje suvog praška koji su pogodni za upotrebu u ovom pronalasku obuhvataju uređaje „pojedinačne doze“, na primer Rotahaler (robna marka), Spinhaler (robna marka) i Diskhaler (robna marka) u kojima su pojedinačne doze praškastog sastava uvedene u uređaj, na primer, u kapsule ili blistere sa jednom dozom. Uređaji mogu biti predstavljeni kao unapred određeni, na primer sa prahom u blister-trakama (kao sa GSK Diskus uređaj) gde pre-dozirani format sadrži višestruke doze) ili gde pacijent ubacuje prethodno dozirani spoljašnji dozni oblik, kao što je kapsula koja sadrži lek (na primer Boehringer Ingelheim Handihaler, ili Miat Monodose).

[0041] Alternativno, uređaj može biti rezervoar, gde se doza praška dozira u uređaju iz rezervoara za prašak tokom rukovanja od strane pacijenta (na primer, Astra Turbuhaler). Može se koristiti bilo koji od ovih tipova inhalatora.

[0042] Poželjno je da uređaj bude uređaj za jednokratnu upotrebu, ili onaj koji je dizajniran za upotrebu sa malim brojem doza, i može biti jednokratan. Na primer, Twincer uređaj, Direct Haler uređaj, TwinCaps uređaj ili Puff-haler. Prednost ovih uređaja je njihova jednostavnost, mali broj komponenti, i niska cena. Poželjno je da se koristi uređaj sa manje od 10 nezavisnih komponenti. Još poželjnije, 5 ili manje, najpoželjnije 3 ili manje.

[0043] Postoje brojni faktori povezani sa uređajima za isporuku koji će uticati na postignutu efikasnost doziranja. Prvo, tu je ekstrakcija doze. Pored toga, dinamika generisanog praškastog taloga takođe će uticati na doziranje. Poželjno, uređaj će dozvoliti visoku emitovanu dozu i visoku efikasnost deaglomeracije. Visoka efikasnost deaglomeracije često je povezana sa visokim nivoom impaktiranja praška pri aktiviranju. Uređaj može imati niski, srednji ili visoki otpor protoku vazduha.

[0044] Treba imati na umu da se sastavi predmetnog pronalaska mogu primenjivati sa pasivnim ili aktivnim inhalatorskim uređajima.

[0045] Isporuka biološki aktivnog proteina i peptida na plućnom putu pomoću inhalacione suve formulacije praška zahteva rastvaranje čestica kada dođu u dodir sa mukoznom membranom pluća i naknadnim oslobađanjem i unosom proteina ili peptida. Iako se veruje da L-leucin pruža oblik hidrofobnog premaza za čestice osušene raspršivanjem, dovoljan da pruži poboljšanu stabilnost i rok trajanja, naročito u toplim i vlažnim sredinama, iznenađujuće je otkriveno da to ne ometa sposobnost praška da oslobodi proteine i peptide za unos u pluća. Prethodno je pokazano da čestice za oblaganje sa hidrofobnim ekscipijentima mogu odložiti rastvaranje tokom značajnih perioda, kao u WO 01/76575. U stvari, otkriveno je za formulaciju osušenu raspršivanjem koja sadrži oksitoksin da su apsorpcija oksitoksina i vreme početka dejstva posebno brzi, i znatno brži od trenutnih postupaka i formulacija koji se koriste za primenu oksitoksina tokom porođaja. Prema tome, iznenađujuće je pronađeno da isporuka oksitoksina putem inhalacije u pluća pruža značajne prednosti u odnosu na trenutne puteve primene.

[0046] Prema tome, u daljem aspektu predmetnog pronalaska pružen je suvi prašak za inhalaciju koji sadrži oksitocin ili karbetocin i plućno prihvatljiv nosač, kao što je amorfna staklena matrica za oksitoksin, gde više od 40%, poželjno više od 50%, još poželjnije više od 60% i najpoželjnije više od 65% čestica suvog praška nakon inhalacije ima aerodinamički prečnik manji od 5 µm, poželjnije manji od 3 µm. Poželjno je da srednji aerodinamički maseni prečnik (MMAD) generisanog aerosolnog oblaka bude manji od 5 µm, poželjnije manji od 3 µm, još poželjnije još manje od 2, 5 µm, i najpoželjnije manji od 2 µm.

[0047] Formulacije suvog praška u skladu sa ovim aspektom pronalaska su za upotrebu u tretmanu ili prevenciji krvarenja posle raka (PPH). Pronalazak takođe pruža upotrebu oksitocina ili karbetocina u proizvodnji suvog praška za inhalaciju za tretman ili prevenciju

1

PPH.

Pronalazak takođe pruža formulaciju za upotrebu u tretmanu ili prevenciji PPH koja obuhvata davanje pacijentu kom je to potrebno inhalacijom efektivne količine suvog praška koji sadrži oksitocin ili karbetocin. Formulacija suvog praška je u gore opisanom obliku.

[0048] U pronalasku, amorfna staklena matrica sadrži jedan ili više mono-, di- ili polisaharida i/ili aminokiselina, i najpoželjnije matriks će uključivati L-leucin, poželjno u količinama i proporcijama kao što je gore opisano. Međutim, izvan opsega patentnih zahteva, amorfna staklena matrica može da sadrži inertni polimer pogodan za plućnu isporuku, kao što je polivinilpirolidon ili polivinil alkohol ili polietilen glikol polimer ili propilen glikol ili kopolimere. Matrice sastavljene od ovih polimera mogu takođe uključivati komponente kao što su leucin, izoleucin ili trileucin kako bi se poboljšala stabilnost čestica i kako bi se osiguralo da imaju odgovarajući aerodinamički prečnik.

[0049] Prema pronalasku, suvi prašak može dalje da sadrži jedan ili više drugih fiziološki aktivnih agenasa, i dalje uključuje jednu ili više farmaceutski prihvatljivih i plućno prihvatljivih komponenti, kao što su prethodno opisane. U poželjnom otelotvorenju, plućno prihvatljiv nosač uključuje natrijum citrat, ili stabilizator za oksitocin komponentu.

[0050] Mikronizovane čestice prema ovom aspektu pronalaska se pripremaju sušenjem raspršivanjem, kao što je opisano iznad, pod pogodnim uslovima koji mogu biti određeni od strane stručnjaka. Izraz „sušenje raspršivanjem“ treba da obuhvati bilo koji proces u kom se rastvor jednog ili više rastvorenih supstanci ili suspenzija formira u tečnosti, gde se tečnost fizički atomizuje u pojedinačne kapljice koje se zatim suše kako bi se dobile čestice suvog praška. Može obuhvatiti bilo koji oblik kapljice u procesu formiranja čestica, i može obuhvatiti srodne procese kao što su sušenje raspršivanjem-zamrzavanjem, hlađenje raspršivanjem i brzo sušenje raspršivanjem. Kapljice se mogu formirati bilo kojim poznatim postupkom atomizacije, uključujući ali ne ograničavajući se na atomizaciju pritiska, pneumatsku atomizaciju, atomizaciju dva ili više fluida, atomizaciju diska, elektrohidrodinamičku atomizaciju, ultrazvučnu atomizaciju i bilo koju varijantu takvih procesa atomizacije. Atomizacija se može dogoditi iz jednog izvora raspršivanja ili iz više izvora. Tečni sprej može, ali ne mora, biti voden i može opciono da sadrži ko-rastvarače plus dodatne komponente, rastvorene ili suspendovane. Tečnost može da sadrži materijal koji je para ili čvrsta supstanca na ambijentalnim uslovima, ali postoji kao tečnost pod odabranim uslovima procesa. Stvorene kapljice mogu se osušiti primenom toplote u obliku zagrejanog gasa za sušenje, ili se toplota može primeniti na druge načine, na primer radijalno od zidova komore za sušenje, ili u vidu mikro talasa. Jednom sakupljena iz ovog procesa sušenja, čestice se mogu dalje sušiti ili kondicionirati do kontrolisanog nivoa vlage preko procesa kao što je vakuumsko sušenje ili sušenje smrzavanjem. Alternativno, sušenje se može postići zamrzavanjem, i zatim sušenjem ili primenom vakuuma.

[0051] Čestice se mogu dobiti i projektovati u bilo koji poznati sistem inženjeringa čestica, kao što su, ali bez ograničavanja: Pulmosphere™ ili Pulmosol™ tehnologija razvijena od strane Nektar, AIR™ tehnologija poroznih čestica razvijena od strane Alkermes, Technosphere™ tehnologija razvijena od strane Mannkind, Powderhale™ Tehnologija razvijena od strane Vectura, čestice nastale Prosonix postupcima sonokristalizacije, čestice nastale tehnologijama mokrog ili suvog nano-mlevenja, npr. razvijene od strane Elan, Hovione ili Savara.

[0052] Mikronizovane čestice suvog praška za inhalaciju su veličine pogodne za aerosolizaciju i inhalaciju, koje imaju fizičku veličinu manju od 15 µm, kao što je manje od 10 µm, ili manje od 6 µm, ili manje od 5 µm, ili manje od 3 µm ili manje od 2 µm. Čestice prema ovom otelotvorenju će imati srednji aerodinamički maseni prečnik manji od 10 µm, ali poželjno manji od 5 µm, ili manji od 3 µm.

[0053] Tipično, pored ekvivalenata veličine koji su gore razmotreni. 90% čestica po zapremini može imati aerodinamički prečnik manji od 10 µm, manji od 8 µm, ili manji od 6 µm ili manji od 5 µm ili manji od 3 µm. Srednji aerodinamički maseni prečnik može se meriti postupkom farmakopejskog impaktora kao što je definisano u US Farmakopeji, upotrebom Andersenovog kaskadnog impaktora, ili pomoću Next Generation Impactor (NGI). Čestice prema ovom otelotvorenju mogu imati srednji maseni prečnik manji od 5 µm, ili manji od 3 µm, što se može meriti postupkom laserskog rasipanja svetlosti, kao što je upotreba Malvern Mastersizer 2000 instrumenta.

[0054] Kako bi se postigla visoka efikasnost u aerosolizaciji, takođe je povoljno da čestice pokazuju nizak nivo kohezije. Tipično, kohezija se može izmeriti korišćenjem testa ćelija na usitnjavanje praška, kao što je ćelija za usitnjavanje od Freeman FT4 praškastog reometra.

1

Povoljno, prašak bi imao srednju kohezionu vrednost manju od 2, još poželjnije manju od 1, 5 i najpoželjnije manju od 1.

[0055] U daljem otelotvorenju, respiratorna isporuka oksitocina ili karbetocina može takođe uključiti nazalnu isporuku. Nazalna isporuka uključuje inspiraciju preko nosa, ali gde se prašak primarno sakuplja u nazalnoj šupljini i turbinatima, i gde se takođe pojavljuje unos u sistemsku cirkulaciju. Nazalna inhalacija je slična plućnoj primeni jer pruža neinvazivni put do uvođenja u sistemsku cirkulaciju. Nazalna isporuka izbegava igle i omogućava ponovnu primenu sa jednog uređaja.

[0056] Opsezi doza se mogu lako izračunati i primeniti bez obzira na zapreminu tečnosti (ne zavisi od zapremine). Uređaji za isporuku za nazalnu primenu u prašku mogu biti različiti od onih koji su potremni za plućnu isporuku. Primeri uključuju uređaje od Optinose, Via Nase (Kurve), Direct-Haler, The Monopowder (Valois) ili sisteme za nazalni prašak od Bespack. Veličina srednje masene čestice za nazalnu primenu je poželjno veća od 5 µm i još poželjnije veća od 10 µm, jer to smanjuje materijal koji prolazi kroz nosnu šupljinu i maksimizuje njegovo taloženje u nazalnim turbinatima. Nazalne formulacije će uključiti nosno prihvatljiv nosač i mogu uključivati dodatne ekscipijente kao što su bioadhezivni polimeri i agensi za poboljšanje penetracije, na primer hitosan, HPMC ili karbopoli.

[0057] Oksitocin ili karbetocin se mogu isporučiti kao formulisani prašak koji sadrži staklastu matricu preko nosa, pri veličina srednje masene čestice od 10 µm za tretman PPH, ili drugim srodnim stanjima porodilja kao što je post-natalna depresija, i poželjno je da imaju brz početak delovanja. Suvi praškovi pripremljeni za plućnu isporuku mogu se takođe inhalirati preko nazalnog prolaza u plućni sistem, na primer, kada pacijent ima teškoća da inhalira prašak kroz usta, iako to nije poželjan način isporuke takvih praškova.

[0058] Oksitocin je uterotonični agens izbora prema Svetskoj zdravstvenoj organizaciji za upotrebu u aktivnom tretmanu treće faze porođaja, usled brzog početka delovanja, minimalnog profila neželjenih efekata i nedostatka kontraindikacija. Prema smernicama kliničke prakse od The Royal Women's Hospital (Melbourne, Aus) profilaktički oksitocin treba davati porodiljama nakon izlaska prednjeg ramena, ili unutar jednog do dve minute od porođaja bebe. Vreme primene je presudno u sprečavanju atonije materice, i postoji čista

1

korist za pružanje oblika isporuke sa najbržim početkom delovanja posle takvog porođaja, kako bi se smanjio rizik od stalnog gubitka krvi.

[0059] Osim prevencije PPH, oksitocin se koristi kao tretman za PPH u dozi od 30-40, i u intravenskoj infuziji. U dobro kontrolisanim kliničkim uslovima niska doza oksitocina (0, 5-1 mU/mL IV infuzija) je indikovana za početak ili poboljšanje kontrakcija materice, gde je to poželjno, i smatra se pogodnom iz razloga fetalnog ili majčinog problema, kako bi se postigla vaginalna isporuka.

[0060] Nedavno je naučna i medicinska literatura objavila vezu između niskih nivoa endogenog oksitocina i post-natalne depresije, i može postojati prednost u razvijanju praktičnog, troškovno efikasnog i neinvazivnog oblika oksitocina na svojim terapeutski efikasnim derivatima za sistemsku isporuku u, ili oko ovog područja indikacije.

[0061] U zemljama u razvoju, parenteralna primena upotrebe oksitocina nailazi na brojne prepreke, uključujući potrebu za skladištenjem u hladnom lancu kako bi se sprečila hemijska degradacija, potreba za obučenim medicinskim osobljem za primenu IV ili IM injekcije, potencijal za ponovnu upotrebu špriceva kao deo napora za smanjenje troškove, što povećava verovatnoću prenosa virusa koji se prenosi krvlju, i opšti nedostatak pristupa kvalitetnim proizvodima oksitocina za prevenciju i/ili tretman PPH. U nastojanju da se poveća pristup oksitocinu, stručni radnici u porodilištima u nekim zemljama su obučeni da daju IM injekcije oksitocina, međutim postoje brojni izveštaji o neprikladnoj upotrebi parenteralnog proizvoda na povećanje trudova. Zahtevana formulacija za inhalaciju oksitocina prevazilazi mnoga ograničenja povezana sa parenteralnim formulacijama. Sistem jedinstvenog doznog oblika eliminisao bi potencijal za upotrebu u povećanju trudova, jer ne bi bilo moguće isporučiti nisku potrebnu dozu. Pružanje oksitocina u obliku suvog praška koji se može inhalirati takođe pruža veću fleksibilnost kod doziranja u pogledu odsustva tečnog ili gasovitog nosača, i nedostatka zavisnosti od zapremine. Takođe izbegava potrebu za iglama, minimizuje rizik od kontaminacije, i omogućava fleksibilnost za ponovnu primenu sa jednog uređaja.

[0062] Brzi početak delovanja postignut kroz formulacije suvog praška predmetnog pronalaska pruža mogućnost brzog titriranja doze tokom tretmana PPH gde je uobičajena terapeutska doza između 30-40 IU. Babice/lekari prilikom porođaja obično će opipati matericu kako bi procenili kada je veličina kontrakcije dovoljna za kontrolu PPH. Brza

1

apsorpcija i početak delovanja (kao što je prikazano u modelu ovaca) ukazuju da bi bilo moguće da se primenjuju višestruke inhalacione doze kako bi se postigli neophodni nivoi u plazmi potrebni za efektivne kontrakcije materice. Široki terapeutski indeks oksitocina je takođe koristan za inhalacionu terapiju, jer varijabilnost u efikasnosti ili apsorpciji ne bi izazvala ozbiljne nuspojave kod pacijenata.

[0063] Prema ovom pronalasku, početak delovanja posle inhalacije suvog praška koji sadrži oksitocin ili karbetocin u plućni sistem, mereno kontrakcijom materice, može se postići unutar 200 sekundi od inhalacije, poželjno unutar 150 sekundi do inhalacije, poželjnije unutar 100 sekundi do inhalacije i najpoželjnije unutar 60 sekundi do inhalacije. Poželjno vreme između plućne primene formulacije suvog praška prema pronalasku i početka kontrakcija materice u poređenju sa početkom delovanja posle IM injekcije rastvora oksitocina ili karbetocina je manje od 80%, poželjno manje od 60% i najviše poželjno manje od 40% vremena između injekcije IM i početka kontrakcija materice.

[0064] Ovaj pronalazak je naročito pogodan za primenu oksitocina ili karbetocina koji ima sličnu upotrebu kao oksitocin, fokusirajući se na kontrolu krvarenja nakon porođaja.

[0065] Pronalazak će sada biti opisan u vezi sa nekim specifičnim primerima i crtežima. Međutim, podrazumeva se da posebnost sledećeg opisa nije da prevaziđe opštost pronalaska, kakav je ovde opisan.

[0066] Pozivajući se na crteže:

Slika 1 je šematski prikaz uređaja za sušenje raspršivanjem.

Slika 2 je šematski prikaz dvostrukog impingera za merenje in vitro aerosolnog taloženja suvih praškova.

Slika 3 pruža rendgenske difraktograme sirove trehaloze (sirovo) i trehaloze osušene raspršivanjem (SD) nakon sušenja raspršivanjem pod određenim uslovima.

Slika 4 daje rendgenske difraktograme trehaloze osušene raspršivanjem i trehaloze osušenu raspršivanjem sa leucinom 10% i 20% w/w nakon sušenja raspršivanjem pod specifičnim uslovima.

Slika 5 je slika elektronskog mikroskopa sa skeniranjem trehaloze nakon sušenja raspršivanjem pod određenim uslovima.

1

Slika 6 prikazuje skenirane slike elektronskog mikroskopa trehaloze sa leucinom 10% w/w (levo) i 20% w/w (desno) nakon sušenja raspršivanjem pod navedenim uslovima. Slika 7 je EMG trag koji pokazuje kontrakciju materice nakon inhalacije oksitocina. Strelica označava kašnjenje između primene i kontrakcije. Početni nalet je zaokružen isprekidanom linijom. Crna linija predstavlja slučajni uzorak trideset minuta aktivnosti oksitocina. Isprekidana linija predstavlja ukupno vreme trajanja aktivnosti materice izazvane oksitocinom pre nego što se vrati na početnu vrednost.

Slika 8 je serija dijagrama koja daje analizu EMG ponašanja materice tokom neposrednog post-partumskog perioda i nakon intraplućne (IP) i intramuskularne (IM) isporuke oksitocinska, (a) Kašnjenje između primene oksitocina i EMG odgovora; (b) Dužina prvog naleta EMG; (c) Broj EMG naleta u prvih 30 minuta; (d) Ukupno trajanje aktivnosti EMG. Podaci su izraženi kao srednja vrednost ± SEM. P> 0, 05 RM ANOVA; n = 5. Zelene kolone predstavljaju aktivnost materice odmah nakon isporuke, plave kolone predstavljaju aktivnost materice nakon dostave suvog praška, i crvene trake predstavljaju aktivnost materice nakon intramuskularne primene.

Slika 9 prikazuje bronhoskopske video snimke traheje ovaca pre (a) i nakon (b) isporuke praška.

Slika 10 prikazuje su nepolarne distribucije površinske energije pri konačnom razblaženju u Inverznoj gasnoj hromatografiji.

Slika 11 prikazuje raspodelu polarne površinske energije pri konačnom razblaženju u Inverznoj gasnoj hromatografiji.

Slika 12 prikazuje raspodelu ukupne površinske energije pri konačnom razblaženju u Inverznoj gasnoj hromatografiji.

Slika 13 prikazuje rad kohezionih površinskih energetskih distribucija određenih konačnim razblaženju u Inverznoj gasnoj hromatografiji.

Slika 14 prikazuje površinsku energiju u beskonačnom razblaženju inverznom gasnom hromatografijom.

Slika 15a je EMG trag koji pokazuje kontrakciju materice nakon inhalacije oksitocina isporučenog primerom 10 formulacije 1 koja sadrži manitol, glicin i leucin u jednakim količinama. Isprekidana linija pokazuje vreme isporuke formulacije i puna linija predstavlja početak kontrakcije materice. X-osa je u hh:mm:ss i Y osa je u mV. Slika 15b je EMG trag koji pokazuje kontrakciju materice nakon inhalacije oksitocina isporučenog primerom 10 formulacije 2 koja sadrži 90% trehaloze i 10% leucina.

1

Isprekidana linija pokazuje vreme isporuke formulacije i puna linija predstavlja početak kontrakcije materice. X-osa je u hh:mm:ss i Y osa je u mV.

Slika 16a je EMG trag koji pokazuje kontrakciju materice nakon inhalacije oksitocina isporučenog primerom 10 formulacije 3 koja sadrži 90% PVP (30) i 10% leucina. Isprekidana linija pokazuje vreme isporuke formulacije i puna linija predstavlja početak kontrakcije materice. X-osa je u hh:mm:ss i Y osa je u mV.

Slika 16b je EMG trag koji pokazuje kontrakciju materice nakon intramuskularne primene oksitocina (primer 10 formulacije 4). Isprekidana linija pokazuje vreme isporuke formulacije i puna linija predstavlja početak kontrakcije materice. X-osa je u hh:mm:ss i Y osa je u mV.

PRIMERI.

Primer 1

Sušenje raspršivanjem

[0067] Sušenje raspršivanjem je proces iz jednog koraku koji uključuje formiranje praška iz početnog rastvora željenog rastvorenog materijala. Po definiciji, to je transformacija ulaznog materijala iz fluidnog stanja u osušeni oblik raspršivanjem tečnog ulaznog materijala u vrući medijum za sušenje. Četiri ključne faze u procesu sušenja raspršivanjem su: (i) atomizacija sirovine kroz mlaznicu, (ii) sprej-vazduh dodir između kapljica tečnosti i gasa za sušenje, (iii) sušenje čestica isparavanjem tečnosti, i (iv) sakupljanje konačnog praška.

[0068] Pozivajući se na šemu na Slici 1, vazduh se uzima u sistem 1 i zagreva pomoću isporučenog grejača 2 pre merenja ulazne temperature 3. Tečna sirovina se izdvaja odvojeno u mlaznicu 4 gde se formiraju kapljice i raspršuje se u komoru za sušenje 5 i meša sa toplim vazduhom. U ovom trenutku, formira se osušena čestica. Izlazna temperatura se meri 6 dok se čestice pomeraju u ciklon 7 gde se prašak odvaja od vazduha. Prašak je zarobljen u posudi za sakupljanje 8 kako bi se obnovio, dok se vazduh filtrira od svih finih čestica koje su možda ostale u struji vazduha na filteru sa vrećicom 9. Cirkulacija vazduha u sušenju prskanjem nastavlja se radom aspiratora 10.

[0069] Atomizacija je veoma bitna u definisanju kapljica, i time kasnijoj veličini i distribuciji čestica. Uključuje formiranje raspršivanja kapljica iz tečnu mase dok se ulazni materijal pumpa do malog otvora u mlaznici. U slučaju mlaznice sa dve tečnosti, isporučeni gas utiče

2

na tečnu masu u mlaznici pri velikim brzinama. Ovaj gas velike brzine stvara velike sile trenja na površinama tečnosti, uzrokujući da se tečnost dezintegriše i da formira kapljice spreja, koje ulaze u komoru za sušenje.

[0070] Svojstva otopljenog materijala i uslovi sušenja će uticati na konačne karakteristike praška. Isparavanjem tečnog rastvarača sa površine kapljica (voda u ovom slučaju) dolazi do taloženja rastvorene materije. Često kako se čestica formira, može se formirati kora, i kora može biti porozna, polu-porozna ili neporozna, omogućavajući uklanjanje vlage različitim brzinama, i sa različitim efektima. Čestice različite morfologije mogu stoga da se formiraju. Kontrola uslova sušenja je stoga važno razmatranje.

[0071] Prema izvedenim eksperimentima, formulacije praškova i njihovi parametri za sušenje raspršivanjem su različiti. U svim formulacijama praška, manitol je korišćen kao osnovni materijal, sa dodatkom različitih amino kiselina. Parametri sušenja raspršivanjem koji su ostali konstantni su bili podešavanja aspiratora, podešena na puni protok i protok vazduha atomizera (800 L/sat).

[0072] Za svaku formulaciju, manitol, glicin i oksitocin su osušeni raspršivanjem na fiksnim količinama sa različitim količinama leucina. Uslovi sušenja raspršivanjem fiksirani su sa izlaznom temperaturom podešenom na 70°C.

[0073] Parametri koji su korišćeni prikazani su u Tabeli 1 u nastavku. Prikazani procenti aminokiselina su izračunati samo u odnosu na količinu manitola, i ne u odnosu na ukupan sadržaj praška. Prikazani procenat oksitocina je bio u ukupnom sadržaju praška.

Tabela 1

[0074] Prašci su izvagani i rastvoreni u odgovarajućoj količini Milli-Q vode kako bi se postigla željena koncentracija ulaznog materijala. Rastvori su zatim osušeni raspršivanjem kako bi se proizveli suvi praškovi koristeći Buchi 190 Mini sprej sušilicu (Buchi, Switzerland).

Primer 2

In-vitro taloženje aerosola

[0075] In-vitro taloženje aerosola prašaka je mereno korišćenjem Twin Stage Impinger (TSI) (Copley Scientific Ltd., Nottingham, UK). TSI postupci i podešavanje su izvršeni prema British Pharmacopeia 2011, kao što je prikazano na Slici 2. U delu D i delu H staklene posude dodato je 7 ml odnosno 30 ml vode tokom sastavljanja TSI.

[0076] TSI je jednostavan model respiratornog trakta; sa gornjim (faza 1) i donjim (faza 2) komorama koje predstavljaju gornji i donji vazdušni putevi. Presek aerodinamičkog prečnika u prvoj fazi je 6, 4 µm. Čestice veće od 6, 4 µm idealno bi trebalo sakupiti u tečnost od 7 mL; manje čestice (<6, 4 µm) koje se ne sakupljaju preći će u donju fazu, koja sadrži 30 mL tečnosti. Većina čestica će se sakupiti u donjoj fazi zbog viška tečnosti, ali ako je veličina čestica premala za sakupljanje u nižoj fazi, one će se emitovati na izlazu.

[0077] Merenja za svaki uzorak praška izvršena su u četiri ponavljanja. Za svaku repliku, HPMC kapsule od pet veličina su ručno ispunjene sa 20, 4 ± 0, 24 mg sa prahom uzorka i postavljene u pet Monodose inhalatora (Miat, Italy). Vakuum pumpa je pričvršćena na deo F, i brzina protoka vazduha je kalibrisana na 60L/min i postavljena je na 5 sekundi. Kapsula je probušena u uređaju i postavljena na adapter (deo A) spremna da se aktivira pomoću vakuumske pumpe. Kada je pumpa bila uključena, prašak se prenosio iz uređaja za inhalaciju u TSI uređaj.

[0078] Svih pet kapsula je aktivirano u istom TSI-ju. Korišćene kapsule i inhalatori su zatim isprani Milli-Q vodom u volumetrijsku bocu od 100 mL i dopunjeni do zapremine. Ovo je nazvano „rezidualna“ faza. Delovi koji sačinjavaju Fazu 1 (delovi A. B, C i D) su isprani u volumetrijskoj boci od 200 mL, i delovi koji čine Fazu 2 (delovi E, F, G i H) su isprani u volumetrijskoj boci od 50 m. sa Milli-Q vodom i nazivaju se „faza 1“ i „faza 2“, respektivno. Količine oksitocina u svakoj fazi TSI su određene LC/MS analizom. Fragment finih čestica (FPF) je izračunat kao količina praška koji je dostigao fazu 2 TSI uređaja, podeljeno sa ukupnom količinom leka koji je testiran. Ovaj test je bio najvažnija mera, jer može da odredi da li se prašak koji sadrži oksitocin može formulisati sa pogodnim taloženjem aerosola i posledičnom apsorpcijom iz pluća.

Tabela 2

[0079] Za čestice koje prelaze u donji deo TSI uređaja, tj. u fazu 2, smatra se da mogu da se udišu, tako da što je veći fragment finih čestica (FPF), veća je šansa da lek stigne do alveola i da se apsorbuje u krvotok, što je ideal u DPI. FPF od pet ispitivanja prikazanih u Tabeli 2 su visoki u poređenju sa prosečnim FPF iz praškastih formulacija tradicionalnog nosača (-10-20%).

[0080] Rezultati su pokazali da FPF može dostići između 55 i 75%, što znači da su postignuti veoma efikasni nivoi aerosolizacije i velike količine oksitocina u formulacijama su dostavljene kao zahtevana terapeutski aktivna doza.

Stabilnost oksitocina

[0081] Peptidi mogu potencijalno biti denaturisani zbog ekstremne toplote. Iz testova koji su sprovedeni u ovoj studiji, jedina indikacija stabilnosti oksitocina bila je LC/MS analiza sadržaja nakon TSI eksperimenata. Kada je sadržaj oksitocina testiran iz svih faza TSI uređaja, kapsula i uređaja za inhalaciju, u proseku je pronađeno 90, 23 ± 5, 41% početne doze kapsule, što sugeriše da oksitocin nije bio degradiran u odnosu na temperature koje se koriste u procesu sušenja raspršivanjem, ili usled procesa rukovanja.

Primer 3

2

Trehaloza/leucin

[0082] Trehaloza je ne-redukujući šećer sa visokom temperaturom staklastog prelaza (Tg) od 117°C, koji je korišćen kao ekscipijent u raznim studijama za stabilizaciju proteina u suvim formulacijama u čvrstom stanju. Molekuli šećera se generalno koriste kao stabilizacioni ekscipijenti u ovom kontekstu jer sadrže karboksilne grupe koje su u stanju da formiraju vodonične veze sa proteinom od interesa, i tako stabilizuju bio-makromolekul zamenom vodonične veze u suvom čvrstom stanju. Sušenje raspršivanjem se uspešno koristi u raznim studijama za proizvodnju formulacija suvog praška koji se mogu inhalirati, pošto je proces sposoban da proizvede fine čestice sa opsegom veličine čestica koje su pogodne za plućnu isporuku.

[0083] U pokušaju da se formulišu farmaceutski preparati za inhalaciju proteina za plućnu isporuku, trehaloza, osušena raspršivanjem, proizvodi se na relativno niskoj temperaturi izlaza od 70°C, kako bi se minimizovao uticaj toplotnog stresa na stabilnost obrade relevantnog proteina. Uslovi su inače bili isti kao i primeri opisani sa manitolom i amino kiselinama.

[0084] Dok je trehaloza relativno kristalna kao sirovina, trehaloza osušena raspršivanjem pod navedenim uslovima sušenja raspršivanjem deluje potpuno amorfna (pogledati Sliku 3). Ova rezultujuća formulacija može dalje stabilizovati protein od interesa sa stabilizacijom staklastog stanja pružanjem amorfne matrice koja smanjuje molekularnu pokretljivost biomakromolekula u formulaciji.

[0085] Dobijena formulacija same trehaloze je, međutim, sastavljena od spojenih primarnih struktura sa velikom veličinom čestica koje verovatno nisu pogodne za plućnu isporuku (Slika 5). Inkorporacija leucina u formulaciji iz koncentracije od 10% w/w značajno poboljšava veličinu čestica i morfologiju formulacije osušene raspršivanjem pod navedenim uslovima (Slika 6). Iz ovoga deluje da bi uključivanje leucina moglo da spreči spajanje inače visoko higroskopnih primarnih struktura čestica trehaloze iz procesa sušenja raspršivanjem, i stoga održi opseg veličine čestica linije pogodan za plućnu isporuku. Pored toga, prisustvo leucina je takođe u stanju da poboljša ova svojstva čestica tokom dužeg čuvanja, pružajući zaštitu od vlage unutrašnje amorfne matrice formulacija trehaloze osušenih raspršivanjem (Slika 4).

Primer 4

Materijali

[0086] D-manitol je nabavljen od VWR International Ltd. (Poole, BH15 ITD, England). L-leucin (GLY), glicin (GLI) i L-alanin (ALA) su dobijeni od Sigma-Alrich Chemicals (Castle Hill, NSW, Australia).

Priprema praška osušenog raspršivanjem

[0087] Vodeni rastvori koji sadrže manitol i odabrane aminokiseline (LEU, GLI, ALA) u različitim sastavima kao što je prikazano u Tabeli 1 su rastvoreni u 200 mL Milli-Q vode. U svaku formulaciju je uključena mala količina metilen plavog (10 mg) kako bi se omogućila jednostavna kvantifikacija praška pomoću UV-VIS spektrofotometrijske analize, kao što je opisano u nastavku. Pripremljene formulacije su zatim osušene raspršivanjem koristeći minisprej sušilicu Buchi 190 sa mlaznicom od 0, 5 mm sa dve tečnosti, koristeći sledeće standardne radne uslove: protok vazduha, 800 L/h; podešavanje pumpe, 5 (6, 67 mL/min); podešavanje aspiratora, 20; izlazna temperatura, 75°C.

Analiza distribucije veličine čestica

[0088] Raspodela veličine čestica praška je određena laserskim rasipanjem svetlosti korišćenjem Malvern Mastersizer 2000 (Malvern Instruments Ltd, Worcestershire, UK) opremljenog sa Scirocco ćelijom i Scirocco 2000 jedinicom za disperziju suvog praška. Prašci su rasrpšeni u vazduhu pod pritiskom usitnjavanja od 3, 0 do 4, 0 bar, koji je odabran kako bi se postigla pogodna deaglomeracija. Prosečna veličina čestica je merena u tri ponavljanja za svaki uzorak. Srednji prečnik zapremine (D50) je izveden iz difrakcionih podataka koristeći ugrađeni softver za svaki uzorak.

In vitro aerosolizacija u prašku i taloženje čestica

[0089] In vitro performanse aerosolizacije praška i taloženja čestica su procenjene korišćenjem dvostepenog impingera (TSI, Apparatus, A; British Pharmacopoeia, 2000) sa Monodose inhalatorom (Miat S.p.A., Milano, Italy) kao uređajem za disperziju aerosola. Brzina protoka je podešena na 60 L/min korišćenjem Critical Flow Controller Model TPK 2000 i Flow meter model DFM 2000 (Copley Scientific Limited, Nottingham, UK). Približno 20 mg svakog praška se puni u HPMC kapsule veličine 3 (Capsugel, Peapack, N, USA) za testove koji su izvedeni u klimatizovanoj laboratoriji (20 ± 2°C, 50 ± 5% relativne vlažnosti). Svaka kapsula je aktivirana iz inhalatora tokom 4 sekunde za svako merenje (n = 5). Količina

2

praška taloženog u različitim fazama je određena korišćenjem UV-VIS svetlosnog spektrofotometra kao što je opisano ispod. Presek prečnika za TSI na 60 L/min je približno 6, 3 µm (Hallworth and Westmoreland, 1987).

[0090] Ukupna količina praška taloženog u inhalatoru, faza 1 (S1) i faza 2 (S2) je bila obnovljena doza (RD). Količina praška taloženog u fazi 1 i 2 je emitovana doza (ED) i izračunata je kao procenat RD (Jednačina 1). Fragment finih čestica (FPF) je definisan kao procenat RD taložen u fazi 2 ( Jednačina 2).

Skenirajuća elektronska mikroskopija (SEM)

[0091] Morfologija čestica je vizualizovana pod skenirajućim elektronskim mikroskopom (Phenom™, FEI company, USA). Uzorci praška su nežno izliveni na dvostranu karbonsku traku postavljenu na držač uzorka za ispitivanje pod SEM-om. Prekomerni prašak je uklonjen da ostane fini sloj čestica na površini trake. Uzorci su presvučeni zlatom koristeći električni potencijal od 2, 0 kV na 25mA u trajanju od 6 minuta sa prskalicom (K550X, EMITECH). SEM mikrografije su snimljene pomoću ugrađenog softvera za snimanje slika.

Rezultati

[0092] Srednje veličina čestica (D50) svih formulacija izmerenih pomoću Mastersizer 2000 navedene su u Tabeli 4. Sušenje raspršivanjem samog manitolom proizvelo je male čestice sa D50od 1, 87 µm. Međutim, ovaj prašak je bio potpuno kristalni, i nije imao strukturu amorfnog stakla potrebnu za stabilizaciju bio-molekula.

[0093] Leucin je ekscipijent koji se može koristiti za poboljšanje aerosolizacije čestica osušenih raspršivanjem, ali i leucin pomaže u formiranju pogodnih malih čestica. Međutim, glicin i alanin, iako su strukturno slični leucinu, nisu bili u stanju da postignu slične efekte, jer značajno povećavaju veličinu čestica formulacija. Važno je napomenuti da, iako je početna koncentracija u ulaznom rastvoru poznata determinanta veličine čestica, raspon krutog opterećenja korištenog unutar prostora dizajna studije nije imao jak uticaj na

2

geometrijsku veličinu čestica merenu laserskom difrakcijom. Ukupna čvrsta masa u ulaznom rastvoru kretala se od 2, 50% do 3, 72% u ovoj studiji. Predloženo je da je promena veličine čestica u ovom relativno malom opsegu čvrstog opterećenja bila zanemarljiva u poređenju sa efektima ekscipijenata formulacije na koheziju i oblik. Osim toga, s obzirom na veličinu čestica proizvedenu od strane mešanih aminokiselina, moguće je da kombinovana upotreba ovih aminokiselina sa leucinom u odgovarajućim koncentracijama može takođe uticati na veličinu čestica suprotno onoj koja se postiže samim leucinom.

Disperzibilnost i deaglomeracija praška

[0094] Proizvedene čestice manitola osušene raspršivanjem sa D50od 2, 83 µm, što se čini da ukazuje na zadovoljavajuću disperzivnost za formulacije suvog praška koji se može inhalirati, ali takođe proizvodi najnižu emitovanu dozu (ED). Zadržavanje praška u uređaju nakon eksperimenta je vizuelno očigledno, i sugeriše kohezivniji prašak od drugih formulacija ovde. Prisustvo aminokiselina u svim kombinacijama rezultovalo je poboljšanom ED (Tabela 4). Blagotvorno dejstvo leucina bilo je očigledno u njegovoj sposobnosti da neutrališe efekat druge dve aminokiseline na D50, kao i u poboljšanju i deaglomeracije i ED.

In vitro aerosolizacija i taloženje čestica

[0095] TSI je korišćen kao preliminarni prikaz ovog opsega formulacija kako bi se pružile informacije o aerodinamičnom aerosolu.

[0096] Rezultati fragmenta finih čestica (FPF) pokazuju formulacije koje sadrže leucin, sa D50ispod 5 µm, pokazuju najviši FPF veći od 68% (Tabela 4). Praškovi koji sadrže aminokiseline bez leucina, sa D50iznad 5 µm, pokazuju značajno niži FPF kao što je pokazano formulacijama koje sadrže 30/30% glicin/alanin, 30% alanina i 30% glicina, sa FPF 2, 96%, 9, 11% i 34, 62%, respektivno. Iako sam manitol pokazuje razumni FPF od 66, 20%, ova formulacija takođe pokazuje najniži ED.). Kombinovane aminokiseline na 15% bile su efikasnije u poboljšanju FPF (Tabela 4). Ovi rezultati sugerišu da uključivanje glicina i alanina sa leucinom u odgovarajućim koncentracijama može poboljšati performanse aerosolizacije formulacije.

Morfologija površine

[0097] Uočeno je da sam manitol osušen raspršivanjem kao temeljni materijal formira male sferne čestice koje su jako aglomerisane. Rezultat je u skladu sa podacima o raspodeli

2

veličine čestica iz Mastersizer-a. Nakon dodavanja amino kiselina, sferne čestice su sačuvane u svim formulacijama koje sadrže leucin, bez obzira na prisustvo glicina i/ili alanina. Druge formulacije koje sadrže glicin i/ili alanin bez dodatka leucina formiraju mnogo veće čestice nepravilnog oblika sa grubim površinama.

[0098] Rezultat sugeriše da prisustvo leucina pomaže u formiranju sfernih čestica oblaganjem površine čestica za sušenje, i tako pruža zaštitnu ljusku koja čuva pojedinačne čestice kako se sakupljaju, sprečavajući bilo kakvu fuziju, dok prisustvo glicina i alanina nije sprečilo ovaj efekat. Prethodni rezultati su pokazali da relativno visoka koncentracija leucina (tj.> 5% w/w) ima tendenciju da vodi do talasastih čestica. Čini se da se morfologija čestica koje sadrže leucin u ovoj studiji ponašaju drugačije. Koncentracije leucina korišćene u prostoru dizajna studije (15 do 30 molarnih %), koje odgovaraju otprilike 10 do 18% w/w, nisu formirale talasaste čestice. Stoga se pretpostavlja da prisustvo glicina i/ili alanina menja strukturu jezgra sfernih čestica za sušenje, dok leucin ima tendenciju da se nalazi na površini čestice, pružajući prevlaku za smanjenje površinske kohezivnosti i sprečavanje fuzije u procesu sušenja.

[0099] U ovoj studiji, leucin je bio u stanju da poboljša performanse aerosolizacije formulacija manitola bez potrebe za formiranjem talasastih čestica. Štaviše, rezultati FPF-a ukazuju da to može biti korisno.

2

Tabela 4

a Označava centralnu tačku dizajna. Skraćenica: n/a, nije dostupno.

Primer 5

In vivo testiranje

[0100] Na dan 135 gestacijskog brojanja, trudne ovce (n = 5) su anestezirane tiopentonom u pripremi za operaciju. Isufloran (2, 5% u kiseoniku) je korišćen za održavanje anestezije i depomicin, prokain penicilin i dihidrostreptomicin su dati za ublažavanje bolova i za smanjenje rizika od infekcije. Svaka ovca je obrijana i napravljen je rez od 10 cm u koži trbuha na srednjoj liniji ispod pupka, kako bi se izložio zid materice, sa pažnjom da se izbegnu veliki krvne sudove.

[0101] Tri sterilne žice od nerđajućeg čelika za merenje elektromiografske (EMG) aktivnosti (prečnik od 0, 07mm, unutar 2mm katetera) bile su ugrađene u sloj glatkih mišića miometrijuma koji je okruživao matericu i držao ga dva šava. Elektrode su prolazile kroz

2

kateter i izlazile iz ovce preko malog reza (2 cm) kroz desni bok. Kateter je ubačen u desnu jugular kako bi se omogućili uzorci krvi, i kako bi se indukovao porođaj. Ovce su vraćene u metaboličke kaveze i dato im je 3-5 dana da se oporave od operacije.

[0102] Porođaj je indukovana sa dve 5ml intravenske injekcije deksametazona (koje se sastoje od 5mg deksametazon fosfata i 10mg deksametazona fenilpropionata) u razmaku od 24 sata. Porođaj je nastupio 54 ± 2 sata nakon prve injekcije deksametazona.

[0103] Davanja oksitocina, kao što je detaljno opisano u prethodnom tekstu, izvedena su unutar 15 sati od porođaja. Svaka ovca je dobila intra-trahealnu dozu formulacije suvog praška oksitocina, intra-trahealnu injekciju oksitocina u rastvor i intramuskularnu injekciju oksitocina. Između svakog tretmana bilo je najmanje jedan i po sat ispiranja.

[0104] Za intra-trahealnu primenu, endoskop je propušten kroz nazalni prolaz u traheju i postavljen u blizini prve bifurkacije bronhija, gde je ili 1 mL alikvota oksitocina u rastvoru (10IU) oslobođeno, ili je 10 mg (prosečno) suvog praška je isporučeno preko modifikovanog PennCentury uređaja za isporuku praška.

[0105] Formulacija suvog praška sadržala je sastav osušenu raspršivanjem, kao što je opisano u primeru 1. Ovaj prašak je sadržao 13 jedinica oksitocina po mg mase, zajedno je osušen raspršivanjem sa jednakim masenim udelima manitola, glicina i leucina.

[0106] Tokom ove procedure, video snimci bronhoskopa su snimljeni korišćenjem Linvatec IM3301 Pal video kamere, pričvršćene na endoskop (Pentax FG-16X), i sačuvani su kao digitalna datoteka na računar pomoću Video Capture softvera. Primeri snimaka su dati na Slikama 9a i 9b. Snimak na Slici 9a prikazuje traheju ovaca pre isporuke praška, i Slika 9b prikazuje snimak približno 30 sekundi posle isporuke. Slika 9b pokazuje jasne dokaze o belom nerastvorenom prašku, jer što beli potezi nisu prisutni pre isporuke, što ukazuje da nije došlo do trenutnog rastvaranja unutar plućnog sistema.

[0107] Cyberamp 380 u kombinaciji sa MACLAB hardverom (400Hz Sample rate) i Chart 4 softverom (10V Ulazni raspon) korišćen je za prikaz i snimanje akcionog potencijala koji potiče iz glatkih mišićnih ćelija unutar materice. Cyberamp 380 je koristio AI401 sondu sa pozitivnim ulazom podešenim na AC, i negativni ulaz podešenim na uzemljenje. AC prekidač je bio 10Hz, i pojačanje predfiltera je podešeno na 100mV. Niško propusni filter je podešen na 300 Hz, filter za urezivanje je isključen, izlazno pojačanje je podešeno na 5, i ukupni pojačanje na 500. Dva puta ponovljena ANOVA za merenje je izvršena kako bi se odredila statistička značajnost naših podataka. Pogledati Sliku 7.

[0108] Analiziran je određen broj svojstava registrovane EMG aktivnosti. Što se tiče proteklog vremena (kašnjenja) od isporuke oksitocina do početnog naleta EMG aktivnosti, isporuka kroz pluća rezultuje bržim vremenom početka prve kontrakcije u kontrastu sa IM isporukom (Slika 8a). Nisu uočene razlike u dužini početnog naleta EMG aktivnosti (Slika 8b), niti je došlo do razlike u broju naleta tokom prvih 30 minuta nakon početnog naleta aktivnosti (Slika 8). Međutim, ukupno trajanje EMG aktivnosti bilo je značajno duže za IM od oksitocina u poređenju sa isporukom disajnim putevima, i normalnom aktivnosti koja je primećena odmah nakon porođaja (Slika 8).

[0109] Ove in vivo studije pokazuju da se kontraktilni odgovori materice na oksitocin, koji se primenjuje putem plućne isporuke, javljaju u proseku nakon otprilike 120 sekundi, za razliku od isporuke IM koja se desila u proseku posle oko 250 sekundi. Iznenađujuće, početak delovanja praškastog plućnog oslobađanja bio je značajno brži u poređenju sa intramuskularnom isporukom, i bio je takođe u skladu sa profilima plazme u odnosu na vreme. Prosečan početak aktivnosti bio je približno 50% manji nego kod IM. Ovo je uprkos činjenici da čestice suvog praška sadrže približno 30% leucina koji je slabo rastvorljiva i hidrofobna aminokiselina, za koju se može očekivati da će odložiti rastvaranje. Pored toga, očekuje se da će značajan deo leucina biti prisutan na površini praška. Slika 9b podržava ovaj koncept da se ubrzano rastvaranje takvog praška ne očekuje u ovom okruženju. Podaci takođe pokazuju da kontraktilni odgovori materice na oksitocin u plućnom suvom prašku oponašaju aktivnost koja je prirodno viđena u neposrednom postpartalnom periodu, kao što je primećeno sa dužinom početnog izbijanja aktivnosti materice i ukupnog broja eksplozija EMG aktivnosti zabeleženih tokom narednih trideset minuta.

Primer 6 (nije u okviru patentnih zahteva)

Formulacija antigena suvog praška

[0110] Uzorak praška antigena influence, hemaglutinin (HA), prvo je rastvoren sa drugim ekscipijentima (npr. manitol 45% w/w, glicin 45% w/w i leucin 10% w/w) u vodeni rastvor kako bi se dobila konačna formulacija sa opterećenje antigena od 5 µg HA po mg praška.

1

Ovaj rastvor je zatim osušen raspršivanjem u laboratorijskoj sprej sušilici Buchi 190, na relativno niskoj temperaturi, tj. na izlaznoj temperaturi od 70 stepeni C, kako bi se minimizovao efekat toplotnog stresa na integritet antigena u sledećim uslovima sušenja raspršivanjem: podešavanje pumpe 6, 7 mL/min; aspirator, 20 (100%); protok vazduha, 800 l/h. Formulacija antigena influence osušenog raspršivanjem je zatim sakupljena iz posude za sakupljanje radi skladištenja.

Primer 7 (nije u okviru patentnih zahteva)

Postupak za ispitivanje biološke aktivnosti formulacije antigena suvog praška [0111] U nastavku je opisan postupak testiranja biološke aktivnosti formulacije raspršivanjem osušenog suvog praška antigena influence koja sadrži hemaglutinin (HA) kao aktivni protein. Test hemaglutinacije (HA test) se koristi za testiranje integriteta HA proteina u formulaciji suvog praška. Formulacija antigena influence suvog praška od interesa je prvo rekonstituisana sa fosfatnim puferom (PBS) neposredno pre testa u rastvoru standardne koncentracije HA proteina. Mala količina ovog rekonstituisanog rastvora se zatim stavi u prvu kolonu ploče sa 96 komorica. Rastvor je zatim razblažen 1:2 sa PBS preko ploče sa 96 komorica serijskim razblaživanjem. Standardna količina rastvora pilećih crvenih krvnih zrnaca sa standardnom koncentracijom crvenih krvnih zrnaca (tj.1%) se zatim dodaje u svaku komoricu ploče. Ploča je inkubirana na sobnoj temperaturi 30 minuta odmah nakon dodavanja crvenih krvnih zrnaca. Pošto će netaknuti HA protein izazvati hemaglutinaciju crvenih krvnih zrnaca, nivo razblaživanja koji rastvor koji sadrži HA može da izdrži pre nego što više nije u stanju da izazove hemaglutinaciju u 30 minuta će ukazati na količinu netaknutog HA proteina u formulaciji. Otkriveno je da je antigen veći od 95% aktivnog, u granicama ove procedure.

Primer 8

Merenje kohezije čestica i željenih vrednosti kohezije.

Uređaji i materijali

[0112] Korišćeni uređaj je bio 1 mL modul ćelije za usitnjavanje, i klip sa ventilacijom, kao deo FT4 FREEMAN reometarske jedinice (Freeman Technology, UK) i računarski korisnički interfejsa i 1 mL modul ćelije za usitnjavanje. Upotrebljeni materijali su bili prašci osušeni raspršivanjem od 1:99% w/w_leucin/manitol.3:97% w/w_leucin/manitol, 5:95% w/w_leucin/manitol, i 10:90% w/w_leu/manitol. Ovi praškovi su proizvedeni prateći uslove iz Primera 1 iznad.

2

[0113] Uzorak praška je stavljen u ćeliju i kondicioniran je. Za vreme kondicioniranja, modul za usitnjavanje ćelija od 1 mL je korišćen da blago razbije prašak dok se kretao kroz ceo uzorak. Svrha ovoga je homogenizacija praška uklanjanjem viška vazduha i izolovanih prethodno zbijenih čestica praška. Nakon kondicioniranja, prašak je kompresovan. Ovo je izvršeno sa ravnim površinskim klipom kako bi se osigurale jedinstvene interakcije čestica i čestica. Kompresija je praćena usitnjavanjem. Za vreme usitnjavanja, korišćena je 24-milimetarska ćelija za usitnjavanje (jedinična komponenta: baza, klizač, podložna pločica i modul ćelije za usitnjavanje). Glava usitnjavanja koja se sastoji od 18 noževa, pomera se vertikalno prema dole, izazivajući normalno naprezanje pri usitnjavanju, dok oštrice glave usitnjavanja probijaju površinu praška. Tada je meren napon usitnjavanja i bio je maksimalan kada se prašak nije odupirao naprezanju pri usitnjavanju. Grafikon napona usitnjavanja u odnosu na normalno naprezanje generisan je FT4 FREEMAN integrisanim softverom. Iz grafikona, ekstrapolirani γ-presek pruža kohezivnost praška pri nultoj konsolidaciji. Takođe je zabeležen i ffc [odnos velikih glavnih naprezanja (konsolidaciono naprezanje), σl, neograničene granice tečenja, σc].

Tabela 5

[0114] Od 1 do 10% sadržaja leucina, povećanje sadržaja leucina smanjuje koheziju i poboljšava parametar protočnosti (ffc).

[0115] Ovaj eksperiment je ponovljen upotrebom leucina i PVP, osušenog raspršivanjem, proizveden i testiran pod sličnim uslovima. Rezultati su sledeći:

Tabela 6

Primer 9

Merenja površinske energije

Uzorci

[0116] Dve serije praška su osušene raspršivanjem iz vode koristeći uslove kao što je opisano u primeru 1, ali su prašci sadržali sastave čistog manitola ili manitola sa dodatkom 10% w/w L-Leucina.

Određivanje površinske energije inverznom gasnom hromatografijom

[0117] Površinske energije ovih praškova su određene korišćenjem Inverse Gas Chromatography (IGC, Surface Measurement Systems Ltd, and London, UK). Približno 0, 33 g svakog praška se pakuje u prethodno silanizovane staklene kolone (unutrašnji prečnik 300 mm x 3 mm) koje su labavo začepljene sa silanizovanom staklenom vunom na oba kraja. Kolone punjene prahom su kondicionirane 2 h na 303 K pre svakog merenja kako bi se uklonile nečistoće površine. Sonde su unesene u kolonu pomoću helijuma, sa protokom gasa od 10 sccm (standardni kubni centimetar u minuti) i vremena zadržavanja su detektovana detektorom jonizacije plamena. Mrtva zapremina je izračunata na osnovu vremena eluiranja metana koje je vođeno u koncentraciji od 0, 1 p/p<0>(gde p označava parcijalni pritisak i p<0>je pritisak pare).

Određivanje površinske energije pri beskonačnom razblaženju:

[0118] Heksan, heptan, oktan, nonan i dekan (sve od Sigma-Aldrich GmbH, Steinheim, Germany) za nepolarnu površinsku energiju (γ<NP>), i dve polarne sonde (tj. dihlorometan i etil acetat) za polarnu površinsku energiju (γ<P>) su korišćeni u koncentraciji od 0, 03 p/p<0>. Detalji γ<P>kalkulacije su opisani na drugom mestu (Thielmann i saradnici, „Investigation of the acidbasc properties of an MCM-supported ruthenium oxide catalyst by inverse gas chromatography and dynamic vapour sorption. Jackson, S.D., Hargreaves, J.S.J., Lennon, D.,

4

editors. Catalysis in application Great Britain, Royal Soc. Chem., p 237 (2003), i Traini i dr., Drug Development and Industrial Pharmacy 34: 992-1001 (2008). Slika 1 prikazuje doprinose površinske energije u beskonačnom razblaženju:

[0119] Ukupna površinska energija (γ<T>) bio je aditivni rezultat nepolarnog (γ<NP>) i polarnog doprinosa (γ<P>) (Grimsey i dr., Journal of Pharmaceutical Sciences 91: 571-583 (2002). Rad kohezije (Wco) je izračunat (pogledati Vanoss i dr. Langmuir 4: 884-891 (1988) i Tay, i dr., International Journal of Pharmaceutics (Kidlington) 383: 62-69 (2010). Ovi eksperimenti su izvedeni u triplikatu.

Distribucija površinske energije i određivanje površine na konačnom razblaženju:

[0120] Profili distribucije nepolarne površinske energije (γ<NP>profil) su određivani prema postpku opisanom drugde (F. Thielmann i dr., , Drug Development and Industrial Pharmacy 33: 1240-1253 (2007) i Yla-Maihaniemi, i dr., Langmuir 24: 9551-9557 (2008)). Ovo je prikazano na Slici 10. Nepolarne površinske energije na svim pokrivenostima su jasno smanjene za prašak koji sadrži leucin, i u ovom slučaju pokazuje smanjenje za više od 30% na nivou pokrivenosti od 1%. Distribucija energije polarne površine prikazana je na Slici 11.

[0121] Brunauer-Emmet-Teller-ova (BET) površina izračunata je iz izoterma adsorpcije heksana. Razdvajanje adsorbovane količine (n) kapacitetom monosloja (nm, broj mola sonde adsorbovane za pokrivanje monosloja), izračunata je pokrivenost površine (n/nm). Na svakoj pokrivenosti površine, neto zapremina zadržavanja (VN) izračunata je za svaku sondu.

Nepolarna površinska energija (γ<NP>) je izračunata iz nagiba (2 NA√γ<NP>) grafika RTlnVNu odnosu na √γ<NP>od alkana. γ<P>i γ<T>izračunati su na svakoj pokrivenosti površine i njihovi profili distribucije su zatim konstruisani (kao što je opisano u Das i dr. Langmuir 27: 521-523 (2011a)).

[0122] Slike 12 i 13 pokazuju da su izračunate ukupne raspodele površinske energije, i rad kohezije, takođe značajno smanjeni u slučaju dodavanja leucina, na primer 20% ili više na površinskoj pokrivenosti od oko 1%.

Primer 10

In vivo testiranje drugih formulacija

[0123] Kao u primeru 5, jedna trudna ovca je pripremljena operacijom kako bi se implantirali EMG elektroda i kateter kako bi se omogućilo prikupljanje krvi. Indukcija porođaja počela je istog dana kao i operacija i po postupku koji je naveden u primeru 5. Rad i porođaj su se desili 2 dana nakon početka indukcionog perioda.

[0124] Primena oksitocina, kao što je detaljno opisano u nastavku, započeta je unutar 22 sata od isporuke. Između svakog tretmana došlo je do jednog i po sata ispiranja.

[0125] Za intra-trahealnu primenu, endoskop je propušten kroz nazalni prolaz u traheju i postavljen blizu prve bronhijalne bifurkacije, gde je doza suvog praška (kao što je detaljno opisano u daljem tekstu) dostavljena preko modifikovanog PennCentury uređaja za isporuku praška. Uz isporuku suvog praška u pluća je takođe dostavljena intramuskularna injekcija oksitocina (kao u primeru 5).

[0126] Formulacije suvog praška sastojale su se od sastava osušenih raspršivanjem, kao što je opisano u primeru 1. Sastavi ovih praškova, zajedno sa nominalnom isporučenom dozom, prikazani su u Tabeli 7. proteklo vreme (kašnjenje) od isporuke oksitocina do početnog naleta EMG aktivnosti kašnjenje, proteklo vreme od isporuke oksitocina do početnog naleta EMG aktivnosti je takođe u Tabeli 7. EMG tragovi za ove četiri doze su prikazani na Slikama 15 i 16

Tabela 7

Iznenađujuće, početak delovanja praškastog plućnog oslobađanja bio je značajno brži u poređenju sa intramuskularnom isporukom, i bio je takođe u skladu sa profilima plazme u odnosu na vreme. Podaci takođe pokazuju da brzi odgovor može biti postignut sa formulacijama suvog praška napravljenim sa nizom ekscipijenata kao što su polioli, šećeri, amino kiseline i polimeri. Ovo je uprkos činjenici da čestice suvog praška sadrže između 10-30% leucina koji je slabo rastvorljiva i hidrofobna aminokiselina, za koju se može očekivati da će odložiti rastvaranje. Pored toga, očekuje se da će značajan deo leucina biti prisutan na površini praška.

[0127] U ovoj specifikaciji, i patentnim zahtevima koji slede, osim ako kontekst ne zahteva drugačije, reč „obuhvati“, i varijacije kao što su „obuhvata“ i „sadrži“, podrazumevaju uključivanje navedenog celog broja ili koraka ili grupe celih brojeva ili korake, ali ne i isključivanje bilo kojeg drugog broja ili koraka ili grupe celih brojeva ili koraka.

[0128] Pozivanje u ovoj specifikaciji na bilo koju prethodnu publikaciju (ili informacije izvedene iz nje), ili na bilo koje pitanje koje je poznato, nije, i ne bi se trebalo smatrati priznanjem ili priznavanjem ili bilo kojim oblikom sugestije da ta prethodna publikacija (ili informacija izvedena iz nje), ili poznata materija, čine deo opšteg znanja u polju nastojanja na koje se ova specifikacija odnosi.

Claims (15)

Patentni zahtevi

1. Suvi prašak za inhalaciju za upotrebu u tretmanu ili prevenciji krvarenja nakon porođaja, gde suvi prašak sadrži

čestice osušene raspršivanjem koje sadrže

oksitocin ili karbetocin,

amorfnu staklenu matricu koja sadrži jedan ili više mono-, di- ili polisaharida i/ili amino kiseline, i

L-leucin.

2. Suvi prašak za inhalaciju za upotrebu u skladu sa patentnim zahtevom 1, gde je inhalacioni suvi prašak za nazalnu primenu.

3. Suvi prašak za inhalaciju za upotrebu u skladu sa patentnim zahtevom 1, gde je navedeni inhalacioni suvi prašak za inhalaciju u plućni sistem preko usta.

4. Suvi prašak za inhalaciju za upotrebu u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1 do 3, gde se bar deo L-leucina nalazi na površini čestica suvog praška.

5. Suvi prašak za inhalaciju za upotrebu u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1 do 4, gde više od 40% čestica suvog praška nakon inhalacije ima aerodinamički prečnik manji od 5 µm.

6. Suvi prašak za inhalaciju za upotrebu u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1 do 5, gde se inhalacioni suvi prašak priprema postupkom koji obuhvata:

pripremanje vodenog rastvora/suspenzije koja sadrži oksitocin ili karbetocin, jedan ili više mono-, di- ili polisaharida i/ili aminokiseline, koji mogu da formiraju amorfnu staklenu matricu, i L-leucin; i

sušenje raspršivanjem vodenog rastvora/suspenzije kako bi se dobio inhalacioni suvi prašak.

7. Suvi prašak za inhalaciju za upotrebu u skladu sa patentnim zahtevom 6, gde je L-leucin prisutan u količini od 5 do 50% težine u odnosu na suvu težinu praška.

8. Suvi prašak za inhalaciju za upotrebu u skladu sa patentnim zahtevom 7, gde je L-leucin prisutan u količini od 10 do 40% težine.

9. Suvi prašak za inhalaciju za upotrebu u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1 do 8, gde jedan ili više mono-, di- ili polisaharida i/ili aminokiselina, koji mogu da formiraju amorfnu staklenu matricu, sadrže D-manitol i glicin.

10. Suvi prašak za inhalaciju za upotrebu u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 6 do 9, gde se sušenje raspršivanjem vrši na temperaturi ispod 80°C.

11. Inhalacioni suvi prašak za upotrebu prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 10, gde amorfna staklena matrica sadrži trehalozu.

12. Suvi prašak za inhalaciju za upotrebu u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1 do 10, gde se početak dejstva posle inhalacije suvog praška, mereno kontrakcijom materice, postiže za 200 sekundi od inhalacije.

13. Suvi prašak za inhalaciju za upotrebu u skladu sa patentnim zahtevom 12, gde se početak delovanja postiže za 150 sekundi od inhalacije.

14. Suvi prašak za inhalaciju za upotrebu u skladu sa patentnim zahtevom 12, gde se početak delovanja postiže za 100 sekundi od inhalacije.

15. Suvi prašak za inhalaciju za upotrebu u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1 do 14, gde navedeni suvi prašak za inhalaciju dalje uključuje jednu ili više farmaceutski prihvatljivih i plućno prihvatljivih komponenti, poželjno plućno prihvatljiv nosač uključujući stabilizator za oksitocin komponentu.