Система доставки для замедленного высвобождения агента, блокирующего кальциевые каналы
Предложенная группа изобретений относится к области медицины. Предложена система доставки для замедленного высвобождения агента, блокирующего кальциевые каналы, содержащая твердый дисперсный продукт агента, блокирующего кальциевые каналы, в смеси с поли(лактид-ко-гликолидами), где массовое соотношение первого поли(лактид-ко-гликолида) и второго поли(лактид-ко-гликолида) составляет от 10:1 до 1:1,5. Предложен способ лечения или профилактики вазоспазма сосудов головного мозга путем депонирования такой системы доставки в спинномозговую жидкость субъекта. Предложенная группа изобретений обеспечивает эффективные средства и методы для контролируемого высвобождения агента, блокирующего кальциевые каналы, в частности никардипина. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл., 4 пр.
Область техники изобретения
Настоящее изобретение относится к системе доставки для замедленного высвобождения агента, блокирующего кальциевые каналы, который адаптирован для введения в спинномозговую жидкость субъекта, относится к системе доставки для лечения или профилактики вазоспазмов сосудов головного мозга, таких как вазоспазмы сосудов головного мозга, связанные с черепно-мозговой травмой или субарахноидальным кровоизлиянием, и к способу получения указанной системы доставки.
Уровень техники
Черепно-мозговая травма и удар являются опасными для жизни состояниями, которые требуют немедленной медикаментозной терапии, чтобы предотвратить или смягчить мгновенные и отдаленные последствия этих состояний. Черепно-мозговая травма вызывается, главным образом, сильными, травматическими ударами по голове, которые не обязательно могут быть проникающими ударами. Вызванная такими ударами первоначальная травма может привести к растущим гематомам, субарахноидальному кровоизлиянию (САК), отеку мозга, церебральной гипоксии и повышенному внутричерепному давлению, которое дополнительно может привести к повреждению головного мозга из-за снижения мозгового кровотока. Вазоспазм артерий головного мозга является потенциальным отдаленным следствием САК, который может произойти через несколько дней или даже недель после события, первоначально приведшего к САК. Сужение сосудов, происходящее во время вазоспазма сосудов головного мозга, вызывает уменьшение кровоснабжения головного мозга, и может привести к (временным) ишемическим инсультам, таким образом дополнительно ухудшая состояние пациента.
Никардипин является препаратом, который часто вводится в случаях, когда необходимо предотвратить спазмы сосудов и сопутствующее этому дальнейшее снижение кровотока в травмированном мозге. Препарат может применяться пациентами путем введения фармацевтических композиций, содержащих никардипин (как описывается в американской заявке на выдачу патент US 2008/0305147 А), или внедрением никардипинсодержащих имплантатов (например, описанные в Krischek et al., Neurol. Med. Chir. (Tokyo) 47: 389-396, 2007; Kasuya et al., Neurosurgery 56:895-902, 2005; Kasuya et al., Stroke 33: 1011-1015, 2002; и Pluta et al., Neurol. Res. 31:151 -158, 2009). В настоящее время используются имплантаты на основе сополимеров молочной и гликолевой кислот, которые загружаются никардипином после растворения обоих компонентов в органических растворителях с последующим испарением растворителя и тепловым прессованием остатка сополимер/никардипин (см. Kazuya et al., 2002). Однако, растворители, потенциально остающиеся в имплантате, могут создавать дополнительную опасность для здоровья пациентов и, следовательно, необходимы тщательные процедуры удаления. Кроме того, во время испытаний на растворимость in vitro было обнаружено, что известные имплантаты растворяются не полностью. Таким образом, эти имплантаты могут не полностью метаболизироваться в организме пациента и оставлять нежелательные закупоривающие остатки. Кроме того, сообщается, что полимеры, используемые в имплантатах по Kazuya et al., имеют среднюю молекулярную массу 4000, что соответствует среднечисловой молекулярной массе приблизительно 1500. Такая низкая среднечисловая молекулярная масса приводит к выраженной липкости имплантатов, в результате чего с ними трудно обращаться, например они могут прилипать к перчаткам хирурга или инструментам, используемым им во время хирургического вмешательства.
Был описан способ получения пептидсодержащих имплантатов путем растворения сополимеров различной молекулярной массы вместе с фармацевтически активным пептидом, удаления растворителя и прессования остатка. Однако этот способ все еще основан на органических растворителях (ЕР 0 058 481).
Существует потребность в имплантатах, которые могут производиться способом без использования растворителей и при этом имеют характеристики, равные или превосходящие известные имплантаты.
Такая потребность удовлетворяется за счет системы доставки, содержащей твердый дисперсный продукт агента, блокирующего кальциевые каналы, в смеси по меньшей мере с двумя сополимерами молочной кислоты и гликолевой кислоты, сополимерами с двумя различными молекулярными массами, и способа производства названной системы путем экструзии.
Сущность изобретения
Первый объект настоящего изобретения относится к системе доставки для замедленного высвобождения агента, блокирующего кальциевые каналы, которая адаптирована для введения в спинномозговую жидкость субъекта и содержит твердый дисперсный продукт агента, блокирующего кальциевые каналы, в смеси (i) с первым поли(лактид-ко-гликолидом), имеющим молекулярно-массовое распределение, центрированное около первого значения средней молекулярной массы Mn1 и (ii) со вторым поли(лактид-ко-гликолидом), имеющим молекулярно-массовое распределение, центрированное около второго значения средней молекулярной массы Mn2, где Mn1 находится в диапазоне от 2000 до 3000 г/моль, и отношение Mn1/Mn2 составляет от 1,8 до 3,5. Предпочтительно, первый поли(лактид-ко-гликолид) и второй поли(лактид-ко-гликолид) являются гомогенно смешиваемыми друг с другом, образуя монофазную смесь.
Согласно одному из вариантов выполнения изобретения, весовое соотношение первого поли(лактид-ко-гликолида) и второго поли(лактид-ко-гликолида) составляет от 10:1 до 1:1,5, в частности, от 4:1 до 1:1.
Согласно одному из вариантов выполнения изобретения, молярное соотношение лактаттликолят в первом поли(лактид-ко-гликолиде) составляет от 45:55 до 55:45.
Согласно одному из вариантов выполнения изобретения, молярное соотношение лактаттликолят во втором поли(лактид-ко-гликолиде) составляет от 45:55 до 55:45. В частности, как молярное соотношение лактаттликолят в первом поли(лактид-ко-гликолиде), так и молярное соотношение во втором поли(лактид-ко-гликолиде) могут быть в соотношениях от 45:55 до 55:45.
Согласно еще одному варианту выполнения изобретения, агент, блокирующий кальциевые каналы, составляет от 1 до 25 мас.% от общей массы твердого дисперсного продукта. В частности, агент, блокирующий кальциевые каналы, может быть диспергирован в смеси на молекулярном уровне.
Согласно конкретным вариантам выполнения изобретения, агент, блокирующий кальциевые каналы, является никардипином, его фармацевтически приемлемой солью, гидратом или сольватом. В других вариантах система доставки демонстрирует in vitro профиль высвобождения, характеризующийся тем, что
4,5-8,5% от общего количества никардипина высвобождается через 1 день,
10-20% от общего количества никардипина высвобождается через 3 дня, и
25-36% от общего количества никардипина высвобождается через 7 дней,
когда система доставки, содержащая эквивалент 4 мг никардипина, помещается в среду растворения, представляющую собой фосфатносолевой буфер с рН 7,4 и 0,1 об.% полисорбата 80, при 37°С со встряхиванием в 60 ударов в минуту.
Дополнительный объект изобретения относится к системе доставки согласно настоящему изобретению для лечения или профилактики вазоспазмов сосудов головного мозга, таких как вазоспазмы сосудов головного мозга, связанные с черепно-мозговой травмой или субарахноидальным кровоизлиянием.
Дополнительный объект изобретения относится к способу лечения или профилактики вазоспазмов сосудов головного мозга, таких как вазоспазмы сосудов головного мозга, связанные с черепно-мозговой травмой или субарахноидальным кровоизлиянием, путем депонирования (помещения) системы доставки в соответствии с настоящим изобретением в спинномозговую жидкость субъекта. В конкретных вариантах выполнения изобретения, система доставки депонируется поблизости или в области, прилегающей к кровеносным сосудам, демонстрирующим вазоспазм или подозреваемым в развитии вазоспазма.
Дополнительный объект изобретения относится к способу получения системы доставки согласно настоящему изобретению, который содержит получение расплава первого поли(лактид-ко-гликолида), второго поли(лактид-ко-гликолида) и агента, блокирующего кальциевые каналы, и давание расплаву затвердеть. Согласно одному из вариантов выполнения изобретения, способ содержит следующие стадии:
a) обеспечение смеси первого поли(лактид-ко-гликолида), второго поли(лактид-ко-гликолида) и агента, блокирующего кальциевые каналы,
b) повышение температуры смеси до первого значения температуры Т1 и поддержание смеси при температуре Т1, чтобы расплавить первый и второй поли(лактид-ко-гликолид) и диспергировать агент, блокирующий кальциевые каналы,
c) снижение температуры до второго значения Т2 и поддержание смеси при температуре Т2, чтобы довести вязкость смеси до вязкости, приемлемой для экструзии, и
d) экструзия смеси через фильеру.
Компоненты смеси предпочтительно присутствуют в виде дискретных частиц, например в виде гранул или порошков, или их комбинаций, с тем чтобы облегчить гомогенное смешивание компонентов.
Подробное описание изобретения
Далее изобретение будет описано более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг.1 показывает температурный профиль во времени трех различных дисперсных продуктов, экструдированных из расплавов.
Фиг.2 показывает кривую тренда, показывающую отношение TG и процентного содержания Resomer Mn 800 в твердом дисперсном продукте согласно настоящему изобретению (содержащем 10% никардипина).
Фиг.3 показывает высвобождение никардипина in vitro из имплантатов различного состава.
Определения
Если не указано иначе или не следует из контекста, под молекулярной массой полимера следует понимать среднечисловую молекулярную массу Mn (или Mn).
В общем, как первый поли(лактид-ко-гликолид), так и второй поли(лактид-ко-гликолид) являются монодисперсными сополимерами. Молекулярно-массовое распределение, центрированное около среднего значения, предназначено для определения, по существу, мономодального молекулярно-массового распределения, связанного со среднечисловым значением. В общем, поли(лактид-ко-гликолиды) имеют индекс полидисперсности (который является отношением среднемассовой молекулярной массы к среднечисловой молекулярной массе) не более 3,2. Молекулярные массы полимеров были измерены с помощью эксклюзионной хроматографии (ЭХ). Использовалось ВЭЖХ оборудование фирмы Waters (Waters 515), оснащенное 4 спаренными колонками, заполненными Waters Styragel в качестве стационарной фазы, при этом применяется тетрагидрофуран в качестве подвижной фазы со скоростью потока 1 мл/мин и рефрактометр Waters 410 в качестве детектора. Молекулярные массы были выражены в виде среднечисловых молекулярных масс (Mn) и среднемассовой молекулярной массы (Mw) с индексом полидисперсности (ИПД=Mw/Mn). Молекулярная масса была вычислена с помощью программного обеспечения системы калибровки, используя полистирольные стандарты известной молекулярной массы.
"Монофазная смесь" полимеров означает полимерную смесь, в которой полимеры являются смешиваемыми друг с другом на молекулярном уровне и способны образовывать смесь, химически и физически однородную во всем объеме, то есть формируется «одна фаза».
Вазоспазмы сосудов головного мозга относятся к временному или постоянному сужению кровеносных сосудов (артерий, в частности), расположенных в любом месте головного мозга. У людей мозг содержит конечный мозг (в частности, кору больших полушарий), промежуточный мозг, средний мозг, задний мозг (в частности, мозжечок) и продолговатый мозг. В частности, вазоспазм сосудов головного мозга относится к временному или постоянному сужению кровеносных сосудов мозжечка и большого мозга (в частности, в коре головного мозга).
Замедленное высвобождение
В контексте настоящего изобретения, замедленное высвобождение агента, блокирующего кальциевые каналы, относится, по существу, к равномерному высвобождению указанного агента в течение определенного пролонгированного периода времени. Указанное замедленное высвобождение противоположно взрывоподобному высвобождению в течение такого же пролонгированного периода времени, когда большая часть активного ингредиента высвобождается в течение одного или нескольких кратких периодов, которым предшествуют и/или за которыми следуют периоды, по существу, низкого высвобождения (обычно это один начальный пик, в течение которого большая часть активного вещества выделяется и который явственно спадает до тех пор, пока не высвободится весь активный ингредиент). Предпочтительно, чтобы длительные периоды времени, в течение которого поддерживается замедленное высвобождение, охватывали 1 день, 2 дня, 3 дня, 4 дня, 5 дней, 6 дней, 7 дней, 10 дней, 12 дней, 14 дней, 18 дней, 21 дней или 28 дней. В частности, замедленное высвобождение поддерживается в течение 1 дня, 2 дней, 3 дней, 4 дней, 5 дней, 6 дней или 7 дней. Предусмотренный в рамках концепции замедленного высвобождения профиль высвобождения, по существу, представляет собой равномерное высвобождение в первом субпериоде, который длится до 1 дня, до 2 дней, до 3 дней, до 4 дней и/или до 7 дней, после чего следует второй субпериод со все еще, по существу, равномерным высвобождением, хотя на несколько более низком уровне. Следовательно, замедленное высвобождение в контексте настоящего изобретения обеспечивает, по существу, равномерное высвобождение активного ингредиента в течение периодов времени, таких как один или несколько дней, одна, две, три или четыре недели.
Кривую высвобождения системы доставки можно определить in vitro, помещая систему в среду растворения и встряхивая среду. В подходящей испытательной установке систему доставки помещали в 500 мл колбу Эрленмейера с 250 мл среды растворения (фосфатно-солевой буфер рН 7,4+0,1% мас./об. полисорбата 80). Колбу Эрленмейера помещали в инкубатор-шейкер GFL (модель 3033) при 37°С и легком встряхивании круговыми движениями (60 ударов/мин). Использование такого in vitro-анализа, предпочтительный профиль высвобождения системы доставки, содержащей 4 мг агента, блокирующего кальциевые каналы, предпочтительно никардипина, ведет к высвобождению от 4,5% до 8,5% от общего количества агента, блокирующего кальциевые каналы, при измерении через один день, от 10% до 20% от общего количества агента, блокирующего кальциевые каналы, при измерении через 3 дня, и от 25% до 36% от общего количества агента, блокирующего кальциевые каналы, при измерении через 7 дней. Предпочтительно, высвобождение агента, блокирующего кальциевые каналы, в промежутках между этими точками времени измерения происходит непрерывно (т.е. лишено внезапных выбросов или периодов отсутствия высвобождения).
Агент, блокирующий кальциевые каналы
Агент, блокирующий кальциевые каналы, эффективен для лечения и/или профилактики вазоспазмов сосудов головного мозга, таких как вазоспазмы сосудов головного мозга, связанные с черепно-мозговой травмой или субарахноидальным кровоизлиянием. Примеры блокаторов кальциевых каналов включают нимодипин, нифедипин, верапамил, никардипин и исрадипин. Предпочтительным активным ингредиентом является никардипин. В дополнение к агенту, блокирующему кальциевые каналы, система доставки согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать по меньшей мере еще один агент, блокирующий кальциевые каналы, или один или более активных ингредиентов, отличных от агента, блокирующего кальциевые каналы. Активные ингредиенты независимо друг от друга могут быть выбраны из нестероидных противовоспалительных средств, стероидных противовоспалительных средств, NMDA-антагонистов, антагонистов эндотелиновых рецепторов, антиоксидантов, нейротрофических факторов и блокаторов кальциевых каналов. Примеры нестероидных противовоспалительных средств включают аспирин, ацетаминофен, индометацин и ибупрофен. Примеры стероидных противовоспалительных средств включают кортизон, преднизон, преднизолон и дексаметазон. Примеры NMDA-антагонистов включают сульфат магния и декстрометорфан. Примеры антагонистов эндотелиновых рецепторов включают клазосентан и босентан. Примеры антиоксидантов включают супероксиддисмутазу, каталазу, монооксид азота, маннит, аллопуринол и диметилсульфоксид. Примеры нейротрофических факторов включают эндорфины и цитихолин. В случае, если в системе доставки присутствует один или более активных ингредиентов, предпочтительным агентом, блокирующим кальциевые каналы, является никардипин.
Агент, блокирующий кальциевые каналы, может составлять от 1 до 25 мас.% от общей массы твердого дисперсного продукта, например 5-20 мас.%, 10-15 мас.% или приблизительно 10 мас.%. В случае, если присутствует более одного агента, блокирующего кальциевые каналы, объединенная общая масса всех агентов, блокирующих кальциевые каналы, может составлять от 1 до 25 мас.% от общей массы твердого дисперсного продукта, как описано выше.
Поли(лактид-ко-гликолид)
Поли(лактид-ко-гликолид) обозначает сополимер (или соконденсат) молочной кислоты и гликолевой кислоты. Поли(лактид-ко-гликолид) сополимеры для применения в настоящем изобретении являются предпочтительно биоразрушаемыми, т.е. они со временем деградируют в организме под ферментативным или гидролитическим действием или аналогичных механизмов, тем самым давая фармацевтически приемлемые продукты распада, а также являются биосовместимыми, т.е. они не вызывают токсических и раздражающих эффектов или отторжения иммунной системой, когда вступают в контакт с биологическими жидкостями. Компонент молочная кислота может представлять собой L-молочную кислоту, D-молочную кислоту или смесь обеих. Соотношение компонентов молочной кислоты и гликолевой кислоты в сополимере может быть в диапазоне от 25:75 до 75:25, предпочтительно находится в диапазоне от 40:60 до 60:40, в частности от 45:55 до 55:45.
Среднечисловая молекулярная масса Mn1 первого поли(лактид-ко-гликолида) выше, чем среднечисловая молекулярная масса Mn2 второго поли(лактид-ко-гликолида). Например, Mn1 может быть в диапазоне от 2000 до 3000, в частности от 2000 до 2500. Предпочтительный первый поли(лактид-ко-гликолид) представляет собой RESOMER® Condensate RG 50:50 Mn 2300 (коммерчески доступный от компании Boehringer Ingelheim, Германия), имеющий Mn1 2300. Среднечисловая молекулярная масса Mn2 второго поли(лактид-ко-гликолида) может быть в диапазоне от 300 до 1200, предпочтительно от 400 до 1000, в частности от 600 до 1000. Предпочтительный второй поли(лактид-ко-гликолида) представляет собой RESOMER® Condensate RG 50:50 Mn 800 (коммерчески доступный от компании Boehringer Ingelheim, Германия), имеющий Mn2 800.
Вспомогательные вещества
Система доставки согласно настоящему изобретению может состоять только из ее основных компонентов, т.е. агента, блокирующего кальциевые каналы, первого и второго поли(лактид-ко-гликолида), или может дополнительно содержать один или несколько вспомогательных веществ. Подходящие вспомогательные вещества известны специалистам в данной области техники, и их примеры содержат антибактериальные и противогрибковые препараты, стабилизаторы, изотонические и рН-контролирующие агенты. Вспомогательные вещества могут быть включены в дисперсный продукт и/или дисперсный продукт может быть покрыт вспомогательными веществами, чтобы предотвратить или отсрочить химические или физические изменения в процессе хранения (например, от проникновения влаги или кислорода) или для предохранения формы системы доставки. Вспомогательные вещества предпочтительно являются биоразрушаемыми и биосовместимыми. Примеры подходящих вспомогательных веществ включают природные полимеры, такие как альбумин, альгинат, производные целлюлозы, коллаген, фибрин, желатин, полисахариды и искусственные полимеры, таких как сложные полиэфиры (полимолочной кислоты, полимолочной-полигликолевой кислоты), полиэтиленгликоль, полоксамеры, полиангидриды и полоксамеры.
Твердый дисперсный продукт
В системе доставки согласно настоящему изобретению агент, блокирующий кальциевые каналы, присутствует в виде твердой дисперсии или, предпочтительно, в виде твердого раствора. Термин "твердая дисперсия" обозначает систему в твердом состоянии (в отличие от жидкого или газообразного состояния), содержащую по меньшей мере два компонента, в которой один из компонентов диспергирован равномерно в другом компоненте или компонентах. Например, агент, блокирующий кальциевые каналы, диспергируется в матрице, состоящей из первого и второго поли(лактид-ко-гликолид)а. Термин "твердая дисперсия" включает в себя системы, имеющие малые частицы, как правило, менее 1 мкм в диаметре, одной фазы, диспергированной в другой. Когда указанная дисперсия компонентов является такой, что система является химически и физически однородной и полностью гомогенной, либо состоит из одной фазы (как определено в термодинамике), такая твердая дисперсия будет называться "твердый раствор" или "молекулярная дисперсия". Молекулярные дисперсии являются предпочтительными физическими системами. Эти системы не содержат значительное количество активных ингредиентов в кристаллическом или микрокристаллическом состоянии, о чем свидетельствует термический анализ (DSC) и рентгеноструктурный анализ (WAXS).
Кроме того, дополнительные активные ингредиенты и вспомогательные вещества могут быть диспергированы аналогично тому, как описано для агентов, блокирующих кальциевые каналы, если они не осаждаются на поверхность (например, в качестве покрытий).
Для того чтобы обеспечить систему доставки, которая является безопасной для применения в качестве имплантата, твердый дисперсный продукт можно стерилизовать с помощью способов, известных в уровне техники. Например, стерилизация осуществляется с помощью гамма-излучения.
Система доставки
Систему доставки следует рассматривать в широком смысле, и она охватывает системы, обычно называемые медицинскими устройствами и готовыми лекарственными формами. Предпочтительно система доставки является имплантатом заданной формы, который содержит твердый дисперсный продукт. В подходящих вариантах осуществления изобретения система доставки состоит из твердого дисперсного продукта. Системы доставки могут иметь различные формы, такие как, по существу, сферические формы, например шары и эллипсоиды, или могут иметь вытянутую форму, например палочки или трубки (с круглым поперечным сечением), уплощенные трубки (с овальным сечением), треугольные, прямоугольные или многоугольные палочки или трубки (по существу, с треугольным, прямоугольным или многоугольным поперечным сечением), при этом поверхности могут быть выпуклой или вогнутой формы. Системы доставки могут, в частности, иметь формы, которые подражают поверхностной топологии субарахноидального пространства, и могут, например, иметь вытянутую треугольную форму с выпуклой поверхностью, что облегчает их осаждение и/или фиксацию внутри или на бороздах, сформированных извилинами головного мозга, или на кровеносных сосудах в этих областях. Системы доставки нужной формы могут быть сформированы путем литьевого прессования, раздувного формования, экструзии, или любым другим литьем, формовкой или отливкой, которые известны специалистам в данной области техники, чтобы быть приемлемыми для формуемых компонентов.
Способы лечения
Системы доставки могут применяться наружно в месте, где черепно-мозговая травма, субарахноидальное кровоизлияние и/или вазоспазм сосудов головного мозга должны быть предотвращены, вылечены или облегчены. В частности, системы доставки могут быть имплантатированы в этих местах с помощью способов, известных из уровня техники. Примеры таких способов включают применение открытого оперативного вмешательства, депонирование микроинвазивной хирургией, и введение путем инъекции через канюли или катетеры. Системы доставки депонируются в спинномозговую жидкость субъекта. Предпочтительно, они депонируются в черепную спинномозговую жидкость. В частности, системы доставки депонируются в непосредственной близости от кровеносных сосудов, проявляющих вазоспазм или подозреваемых на развитии вазоспазма (т.е. на макроскопически видимом расстоянии), или рядом с таким сосудом (т.е. находятся в непосредственном контакте или не разделены друг от друга макроскопически видимым расстоянием). Предпочтительно, чтобы расстояние между системой доставки и сосудом являлось минимальным. Перед депонированием системы доставки могут быть увлажнены или промыты подходящими растворами. Они могут быть введены нуждающимся в них субъектам, в частности субъекту, у которого произошли, являются неизбежными или должны быть предотвращены черепно-мозговая травма, субарахноидальное кровоизлияние и/или вазоспазм сосудов головного мозга. Области с предполагаемым развитием вазоспазмов находятся в определенных местах, непосредственно показывающих черепно-мозговую травму или субарахноидальное кровоизлияние, а также в местах поблизости от них, в частности в тех местах, которые могут подвергаться действию продуктов деградации или продуктов деградации, диффундирующих или перенесенных из области черепно-мозговой травмы, субарахноидального кровоизлияния. Определение мест, пригодных для внесения систем доставки, находится в пределах навыков врача, и в их проведении могут помочь такие способы визуализации как компьютерная или магнитно-резонансная томография. Причинами черепно-мозговой травмы и/или субарахноидального кровоизлияния могут быть, например, внешние силы, такие как удары, проникающие объекты, или внутренние причины, такие как разрыв аневризмы, тромбообразование или тромбоз, инсульт и повреждение кровеносных сосудов инфекционными агентами. Субъектами, нуждающимися в медикаментозном вмешательстве, могут быть люди и животные в целом, такие как рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие, в частности коровы, лошади, овцы, козы, свиньи, кошки, собаки, мыши и морские свинки. Субъектами могут быть, в частности, люди.
Системы доставки могут быть депонированы однократно или несколько раз, например с интервалом в несколько дней, недель или месяцев. Предпочтительно, депонирование является разовым.
Во время каждого депонирования, одна или нескольких систем доставки могут быть депонированы в спинномозговую жидкость субъекта. Одна система доставки может содержать количества агента, блокирующего кальциевые каналы, от 0,001 мг до 1000 мг, такие, как от 0,01 мг до 500 мг, от 0,1 мг до 100 мг, в частности от 1 мг до 10 мг, как, например, от 1 мг до 5 мг, например 1 мг, 2 мг, 3 мг, 4 мг или 5 мг в пересчете на массу активного соединения, не считая солеобразующие компоненты или ассоциированную воду или молекулы растворителя (например, рассчитывается как свободное основание, если используется соль, образованная присоединением кислоты). При депонировании нескольких систем доставки, системы могут иметь одинаковое или различное содержание агентов, блокирующих кальциевые каналы. Поскольку системы доставки базируются на основе мягких, способных к разрезанию полимеров, размер и форма каждой отдельной системы доставки, предназначенной для депонирования, могут быть скорректированы до депонирования, чтобы создать оптимальную пространственную форму и одновременно проконтролировать общее количество агента, блокирующего кальциевые каналы, необходимое для депонирования. Определить общее, необходимое для депонирования количество, зависящее от таких факторов как тяжесть черепно-мозговой травмы, субарахноидального кровоизлияния и/или вазоспазма сосудов головного мозга, эффективность агента, блокирующего кальциевые каналы, наличие дополнительных активных ингредиентов, или общее состояние субъекта, находится в рамках навыков врача.
Система доставки по изобретению может применяться для производства лекарственного средства для лечения вазоспазмов сосудов головного мозга, например вазоспазмов сосудов головного мозга, вызванных черепно-мозговой травмой или субарахноидальным кровоизлиянием, как описано выше.
Способы получения системы доставки
Системы доставки согласно настоящему изобретению могут быть получены различными путями, известными из уровня техники. В предпочтительной общей схеме производство системы доставки содержит формирование твердого дисперсного продукта путем получения расплава первого поли(лактид-ко-гликолида), второго поли(лактид-ко-гликолида) и агента, блокирующего кальциевые каналы, и давая расплаву затвердеть, обычно после стадии формования. В частности, твердый дисперсный продукт может быть получен путем экструзии расплава. Для производства, предпочтительно обеспечивается смесь первого поли(лактид-ко-гликолида), второго поли(лактид-ко-гликолида) и одного или более агента, блокирующего кальциевые каналы (и опциональных ингредиентов, таких как дополнительные активные агенты и вспомогательные вещества). Предпочтительно, указанные компоненты имеют малые размеры частиц для последующего облегчения получения монофазной смеси, поэтому они должны быть измельчены до нужного размера перед смешиванием. В качестве альтернативного варианта измельчение или уменьшение размера можно осуществить после смешивания. Кроме того, некоторые компоненты могут быть измельчены отдельно и добавлены к другим компонентам, после чего могут последовать стадии дальнейшего измельчения или уменьшения размера. В случае, если некоторые компоненты являются липкими или упругими при комнатной температуре (например, сополимеры с низкой молекулярной массой), может осуществляться измельчение при низких температурах (крио-измельчение) для повышения их хрупкости и облегчения процесса измельчения. Агенты, блокирующие кальциевые каналы, или активные ингредиенты могут быть представлены в аморфной или кристаллической форме, предпочтительно в виде кристаллической, микрокристаллической или порошковой форме, а также могут быть применены отдельно или совместно с другими компонентами. Необязательно, но некоторые компоненты могут обеспечиваться как расплав, в то время как другие могут быть добавлены в качестве твердых частиц в расплавленную массу.
После того как обеспечена смесь измельченного первого поли(лактид-ко-гликолида), измельченного второго поли(лактид-ко-гликолида) и агента, блокирующего кальциевые каналы (и опциональных компонентов), температура смеси повышается до первой температуры Т1 для получения расплава. Начальная температура обычно может быть комнатной температурой или температурой окружающей среды. Предпочтительно повышение температуры является быстрым и зависит от полной массы, подвергаемой плавлению (например, питающего отсека экструдера). Для лабораторных или малоразмерных экструдеров повышение температуры, например, происходит в пределах от 0,5 до 15 минут, например от 0,45 до 5 мин, в частности от 1 до 3 минут, например в течение приблизительно 1 мин. Для более крупных экструдеров с сопутствующими большими массами в питательных отсеках повышение температуры может происходить в течение длительного периода времени, например, от 1 до 60 мин, от 2 до 45 мин, от 5 до 30 мин, или от 10 до 20 мин. Скорость увеличения тепловой энергии должна быть достаточной для обеспечения эффективного плавления без риска локального перегрева и сопутствующего разложения сополимеров, активных ингредиентов и/или вспомогательных веществ, и эта скорость может быть легко определена специалистами в данной области техники. Первая температура Т1 зависит от температуры стеклования сополимеров, активных ингредиентов и/или вспомогательных веществ, присутствующих в смеси, и, предпочтительно, не должна превышать температуру разложения любого из этих компонентов. Предпочтительный диапазон для Т1 составляет от 80°С до 150°С, в частности от 80° до 160°С, от 90° до 150°С, от 100°С до 140°С, от 110°С до 130°С, как, например, приблизительно 120°С, приблизительно 125°С, приблизительно 130°С, приблизительно 135°С и приблизительно 145°С.Предпочтительно, повышение температуры является линейным или, по существу, линейным. Во время повышения температуры до конечной температуры Т1 нерасплавленную, полностью или частично расплавленную смесь можно перемешивать.
После достижения Т1 эта температура поддерживается достаточно долго, чтобы обеспечить полное расплавление всех компонентов и их полное смешение для получения гомогенного расплава с отсутствием или, по существу, полным отсутствием температурного градиента по всей расплавленной массе. В зависимости от общей массы компонентов, период времени может варьироваться от 2 мин до 30 мин, например от 3 мин до 25 мин, от 4 мин до 20 мин, от 5 мин до 15 мин. Предпочтительно, чтобы период времени был как можно более коротким во избежание теплового повреждения любого из компонентов. Подходящий период времени легко может быть определен специалистами в этой области техники.
Далее температура снижается от Т1 до второй температуры Т2. Снижение предпочтительно происходит с линейной или, по существу, линейной скоростью. Снижение температуры должно быть достаточно медленным, чтобы избежать местного переохлаждения и сопутствующих рисков кристаллизации или осаждения одного или нескольких компонентов расплава. В зависимости от теплоемкости расплавленных компонентов и их общей массы, период времени для охлаждения расплава от Т1 до Т2 может варьироваться от 3 мин до 60 мин, в частности от 4 мин до 30 мин, от 5 мин до 20 мин, например от 5 мин до 10 мин. Во избежание появления градиентов концентрации и температуры, расплав предпочтительно непрерывно перемешивать в период снижения температуры. Т2 выбирается так, чтобы была возможна последующая гладкая экструзия, обеспечивая прежнюю гомогенность расплава, вязкость, достаточную для прохождения через фильеру экструдера при выбранном давлении, стабильность формы экструдируемой массы и надлежащее время затвердевания экструдированной массы. В зависимости от компонентов расплава, подходящая температура Т2 может быть легко определена специалистами в данной области техники и может варьироваться от 20°С до 80°С, например от 25°С до 70°С, в частности от 30°С до 50°С, например приблизительно 30°С, приблизительно 35°С, приблизительно 40°С и приблизительно 45°С.
После достижения Т2 температура сохраняется на постоянном уровне за период времени, достаточно длительный, чтобы обеспечить выравнивание до равномерной или, по существу, равномерной температуры Т2 по всему расплаву. В зависимости от общей массы расплава и содержащихся в нем компонентов период времени может изменяться в пределах от 2 мин до 45 мин, в частности от 3 мин до 30 мин, от 4 мин до 20 мин, например приблизительно 5 минут, приблизительно 10 мин или приблизительно 15 мин. С целью ускорения выравнивания температуры и предотвращения негомогенного распределения компонентов расплава, расплав предпочтительно перемешивается в течение этого периода.
После достижения гомогенной или, по существу, гомогенной температуры Т2 расплава, экструзия осуществляется продавливанием расплава через экструзионную фильеру. Такие параметры экструзии, как диаметр и форма фильеры и давление экструзии, будут зависеть от желаемой формы и характеристики экструдата, а также от характеристик расплава (в зависимости от компонентов, содержащихся в нем), и могут быть оптимизированы специалистами в данной области техники. Предпочтительно, экструдат является монофазной смесью первого сополимера, второго сополимера и, по меньшей мере, одного активного ингредиента, и необязательно вспомогательных агентов, которые могут присутствовать. В частности, экструдат является прозрачным, без пузырей или, по существу, без пузырей и, по существу, или совершенно без разводов при визуальном осмотре.
Системы доставки практически любой желаемой формы могут быть сформированы путем продавливания расплава через фильеру соответствующей формы, после чего необязательно следуют дополнительные стадии литья или формования, включая литьевое прессование, раздувное формование, экструзию или любые другие виды литья, формовки или отливки, которые известны из уровня техники, как подходящие для придания формы компонентам.
В ходе получения системы доставки, меры, традиционные для данной области техники, могут применяться, чтобы избежать контаминации контаминирующими организмами или инфекционными агентами (например, эукариотическими клетками, бактериями или вирусами) или вредными веществами (например, химикалиями или эндотоксинами), с последующим упаковыванием в герметические емкости или во что-то подобное в условиях, исключающих последующую контаминацию.
Теперь изобретение будет проиллюстрировано следующими примерами, которые не должны толковаться, как ограничивающие настоящее изобретение.
Примеры
Пример 1: Получение твердых дисперсных продуктов
Смеси для получения твердых дисперсных продуктов получали следующим образом. Использовали следующие материалы:
Resomer® Condensate RG 50:50, Mn 2300, получали от компании Boehringer Ingelheim Pharma GmbH & KG, Ingelheim, Germany (также упоминается здесь как Resomer Mn 2300), который представляет собой сополимер 0,1_-лактата и гликолята в молярном соотношении от 45:55 до 55:45, и с молекулярной массой Mn 2000 - 2500 г/моль;
Resomer® Condensate RG 50:50, Mn 800, получали от компании Boehringer Ingelheim Pharma GmbH & KG (также упоминается здесь как Resomer Mn 800), который представляет собой сополимер D, L-молочной и гликолевой кислот в молярном соотношении от 45:55 до 55:45 и с молекулярной массой Mn 800 г/моль;
Никардипин (свободное основание) получали путем смешения хлоргидрата никардипина (Sigma-Aldrich,, St. Louis, USA) с водой и этилацетатом, затем добавляли 2М NaOH, отделяли фазу этилацетата, этилацетат упаривали, получая аморфное основание никардина в виде желтого маслянистого вещества. Основание никардипина в кристаллическом виде получали путем смешивания аморфного основания никардипина и смеси изопропанол/изопропиловый эфир, добавляя кристаллы для затравки и охлаждая на ледяной бане в течение ночи для кристаллизации. Образовавшиеся кристаллы отделяли фильтрованием, промывали и высушивали.
В целях облегчения работы с Resomer Mn 800, который при комнатной температуре представляет собой воскообразное, медоподобное вещество, два сополимера крио-измельчали с использованием охлаждаемой мельницы Spex 6700 (5 мин, максимальная частота воздействия), а затем смешивали вручную с помощью ступки и пестика в холодном помещении (5°С), дополнительно включая никардипин.
Получали три различных твердых дисперсных продукта, композиции которых указаны в таблице 1. Кроме того, получали композицию для сравнения, содержащую Resomer Mn 800.
| Таблица 1 | |||
| никардипин [мас.%] | Resomer Mn 2300 [мас.%] | Resomer Mn 800 [мас.%] | |
| Композиция 1 | 10 | 80 | 10 |
| Композиция 2 | 10 | 60 | 30 |
| Композиция 3 | 10 | 40 | 50 |
| Композиция сравнения | 10 | 90 | 0 |
Смеси превращали в твердые дисперсные продукты с использованием RAM-экструдера. Описание установки RAM-экструдера приводится в Gurtler et al., J. Controlled Release 33:231-236 (1994). Для расплавления полимеров и растворения кристаллического никардипина смеси быстро нагревали до первой температуры Т1 120°С и выдерживали при этой температуре при перемешивании. После этого смесь охлаждали до второй температуры Т2 между 35°С и 45°1С, в зависимости от сополимеров, и выдерживали при Т2 в течение 10 мин. При Т2 никардипин оставался растворимым в расплаве. Для получения экструдатов с максимальной прозрачностью, прямолинейностью, гомогенностью по диаметру и минимальным содержанием пузырьков воздуха, диаметр экструзионной фильеры выбирали в зависимости от композиции соответствующей смеси, как показано в таблице 2:
| Таблица 2 | ||||
| Композиция | 1 | 2 | 3 | Композиция сравнения |
| никардипин [мас.%] | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Resomer Mn 2300 [мас.%] | 80 | 60 | 40 | 90 |
| Resomer MN 800 [мас.%] | 10 | 30 | 50 | 0 |
| диаметр фильеры [мм] | 1,75 | 1,75 | 2,00 | 1,75 |
| давление экструзии [бар] | 4 | 2 | 1 | 2 |
| температура экструзии Т2 [°С] | 45 | 40 | 35 | 45 |
Время и температурные профили экструзий композиции 1, композиции 2 и композиции 3 показаны на Фиг.1а, Фиг.1b и Фиг.1с, соответственно.
Экструдаты имели диаметр 2 мм. Для того чтобы получить имплантаты одинаковой длины (10 мм) и веса (40 мг), экструдаты разрезали с помощью лезвия бритвы (при комнатной температуре, без нагрева). Стержневидные фрагменты служили в качестве имплантатируемых систем доставки согласно настоящему изобретению и использовали в дальнейших экспериментах (см. ниже).
Пример 2: Определение температуры стеклования
Температуры стеклования исходных полимеров и твердых дисперсных продуктов, полученных в Примере 1 выше, определяли способом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) с помощью калориметра SSC/5200 (Seiko, Japan). Анализы проводили при нагревании от -20°С до 130° (5°С/мин), а затем при охлаждении от 130°С до -20°С (10°С). Цикл повторяли еще один раз, значения, полученные от повторного цикла, приводятся в таблице 3:
| Таблица 3 | |
| Образец | Tg (°С) |
| Resomer Condensate RG50:50 Mn 2300 | 25,4 |
| Resomer Condensate RG50.50 Mn 800 | 2,0 |
| Композиция сравнения | 34,2 |
| Композиция 1 | 30,6 |
| Композиция 2 | 21,1 |
| Композиция 3 | 15,5 |
Очевидно, что температура стеклования TG уменьшается при увеличении содержания сополимера более низкой молекулярной массы Resomer Mn 800. Интерполяция кривой тренда на основе значений Таблицы 2 приведен на Фиг.2 и демонстрирует взаимосвязь TG и процентного содержания Resomer Mn 800.
Пример 3: Определение содержания никардипина
Для того чтобы экспериментально проверить содержание никардипина в имплантатах, полученных в примере 1 выше, имплантататы растворяли в 50 мл тетрагидрофурана (ТГФ) с получением прозрачного раствора. Образец с концентрацией 5 мас.% разбавляли в 95 об.% подвижной фазы установки ВЭЖХ (колонка: С18 Nucleosil 100-3, 125×4 (внутренний диаметр) мм, а также предколонка С18 Nucleosil 100-3, 8×4 (внутренний диаметр) мм, подвижная фаза: 10 мМ натрий-фосфатный буфер (рН 5.1): CH3CN=50:50; расход: 1 мл/мин, температура: 30°С, УФ-детектирование при 240 нм; объем впрыска: 10 мкл). Использовали контроллер насоса "Waters 600Е", оснащенный детектором "Waters 996 PDA". Калибровочную кривую получали из стандартных растворов, содержащих различные концентрации никардипина в 5%-ном ТГФ и 95%-ной подвижной фазе. Результаты суммированы в таблице 4 (среднее значение±стандартное отклонение, n=3, KB: коэффициент вариации):
| Таблица 4 | ||
| Образец | Содержание никардипина [мас.%] | KB [%] |
| Композиция 1 | 10,2±0,1 | 0,8 |
| Композиция 2 | 10,2±0,2 | 2,3 |
| Композиция 3 | 9,7±0,3 | 2,9 |
Экспериментально определенное содержание никардипина в образцах из Композиции 1, Композиции 2 и Композиции 3 находится в хорошем соответствии с номинальной величиной в 10 мас.%.
Пример 4: Высвобождение никардипина из имплантатов
Высвобождение активного ингредиента из имплантатов, проведенное в Примере 3, определяли путем погружения 1 имплантата в стаканы, содержащие 250 мл среды для растворения (натрий-фосфатный буферный раствор, рН 7,4, 0,1 мас./об.%. Tween® 80). Стаканы встряхивали при 37°С с частотой 60 ударов/мин. Образцы отбирали в заданные промежутки времени и анализировали на содержание никардипина с помощью ВЭЖХ (колонка: Luna С18, 150×4,6 [внутренний диаметр] мм+предколонка Luna С18 4×3.0 [внутренний диаметр] мм; подвижная фаза: 10 мМ натрий-фосфатный буфер (рН 5.1):CH3CN=40:60, расход: 1 мл/мин, температура: 30°С; УФ-детектирование при 240 нм; объем впрыска: 10 мкл). Использовали контроллер насоса "Waters 600Е", оснащенный детектором "Waters 996 PDA", как описано в примере 3, калибровочная кривая была получена из стандартных растворов с различными концентрациями никардипина в 100% подвижной фазе.
Клинически применяемые имплантаты («Kazuya имплантаты») использовали в качестве контроля. Предполагается, что имплантаты Kazuya были изготовлены, как описано в Kazuya et al., 2002, ibid.
Результаты показаны на Фиг.3. Имплантат, соответствующий композиции сравнения, показал сигмоидальный профиль высвобождения. После 4 дней лаг-периода следует сравнительно быстрое высвобождение никардипина. Такой характер сигмоидального высвобождения обычно нежелателен в профилактике вазоспазмов сосудов головного мозга, потому что концентрации никардипина, имеющейся в лаг-период, недостаточно. Имплантаты из композиций с 1 по 3 настоящего изобретения показали более равномерный характер высвобождения. Характер высвобождения для композиций 1 и 2 был схож с таковым для имплантата Kazuya; композиция 3 даже превзошла имплантат Kazuya. Композиция 3 в связи со своей низкой температурой стеклования однако показала некоторую липкость, что может быть недостатком в клинической практике.
Из Фиг.3 становится ясно, что твердые дисперсные продукты, содержащие первый сополимер и второй сополимер, могут быть доработаны для осуществления более медленного, равного или повышенного высвобождения активного ингредиента (протестировано с никардипином) путем изменения относительной доли первого и второго сополимеров. Увеличение доли второго сополимера (имеющего более низкую молекулярную массу, чем первый сополимер) снижает температуру стеклования и обеспечивает сравнительно низкие температуры стеклования. Одновременно, скорость высвобождения пропорционально увеличивается при более высоком содержании второго сополимера в общей композиции, в то время как, независимо от соотношения двух сополимеров, содержание никардипина постоянно. Системы доставки согласно изобретению таким образом позволяют обеспечить заданные скорости высвобождения активных ингредиентов.
1. Система доставки для замедленного высвобождения агента, блокирующего кальциевые каналы, адаптированная для введения в спинномозговую жидкость субъекта, содержащая твердый дисперсный продукт агента, блокирующего кальциевые каналы, в смеси (i) с первым поли(лактид-ко-гликолидом), имеющим молекулярно-массовое распределение, центрированное около первого значения среднечисловой молекулярной массы Mn1, и (ii) со вторым поли(лактид-ко-гликолидом), имеющим молекулярно-массовое распределение, центрированное около второго значения среднечисловой молекулярной массы Mn2, где Mn1 находится в диапазоне от 2000 до 3000 г/моль, отношение Mn1/Mn2 составляет от 1,8 до 3,5, а массовое соотношение первого поли(лактид-ко-гликолида) и второго поли(лактид-ко-гликолида) составляет от 10:1 до 1:1,5,
причем агент, блокирующий кальциевые каналы, составляет от 1 мас.% до 25 мас.% от общей массы твердого дисперсного продукта.
2. Система доставки по п.1, в которой молярное соотношение лактат : гликолят в первом поли(лактид-ко-гликолиде) составляет от 45:55 до 55:45.
3. Система доставки по п.1, в которой молярное соотношение лактат : гликолят во втором поли(лактид-ко-гликолиде) составляет от 45:55 до 55:45.
4. Система доставки по п.1, в которой агент, блокирующий кальциевые каналы, молекулярно диспергирован в монофазной смеси.
5. Система доставки по п.1, в которой агент, блокирующий кальциевые каналы, является никардипином, его фармацевтически приемлемой солью, гидратом или сольватом.
6. Система доставки по п.5, показывающая профиль высвобождения in vitro, характеризующийся тем, что
4,5-8,5% от общего количества никардипина высвобождается через 1 день,
10-20% от общего количества никардипина высвобождается через 3 дня, и
25-36% от общего количества никардипина высвобождается через 7 дней,
когда система доставки, содержащая эквивалент 4 мг никардипина, помещается в среду растворения, представляющую собой фосфатно-солевой буфер, pH 7,4 и 0,1 об.% полисорбата 80, при 37°C и встряхивании 60 ударов в минуту.
7. Система доставки по одному из пп.1-6 для лечения или профилактики вазоспазма сосудов головного мозга.
8. Способ лечения или профилактики вазоспазма сосудов головного мозга субъекта путем депонирования системы доставки по одному из пп.1-5 в спинномозговую жидкость субъекта.
9. Способ лечения или профилактики по п.8, в котором система доставки депонируется поблизости или в области, прилегающей к кровеносному сосуду, демонстрирующему вазоспазм или подозреваемым в развитии вазоспазма.
