專利名稱：用于氣溶膠化的妥布霉素的最佳制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過氣溶膠化釋放的妥布霉素制劑。
本發(fā)明提供了一種以無添加劑的等滲溶液的形式經(jīng)氣溶膠化釋放的妥布霉素制劑，該溶液的pH已最佳化以確保在室溫下的合適貨架期。
所述制劑可以有益地用于治療和預(yù)防急性和慢性支氣管內(nèi)感染，特別是因綠膿假單胞菌引起且伴隨如囊性纖維化的肺病。
背景技術(shù)：
盡管加壓計量吸入器(MDI)和干粉吸入器(DPI)是最常用的吸入藥物釋放系統(tǒng)，但是霧化器已越來越普遍地用于治療呼吸道梗塞，特別是患哮喘的嬰幼兒和患嚴重哮喘或慢性呼吸道梗塞的患者。霧化器使用超聲或加壓氣體將液體，經(jīng)常是水溶液或懸液的藥物產(chǎn)生可吸入大小范圍(1-5μm)的氣溶膠小滴。它們與MDI和DPI相比的益處在于藥物可以在正常呼吸期間經(jīng)口罩或面罩吸入。因此，可以使用它們向難以使用其它設(shè)備進行的患者，如小孩釋放氣溶膠化的藥物。
幾種治療有用的藥物可以通過霧化器釋放，它們包括β2-激動劑、皮質(zhì)類固醇、抗膽堿能藥、抗變態(tài)反應(yīng)藥、粘液溶解藥和抗生素。已嘗試用氣溶膠化抗生素治療的主要臨床情況是治療患囊性纖維化(CF)的患者。
CF是一種普通遺傳疾病，特征在于炎癥和進行性肺組織破壞。CF患者內(nèi)肺衰弱與特別是因綠膿假單胞菌引起的支氣管內(nèi)感染導(dǎo)致產(chǎn)生的膿性痰累積有關(guān)。前者是CF患者發(fā)病和死亡的主要原因。
妥布霉素是一種特異性地抗綠膿假單胞菌活性的氨基葡糖苷抗生素。它較差地滲透到支氣管內(nèi)分泌物(痰)內(nèi)，需要大靜脈內(nèi)劑量以在感染位置獲得有效濃度。這些高劑量使得患者處于腎中毒和耳中毒影響的危險。通過氣溶膠給藥直接向下呼吸道釋放妥布霉素受到歡迎，這是由于它在感染位置產(chǎn)生高濃度的抗生素。鑒于有限地吸收進入循環(huán)，氣溶膠釋放妥布霉素應(yīng)伴隨最小的全身性毒性。這樣將能夠開發(fā)出一種更安全、長期的治療。
在這一點上，由于其治療劑量相當大，因此由于不能將妥布霉素配制成MDI或DPI，使得霧化極其方便。
文獻中報道的臨床研究顯示與患CF的患者從氣溶膠化妥布霉素獲益相反的結(jié)果。這些研究中的變異性可能部分由于患者群、治療特征、霧化器、制劑及其給藥方式之間的差異。而且，已通過臨時使用可商購獲得的注射液進行了大多數(shù)研究。這些制品通常含有抗氧化劑和防腐劑，已知它們可以引起反常反應(yīng)如支氣管痙攣和咳嗽(Nikolaizik等人Eur J Pediatr 1996，155，608-611；The Lancet，1988年7月23日，202)。
由于所有這些原因，需要標準化步驟以及將給藥到CF患者的諸如妥布霉素的抗生素氣溶膠加以改進。
因此，考慮了概括的所有問題之后，非常有益地提供了一種妥布霉素制劑，可以經(jīng)氣溶膠化的治療有用濃度釋放到支氣管內(nèi)空間，它i)能夠使用噴射和超聲霧化器在相當短的時間內(nèi)有效地霧化；ii)能夠產(chǎn)生為患者充分耐受的氣溶膠；iii)能夠產(chǎn)生可以有效地到達治療目標區(qū)域的氣溶膠顆粒；iv)擺脫了可以產(chǎn)生不希望的副作用的物質(zhì)(防腐劑和其它物質(zhì))；v)能夠保證盡可能長的貨架期，特別是在室溫下的貨架期。
因此，為了獲得妥布霉素氣溶膠給藥用的最佳制劑，需要小心調(diào)整以下參數(shù)·劑量/體積比。氣溶膠釋放用的制劑應(yīng)含有以最小可能體積的溶液配制的最小但有效量的妥布霉素。事實上，體積最小，霧化時間最短。短的霧化時間依次是患者依從性的重要決定因素并且在醫(yī)院使工作人員所花時間較少。配備時間的含義(McCallion等人Int J Pharm1996，130，1-11)。
·摩爾滲透壓濃度。眾所周知，吸入治療的副反應(yīng)可以因藥物溶液的摩爾滲透壓濃度過低或過高引起。相反，等滲溶液除去了反常支氣管收縮和咳嗽的危險(The Lancet，1988，op.cit.；Mann等人Br MedJ 1984，289，469)。摩爾滲透壓濃度還影響霧化器在輸出速率和粒徑分布(vide ultra)方面的性能。
·霧化之后的粒徑分布。臨床氣溶膠的功效取決于其滲透到呼吸道的能力。為了滲透到周圍區(qū)域，要求氣溶膠大小為0.8-5μm，為了肺泡沉積，大小優(yōu)選為約3μm。呼出的主要是小于0.5μm的顆粒。除了治療目的之外，在藥物副作用方面，氣溶膠顆粒的大小也是重要的。沉積在上呼吸道中的較大小滴事實上通過粘膜纖毛的清除過程從肺快速除去，同時藥物具有可被全身性吸收的影響和潛在的副作用。氣溶膠顆粒太小也可能發(fā)生同樣的問題，由于滲透到肺深處，可能產(chǎn)生較高的全身性接觸，這樣提高了藥物不希望的全身性影響。幾個專家(Newman等人Thorax 1988，43，318-322；Smaldone等人J Aerosolmed，1988，1，113-126；Thomas等人Eur Respir J 1991，4，616-622)建議由于滲透到周圍呼吸道特別理想，因此必需特別注意抗生素治療CF時的氣溶膠化藥物的小滴大小。
·制劑的pH?？梢越邮艿闹苿┑囊粋€重要要求是其適合銷售、分配、貯藏和使用的合適的貨架期。通常，妥布霉素靜脈內(nèi)溶液含有苯酚或其它防腐劑以及抗氧化劑以保持效能并使可導(dǎo)致溶液變色的降解產(chǎn)物的形成最小化。然而，正如已指出的，所述物質(zhì)可能在患有諸如CF的肺病的患者內(nèi)誘導(dǎo)不希望的反應(yīng)。妥布霉素的穩(wěn)定性嚴格地取決于pH。因此，其制劑的pH需要仔細調(diào)整，以便在沒有防腐劑和/或抗氧化劑的情況下使降解產(chǎn)物形成慢或者防止其形成；以諸如盡可能防止變色的方式調(diào)整pH也是有益的，盡管顏色的深度不是氧化程度的可靠的指示劑。特別優(yōu)選在環(huán)境貯藏條件(室溫，并且在這種情況下避光)下提供合適貨架期的制劑，這是由于現(xiàn)有技術(shù)的制劑室溫下的穩(wěn)定性相當不令人滿意。使用期間，按照EP 734249制備并且以商品名Tobi銷售的制劑在室溫下的確僅能保持28天。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種制劑，它能夠通過適合充分耐受的霧化給藥并將妥布霉素有效地釋放到支氣管內(nèi)空間，用于治療綠膿假單胞菌和/或伴隨諸如CF的肺病的其它易感菌感染。
具體地說，本發(fā)明的目的是提供一種制劑，為通過霧化給藥的水溶液形式，其中為了保證患者較好地依從性、最大耐受和功效以及室溫下盡可能長的貨架期，已將妥布霉素濃度、張力和pH最佳化。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種制劑，在pH為4.0-5.5且摩爾滲透壓濃度為250-450mOsm/l(約等于mOsm/kg)的水溶液中妥布霉素占7.5％w/v。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，制劑含有在4ml半鹽水溶液(0.45％氯化鈉)中的300mg妥布霉素硫酸鹽，以便其摩爾滲透壓濃度在280-350mOsm/l并且pH為5.2。
在現(xiàn)有技術(shù)中，已提出了幾種吸入用的妥布霉素制劑用于治療患CF和綠膿假單胞菌感染的患者。
大多數(shù)可商購獲得的妥布霉素注射液當臨時用于吸入時可引起顯著的支氣管梗塞，這是由于它們不是不含防腐劑的，而是含有抗氧化劑如EDTA鈉和/或偏重亞硫酸鈉以及諸如苯酚的防腐劑。
Wall等人(The Lancet，1983年6月11日，1325)報道了通過手持霧化器每天2次吸入80mg妥布霉素和1g替卡西林之后的臨床研究結(jié)果。在其自身允許下，該方案的一個缺陷是吸入所需的時間(約30分鐘)。
Ramsey等人(New Eng J Med 1993，328，1740-1746)進行了廣泛研究以評價氣溶膠化妥布霉素的安全性和功效。為了達到目標濃度(≥400μg/g痰)，它們使用600mg無防腐劑的妥布霉素硫酸鹽(溶解在30ml半強度生理鹽水中，pH調(diào)整至6.85-7.05)。所用的超聲霧化器(DeVilbiss)需要較大體積。除了吸入需要的時間長之外，pH也不是最佳。從穩(wěn)定性的角度，已知在接近中性的pH下，妥布霉素盡管相對水解非常穩(wěn)定，但是快速氧化(Brandl等人Drug Dev Ind Pharm 1992，18，1423-1436)。Common Compendia(Martindale，Physician DeskReference)建議事實上保持妥布霉素溶液在3.0-6.5的pH下。
EP 734249要求保護一種制劑，它含有200mg-400mg溶解在約5ml含有0.225％氯化鈉(1/4標準鹽水-NS-)的溶液中，且pH為5.5-6.5的氨基葡糖苷。根據(jù)本發(fā)明人，該制劑含有以最小可能體積的生理可接受的溶液配制的最小但有效量氨基葡糖苷，它具有一鹽度經(jīng)過調(diào)整能夠產(chǎn)生為患者充分接受的氨基葡糖苷，但是防止了出現(xiàn)繼發(fā)性不希望的作用如支氣管痙攣和咳嗽(第4頁第51-55行)。含有1/4 NS和60mg妥布霉素/ml 1/4 NS(等于6％w/v)的優(yōu)選妥布霉素制劑的pH為約6.0，并且摩爾滲透壓濃度在165-190mOsm/l的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明人，該摩爾滲透壓濃度范圍在給藥于囊性纖維化患者的氣溶膠的安全范圍內(nèi)，并且四分之一標準鹽水，即含有0.225％氯化鈉和60mg/ml妥布霉素的鹽水的另一優(yōu)點是，與以0.9％正常鹽水溶液配制的妥布霉素相比，該制品更有效地通過超聲霧化器霧化(第5頁第50-54行)。本發(fā)明人陳述，更濃的溶液(與60mg/ml相比)將增加該溶液的摩爾滲透壓濃度，從而使用噴射和超聲霧化器都將降低制劑的輸出。另外，較小體積的更濃溶液由于霧化器的典型靜區(qū)體積(1ml)這意味著由于霧化器不完全工作，因此最后1ml溶液被浪費，因此也是不利的(第6頁第35-38行)。從貯藏和更長貨架期的角度，發(fā)現(xiàn)要求保護的pH范圍最佳(第7頁第2-3行)，但是事實上，能夠獲得5℃下完全穩(wěn)定的溶液和室溫下持續(xù)6個月的有效穩(wěn)定的溶液；而且要求保護的制劑在袋中貯藏(這樣避光)獲得的顏色保持在可接受的范圍內(nèi)，但是沒有數(shù)據(jù)提到在袋之外的行為。
要求pH在5.5-6.5之間，這是由于根據(jù)本發(fā)明人的觀點，pH小于4.5的任何氣溶膠經(jīng)常在易感個體內(nèi)誘導(dǎo)支氣管痙攣，并且pH在4.5-5.5之間的氣溶膠偶爾引起該問題(第5頁第58行-第6頁第1行)。Le Brun等人Int J Pharm 1999，189，205-214公開了一種吸入用的10％w/v妥布霉素溶液，pH為7.5。同樣的專家(Int J Pharm 1999，189，215-225)，在旨在開發(fā)高濃度溶液的另一研究中，研究了范圍在5-30％w/v的幾種妥布霉素溶液的氣溶膠化性能。在該文章中公開的所有溶液具有接近中性的pH并呈現(xiàn)遠離等滲值(282mOsm/l)的摩爾滲透壓濃度。
在前述文獻中沒有一個公開了本發(fā)明的制劑的特征，并且沒有一個教導(dǎo)公開過本發(fā)明解決該問題的整個方案，從而提供一種以較小體積經(jīng)氣溶膠釋放并且張力接近生理值的濃溶液。
使用相對于現(xiàn)有技術(shù)中報道為最佳化的更濃溶液(7.5％相對6.0％w/v)能夠使用體積較小的小瓶，這樣依次能夠減少霧化的時間。盡管一些霧化器確實具有1ml的靜區(qū)體積，其它霧化器具有較小的(0.5ml或更小)，所以使用4ml的小瓶的浪費僅為約10％或更少。
根據(jù)本發(fā)明，制劑的摩爾滲透壓濃度在認為是等滲的溶液的范圍內(nèi)，而EP 734249和Ramsey等人的制劑都具有一摩爾滲透壓濃度，即165-190mOsm/l，認為是低滲的典型溶液(Derbracher等人Atemwegs und Lung 1994，20，381-382)。盡管現(xiàn)有技術(shù)的制劑最終是安全的，但是僅等滲溶液可以完全防止反常支氣管收縮的危險。而且，在該實施例2中報道的結(jié)果顯示，與EP 734249中所述的相反，摩爾滲透壓濃度在要求保護的范圍內(nèi)的制劑盡管其濃度高，但是仍然被有效地霧化。
就貯藏和室溫的貨架期而言，發(fā)現(xiàn)pH在4.0-5.5之間，優(yōu)選5.2是最佳的。長期穩(wěn)定性研究顯示，本發(fā)明制劑中的妥布霉素穩(wěn)定高達9個月。而且，就所有該期間而言，其顏色沒有顯著的變化，并且即使不在鋁箔袋內(nèi)貯藏，也保持在可接受的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，還提供了這種制劑的制備方法，所述方法包括步驟i)制備含有0.45％w/v氯化鈉的水溶液；ii)用濃強酸調(diào)整其pH；iii)加入活性組份并混合至完全溶解；iv)再次調(diào)整pH至所需值；
v)將該溶液填充至適當容器中，優(yōu)選通過過濾預(yù)殺菌。
本發(fā)明的氣溶膠制劑指的是一種7.5％w/v氨基葡糖苷家族的抗生素，優(yōu)選妥布霉素及其鹽的水溶液，用于治療因革蘭氏陽性和陰性菌引起的肺感染、肺病如囊性纖維化、用綠膿假單胞菌感染的非-CF支氣管擴張和其它慢性肺病，特別是在惡化階段，諸如支氣管擴張、COPD和支氣管性哮喘。
該制劑的摩爾滲透壓濃度應(yīng)在250-450mOsm/l，優(yōu)選260-400，甚至更優(yōu)選280-350mOsm/l的范圍內(nèi)；它可以使用任何生理可接受的鹽或非揮發(fā)性化合物調(diào)整；優(yōu)選妥布霉素溶解在0.45％氯化鈉水溶液中。
使用任何濃強酸，優(yōu)選硫酸可以調(diào)整pH，并且應(yīng)在4.0-5.5，優(yōu)選5.0-5.4的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的制劑可以分布于合適容器如2或4ml的多劑量小瓶或預(yù)殺菌的單位劑量小瓶中，這取決于治療指征；另外，小瓶可以使用“吹、填充和密封”工藝無菌地填充。該填充優(yōu)選在惰性環(huán)境下進行。這些溶液制劑可以有益地通過過濾殺菌。
通過以下實施例描述本發(fā)明。
實施例1在pH 5.2下制備7.5％w/v妥布霉素溶液和穩(wěn)定性研究組成指的是1單位劑量小瓶(2ml)
*僅僅在需要時加入將氯化鈉溶解在40l純凈水中(混合15分鐘，保證NaCl完全溶解)。然后，將30l硫酸(2N H2SO4)加入到該鹽水溶液中；在該操作期間，監(jiān)控溶液溫度。當溶液溫度為約25-30℃時，吹入N2獲得溶解的O2小于1mg/l的值。之后，加入妥布霉素并混合至完全溶解(不少于15分鐘)，同時將溫度保持在25-30℃以下。檢查pH值，并且如果需要的話加入2N硫酸或1M氫氧化鈉溶液以獲得5.2±0.2的pH值。當溶液溫度在25℃±2℃時，加入純凈水達到最終體積。將最終溶液混合15分鐘。再次檢查pH值，并且如果需要的話，加入2N硫酸或1M氫氧化鈉溶液以獲得5.2±0.2的pH。將該溶液通過一0.45μm尼龍過濾器過濾，并經(jīng)兩個0.2μm尼龍過濾器過濾。
在氮氣凈化下將該溶液分配于2ml聚乙烯無色單位劑量小瓶中。
在長期(25℃，60％ R.H.)和加速條件(40℃，75％ R.H.)[R.H.＝相對濕度]下評價小瓶的穩(wěn)定性。結(jié)果分別報道于表1和2。通過HPLC進行妥布霉素及其主要相關(guān)物質(zhì)(降解產(chǎn)物)的分析。還測定殘余氧、pH和摩爾滲透壓濃度。使用凝固點降低滲透壓力計測定摩爾滲透壓濃度。
本發(fā)明的制劑在室溫下最終穩(wěn)定至少9個月，并且在加速條件下穩(wěn)定6個月。在這兩種條件下pH和摩爾滲透壓濃度基本保持不變。在室溫下，本發(fā)明制劑的顏色變化不顯著，并且即使不在鋁箔袋中貯藏也保持在可接受的范圍內(nèi)。
表1-在長期條件(25℃，60％ R.H.)下的穩(wěn)定性
說明范圍 澄清的淺黃色溶液 (a) 260-350 67.5-82.5 4.5-5.5(a)t＝0 澄清的淺黃色溶液 2.8 321 75.8(100) 5.26.39t＝3個月 澄清的淺黃色溶液 2.9 314 76.6(101.1) 5.26.35t＝6個月 澄清的淺黃色溶液 3.0 304 75.4(99.5) 5.05.84t＝9個月 澄清的淺黃色溶液 2.8 293 76.5(100.9) 5.16.27(a)未確定表2-實施例1的溶液-在加速條件(40℃，75％ R.H.)下的穩(wěn)定性
說明范圍 澄清的淺黃色溶液 (a) 260-350 67.5-82.5 4.5-5.5 (a)t＝0 澄清的淺黃色溶液 2.8 321 75.8(100) 5.2 6.39t＝1個月 澄清的淺黃色溶液 2.7 n.d. 78.3(103.3) 5.1 6.42t＝3個月 澄清的黃色溶液2.8 311 75.3(99.3) 5.1 5.48t＝6個月 澄清的黃色溶液3.2 292 77.1(101.7) 4.7 6.17(a)未確定(n.d.)未測出實施例2使用市售噴射霧化器(PARI-BOY)，霧化時間是5分鐘，評價實施例1的吸入用溶液的霧化效率，以霧化的活性組份的百分比表示。還通過Malvern分析表征通過霧化溶液產(chǎn)生的小滴的大小分布，其分別包括10％、50％和90％小滴的直徑(μm)表示。
為了比較起見，將按照EP 734249的優(yōu)選實施方式的教導(dǎo)制得的制劑(即含有60mg活性成分/ml的0.225％氯化鈉水溶液并且pH為約6)霧化。將兩種制劑都填充在2ml單位劑量小瓶中。以兩個測定的平均值將結(jié)果報告于表3。
表3摩爾滲透壓濃度 Malvern分析 效率(mom/l) (μm)(％)10％ 50％ 90％實施例1的制劑295 1.61 6.26 13.46 47.4EP734249的制劑 222 1.78 6.24 13.46 42.2結(jié)果顯示將摩爾滲透壓濃度接近等滲的實施例1的制劑有效地霧化。
通過霧化制得的小滴的大小分布反而實際上相同。
權(quán)利要求
1.一種氣溶膠制劑，由75mg/ml溶解在0.45％氯化鈉中的妥布霉素組成，其中pH在4.0-5.5之間，并且摩爾滲透壓濃度在250-450mOsm/l的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1的氣溶膠制劑，其中pH是5.2，并且摩爾滲透壓濃度在280-350mOsm/l之間。
3.一種如權(quán)利要求1的氣溶膠制劑的制備方法，所述方法包括步驟i)制備含有0.45％w/v氯化鈉的水溶液；ii)用濃強酸調(diào)節(jié)其pH；iii)加入活性組份并混合至完全溶解；iv)再次調(diào)節(jié)pH至所需值；v)將該溶液填充至適當容器中，優(yōu)選通過過濾預(yù)除菌。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種以無添加劑的等滲溶液的形式經(jīng)氣溶膠化釋放的妥布霉素制劑，該溶液的pH已最佳化以確保在室溫下的合適貨架期。所述制劑可以有益地用于治療和預(yù)防急性和慢性支氣管內(nèi)感染，特別是因綠膿假單胞菌引起且伴隨諸如囊性纖維化的肺病。
文檔編號C07H15/234GK1529589SQ02814314
公開日2004年9月15日 申請日期2002年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月2日
發(fā)明者C·馬爾瓦特, R·加爾扎伊爾, C 馬爾瓦特, 煉 申請人:奇斯藥制品公司