專利名稱：使用氣霧化的納米顆粒治療肺部細(xì)菌感染的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)給藥氣霧制劑或噴霧制劑治療由細(xì)菌感染引起的嚴(yán)重肺部疾病如肺炎(pneumonia)、VAP、支氣管炎(bronchitis)、支氣管擴(kuò)張(bronchiectasis)或其它肺部疾病的方法，所述氣霧制劑或噴霧制劑含有負(fù)載有氨基糖苷類抗生素或肽類抗生素的生物可降解納米顆粒(biodegradablenanoparticle)。本發(fā)明涉及使用結(jié)合到生物可降解聚合物納米顆粒中并通過(guò)氣霧吸入遞送的氨基糖苷類抗生素來(lái)治療敏感性細(xì)菌肺部感染(susceptible bacterialpulmonary infection)的新穎且改善的方法。
背景技術(shù)：
氨基糖苷類是強(qiáng)效的殺菌劑，并且通常是對(duì)由革蘭氏陰性菌(gram-negative bacteria)引起的感染進(jìn)行治療的一線藥物。呼吸系統(tǒng)感染中主要涉及的革蘭氏陰性菌包括流感桿菌(Hemophilus influenzae)、月市炎克雷伯桿菌(Klebsiella pneumoniae)、嗜月市性軍團(tuán)病桿菌(Legionella pneumophila)禾口綠膿假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。 就多種嚴(yán)重的革蘭氏陰性菌感染而言，氨基糖苷類或氨基糖苷類與其它抗菌劑的組合是選用藥(drug of choice) 0它們就對(duì)抗一些革蘭氏陽(yáng)性菌如分枝桿菌(Mycobacteria)而言也是有效的。盡管引入了新一代的強(qiáng)效抗生素和新穎的藥物遞送技術(shù)，但氨基糖苷類仍然用于一線治療。需要對(duì)這些抗生素進(jìn)行給藥的更有效方法，這是因?yàn)榘被擒疹惖哪I毒性和神經(jīng)毒性會(huì)限制它們?cè)谥委熂?xì)菌感染中的用途，尤其是當(dāng)需要高的劑量時(shí)。由于在肺組織中氨基糖苷類與高度硫酸化的甘油氨基聚糖(glycoaminoglycan，GAG))發(fā)生顯著的結(jié)合，藥物在腸胃外給藥后從血液向肺組織的輸送可受到抑制，這降低了肺內(nèi)的有效濃度。即使靜脈內(nèi)注射或肌內(nèi)注射高劑量的氨基糖苷類并且其提供了有效的血液水平，在肺組織中也只顯示出濃度可忽略的抗生素。根據(jù)目前的療法給藥的氨基糖苷類的最大安全全身水平不能提供這樣的劑量，所述劑量足以實(shí)現(xiàn)在氣道和肺組織中抑制細(xì)菌生長(zhǎng)所需的藥物最小抑制濃度(MIC)。由于所述藥物進(jìn)入痰(sputum)中以及穿過(guò)肺內(nèi)皮的滲透性差，通常需要高的靜脈內(nèi)劑量(IV dose)。氨基糖苷類的常規(guī)腸胃外給藥不能治愈肺感染，而同時(shí)增加了耐藥菌(resistant organism)發(fā)展的可能性和不良副作用的出現(xiàn)。仍然需要“患者友好的 (patient-friendly)”氨基糖苷類給藥方式，所述方式可在氣道、分泌物和鄰近的肺組織中提供較高的局部藥物濃度而沒(méi)有出現(xiàn)顯著全身副作用的危險(xiǎn)。這種給藥必須經(jīng)由可確?；颊唔槕?yīng)性的適當(dāng)方法進(jìn)行。支氣管擴(kuò)張是這樣的病癥，其特征在于氣道防御系統(tǒng)不能排出分泌物，由此不能維持下呼吸道和肺實(shí)質(zhì)的無(wú)菌環(huán)境，這引起這些分泌物的感染和保留，因此氣道發(fā)生進(jìn)行性破壞和膨脹。在感染開始時(shí)需要強(qiáng)力抗生素治療的被感染的大體積分泌物和對(duì)一般和常用抗生素的顯著細(xì)菌耐藥性的存在代表了針對(duì)有效治療的顯著障礙。對(duì)支氣管擴(kuò)張的最有效治療仍然是抗生素治療，其一般通過(guò)口服或靜脈內(nèi)注射來(lái)全身給藥。氨基糖苷類被認(rèn)為是治療綠膿假單胞菌感染的最有用抗生素類別之一。然而，針對(duì)各種呼吸系統(tǒng)感染特別是支氣管擴(kuò)張的有效抗生素治療繼續(xù)代表了主要的醫(yī)藥挑戰(zhàn)。同時(shí)，抗生素的低劑量和不完全過(guò)程是導(dǎo)致無(wú)效治療的部分問(wèn)題。這種不適當(dāng)治療的潛在后果包括病原體的不完全根除、抗生素耐藥性的發(fā)展和療程的延長(zhǎng)以及由于增加的肺損傷而引起的持久臨床癥狀、支氣管擴(kuò)張、瘢痕形成和有時(shí)引起早產(chǎn)兒死亡?？股卦谥委熀粑到y(tǒng)感染中的過(guò)多使用是主要的問(wèn)題；抗生素的過(guò)多處方是抗生素耐藥性問(wèn)題一直增長(zhǎng)的主要原因之一。鑒于抗生素治療中的上述問(wèn)題，研究已經(jīng)主要集中于發(fā)現(xiàn)解決這些問(wèn)題的新分子。已經(jīng)對(duì)用通過(guò)新的藥物遞送技術(shù)如吸入氣霧劑給藥的氨基糖苷類治療呼吸道感染的潛在有效性進(jìn)行了研究一具體為氣霧化的抗生素，將所述抗生素溶于液態(tài)水介質(zhì)中并經(jīng)由噴霧器給藥，或經(jīng)由吸入藥用媒介物的含有微粉化抗生素的干燥粉末給藥。迄今為止，美國(guó)食品和藥品監(jiān)督管理局(FDA)僅批準(zhǔn)了一種氣霧化的抗感染藥-TOBI (Chiron Corporation, Seattle, Wash.)。TOBI ⑧是噴霧吸入的妥布霉素 (Tobramycin)溶液。妥布霉素(0_3_氨基-3-去氧-α-D-吡喃葡萄糖基-(1_4) _0_[2， 6-二氨基_2，3，6-三去氧-a-D-吡喃核己糖基-(1-6)]-2-去氧-L-鏈霉胺(O-3-amin o-3-deoxy-alpha-D-glucopyranosyl-(1-4)-0-[2,6-diamino-2,3,6-trideoxy-alpha-D-ribo-hexopyranosyl- (1-6) ] -2-deoxy-L-streptamine))是水溶性氨基糖苷類抗生素(分子量為467. 5道爾頓)。妥布霉素以及慶大霉素就對(duì)抗革蘭氏陰性病原體(特別是綠膿假單胞菌)而言是有效的。所配制的TOBI 產(chǎn)品是對(duì)強(qiáng)光敏感的無(wú)菌無(wú)熱原水溶液(sterile non-pyrogenic aqueoussolution)。其以300mg妥布霉素游離堿溶于5ml氯化鈉中的溶液 (2. 25mg/ml) (pH為6. 0)的形式提供，并且在2_8°C穩(wěn)定至少2年。當(dāng)pH為6. 0時(shí)，約五分之二的妥布霉素氨基被質(zhì)子化。治療劑量為每日給藥兩次(相隔12個(gè)小時(shí))的單一 300mg 安瓿。Τ0ΒΙ 適于治療與細(xì)菌感染相關(guān)的肺病(如囊性纖維化或支氣管擴(kuò)張)并使用適當(dāng)?shù)膰婌F器(例如PARI LC)給藥?；颊呓邮墀煶虨橛^天的吸入治療，接著經(jīng)歷觀天的清除期(washout period)，從而降低發(fā)展出耐藥菌株的可能性。在所吸入的300mg中，所吸入的藥物中僅10%或30mg被遞送至肺。用TOBI 進(jìn)行的臨床研究已經(jīng)顯示所吸入的妥布霉素可導(dǎo)致耳鳴和變聲(voice alteration)的副作用。作為靜脈內(nèi)注射、肌內(nèi)注射和皮下注射的有吸引力的供選途徑利用干燥粉末氣霧吸入的肺遞送已受到了大量關(guān)注，這是因?yàn)檫@種途徑消除了對(duì)注射器和針頭的需要。已嘗試將氨基糖苷類的干燥粉末氣霧劑給藥至肺，但無(wú)效的遞送裝置和/或分散性差的乳糖制劑限制了結(jié)果(美國(guó)專利7，306，787描述了用于吸入的多孔顆粒的制備。美國(guó)專利 7，368，102和5，508，269涉及氨基糖苷類的肺遞送。美國(guó)專利6，890，907描述了吸入給藥妥布霉素的方法和單位劑量制劑。美國(guó)專利6，387，886描述了用氣霧化的抗生素治療嚴(yán)重慢性支氣管炎(支氣管擴(kuò)張)。美國(guó)專利6，沈4，922顯示了含有水不溶性結(jié)晶留體納米顆粒分散體的霧化氣霧劑在治療肺功能障礙中的用途)。干燥粉末吸入器描述在美國(guó)專利5，458，135,5, 740, 794,5, 775，320和 155，785，049中。將所有引用的專利全文引入本申請(qǐng)作為參考。此外，美國(guó)專利5，875，776披露了干燥粉末吸入器，并披露了適于通過(guò)此專利披露的裝置給藥的抗生素如硫酸慶大霉素、硫酸阿米卡星和硫酸妥布霉素以及廣泛列舉的其它治療藥物。沒(méi)有披露制劑的實(shí)例。WO 00/3M61還披露了治療支氣管擴(kuò)張的方法，其包括給藥氨基糖苷類的氣霧劑。在最近的臨床研究中，設(shè)計(jì)了中空的多孔妥布霉素干燥粉末制劑，并通過(guò)Turb0SpinTM(PH&T，Italy)干燥粉末吸入器遞送。在此臨床研究中，就負(fù)載到膠囊中的25mg粉末而言，僅4.6mg(18.4%)活性藥物被遞送至肺。當(dāng)藥物負(fù)載和效力為這種
水平時(shí)，需要約6個(gè)膠囊(約27. 6mg)來(lái)遞送與霧化的TOBI 產(chǎn)品相等的肺劑量。對(duì)給藥至少6個(gè)膠囊的需要增加了患者對(duì)這種治療的順應(yīng)性問(wèn)題。盡管存在所有這些途徑，但由于氨基糖苷類與甘油氨基聚糖(GAG)的顯著結(jié)合以及口腔粘膜和氣管中的吸收，通過(guò)噴霧或吸入來(lái)肺內(nèi)給藥游離的氨基糖苷類不能提供足以根除細(xì)菌感染所需的持續(xù)藥物濃度。將抗生素結(jié)合到膠體遞送系統(tǒng)如脂質(zhì)體中，這可改善抗菌活性。若干文章和專利描述了氨基糖苷類的脂質(zhì)體制劑在治療由分枝桿菌、綠膿假單胞菌、伯克霍爾德菌 (Burkholderia)和其它病原體引起的肺部感染中的用途。美國(guó)專利55，662，929提供了關(guān)于新穎的治療性脂質(zhì)體制劑的信息一結(jié)合到噴霧干燥的脂囊泡中的妥布霉素肺氣霧劑。通過(guò)噴霧或氣霧化干燥粉末吸入器給藥的氨基糖苷類的脂質(zhì)體制劑可增加肺組織中的藥物濃度，這增加了藥物保留和抗菌效力。限制所述脂質(zhì)體氨基糖苷類的成功應(yīng)用因素是抗生素填充的磷脂囊泡的穩(wěn)定性低。由于在室溫的穩(wěn)定性低，所結(jié)合的藥物從囊泡中的顯著滲漏，這使得它們不適于肺內(nèi)遞送。生物可降解納米顆?；蚣{米膠囊改善了所結(jié)合的抗生素的抗菌作用，這提供了將它們遞送至肺組織的有效方法。已經(jīng)顯示，通過(guò)對(duì)Fluidosomes (—種以液體形式給藥的具有低相變溫度(低 T(C))的脂質(zhì)體妥布霉素制劑)進(jìn)行氣管內(nèi)給藥，在慢性肺部感染的動(dòng)物模型中根除了類粘蛋白(mucoid)綠膿假單胞菌。就在治療囊性纖維化患者中的可能功效而言，已在慢性肺部感染的動(dòng)物模型中以干燥粉末氣霧劑的形式給藥了相同的脂質(zhì)體制劑。對(duì)呈干燥粉末制劑形式的脂質(zhì)體妥布霉素進(jìn)行氣霧化可能是治療由假單胞菌引起的慢性肺部感染的有效方法。然而，就生物可降解納米顆粒在給藥極端親水的水溶性氨基糖苷類抗生素中的用途而言，沒(méi)有任何公開的數(shù)據(jù)。申請(qǐng)人:已發(fā)現(xiàn)，盡管氨基糖苷類具有親水性和高水溶性，但可成功地將它們結(jié)合到疏水性生物可降解聚合物納米顆粒中。還已經(jīng)顯示，含有包括在其中的抗生素的生物可降解納米顆粒可經(jīng)由對(duì)納米顆粒的水混懸液進(jìn)行噴霧或以干燥粉末吸入物的形式來(lái)有效地給藥至肺組織。所述給藥方法與以溶液形式給藥相等劑量的相同抗生素相比，在延長(zhǎng)的時(shí)段中增加了肺內(nèi)的藥物濃度，并在感染有綠膿假單胞菌的測(cè)試動(dòng)物的存活率方面提供了顯著的改善。

發(fā)明內(nèi)容
已發(fā)現(xiàn)患有肺部感染的患者可通過(guò)以下方式來(lái)有效地治療經(jīng)由噴霧或吸入結(jié)合到生物可降解納米顆粒中的氨基糖苷類抗生素(如妥布霉素)來(lái)進(jìn)行氣管內(nèi)給藥。可吸入組合物由氨基糖苷類抗生素(例如妥布霉素)構(gòu)成，所述氨基糖苷類抗生素(例如妥布霉素)在用于噴霧的混懸液中的濃度為約5至50mg/ml，或在用于吸入的干燥粉末中的含量為約20至100mg/g。納米顆粒組合物可使用適當(dāng)?shù)膰婌F器、干燥粉末吸入器、篩網(wǎng)噴霧器或超聲波噴霧器來(lái)氣霧化和給藥。也可在機(jī)械肺通氣(mechanical lung ventilation)下將氣霧化的納米顆粒組合物遞送至患者。單次給藥后氨基糖苷類抗生素的總給藥劑量包括約 20至300mg氨基糖苷類抗生素或更多，優(yōu)選為約50至約200mg所述氨基糖苷類抗生素。具體地，本發(fā)明涉及以下方面。在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及通過(guò)向肺給藥氣霧化的納米顆粒藥物組合物治療由細(xì)菌感染引起的肺病的方法，所述納米顆粒藥物組合物包含生物可降解聚合物納米顆粒和與所述納米顆粒結(jié)合的氨基糖苷類抗生素。在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及氨基糖苷類抗生素在制備用于治療由細(xì)菌感染引起的肺病的、適于以氣霧化的形式向肺給藥的納米顆粒藥物組合物中的用途，其中所述納米顆粒藥物組合物包含生物可降解聚合物納米顆粒和與所述納米顆粒結(jié)合的氨基糖苷類抗生在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及適于以氣霧化的形式向肺給藥的納米顆粒藥物組合物，所述納米顆粒藥物組合物用于治療由細(xì)菌感染引起的肺病，其中所述納米顆粒藥物組合物包含生物可降解聚合物納米顆粒和與所述納米顆粒結(jié)合的氨基糖苷類抗生素。優(yōu)選地，使用噴霧器將所述納米顆粒藥物組合物以霧化的氣霧劑制劑的形式給藥，產(chǎn)生氣霧化的中值直徑為1至10微米的混懸液液滴，并且其中懸浮于上述氣霧化的液滴中的聚合物納米顆粒具有50至500nm的平均粒度。優(yōu)選地，使用干燥粉末吸入器以干燥粉末吸入性氣霧化制劑的形式給藥的所述納米顆粒藥物組合物主要遞送粉末中值粒徑為1至10微米的氣霧化混懸液，而結(jié)合到上述氣霧化的粉末顆粒中的聚合物納米顆粒具有50至500nm的平均粒度。優(yōu)選地，所述納米顆粒藥物組合物在給藥后提供了所結(jié)合的氨基糖苷類抗生素的延長(zhǎng)釋放。優(yōu)選地，所述氨基糖苷類抗生素選自下組中的任何一種或其藥用鹽慶大霉素、妥布霉素、鏈霉素、卡那霉素、阿米卡星和新霉素。優(yōu)選地，所述氨基糖苷類抗生素為妥布霉素。優(yōu)選地，對(duì)霧化的納米顆粒制劑進(jìn)行單次給藥使妥布霉素在肺內(nèi)的有效濃度維持至少12小時(shí)。優(yōu)選地，在給藥后，所述妥布霉素納米顆粒制劑的肺內(nèi)濃度的曲線下面積(AUC) 比以溶液形式給藥的相等劑量的妥布霉素高至少2倍。優(yōu)選地，所述氨基糖苷類抗生素中的至少約2%與所述納米顆粒結(jié)合。優(yōu)選地，所述生物可降解納米顆粒包含生物可降解聚合物，所述生物可降解聚合物選自聚(丙交酯)、聚(乙交酯)或聚(丙交酯-共-乙交酯)聚合物。優(yōu)選地，所述生物可降解聚合物為乳酸和羥乙酸的共聚物。優(yōu)選地，單次給藥后氣霧化的納米顆粒藥物組合物中的妥布霉素的總給藥劑量包括20mg至300mg氨基糖苷類抗生素，優(yōu)選50mg至約200mg所述妥布霉素。


通過(guò)參考以下的詳細(xì)描述以及附圖可更容易地理解本發(fā)明的上述方面和多個(gè)附帶的優(yōu)點(diǎn)，其中圖1為說(shuō)明水介質(zhì)的霧化液滴的圖示，所述水介質(zhì)含有負(fù)載有抗生素的懸浮納米顆粒。圖2為顯示在干燥粉末吸入器中使用的固體可吸入顆粒的圖示，所述固體可吸入顆粒含有負(fù)載有結(jié)合的抗生素的納米顆粒；所述顆粒主要由水溶性物質(zhì)(糖(如乳糖、海藻糖或蔗糖)或多元醇(例如甘露醇))組成。圖3為顯示相等劑量的抗生素溶液和抗生素霧化納米顆粒進(jìn)行肺內(nèi)給藥后妥布霉素的比較性藥物動(dòng)力學(xué)的圖示，其為以10mg/kg的劑量進(jìn)行氣管內(nèi)氣霧給藥后妥布霉素在肺實(shí)質(zhì)中的濃度(大鼠，η = 4-6)，其中溶液形式的妥布霉素Cmax為5· 4μ g/g，AUC(Q_4M、 時(shí))為75. 5 μ g*hr/g ；納米顆?；鞈乙盒问降耐撞济顾?實(shí)施例10) =Cmax為19. 6 μ g/g ；就實(shí)施例10的NP制劑而言的AUC(0_48小時(shí))為215. 4 μ g*hr/g。圖4為用綠膿假單胞菌感染并用妥布霉素溶液和妥布霉素霧化納米顆粒進(jìn)行治療后的動(dòng)物存活率的卡普蘭-邁耶圖(Kaplan-Meyer graph)，其為在綠膿假單胞菌肺炎模型中妥布霉素治療的存活率的卡普蘭-邁耶圖(小鼠，η = 10，IT給藥)，即在小鼠綠膿假單胞菌肺炎模型中以ang/kg的劑量進(jìn)行吸入性妥布霉素治療(妥布霉素NP-A相應(yīng)于實(shí)施例10)的存活率的卡普蘭-邁耶圖。圖5為用于肺內(nèi)給藥的妥布霉素納米顆?；鞈乙涸趦龈汕昂驮趦龈僧a(chǎn)品復(fù)原 (reconstitution)后的粒度分布圖的圖示。
具體實(shí)施例方式當(dāng)描述本發(fā)明時(shí)，詳細(xì)描述了通過(guò)對(duì)含有與生物可降解納米顆粒結(jié)合的藥理學(xué)活性量的氨基糖苷類抗生素的制劑進(jìn)行吸入給藥來(lái)治療患有支氣管內(nèi)感染(例如綠膿假單胞菌感染)的患者的方法。本發(fā)明特別適于強(qiáng)效氨基糖苷類如妥布霉素的以下制劑， 所述制劑使用噴霧器來(lái)對(duì)納米顆粒的水介質(zhì)混懸液進(jìn)行氣霧化，或使用呼吸驅(qū)動(dòng)的高輸出率和高效率吸入器來(lái)吸入干燥粉末。為了治療敏感性微生物感染(如綠膿假單胞菌肺炎或其它類型的肺炎[尤其是醫(yī)院性肺炎(nosocomial pneumonia)或呼吸機(jī)相關(guān)肺炎 (ventilator-associated pneumonia, VAP)]以及其它肺感染(包括支氣管炎、細(xì)支氣管炎或支氣管擴(kuò)張))，所產(chǎn)生的水滴或粉末顆粒(所述水滴或粉末顆粒包含帶有抗生素的納米顆粒)的粒度在1和5 μ m之間，從而確保氨基糖苷類向支氣管內(nèi)空間的有效遞送。所述制劑含有由生物可降解聚合物制成的納米顆粒，所述生物可降解聚合物優(yōu)選為丙交酯、乙交酯或丙交酯-共-乙交酯聚酯。所述聚合物在體內(nèi)降解，由此形成了不損害周圍組織的無(wú)毒分解產(chǎn)物。與納米顆粒結(jié)合或締合的藥物通過(guò)擴(kuò)散以及利用聚合物降解機(jī)制來(lái)釋放。釋放的持續(xù)時(shí)間取決于聚合物和活性成分的性質(zhì)、粒度和制備方法。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，將所提出的遞送方法設(shè)計(jì)成在氣霧化的納米顆?？晌胫苿┲刑峁O小但有效量的氨基糖苷類以產(chǎn)生氨基糖苷類的氣霧顆粒，所述氣霧顆粒被患者良好耐受并且防止發(fā)展成不期望的副作用。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案涉及氨基糖苷類向感染部位的改善遞送。對(duì)肺炎的現(xiàn)有治療包括腸胃外(靜脈內(nèi)或肌內(nèi))給藥抗生素。這些方法在血液中提供了抗生素的有效濃度，但氨基糖苷類抗生素不能從毛細(xì)血管有效進(jìn)入肺泡內(nèi)空間以在肺泡內(nèi)實(shí)現(xiàn)MIC水平。
7此外，帶正電的氨基糖苷類多胺分子個(gè)NH2基團(tuán))與多陰離子的甘油氨基聚糖(GAG) (其具有高密度的負(fù)電性羧基和磺基并存在于肺組織各處)結(jié)合成離子性顯著的聚電解質(zhì)，這減少了游離的氨基糖苷類在間質(zhì)液(interstitial fluid)中的存在。負(fù)載有氨基糖苷類抗生素的納米顆粒可使用乳化-勻化方法 (emulsification-homogenization method)來(lái)制備。將所選擇的生物可降解聚合物(例如來(lái)自Boehringer Ingelheim的PLGA共聚物Resomer)于與水不混溶的揮發(fā)性有機(jī)溶劑(二氯甲烷、氯仿或乙酸乙酯)中的溶液與氨基糖苷類抗生素如妥布霉素于少量水中的溶液混合，這形成了最初的油包水型(w/o)乳液。將得到的w/o乳液進(jìn)一步分散在含有表面活性劑的水相中，并且將如此制備的w/o/w雙重乳液使用高壓勻化器或高剪切力勻化器來(lái)進(jìn)一步勻化。除去有機(jī)溶劑后，形成含有結(jié)合的氨基糖苷類抗生素的納米顆粒的混懸液。得到的混懸液通過(guò)蒸發(fā)水或超濾而濃縮至所需的藥物量。當(dāng)需要時(shí)，對(duì)PH和滲透性(osmolarity) 進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)混懸液進(jìn)行霧化以形成適于經(jīng)由吸入進(jìn)行肺內(nèi)給藥的氣霧，其中液滴大小的中值為1_10μπι(參見圖2)?？蛇x擇地，納米顆?；鞈乙嚎膳c所加入的額外賦形劑(糖或多元醇)一起凍干或噴霧干燥，這形成了含有包括在其中的納米顆粒的固體顆粒(參見圖3)；凍干制劑用水復(fù)原后可使用噴霧器以氣霧形式分配，或?qū)龈芍苿┻M(jìn)行碾磨以形成粒度適于干燥粉末吸入器的可吸入干燥粉末(MMAD低于10 μ m且優(yōu)選1_5 μ m)。通過(guò)吸入給藥的、包含帶有結(jié)合的抗生素的納米顆粒的氣霧劑可深入地遞送到支氣管樹中以到達(dá)肺泡。這在緊密接近感染部位的位置處提供了抗生素的持續(xù)釋放；此外，因?yàn)樗龈腥九c炎癥(例如肺炎或支氣管擴(kuò)張)相關(guān)，所以納米顆粒被有效地?cái)z入巨噬細(xì)胞內(nèi)，而巨噬細(xì)胞在炎癥區(qū)域中的數(shù)量是顯著增加的。因?yàn)椴≡参挥诰奘杉?xì)胞的細(xì)胞內(nèi)并以其它方式免受氨基糖苷類的作用，所以負(fù)載有抗生素的納米顆粒向巨噬細(xì)胞內(nèi)的輸送可顯著地增加所述制劑中的藥物的抗菌活性。患有肺部感染的患者可如下被有效地治療通過(guò)對(duì)包含氨基糖苷類抗生素如妥布霉素的納米顆粒藥物組合物進(jìn)行噴霧或吸入來(lái)進(jìn)行氣管內(nèi)給藥?？晌虢M合物包含結(jié)合到生物可降解納米顆粒中的氨基糖苷類抗生素(例如妥布霉素)，所述氨基糖苷類抗生素(例如妥布霉素)在用于噴霧的混懸液中的濃度為約5至50mg/ml，或在用于吸入的干燥粉末中的含量為約20至約100mg/g。所述組合物可經(jīng)由適當(dāng)?shù)膰婌F器、干燥粉末吸入器、篩網(wǎng)噴霧器或超聲波噴霧器來(lái)氣霧化和給藥。也可用在線噴霧器(in-line nebulizer)將氣霧化的組合物遞送至接受機(jī)械肺通氣的患者。單次給藥后氨基糖苷類抗生素的總給藥劑量可由 20至300mg氨基糖苷類抗生素，或優(yōu)選為約50至200mg所述氨基糖苷類抗生素構(gòu)成。在動(dòng)物模型中，與以溶液形式給藥相似劑量的妥布霉素相比，對(duì)上述負(fù)載有妥布霉素的納米顆粒制劑進(jìn)行氣管內(nèi)給藥使存活率增加了 1.5倍。藥物動(dòng)力學(xué)結(jié)果顯示，在 0-48小時(shí)的時(shí)段內(nèi)，氣管內(nèi)(IT)給藥納米顆?；鞈乙汉蠓螌?shí)質(zhì)中妥布霉素濃度的AUC比以溶液形式對(duì)藥物進(jìn)行給藥幾乎高3倍(分別為75. 5和215. 4 μ g*hr/g)。就NP (納米顆粒)混懸液而言妥布霉素的Cmax也大大高于對(duì)溶液進(jìn)行IT給藥后的CmaX(分別為19. 6 和 5. 4 μ g/g)。給藥于人類患者的氣霧制劑可包含5至約20mg/ml氨基糖苷類抗生素。在本發(fā)明的其它方面，當(dāng)實(shí)施本發(fā)明時(shí)所給藥的氣霧制劑可包含約20至約約200mg氨基糖苷類抗生素。預(yù)計(jì)的給藥頻率為每日1-4次，優(yōu)選每日1-2次，并且治療的總持續(xù)時(shí)間為5-14天，這取決于疾病的嚴(yán)重程度和菌株的敏感性。妥布霉素甚至以高濃度通過(guò)氣霧化給藥至肺也不能實(shí)現(xiàn)抗生素在痰中的水平，并顯示出極低血清水平的妥布霉素。由此，通過(guò)氣霧化給藥妥布霉素的納米顆粒制劑降低了氨基糖苷類的全身毒性，同時(shí)在間質(zhì)液和肺實(shí)質(zhì)中提供了有效濃度得以擴(kuò)大的藥物。支氣管屏障以及藥物與GAG的強(qiáng)力結(jié)合限制了游離妥布霉素的移動(dòng)，并阻止其達(dá)到高的全身水平。結(jié)合以下非限制性實(shí)施例可更好地理解本發(fā)明構(gòu)思的這些方面和其它方面。氣管內(nèi)給藥步驟在測(cè)試動(dòng)物中進(jìn)行的氣管內(nèi)給藥在氯胺酮(Ketamine) (80mg/kg，腹腔內(nèi)注射 (i. P·))和賽拉嗪(Xylazine) (10mg/kg，腹腔內(nèi)注射)麻醉下進(jìn)行。將麻醉的大鼠置于仰臥位(supine position)。小動(dòng)物喉鏡用于使喉可見，并使用MicroSprayer 霧化器將氣霧形式的測(cè)試品(test article)直接給藥至肺內(nèi)。所述裝置由與手動(dòng)高壓注射器相連的MicroSprayer (特別設(shè)計(jì)的薄的柔性不銹鋼管)組成。氣霧通過(guò)在管最末端的多孔霧化器產(chǎn)生?？墒褂脕?lái)自同一制造商(www.penncentury.com)的DP-4 Dry Powder Insufflator 來(lái)遞送干燥制劑。以10mg/kg的劑量對(duì)妥布霉素溶液(對(duì)照組)或妥布霉素PLGA納米顆粒(實(shí)驗(yàn)組)進(jìn)行氣霧遞送后，立即將動(dòng)物的頭相對(duì)于水平面抬高30°，并維持在此位置直到它們從麻醉中清醒。在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)收集血液樣品和全肺；使用固相萃取柱(Strata-X 33 μ m, ImL, Phenomenex, USA)對(duì)妥布霉素進(jìn)行萃取，并通過(guò)HPLC方法分析。體內(nèi)感染模型凍干制劑在使用前復(fù)原，其顯示復(fù)原后的粒度和藥物結(jié)合與初始值接近。小鼠 (每組10只)用綠膿假單胞菌(菌株ATCC 27853)的IO8個(gè)細(xì)胞(IOOLD5ci)于PBS中的溶液進(jìn)行氣管內(nèi)接種。接種后2小時(shí)開始處理，將妥布霉素的NP混懸液或妥布霉素的溶液 (陽(yáng)性對(duì)照)或鹽水(未處理組)以M小時(shí)的間隔IT給藥3次，并繼續(xù)觀測(cè)7天。負(fù)載有氨基糖苷類的納米顆粒制劑的制備實(shí)施例1.將400mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503， Boehringer-Ingelheim,Germany)>20mg Phospholipon 80H(Lipoid AG, Germany)禾口 IOOmg 生育酚琥珀酸酯(tocopheryl succinate) USP (Sigma-Aldrich，St-Louis, Mo.，USA)溶于 IOml 二氯甲烷中。將117mg妥布霉素USP于0. 5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭(tipped indenter)超聲處理(sonicate) 30秒。將得到的w/o乳液倒入20ml 1 %聚乙烯醇(PVA，漏17，000，水解度88%，USP級(jí) (美國(guó)藥典級(jí))，F(xiàn)luka，Germany)的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器(Avestin C-5 Emulsiflex, Ottawa, Canada)以9，OOOpsi (磅/平方英寸)勻化3次。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去二氯甲烷后，使用22%乳酸溶液將pH調(diào)節(jié)至6. O。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將NP混懸液濃縮至10g，然后使其通過(guò)1.2 μ m濾器。藥物結(jié)合如下確定使用帶有再生纖維素膜(截留分子量為50kDa)的Microcon裝置實(shí)施超速離心方法，以10，OOOG離心30-60分鐘；通過(guò)HPLC 方法分析膜后離心物(post-membrane centrifugate)。使用Malvern Nano-S納米分選器 (nanosizer) (Malvern, UK)通過(guò)對(duì)混懸液進(jìn)行光散射測(cè)量并且用水稀釋來(lái)評(píng)價(jià)粒度和粒度分布。所得到的納米顆粒具有約450nm的粒度和抗生素中約15%與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為8mg/ml (以堿計(jì))。實(shí)施例2.含有妥布霉素的納米顆粒制劑以類似于實(shí)施例1的方式制備，但是使用7g乙酸乙酯代替二氯甲烷。所得到的納米顆粒具有約167nm的粒度和抗生素中約13% 與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為7. 2mg/ml (以堿計(jì))。實(shí)施例3.將400mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503H, Boehringer-Ingelheim, Germany)禾口 150mg 生育酷玻拍酸酉旨(Sigma—Aldrich, St—Louis, Mo.，USA)溶于IOml 二氯甲烷中。將117mg妥布霉素USP于0. 5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理30秒。將所形成的w/o乳液倒入20ml 泰洛沙泊(tyloxapol)NF 級(jí)(Sigma-Aldrich, St-Louis, MO, USA)的溶液中，超聲處理 30 秒， 然后使用高壓勻化器(AvestinC-5 Emulsiflex, Ottawa, Canada)以 12，OOOpsi 勻化 3 次。 使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去二氯甲烷后，使用22%乳酸溶液將pH調(diào)節(jié)至6. 0并濃縮至10g(10毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(1000G，10分鐘)，然后使其通過(guò)1. 2 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約250nm的粒度和抗生素中約19%與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為9. 9mg/ml (以堿計(jì))。實(shí)施例4.將I2OOmg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503, Boehringer-Ingelheim, Germany)和 450mg 生育酚琥珀酸酯 USP(Sigma-Aldrich， St-Louis, Mo.，USA)溶于25ml 二氯甲烷中。將375mg妥布霉素USP于2ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理30秒。將所形成的w/o乳液倒入60ml
聚乙烯醇(PVA，MW17，000，水解度88%，USP級(jí)，F(xiàn)luka，Germany)的溶液中，超聲處理50 秒，然后使用高壓勻化器(Avestin C_5Emulsiflex，Ottawa, Canada)以 10，OOOpsi 勻化 3 次。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去二氯甲烷后，使用22%乳酸將pH調(diào)節(jié)至5. 5并濃縮至30g(10毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G，10分鐘)，然后使其通過(guò)1. 2 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約MOnm的粒度和抗生素中18. 4%與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為9. 5mg/ml (以堿計(jì))。實(shí)施例5.將800mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503H, Boehringer-Ingelheim, Germany)禾口 300mg 生育酷玻拍酸酉旨(Sigma—Aldrich，St-Louis, Mo.，USA)溶于20ml 二氯甲烷中。將23%ig妥布霉素USP于Iml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理30秒。將所形成的w/o乳液倒入40ml 1%PEG硬脂酸酯Mirj-52的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以9，OOOpsi勻化3次。除去二氯甲烷(旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，室溫)后，使用22%乳酸將產(chǎn)物的pH調(diào)節(jié)至6. 1并將混懸液濃縮至22g(旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，10毫巴，40°C)。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G，10分鐘)，然后使其通過(guò) 1. 2μπι 濾器。所得到的納米顆粒具有約M4nm的粒度和抗生素中13. 3%與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為7. 7mg/ml (以堿計(jì))。使用蔗糖作為冷凍保護(hù)劑，將所制備的制劑凍干(來(lái)自Christ，Germany的Alpha 2-4 LSC)72小時(shí)。用蒸餾水復(fù)原后，混懸液具有231nm的平均粒度，妥布霉素濃度為 7. 73mg/mL,以及與納米顆粒結(jié)合的藥物為17. 7%。
實(shí)施例6·將200mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503H, Boehringer-Ingelheim, Germany)、IOmg 氧化大豆卵憐月旨(Phospholipon 80H, American Lecithin Company)和 50mg 生育酚琥珀酸酯(Sigma-Aldrich，St-Louis, Mo.，USA)溶于 9ml乙酸乙酯中。將25mg妥布霉素USP于0. 3ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理15秒。將所形成的w/o乳液倒入20ml 0. 5% Mirj-52的溶液中， 超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以12，OOOpsi勻化3次。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去乙酸乙酯后，用陽(yáng)111 22%乳酸將？!1調(diào)節(jié)至5.2，并濃縮至118(10毫巴，40°0。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G, 10分鐘)，然后使其通過(guò)0. 45 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約168nm的粒度，并且20. 1 %的抗生素與納米顆粒結(jié)合。 妥布霉素濃度為1. 61mg/ml (以堿計(jì))。使用蔗糖作為冷凍保護(hù)劑，將所制備的制劑凍干(來(lái)自ChristGermany的Alpha 2-4 LSC) 72小時(shí)。用蒸餾水復(fù)原后，混懸液具有186nm的平均粒度，妥布霉素濃度為1. 7mg/ mL,以及與納米顆粒結(jié)合的藥物為15. 7%。實(shí)施例 .將400mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503H, Boehringer-Ingelheim, Germany)禾口 150mg 生育酷玻拍酸酉旨(Sigma—Aldrich, St—Louis, Mo.，USA)溶于8ml乙酸乙酯中。將117mg妥布霉素USP于0. 5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理15秒。將所形成的w/o乳液倒入20ml 0.5% Pluronic F-127 (環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段共聚物)的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以12，OOOpsi勻化3次。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去乙酸乙酯后，用22%乳酸將pH調(diào)節(jié)至6. 0，并濃縮至8g(10毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G，10分鐘)，然后使其通過(guò) 0. 45 μ m 濾器。所得到的納米顆粒具有約120nm的粒度，并且15. 7%的妥布霉素與納米顆粒結(jié)合 (纖維素膜50kDa)。妥布霉素濃度為9. 5mg/ml (以堿計(jì))。實(shí)施例8.將400mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503H, Boehringer-Ingelheim, Germany)禾口 50mg 膽留酉享基硫酸鈉(cholesteryl sulfatesodium salt) (Sigma-Aldrich, St-Louis,Mo. ,USA)溶于 10ml 二氯甲烷中。將 117mg 妥布霉素 USP 于0. 5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理20秒。將所形成的w/o乳液倒入20ml 吐溫-80(聚山梨醇酯-80，乙氧基化脫水山梨醇單油酸酯)的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以9，OOOpsi勻化3次。將產(chǎn)物濃縮至10g(10 毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G，10分鐘)，然后使其通過(guò)1. 2 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約IOSnm的粒度，并且當(dāng)pH為5. 9時(shí)，7. 2%的妥布霉素與納米顆粒結(jié)合(纖維素膜50kDa)。妥布霉素濃度為7. 5mg/ml (以堿計(jì))。實(shí)施例9·將200mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503H, Boehringer-Ingelheim, Germany)、20mg 氧化大豆卵憐月旨(Phospholipon 80H, American Lecithin Company)和 50mg 生育酚琥珀酸酯(Sigma-Aldrich，St-Louis, Mo.，USA)溶于 9ml乙酸乙酯中。將25mg妥布霉素USP于0. 5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理15秒。將所形成的w/o乳液倒入25ml 0. 4% Mirj-52的溶液中， 超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以15，OOOpsi勻化3次。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去乙酸乙酯后，用65μ1 22%乳酸將pH調(diào)節(jié)至5.0，并濃縮至20g(10毫巴，40°C)。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G, 10分鐘)，然后使其通過(guò)0. 45 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約114nm的粒度，并且7. 1 %的抗生素與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為0. 99mg/ml (以堿計(jì))。使用蔗糖作為冷凍保護(hù)劑，將所制備的制劑凍干(來(lái)自Christ，Germany的Alpha 2-4 LSC)72小時(shí)。用蒸餾水復(fù)原后，混懸液具有126nm的平均粒度，妥布霉素濃度為 1. 08mg/mL,以及與納米顆粒結(jié)合的藥物為9. 5%。實(shí)施例10.將200mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503, Boehringer-Ingelheim, Germany)禾口 20mg 氧化大豆卵憐月旨(Phospholipon 80H, American Lecithin Company)溶于9ml乙酸乙酯中。將25mg妥布霉素USP于0.5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理20秒。將所形成的w/o乳液倒入25ml
0.4%Mirj-52的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以15，OOOpsi勻化3次。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去乙酸乙酯后，使用65 μ 1 22%乳酸將ρΗ調(diào)節(jié)至5. 4，并濃縮至17. 9g(10 毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G，10分鐘)，然后使其通過(guò)0. 45 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約259nm的粒度，并且沒(méi)有抗生素與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為1. 16mg/ml (以堿計(jì))。使用蔗糖作為冷凍保護(hù)劑，將所制備的制劑凍干(來(lái)自Christ，Germany的Alpha 2-4 LSC)72小時(shí)。用蒸餾水復(fù)原后，混懸液具有126nm的平均粒度，妥布霉素濃度為
1.30mg/mL,以及沒(méi)有藥物與納米顆粒結(jié)合。實(shí)施例11.將350mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503H, Boehringer-Ingelheim, Germany)禾口 35mg 氧化大豆卵憐月旨(Phospholipon 80H, American Lecithin Company)溶于Ilml乙酸乙酯中。將25mg妥布霉素USP于0. 5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理15秒。將所形成的w/o乳液倒入25ml 0.4% Mir j-52的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以15，OOOpsi勻化3次。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去乙酸乙酯后，使用65 μ 1 22%乳酸將ρΗ調(diào)節(jié)至5. 0，并濃縮至17. 8g(10 毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G，10分鐘)，然后使其通過(guò)0. 45 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約的平均粒度，并且13. 1 %的抗生素與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為1. 09mg/ml (以堿計(jì))。使用蔗糖作為冷凍保護(hù)劑，將所制備的制劑凍干(來(lái)自Christ，Germany的Alpha 2-4 LSC) 72小時(shí)。用蒸餾水復(fù)原后，混懸液具有126nm的平均粒度，妥布霉素濃度為1. Img/ mL,以及與納米顆粒結(jié)合的藥物為7. 3%。實(shí)施例12.實(shí)施例12以與實(shí)施例11相似的方式制備，但使用0. 8% Cremophor EL-35 (聚乙氧基化蓖麻油，USP級(jí)，BASF, Germany)的溶液。所得到的納米顆粒具有約112nm的粒度，并且10. 9 %的抗生素與納米顆粒結(jié)合。 妥布霉素濃度為0. 89mg/ml (以堿計(jì))。將所制備的制劑凍干(來(lái)自Christ，Germany的Alpha 2-4 LSC) 72小時(shí)，其中一部分不使用冷凍保護(hù)劑，而相等量的一部分使用蔗糖作為冷凍保護(hù)劑。用蒸餾水復(fù)原后，在沒(méi)有冷凍保護(hù)劑的情況下凍干的混懸液具有139nm的平均粒度，妥布霉素濃度為0. 78mg/mL, 以及與納米顆粒結(jié)合的藥物為2. 5 %，而含有蔗糖冷凍保護(hù)劑的樣品具有116nm的平均粒度，妥布霉素濃度為1. 02mg/mL，以及與納米顆粒結(jié)合的藥物為2. 9%。
實(shí)施例13.將300mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503H, Boehringer-Ingelheim, Germany)、50mg 氧化大豆卵憐月旨(Phospholipon 80H, American Lecithin Company)和 150mg 生育酚琥珀酸酯(Sigma-Aldrich，St-Louis, Mo.，USA)溶于 12ml乙酸乙酯中。將75mg妥布霉素USP于0.5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理30秒。將所形成的w/o乳液倒入25ml 0. 4% Mirj-52的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以15，OOOpsi勻化3次。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去乙酸乙酯后，用130μ1 22%乳酸將ρΗ調(diào)節(jié)至5. 9，并濃縮至11.4g(10毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G, 10分鐘)，然后使其通過(guò)0. 45 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約212nm的粒度，并且21. 3%的抗生素與納米顆粒結(jié)合。 妥布霉素濃度為2. 70mg/ml (以堿計(jì))。使用蔗糖作為冷凍保護(hù)劑，將所制備的制劑凍干(來(lái)自Christ，Germany的Alpha 2-4 LSC)72小時(shí)。用蒸餾水復(fù)原后，混懸液具有對(duì)611111的平均粒度，妥布霉素濃度為 2. 98mg/mL,以及與納米顆粒結(jié)合的藥物為27. 2%。實(shí)施例14.將300mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503H, Boehringer-Ingelheim, Germany)禾口 35mg 氧化大豆卵憐月旨(Phospholipon 80H, American Lecithin Company)溶于IOml乙酸乙酯中。將30mg妥布霉素USP于0. 5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理30秒。將所形成的w/o乳液倒入25ml 0. 8% PVA的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以15，OOOpsi勻化3次。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去乙酸乙酯后，用130 μ 1 22%乳酸將PH調(diào)節(jié)至5.9，并濃縮至11.48(10毫巴， 40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G，10分鐘)，然后使其通過(guò)0. 45 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約212nm的粒度，并且21. 3 %的抗生素與納米顆粒結(jié)合。 妥布霉素濃度為2. 70mg/ml (以堿計(jì))。使用蔗糖作為冷凍保護(hù)劑，將所制備的制劑凍干(來(lái)自Christ，Germany的Alpha 2-4 LSC)72小時(shí)。用蒸餾水復(fù)原后，混懸液具有對(duì)611111的平均粒度，妥布霉素濃度為 2. 98mg/mL,以及與納米顆粒結(jié)合的藥物為27. 2%。實(shí)施例15.將300mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503H, Boehringer-Ingelheim, Germany)、150mg 生育酷玻拍酸酉旨(Sigma-Aldrich, St-Louis, Mo. ,USA)禾口 50mg 氧化大豆卵憐月旨(Phospholipon 80H,AmericanLecithin Company)溶于 12ml乙酸乙酯中。將90mg妥布霉素USP于0.5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理30秒。將所形成的w/o乳液倒入25ml 0. 8% Mirj-52的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以12，OOOpsi勻化3次。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去乙酸乙酯后，用150μ1 22%乳酸將ρΗ調(diào)節(jié)至6. 2，并濃縮至20g(10毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G, 10分鐘)，然后使其通過(guò)0. 45 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約182nm的平均粒度，并且25. 8%的抗生素與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為3. 3mg/ml (以堿計(jì))。實(shí)施例16.將360mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 504， Boehringer-Ingelheim, Germany)溶于 8ml 乙酸乙酉旨中。Mf 40mg 妥布霄素 USP 于 0. 5ml 蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理30秒。將所形成的Wo乳液倒入 25ml 1. 5% TPGS((聚乙二醇 1000)生育酚琥珀酸酯(tocopherol acid succinatepolyethylene glycol 1000), Eastman, UK)的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以12，OOOpsi勻化3次。除去乙酸乙酯后，用乳酸將混懸液的pH調(diào)節(jié)至6. 1，并將產(chǎn)物濃縮至10g(10毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G，10分鐘)，然后使其通過(guò)0.45μπι濾
ο所得到的納米顆粒具有約95nm的平均粒度，并且3. 4 %的抗生素與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為3. 9mg/ml (以堿計(jì))。實(shí)施例17.將360mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 504H, Boehringer-Ingelheim, Germany)禾口 45mg 甘油三硬月旨酸酉旨(Sigma—Aldrich，St-Louis, Mo.，USA)溶于IOml乙酸乙酯中。將40mg妥布霉素USP于0. 5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理30秒。將所形成的w/o乳液倒入25ml 1.5%吐溫-80的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以12，OOOpsi勻化3次。除去乙酸乙酯后，用乳酸將混懸液的PH調(diào)節(jié)至6. 2，并將產(chǎn)物濃縮至15g(10毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G, 10分鐘)，然后使其通過(guò)0. 45 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約156nm的平均粒度，并且7. 4%的抗生素與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為3. Omg/ml (以堿計(jì))。實(shí)施例18.將360mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 504H, Boehringer-Ingelheim, Germany)禾口 40mg 甘油三硬月旨酸酉旨(Sigma—Aldrich, St-Louis, Mo.，USA)溶于IOml乙酸乙酯中。將45mg妥布霉素USP于0. 5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理30秒。將所形成的w/o乳液倒入25ml 1.5%吐溫-80的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以12，OOOpsi勻化3次。除去乙酸乙酯后，用乳酸將混懸液的PH調(diào)節(jié)至6. 1，并將產(chǎn)物濃縮至15g(10毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G, 10分鐘)，然后使其通過(guò)0. 45 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約156nm的平均粒度，并且7. 4%的抗生素與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為3. 0mg/ml (以堿計(jì))。實(shí)施例19.將360mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 504H, Boehringer-Ingelheim, Germany)禾口 40mg 三硬月旨精(Precirol ATO 5, Gattefosse, France)溶于12ml乙酸乙酯中。將50mg妥布霉素USP于0. 5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理30秒。將所形成的w/o乳液倒入25ml 0.5%伯洛沙姆188(P0l0Xamer 188)的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以12，OOOpsi 勻化3次。除去乙酸乙酯后，用乳酸將混懸液的pH調(diào)節(jié)至6. 0，并將產(chǎn)物濃縮至10g(10毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G，10分鐘)，然后使其通過(guò)1. 2 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約227nm的平均粒度，并且7. 5%的抗生素與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為4. lmg/ml (以堿計(jì))。實(shí)施例20.將360mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 504H, Boehringer-Ingelheim, Germany)禾口 40mg 甘油單硬月旨酸酉旨(Myvaplex 600, Eastman, USA) 溶于12ml乙酸乙酯中。將50mg妥布霉素USP于100. 5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理30秒。將所形成的w/o乳液倒入25ml 0.5%伯洛沙姆 188的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以12，OOOpsi勻化3次。除去乙酸乙酯后，用乳酸將混懸液的PH調(diào)節(jié)至6. 0，并將產(chǎn)物濃縮至10g(10毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行
14離心(600G, 10分鐘)，然后使其通過(guò)1. 2 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約314nm的平均粒度，并且13. 5%的抗生素與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為4. 2mg/ml (以堿計(jì))。實(shí)施例21.將360mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 504H, Boehringer-Ingelheim, Germany)禾口 40mg 甘油單硬月旨酸酉旨(Myvaplex 600, Eastman, USA) 溶于12ml乙酸乙酯中。將50mg妥布霉素USP于0. 5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理30秒。將所形成的w/o乳液倒入25ml 3% TPGS和0. 5% 去氧膽酸鈉(Sigma-AldrichjtLouisMo.，USA)的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以12，OOOpsi勻化3次。除去乙酸乙酯后，將產(chǎn)物(pH*5.9)濃縮至15g(10毫巴， 40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G，10分鐘)，然后使其通過(guò)0. 45 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約SOnm的平均粒度，并且60. 7%的抗生素與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為3. lmg/ml (以堿計(jì))。實(shí)施例22.將420mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503H, Boehringer-Ingelheim, Germany)、64mg 生育酷玻拍酸酉旨(Sigma—Aldrich, St—Louis, Mo., USA)、40mg 去氧膽酸鈉(Sigma-Aldrich，St Louis, Mo.，USA)和氫化大豆卵磷脂 (Phospholipon 80H, American Lecithin Company)溶于 12ml 乙酸乙酉旨中。Mf 150mg 妥布霉素USP于0. 5ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理30 秒。將所形成的w/o乳液倒入40ml 0. 375% Mirj-52的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以12，OOOpsi勻化3次。除去乙酸乙酯后，將產(chǎn)物(pH*5.9)濃縮至30g(10 毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(1000G，10分鐘)，然后使其通過(guò)0. 45 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約94nm的平均粒度，并且39. 6 %的抗生素與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為4. 2mg/ml (以堿計(jì))。實(shí)施例23.將200mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503H, Boehringer-Ingelheim, Germany)、10mg 膽甾酉享基硫酸鈉(Sigma-Aldrich, St-Louis, Mo., USA)禾口 5mg 氧化大豆卵憐月旨(Phospholipon 80H, AmericanLecithin Company)溶于 7ml 乙酸乙酯中。將25mg妥布霉素USP于0.2ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理15秒。將所形成的w/o乳液倒入20ml 0. 5% Cremophor EL的溶液中，超聲處理30秒，然后使用高壓勻化器以11，OOOpsi勻化3次。除去乙酸乙酯后，將產(chǎn)物 (pH為5. 6)濃縮至10g(10毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(600G，10分鐘)，然后使其通過(guò)0. 45 μ m濾器。所得到的納米顆粒具有約98nm的平均粒度，并且7. 4 %的抗生素與納米顆粒結(jié)合。妥布霉素濃度為2. 0mg/ml (以堿計(jì))。實(shí)施例24.將200mg聚(丙交酯-共-乙交酯)(Resomer RG 503H, Boehringer-Ingelheim, Germany)溶于4ml乙酸乙酯中。將50mg硫酸慶大霉素USP于 0. 25ml蒸餾水中的溶液加到聚合物溶液中，然后使用鑲尖的壓頭超聲處理20秒。將所形成的w/o乳液倒入20ml濃度為0. 05M的磷酸鈉緩沖液(pH為7.0)(其在10%蔗糖中含有 0.5% Cremophor EL和0. 5 %芐醇)中?；旌衔锍曁幚?0秒，然后使用高壓勻化器以 11，OOOpsi勻化3次。除去乙酸乙酯后，將產(chǎn)物濃縮至10g(10毫巴，40°C )。對(duì)混懸液進(jìn)行離心(1000G, 10分鐘)，然后使其通過(guò)0.22 um濾器。
所得到的納米顆粒具有約152nm的平均粒度，并且通過(guò)顆粒沉降(particle sedimentation) (16，000G, 1小時(shí))確定6. 9%的抗生素與納米顆粒結(jié)合。慶大霉素濃度為 0. 4mg/ml (以堿計(jì))。參考文獻(xiàn)美國(guó)專利1.美 |5 專禾Ij 7，306，787 :Engineered particles and methods of useTarara ； Thomas Ε. , Weers ； Jeffry G. , Kabalnov ；Alexey,Schutt ；Ernest G. ,Dellamary ；Luis Α.2·美國(guó)專禾Ij 5，508，269 :Aminoglycoside formulation for aerosolizationSmith ；Arnold L. , Ramsey ；Bonnie W. , Montgomery ；Alan B.3.美國(guó)專 ^lJ 7, 368, 102 :Pulmonary delivery of aminoglycosidesTarara ； Thomas E. , Weers ；Jeffry G. , Venthoye ；Geraldine.4. ^ H # 禾I」6,890,907 :Methods and unit dose formulations for theinhalation administration of tobramycinSpeirs ；Robert John, Schaeffler ；Barbara Ann, Challoner ；Peter Bruce5.美國(guó)專禾Ij 6，387，886 :Method for the treatment of severe chronicbronchitis (bronchietasis)with an aerosolized antibioticMontgomery ；Alan B. , Baker ；William R.6.美國(guó)專禾Ij 6，264，922 :Nebul ized aerosols containing nanoparticledispersionsWood ；Ray W. ，DeCastro ；Lan, Bosch ；H. William7.美國(guó)專禾Ij 5，458，135 :Method and device for delivering aerosolizedmedicamentsPatton John S. , Platz ；Robert M.8.美國(guó)專利 5, 740, 794 Apparatus and methods for dispersing dry powdermedicamentsSmith ；Adrian Ε. , Burr ；John D. ,Etter ；Jeffrey W,Axford ；George S. Anthony ； Jack M.9.美國(guó)專禾Ij 5, 775, 320 =Method and device for delivering aerosolizedmedicamentsPatton John S. , Platz ；Robert M.10.美國(guó)專禾[I 5，785，049 :Method and apparatus for dispersion of drypowder medicamentsSmith ；Adrian Ε. , Burr ；John D. ,Etter ；Jeffery W. ,Axford ；George S., Lyons ； Shirley W. , Platz ；Robert M.11.美國(guó)專利 5，662，929 :Therapeutic liposomal formulationLagace ； Jacqueline, Beaulac ；Christian, Clement-Major ；Sebastien文章1. Beaulac, C.，Clement-Major, S.，Hawari J. and Lagace J. "Eradication of mucoid Pseudomonas aeruginosa with fluid liposome—encapsulated tobramycin in ananimal model of chronic pulmonaryinfection"Antimicrob. Agents Chemother. ，1996 ；Vol. 40，pp. 665-669,2. Beaulac C，Sachetelli S，LagaceJ..Aerosolization of low phase transition temperature liposomal tobramycin asa dry powder in an animal model of chronic pulmonary infection caused byPseudomonas aeruginosa. J Drug Target. 1999 ；Vol.7(1)pp.33-41 ；3. Dhillon J，F(xiàn)ielding RjAdler-Moore J，Goodall RL，Mitchison D.“The activity of low-clearance liposomal amikacin in experimental murinetuberculosis.，，J Antimicrob Chemother. 2001 ；Vol. 48 (6) pp. 869-764. Halwani M，Mugabe C，Azghani AO，Lafrenie RM，Kumar A, Omri A."Bactericidal efficacy of 1 iposomal aminoglycosides against Burkholderiacenocepacia. ”J Antimicrob Chemother. 2007 ；Vol. 60(4) pp. 760-95. Rajesh Pandeyl，Anjali Sharmal，A. Zahoorl，Sadhna Sharmal，G. K. Khuller and B.Prasad "Poly (DL-lactide-co-glycolide) nanoparticle-based inhalablesustained drug delivery system for experimental tuberculosis，，Journal of Antimicrobial Chemotherapy(2003) ；Vol. 52, pp.981-9866. Dailey, L A.，Schmehl, Τ.，Gessler, Τ. et al." Nebulization of biodegradable nanoparticles，impact of nebulizertechnology and nanoparticle characteristics on aerosol features. ”Journal of Controlled Release (2003) Vol. 86, pp. 131-44.
權(quán)利要求
1.通過(guò)向肺給藥氣霧化的納米顆粒藥物組合物治療由細(xì)菌感染引起的肺病的方法，所述納米顆粒藥物組合物包含生物可降解聚合物納米顆粒和與所述納米顆粒結(jié)合的氨基糖苷類抗生素。
2.權(quán)利要求1中所述的方法，其中使用噴霧器將所述納米顆粒藥物組合物以霧化的氣霧劑制劑的形式給藥，產(chǎn)生氣霧化的中值直徑為1至10微米的混懸液液滴，并且其中懸浮于上述氣霧化的液滴中的聚合物納米顆粒具有50至500nm的平均粒度。
3.權(quán)利要求1中所述的方法，其中使用干燥粉末吸入器以干燥粉末吸入性氣霧化制劑的形式給藥的所述納米顆粒藥物組合物主要遞送粉末中值粒徑為1至10微米的氣霧化混懸液，而結(jié)合到上述氣霧化的粉末顆粒中的聚合物納米顆粒具有50至500nm的平均粒度。
4.權(quán)利要求1中所述的方法，其中所述納米顆粒藥物組合物在給藥后提供了所結(jié)合的氨基糖苷類抗生素的延長(zhǎng)釋放。
5.權(quán)利要求1中所述的方法，其中所述氨基糖苷類抗生素選自下組中的任何一種或其藥用鹽慶大霉素、妥布霉素、鏈霉素、卡那霉素、阿米卡星和新霉素。
6.權(quán)利要求5中所述的方法，其中所述氨基糖苷類抗生素為妥布霉素。
7.權(quán)利要求1中所述的方法，其中對(duì)霧化的納米顆粒制劑進(jìn)行單次給藥使妥布霉素在肺內(nèi)的有效濃度維持至少12小時(shí)。
8.權(quán)利要求7中所述的方法，其中在給藥后，所述妥布霉素納米顆粒制劑的肺內(nèi)濃度的曲線下面積(AUC)比以溶液形式給藥的相等劑量的妥布霉素高至少2倍。
9.權(quán)利要求1中所述的方法，其中所述氨基糖苷類抗生素中的至少約2%與所述納米顆粒結(jié)合。
10.權(quán)利要求1中所述的方法，其中所述生物可降解納米顆粒包含生物可降解聚合物， 所述生物可降解聚合物選自聚(丙交酯)、聚(乙交酯)或聚(丙交酯-共-乙交酯)聚合物。
11.權(quán)利要求10中所述的方法，其中所述生物可降解聚合物為乳酸和羥乙酸的共聚物。
12.權(quán)利要求6中所述的方法，其中單次給藥后氣霧化的納米顆粒藥物組合物中的妥布霉素的總給藥劑量包括20mg至300mg氨基糖苷類抗生素，優(yōu)選50mg至約200mg所述妥布霉素。
13.氨基糖苷類抗生素在制備用于治療由細(xì)菌感染引起的肺病的適于以氣霧化的形式向肺給藥的納米顆粒藥物組合物中的用途，其中所述納米顆粒藥物組合物包含生物可降解聚合物納米顆粒和與所述納米顆粒結(jié)合的氨基糖苷類抗生素。
14.適于以氣霧化的形式向肺給藥的納米顆粒藥物組合物，所述納米顆粒藥物組合物用于治療由細(xì)菌感染引起的肺病，其中所述納米顆粒藥物組合物包含生物可降解聚合物納米顆粒和與所述納米顆粒結(jié)合的氨基糖苷類抗生素。
全文摘要
治療肺部感染和疾病的方法，其中藥物組合物經(jīng)由噴霧或氣霧吸入給藥，所述藥物組合物含有結(jié)合到生物可降解納米顆粒中的氨基糖苷類抗生素。
文檔編號(hào)A61K47/34GK102188376SQ201010129348
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者約瑟夫·施瓦茨, 邁克爾·韋斯帕皮爾 申請(qǐng)人:阿爾法里克斯公司