提供立即釋放模式和持續(xù)釋放模式雙重作用的吸入制劑的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)為國際申請(qǐng)PCT/US2007/022424于2009年4月23日進(jìn)入中國國家階段、 申請(qǐng)?zhí)枮?00780039587. 5、發(fā)明名稱為"提供立即釋放模式和持續(xù)釋放模式雙重作用的吸 入制劑"的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及吸入用藥物組合物，諸如用于治療由許多微生物引起的呼吸道感染。 特別地，本發(fā)明涉及雙相釋放制劑，其提供了通過吸入被遞送的藥物諸如抗感染藥物的立 即釋放和持續(xù)釋放用于治療囊性纖維化。
【背景技術(shù)】
[0003] 呼吸道感染由許多微生物引起。感染對(duì)衛(wèi)生保健公眾具有持久的多個(gè)后果，包括 增加的治療負(fù)擔(dān)和費(fèi)用，并且為患者帶來更具有侵入性的治療樣式并且可能導(dǎo)致重病以至 死亡。如果可以獲得改善的治療樣式來提供預(yù)防性治療從而避免易受影響的患者獲得呼吸 道感染以及增加對(duì)已經(jīng)感染有微生物的患者中的感染的根除速率或有效性將是有益的。
[0004] 特別地，囊性纖維化（CF)是其中患者經(jīng)常獲得持久的或頑強(qiáng)的呼吸道感染的疾 病的一個(gè)實(shí)例。CF是危急生命的遺傳疾病，其以每2, 500名活產(chǎn)兒中約有1名的頻率影響 約30, 000美國人（Fitzsimmons SC，1993)。囊性纖維化是指胰腺內(nèi)的特征性的疤痕（纖維 化）和孢囊形成，首次在20世紀(jì)30年代被認(rèn)識(shí)。每年有約1，000例新的CF病例被確診。 超過80%的患者在三歲時(shí)被確診，然而，幾乎10%的新被確診的病例在18歲以上。
[0005] 主要的CF缺陷表現(xiàn)為由囊性纖維化跨膜傳導(dǎo)調(diào)節(jié)蛋白（CFTR)介導(dǎo)的離子轉(zhuǎn)運(yùn)改 變，該囊性纖維化跨膜傳導(dǎo)調(diào)節(jié)蛋白是調(diào)節(jié)在分泌上皮頂膜處的環(huán)AMP介導(dǎo)的氯離子傳導(dǎo) 的蛋白質(zhì)（Schroeder SA等人，1995)。具體而言，正常的細(xì)胞內(nèi)氯離子釋放進(jìn)入細(xì)胞外液 不能應(yīng)答正常的cAMP升高。這種氯離子釋放變?nèi)鯇?dǎo)致周圍呼吸粘膜和腸粘膜管路脫水和 汗腺的鈉再吸收變?nèi)酢＿@種粘膜脫水結(jié)合炎性和感染性副產(chǎn)物，產(chǎn)生了濃稠的和粘滯的粘 液，其阻塞和損害氣道。對(duì)CF癥狀進(jìn)行迅速的攻擊性的治療可以延長(zhǎng)罹患這些疾病的患者 的壽命。
[0006] 盡管大部分無CF的人具有CFTR基因的兩個(gè)工作拷貝，僅一個(gè)需要用于預(yù)防囊性 纖維化。當(dāng)兩個(gè)基因都不正常工作時(shí)CF才發(fā)展。因此，CF被認(rèn)為是常染色體隱性疾病。與 該疾病有關(guān)，存在超過1，500種不同的遺傳突變（CFTR突變數(shù)據(jù)庫（2006))，因此使得純合 的和雜合的篩選程序變得困難（Zielenski J等人，1995)。然而，約三分之二的突變被發(fā)現(xiàn) 是 A F508,使得其成為最常見的 CF 突變（CF Genetic Analysis Consortium, 1994)。
[0007]目前實(shí)行的CF治療依賴于疾病的階段和所牽涉的器官的不同而異。清除得自肺 的粘液是每日CF治療方案的重要部分。胸物料療法是一種氣道清除形式，其要求對(duì)背和胸 實(shí)施有力的撞擊（通過使用杯手形）以從肺逐出濃稠的粘液。其它的氣道清除形式可在用 于促進(jìn)粘液清除的機(jī)械工具的幫助下進(jìn)行。其它類型的治療包括：Pulmozyme?，一種吸 入式粘液溶解劑，表現(xiàn)為降低肺感染數(shù)和改善肺功能（Hodson M，1995) ;T0B1? (用于吸 入的妥布霉素溶液），一種氣霧化的氨基糖苷類抗菌素，用于治療肺感染并還顯示為改善肺 功能（Weber A等人，1994);和口服阿奇霉素，一種大環(huán)內(nèi)脂類抗菌素，表現(xiàn)為降低呼吸惡 化數(shù)和肺功能下降速率（Wolter J等人，2002)。
[0008] 正如以上的討論，在囊性纖維化（CF)患者中的銅綠假單胞菌感染的高集落化速 率和應(yīng)對(duì)這一感染的挑戰(zhàn)迫使尋找安全的和有效的抗生素。目前，使用氨基糖苷類結(jié)合 0 _內(nèi)酰胺類或喹諾酮類抗生素的治療是標(biāo)準(zhǔn)療法。在包括520名具有中度到重度CF的患 者的臨床研宄中進(jìn)行的為期96周的試驗(yàn)表明，接受吸入的妥布霉素的患者的住院時(shí)間少 了 25到33%天并經(jīng)歷肺功能的顯著增加（Moss RB，2001)。這些結(jié)果顯示了吸入式抗生素 用于治療CF的有效性。然而，耐藥株特別是銅綠假單胞菌的發(fā)展是借助吸入長(zhǎng)期遞送氣霧 化抗生素的一個(gè)主要擔(dān)憂（LiPuma JJ 2001)。
[0009] 盡管阿奇霉素針對(duì)金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus)，流感嗜血桿菌 (Haemophilus influenzae)和肺炎鏈球菌（Streptococcus pneumoniae)具有活性，但是 不直接針對(duì)銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa)，伯克霍爾德桿菌（Burkholderia c印acia)或其它革蘭氏陰性非發(fā)酵菌（Lode H等人，1996)。妥布霉素針對(duì)銅綠假單胞菌具 有活性，然而，在3個(gè)月的持續(xù)治療后具有耐藥性分離物的患者數(shù)目從~10 %增加到80% (Smith AL等人，1989)已經(jīng)導(dǎo)致在28天中止治療后繼續(xù)28天持續(xù)治療的間歇性給藥方案。 即使使用間歇性吸入式的妥布霉素治療，具有多耐藥性銅綠假單胞菌的患者的百分?jǐn)?shù)在治 療18個(gè)月后從基線的14%增加到23% (LiPuma JJ，2001)。開發(fā)一種以持續(xù)方式遞送抗感 染藥物治療并仍抑制耐藥性分離物的出現(xiàn)的治療方式提供了一種改善的治療樣式。值得注 意的是，慢性銅綠假單胞菌氣道感染一直是CF患者的發(fā)病率和死亡率的根本原因。當(dāng)患者 經(jīng)歷肺惡化時(shí)，使用抗假單胞菌治療，通常包括內(nèi)酰胺類和氨基糖苷類，可導(dǎo)致臨床改 善和細(xì)菌負(fù)荷下降。然而，感染的根除是十分罕見的。
[0010] 在CF氣道中，銅綠假單胞菌最初具有非類粘蛋白表型，但是最終產(chǎn)生類粘蛋白胞 外多糖并組構(gòu)成為生物膜，其表明氣道感染從急性發(fā)展成慢性。在生物膜中的細(xì)菌由于缺 氧環(huán)境而生長(zhǎng)非常遲緩，并且對(duì)抗微生物劑具有固有的耐藥性，因?yàn)楣讨?xì)胞比浮游細(xì)胞 生長(zhǎng)更不易受影響。已據(jù)報(bào)道，生物膜細(xì)胞對(duì)抗菌藥的耐藥性高至少500倍（Costerton JW 等人，1995)。因此，類粘蛋白表型的轉(zhuǎn)變和生物膜的產(chǎn)生通過保護(hù)細(xì)菌抵御宿主防御并干 擾抗生素向細(xì)菌細(xì)胞的遞送而使得銅綠假單胞菌在慢性感染的CF患者中的持續(xù)存在作出 貢獻(xiàn)。
[0011] 盡管已經(jīng)進(jìn)行了許多努力以改善CF個(gè)體的護(hù)理和治療，并且平均壽命已有增加， 但是CF人群的平均存活年齡僅達(dá)到30多歲（CF Foundation web site，2006)。因此，持續(xù) 需要改善的抗感染藥物的制劑，特別是用于吸入給藥的改善制劑。本發(fā)明解決了這一需要。
[0012] 環(huán)丙沙星是氟喹諾酮類抗生素，其適應(yīng)癥為用于治療由銅綠假單胞菌引起的下呼 吸道感染，銅綠假單胞菌在囊性纖維化患者中是常見的。環(huán)丙沙星是廣譜藥物，并且除了對(duì) 抗銅綠假單胞菌之外還對(duì)抗若干種其它類型的革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細(xì)菌。其通過抑制 拓?fù)洚悩?gòu)酶II (DNA回旋酶）和拓?fù)洚悩?gòu)酶IV起作用，這些酶是細(xì)菌復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、修復(fù)和重 組所需要的酶。這一作用機(jī)理與青霉素類、頭孢菌素類、氨基糖苷類、大環(huán)內(nèi)酯類和四環(huán)素 類的作用機(jī)理不同，因此，對(duì)這類藥物具有耐藥性的細(xì)菌可能對(duì)環(huán)丙沙星是敏感的。因此， 發(fā)展為對(duì)氨基糖苷類妥布霉素（T0BI)具有耐藥性的CF患者仍可采用環(huán)丙沙星進(jìn)行治療。 在環(huán)丙沙星和其它類別的抗微生物之間沒有已知的交叉耐藥性。
[0013] 盡管環(huán)丙沙星具有吸引人的抗菌性質(zhì)，但是環(huán)丙沙星的確產(chǎn)生討厭的副作用，諸 如GI不耐性（嘔吐、腹瀉、腹部不適），以及眩暈、失眠、興奮性和焦慮程度增加。明確需要 改善的治療方案，其可被長(zhǎng)期使用而不導(dǎo)致這些不適合的副作用。
[0014] 遞送作為吸入氣霧劑形式的環(huán)丙沙星通過將藥物的遞送和起效限定在呼吸道 (主要感染部位）內(nèi)而解決了這些擔(dān)憂。
[0015]目前沒有被官方批準(zhǔn)用于人用的能夠?qū)⒖股匕邢蜻f送到主要感染區(qū)域的環(huán)丙 沙星的氣霧化形式。這部分地是因?yàn)樗幬锏娜芙庑圆詈涂辔蹲璧K了適于吸入的制劑的開 發(fā)。另外，環(huán)丙沙星的組織分布如此迅速使得藥物在肺內(nèi)的渚留時(shí)間太短，從而相對(duì)于藥物 經(jīng)口或IV途徑給藥不能提供另外的治療益處。
[0016] 磷脂媒介物作為藥物遞送系統(tǒng)在1965作為"脂質(zhì)體"被重新發(fā)現(xiàn)（Bangham等人， 1965)。許多活性藥物成分（APIs)的治療性質(zhì)可通過并入到脂質(zhì)體藥物遞送系統(tǒng)內(nèi)得以改 善。通用術(shù)語脂質(zhì)體涵蓋了各式各樣的結(jié)構(gòu)，但是一般所有的脂質(zhì)體都由一個(gè)或多個(gè)脂質(zhì) 雙分子層組成，所述脂質(zhì)雙分子層圍成水性空間，藥物可被包封在這一水性空間內(nèi)。在這一 計(jì)劃中采用的脂質(zhì)體是藥物遞送領(lǐng)域中已知的大單層脂質(zhì)體（LUV)，其是用于IV給藥的優(yōu) 選的脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)。
[0017] 脂質(zhì)體包封通過許多機(jī)制改善了生物藥學(xué)特征，包括改變的藥物藥代動(dòng)力學(xué) 和生物分布，藥物從載體的持續(xù)釋放，向患病部位的增強(qiáng)的遞送，和保護(hù)活性藥物物 質(zhì)免于降解。抗癌藥多柔比星（Myocet?/Bvacet?, Doxyl?/Caelyx?)、柔紅霉素 (DaunoXome?)、抗真菌藥兩性霉素B(Abelcet?, AmBisome?, Amphotec?)和苯并 卟啉(Visudyne?)的脂質(zhì)體制劑是在過去的十年期間被成功引入美國、歐洲和日本市場(chǎng)的 產(chǎn)品。另外，許多二代產(chǎn)品經(jīng)歷了后期臨床試驗(yàn)，包括Inex的長(zhǎng)春新堿硫酸鹽脂質(zhì)體注射 劑（VSLI)?；谥|(zhì)的載體的被證明的安全性和效力使得它們成為藥物制劑的吸引人的候 選物。
[0018] 因此，與目前的環(huán)丙沙星制劑相比，脂質(zhì)體環(huán)丙沙星氣霧劑將提供以下若干益處： 1)更高的藥物濃度，2)借助于在感染部位處的持續(xù)釋放具有增加的藥物渚留時(shí)間，3)降低 的副作用，4)增加的適口性，5)更好地滲透進(jìn)入細(xì)菌，和6)更好地滲透進(jìn)入被細(xì)菌感染的 細(xì)胞。先前已顯示用脂質(zhì)體包封的氟喹諾酮類抗生素的吸入可有效治療肺感染。在土拉菌 ?。‵.tularensis)的小鼠模型中，用脂質(zhì)體包封的氟喹諾酮類抗生素通過增加存活而顯 示了優(yōu)于游離的或未包封的氟喹諾酮類（CA2, 215, 716, CA2, 174, 803和CA2. 101. 241)。
[0019] 另一個(gè)申請(qǐng)EP1083881B1描述了包含藥物-綴合物的脂質(zhì)體，該藥物-綴合物包 括與氨基酸共價(jià)連接的喹諾酮化合物。又一個(gè)申請(qǐng)美國公報(bào)No. 20004142026還描述了用 脂質(zhì)體包封的抗生素的使用和可能給藥較低劑量的用脂質(zhì)體包封的抗感染藥物，該較低劑 量是游離的未包封抗感染藥物劑量的十分之一或百分之一。
[0020] 還報(bào)道了在生物膜深度內(nèi)存在亞抑制濃度的抗生素提供了