КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ ПЕРОРАЛЬНОГО ВСАСЫВАНИЯ ПРОТИВОМИКРОБНЫХ СРЕДСТВ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к композициям и способам улучшения всасывания из кишечника противомикробных средств и их фармацевтически приемлемых солей, сложных эфиров, простых эфиров или гидратов посредством объединения выбранного противомикробного средства с катионным связующим и биополимером и, необязательно, с усилителем всасывания. В особенности, настоящее изобретение относится к композициям и способам улучшения всасывания из кишечника противомикробных средств из группы цефалоспоринов третьего поколения, карбапенема и липопептидных антибактериальных средств.

Предпосылки создания изобретения

Желудочно-кишечный тракт ("ЖКТ"), в особенности тонкий кишечник, является основным местом всасывания питательных веществ и большинства биологически активных соединений. Для приспособления к тому уровню всасывания, которое должно иметь место в тонком кишечнике, площадь его поверхности увеличена за счет присутствия ворсинок и микроворсинок. Однако перед тем как биологически активное соединение будет перенесено из просвета кишки в кровь, соединение должно выстоять против разложения или дезактивации его под действием различных компонентов содержимого тонкой кишки. Кроме того, может возникнуть потребность, чтобы соединение прошло через несколько барьеров на пути всасывания, таких как слой слизистой и оболочка щеточной каемки кишечника. Многие соединения легко проходят через указанные барьеры, но существует множество питательных веществ и биологически активных соединений, для которых такие барьеры представляют серьезное препятствие.

Существует масса факторов, которые оказывают воздействие на пероральную биодоступность лекарственных средств в желудочно-кишечном тракте. Они включают, например, характеристики самого ЖК-тракта, такие как толщина эпителия, площадь поверхности и поток крови, а также локальное физическое и химическое окружение. Кроме того, на всасывание могут оказывать влияние характеристики самого лекарственного средства, такие как его растворимость в воде, его химическая стабильность и молекулярная масса.

Цефалоспорин представляет собой общий термин, охватывающий группу производных антибиотика цефалоспорин С, который получают из гриба Cephalosporium acremonium. Первое поколение цефалоспоринов и бóльшая часть цефалоспоринов второго поколения являются функциональными в пероральных дозированных формах, хотя они могут быть неэффективными в отношении многих форм бактерий, таких, которые обнаруживаются среди типичных внутрибольничных инфекций. Многие цефалоспорины третьего поколения, такие как цефтиофур, цефиксим, цефепим, цефоперазон, цефотаксим, цефподоксим, цефтазидим, цефтизоксим и цефтриаксон, благодаря широкому спектру их активности являются эффективными против некоторых бактериальных штаммов, которые устойчивы ко многим цефалоспоринам первого и второго поколения. Однако, поскольку они в основном не обладают биодоступностью при пероральном приеме, их следует вводить посредством инъекции. Существует ряд факторов, влияющих на низкий уровень всасывания в кишечнике цефалоспоринов третьего поколения после их перорального введения. Во-первых, указанные антибактериальные средства, как правило, сильно ионизируются и в этой связи они характеризуются высокой полярностью и гидрофильностью. Указанные свойства не позволяют им легко проникать через гидрофобную слизистую оболочку кишечника. Во-вторых, в связи с их реакционноспособными свойствами такие антибактериальные средства в основном нестабильны в водном окружении, таком как желудочные соки и жидкости тонкого кишечника.

В связи с вышесказанным указанные цефалоспорины характеризуются меньшей эффективностью при лечении системных бактериальных инфекций в случае их введения способами, отличными от парентерального. Зачастую указанные средства для достижения нужного уровня эффективности должны вводиться более чем один раз в день. Необходимость проведения лечения с использованием внутривенной (в/в) или внутримышечной (в/м) инъекции неудобна, поскольку такой вид лечения обычно требует помощи врачей, медсестер или других обученных специалистов. Кроме того, инъекции могут быть болезненными и вызывать нежелательный физиологический и психологический стресс, особенно у пациентов в педиатрической практике.

Хотя в ряде случаев было показано, что поверхностно-активные вещества ионной природы, такие как лаурилсульфат натрия, или хелатирующие средства, такие как ЭДТА, повышают всасывание крупных молекул из кишечника, известно, что указанные вещества вредны для слизистой оболочки.

Некоторые другие методики представляются довольно перспективными для создания композиций и способов доставки цефалоспоринов третьего поколения при их пероральном введении за счет повышения всасывания из кишечника. Так, в патенте США №4525339 было показано, что β-лактамные антибактериальные средства проходят через слизистую оболочку кишечника при совместном введении их с моно-, ди- или триглицеридами С₂-С₁₂ жирных кислот (например, таких как капмулы (Capmul)), используемыми в качестве усилителей всасывания. В патенте США №5190748 было описано усиление всасывания противобактериальных средств (таких как цефтриаксон) при пероральном и ректальном способах введения в случае использования двухкомпонентной системы усиления всасывания, включающей простой эфир С₆-С₁₈ спирта и полиоксиэтиленгликоля совместно со вторым компонентом, выбранным из группы, состоящей из сложных эфиров С₆-С₁₈ глицеридов полиоксиэтиленгликоля, С₆-С₁₈ карбоновых кислот или их солей, а также сложных эфиров двух- или более С₆-С₁₈ карбоновых кислот, глицерина и полиоксиэтиленгликоля. Кроме того, в патенте США №5318781 раскрывается, что всасывание антибактериальных средств (таких как цефтриаксон) при введении их пероральным или ректальным способом усиливается в случае использования двухкомпонентной системы усиления всасывания, включающей Лаурет-12 и второй компонент в виде соли каприновой и каприловой кислот, а также носитель. Для достижения оптимального всасывания раскрываемое в указанном патенте противомикробное средство, содержащее двухкомпонентную усиливающую систему, может включать Миглиол-812, который представляет собой каприловый/каприновый триглицерид. В патенте США №4722941 указывается, что чресслизистое всасывание различных лекарственных средств, включая антибактериальные средства, повышается за счет использования жирных кислот и глицеридов насыщенных и ненасыщенных жирных кислот.

Другие открытия, относящиеся к улучшению доставки через кишечник антибиотиков, включают, например, пероральные препараты в сочетании с полимером, который растворяется только при рН 5,5 или выше, и нерастворимым полимером, предназначенным для целового высвобождения в толстом кишечнике (Европейский патент 49590); и твердую пероральную дозированную форму, покрытую соответствующим количеством анионного полимера (WO 83/00435).

Хотя каждая из указанных систем в некотором роде эффективна в плане доставки антибактериальных средств через слизистую оболочку в случае перорального введения, тем не менее каждая из них имеет недостатки, препятствующие их широкому использованию. Некоторые из композиций и/или способов не обеспечивают достаточно значительной доставки лекарственного вещества, так чтобы они могли быть функционально использованы на практике. Кроме того, другие композиции и/или способы доставки через слизистую являются достаточно дорогостоящими. Поскольку преимущества цефалоспоринов третьего поколения и других антибактериальных средств стали очевидными, желательно создать композиции и разработать способы введения указанных антибактериальных средств перорально, и таким образом позволить использовать способ введения, который является более удобным и более экономным для пациента, и увеличить функциональную концентрацию противомикробного средства, которое может быть поглощено.

Низкое всасывание перорально вводимых противомикробных средств неблагоприятно по множеству причин. Эффективность лекарственного средства может быть снижена или полностью потеряна из-за малых количеств лекарственного средства, попадающего через ЖК-тракт в систему кровообращения. При этом безопасность и переносимость могут быть ослаблены, поскольку большое количество вводимого лекарственного средства может осаждаться в ободочной кишке, вызывая диарею, колит и другие проблемы желудочно-кишечного тракта. В результате может отмечаться повышенная частота случаев лекарственной резистентности организмов, "отобранных" в ободочной кишке, за счет присутствия больших количеств лекарственного средства.

Настоящее изобретение отвечает на потребности в пероральных биодоступных противомикробных средствах путем обеспечения композиции и разработки способов улучшения всасывания противомикробных средств, позволяющие преодолеть трудности, связанные с имеющимися на настоящем уровне развития техники способами и композициями.

Краткое описание сущности изобретения

В настоящем изобретении раскрываются композиции и способы, применимые для множества терапевтических классов лекарственных средств, в случае которых слабый транспорт через слизистую кишечника ограничивает системное поступление активных лекарственных ингредиентов или в случае которых желателен повышенный уровень системного поступления. Такие терапевтические классы лекарственных веществ включают, например, все противомикробные средства, в том числе антибактериальные средства. Настоящее изобретение разрешает указанные проблемы за счет повышения общего уровня поступления активных лекарственных средств в плазму, что позволяет разработать новые классы ранее недоступных в пероральном режиме противомикробных средств, открывая возможность проводить "пошаговую терапию" (то есть перевод пациента, получающего парентеральную терапию, на пероральную терапию) внутри одного и того же класса противомикробных средств, для которых данной возможности в настоящее время не существует, и достижение за счет этого удовлетворения медицинских потребностей в противомикробных средствах, которые в настоящее время характеризуются низким уровнем профилей безопасности или переносимости из-за слабого всасывания в желудочно-кишечном тракте. Кроме того, настоящее изобретение может привести к улучшению стабильности обычно нестабильных соединений посредством защиты активного ингредиента в кишке и может обеспечить достижение повышенных фармакокинетических и фармакодинамических профилей и/или улучшенных эффектов после применения антибиотиков.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к фармацевтическим композициям для пероральной доставки противомикробных средств, включающим (а) биополимер, который предпочтительно набухает и/или становится адгезивным к слизистой при гидратации; (b) противомикробное средство, содержащееся внутри или ионно связанное с биополимером; (с) катионное связующее, ионно связанное, по меньшей мере, с одним представителем, выбранным из группы, состоящей из биополимера и противомикробного средства.

В других вариантах осуществления настоящее изобретение относится к фармацевтическим композициям для пероральной доставки противомикробных средств, включающим (а) биополимер, который предпочтительно набухает и/или становится адгезивным к слизистой при гидратации; (b) противомикробное средство, содержащееся внутри или ионно связанное с биополимером; (с) катионное связующее, ионно связанное, по меньшей мере, с одним представителем, выбранным из группы, состоящей из биополимера и противомикробного средства; (d) усилитель всасывания.

В некоторых аспектах настоящего изобретения противомикробное средство выбирают из группы, состоящей из цефалоспоринов, гликопептидов, пенициллинов, монобактамов, глицициклинов, макролидов, оксазолидинонов, липопептидов, карбапенемов, аминогликозидов, противогрибковых средств, ингибиторов β-лактамазы и их комбинаций.

Специалистам в данной области хорошо известны биополимеры, выбор которых может варьироваться в зависимости от желательных свойств. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения биополимеры, используемые в его рамках, могут включать каррагенан, ксилан, хитин, хитозан, хондроитинсульфат, альгинат натрия, карбоксиметилцеллюлозу, пектин, полисахариды, полипропиленгликоли, полиэтиленгликоли, полиацетаты, липосомы, комплексы жирных кислот, циклодекстрины, циклоамилозы, клатраты, циклоалкиламилозы, поликсилозу, геллановые камеди и полимолочные кислоты. Предпочтительными биополимерами являются каррагенан и пектин.

В дополнительных вариантах осуществления настоящее изобретение включает катионное связующее, такое как, например, положительно заряженный ион металла, или катионные молекулы, включая соли кальция, магния, лития, железа, меди, цинка, алюминия, марганца, хрома, кобальта, никеля, соли аммония, соли четвертичного аммония и основные аминокислоты. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения катионное связующее представляет собой кальций или цинк. Предпочтительные аминокислоты включают основные аминокислоты, выбираемые из группы, состоящей из аргинина, лизина, гистидина и их сочетаний. Предпочтительные соли четвертичного аммония выбирают из группы, состоящей из производных бензалкония, производных цетилпиридиния, производных соли додецил-триметиламмония, производных соли тетрадецил-триметиламмония и производных цетил-триметиламмония. Могут использоваться любые сочетания указанных выше соединений.

В других вариантах осуществления настоящее изобретение может включать усилитель всасывания, такой как некоторая форма липофильного усилителя всасывания, включающая, например, липиды, гелуцир, каприновые и/или каприловые кислоты, олеиновые кислоты, пальмитиновые кислоты, стеариновые кислоты, Капмулы (Capmuls), например CAPMUL MCM 90 (смесь моно- и диглицеридов насыщенных С₈-С₁₀ жирных кислот с моноглицеридом; Abitec Corp.) или CAPMUL 8210 (аналогичен MCM, но содержит примерно 70% моноглицеридов), твердые глицериды, лаурилсульфат натрия, жирные кислоты, включающие моно-, ди- или триглицериды, Твин 80 (сложные эфиры полиоксиэтиленсорбитана и жирных кислот), неионные поверхностно-активные вещества, соли желчных кислот и сочетания указанных веществ, а также любые другие поверхностно-активные вещества, известные специалистам а данной области. Предпочтительными являются Капмул и гелуцир.

В других вариантах осуществления изобретения противомикробное средство представляет собой цефалоспорин, выбираемый из группы, состоящей из цефтиофура, цефипима, цефиксима, цефоперазона, цефотаксима, цефподоксима, цефтазидима, цефтизоксима, цефтриаксона, цефпирома, цефклидина, цефменоксима, цефозопрана и их сочетаний.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения противомикробное средство представляет собой липопептид, такой как даптомицин. Кроме того, предпочтительными являются аналоги липопептидов, такие как описанные в заявках на патенты США 09/738742, 09/737908 и 09/739535, которые включены в настоящее описание полностью в качестве ссылки. Другие предпочтительные противомикробные средства представляют собой ингибиторы β-лактамазы.

В других вариантах осуществления изобретения противомикробное средство представляет собой аминогликозид, выбираемый из группы, состоящей из амикацина, гентамицина, тобрамицина, полимиксина-В, стрептомицина, канамицина и их сочетаний.

В еще других вариантах осуществления изобретения противомикробное средство представляет собой гликопептид, выбираемый из группы, состоящей из ванкомицина, далбаванцина, оритаванцина и их сочетаний, или карбапенем, выбираемый из группы, состоящей из меропенема, имипенема, МК0826, R-115685, J-114870 и CP5068.

В тех вариантах осуществления изобретения, в которых противомикробное средство представляет собой монобактам, указанное средство может быть азтреонамом или карумонамом.

В других вариантах осуществления изобретения противомикробное средство представляет собой пенициллин, такой как пиперациллин или амоксициллин, или гликопептид, такой как ванкомицин или даптомицин. Дополнительно, в других вариантах осуществления изобретения предпочтительным цефалоспорином является цефтриаксон.

В еще других вариантах осуществления изобретения противомикробное средство представляет собой противогрибковое средство, например средство, выбираемое из группы, состоящей из амфотерицина В, эхинокандинов и канцидов.

В разных вариантах осуществления изобретения катионное связующее может быть ионно присоединено к биополимеру с образованием комплекса катионное связующее - биополимер, при этом противомикробное средство может содержаться внутри указанного комплекса катионное связующее - биополимер. В других вариантах осуществления изобретения катионное связующее может быть ионно присоединено к противомикробному средству с образованием комплекса катионное связующее - противомикробное средство, при этом указанный комплекс катионное связующее - противомикробное средство содержится внутри биополимера. Кроме того, в некоторых случаях катионное связующее может образовывать комплексы с противомикробным средством и при этом катионное связующее может быть дополнительно ионно присоединено к биополимеру с образованием связки: противомикробное средство - катионное связующее - биополимер. В предпочтительных вариантах фармацевтические композиции согласно настоящему изобретению включают каррагенан, цефтриаксон и аргинин.

В других вариантах осуществления заявленное изобретение включает пероральные композиции для доставки фармацевтической композиции, содержащей биополимер, противомикробное средство, содержащееся внутри или присоединенное ионной связью к биополимеру, и катионное связующее, содержащееся внутри или ионно присоединенное к биополимеру или к противомикробному средству. Пероральные композиции могут иметь форму таблеток, капсул, жидкостей, суспензий и др. и могут предпочтительно представлять собой покрытые энтеросолюбильной оболочкой капсулы, таблетки или частицы.

Описание рисунков

Фиг.1 представляет собой графическое изображение результатов введения ОСТХ1 и капмула обезьянам.

Фиг.2 представляет собой графическое изображение результатов введения комплекса даптомицина согласно настоящему изобретению.

Фиг.3 представляет собой графическое сравнение композиций, содержащих цефтриаксон + капмул, ОСТХ2 + усилитель всасывания и ОСТХ2 без капмула.

Фиг.4 представляет собой графическое изображение результатов введения ОСТХ1 и капмула крысам.

Подробное описание изобретения

В контексте настоящего описания указанные ниже термины имеют следующие значения:

Термин "усилитель всасывания" означает любое вещество, которое обладает эффективностью в плане увеличения всасывания противомикробного средства через слизистую по сравнению с процессом его всасывания при отсутствии указанного агента.

Термин "биосовместимое" означает любое вещество, которое является нетоксичным для животного, подлежащего лечению.

Термин "биополимер" означает биологически совместимый полимер, который может представлять собой природное или синтетическое вещество. Примеры включают каррагенан, ксилан, хитин, хитозан, карбоксиметилцеллюлозу, пектин, полисахариды, полипропиленгликоли, полиэтиленгликоли, полиацетаты, полимолочные кислоты, липосомы, геллановые камеди, комплексы жирных кислот, циклодекстрины, циклоамилозы, клатраты, циклоалкиламилозы и поликсилозу.

"Капмул" используется в контексте настоящего описания для обозначения моно-, ди- или триглицерида С₈-С₁₈ жирной кислоты или смеси таких глицеридов.

Термин "слабо всасываемое противомикробное средство" означает любое противомикробное средство, которое характеризуется низкой биодоступностью в пероральной или другой непарентеральной дозируемой форме, обычно определяемой высокой гидрофильностью и/или ионизирующими свойствами указанного противомикробного средства. Такое противомикробное средство может быть положительно заряженным, отрицательно заряженным, представлять собой цвиттерион или амфифильное соединение.

Термин "пероральное всасывание" используется для описания способа, посредством которого композиции согласно настоящему изобретению доставляются субъекту и активные ингредиенты всасываются в кровь. В типичном случае композиция вводится перорально и противомикробное средство из данной композиции затем проходит через слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта, предпочтительно в кишечнике. Однако могут использоваться другие способы осуществления контакта композиции согласно настоящему изобретению со слизистой оболочкой желудочно-кишечного тракта.

Термин "ион металла" или "катион металла" означает любой положительно заряженный ион металла, который является функциональным для его использования в рамках настоящего изобретения. По существу, катион металла связывается с противомикробным средством и/или биополимером согласно настоящему изобретению. Катион металла может образовывать комплексы, хелатные формы или может связываться ионной связью с противомикробным средством. Примеры катионов металла включают, не ограничиваясь приведенным списком, катионы кальция, калия, магния, железа, меди, цинка, алюминия, марганца, хрома, кобальта, никеля, натрия и их сочетания.

Термин "катионная молекула" означает любую молекулу, содержащую одну или несколько положительно заряженных долей, которые взаимодействуют с образованием ионной связи с противомикробным средством и/или биополимером. Могут также присутствовать отрицательно заряженные доли, хотя это не требуется. Примеры катионных молекул включают катионные полимеры, основные аминокислоты, соли четвертичного аммония, соли аммония и их сочетания.

Термин "катионное связующее" включает и катионы металлов, и катионные молекулы.

Термин "набухаемый" означает, что биополимеры и/или композиции согласно настоящему изобретению обладают способностью набухать или расширяться в процессе их гидратации.

Термин "адгезивный к слизистой" означает любой биополимер, который способен прилипать к слизистой оболочке, в особенности при гидратации.

Термин "ОСТХ" используется в контексте настоящего описания для указания комплекса, включающего цефтриаксон, биополимер и катионное связующее.

Заявленное изобретение обеспечивает способы и композиции для лечения инфекций у людей и других животных (в целом обозначаемых в настоящем описании термином "животные") посредством обеспечения повышенного всасывания перорально вводимых противомикробных средств. В целом, композиции согласно настоящему изобретению включают фармацевтическую композицию для перорального введения человеку или другому животному, содержащую противомикробное средство, биополимер и катионное связующее, которое образует ионную связь, по меньшей мере, с одним представителем пары биополимер и противомикробное средство. Всасывание противомикробных средств значительно повышается в результате использования композиций и способов согласно настоящему изобретению. Не ограничиваясь каким-либо конкретным механизмом действия, можно сказать, что заявленное изобретение позволяет повышать стабильность противомикробного средства и частично нейтрализовать ионный заряд (что особенно существенно для легко ионизируемых цефалоспоринов третьего поколения), тем самым облегчая всасывание этого средства через слизистую оболочку в кишечной стенке. Всасывание указанных противомикробных средств в кишечнике может быть усилено для случая любых пероральных композиций, включающих, например, твердые, жидкие, эмульсионные и суспензионные дозированные формы.

В некоторых вариантах осуществления заявленное изобретение обеспечивает фармацевтическую композицию для пероральной доставки противомикробного средства, включающую (а) биополимер, (b) противомикробное средство, содержащееся внутри или связанное ионной связью с биополимером, и (с) катионное связующее, связанное ионной связью, по меньшей мере, с одним из представителей пары биополимер и противомикробное средство. Такие композиции могут быть приготовлены для перорального дозирования в виде, например, твердых, жидких, эмульсионных или суспензионных форм. Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает способы доставки противомикробных средств терапевтического или профилактического действия в кровоток животного, включающие стадии (а) перорального введения животному фармацевтической композиции, включающей биополимер, эффективное количество противомикробного средства, содержащегося внутри или присоединенного ионной связью к биополимеру, и катионное связующее, связанное ионной связью, по меньшей мере, с одним представителем пары биополимер и противомикробное средство; (b) создание условий для набухания биополимера и его прилипания к слизистой мембране, выстилающей стенку кишечника животного, так что противомикробное средство и, в некоторых вариантах осуществления, катионное связующее, в композиции будет доставляться к выстилающей слизистой оболочке, проникать сквозь стенку кишечника и поступать в кровоток. В предпочтительных способах доставки вводимая фармацевтическая композиция содержит также усилитель всасывания.

В еще других вариантах осуществления заявленное изобретение охватывает способы лечения животного посредством введения указанному животному, при необходимости, (1) фармацевтической композиции, содержащей противомикробное средство, катионное связующее и биополимер, и (2) усилителя всасывания.

Противомикробные средства:

Специалисты в данной области могут легко определить желательное для использования в заявленных композициях и способах противомикробное средство, а также его дозирование при введении. Указанное определение может быть осуществлено с учетом множества факторов, которые включают, не ограничиваясь приведенным списком, природу инфекции, которую предстоит лечить, фармакокинетические и фармакодинамические параметры противомикробного средства, природу и чувствительность инфицирующего микроба, тяжесть инфекции и возраст и историю болезни животного, подлежащего лечению.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения противомикробное средство согласно настоящему изобретению выбирают из группы, состоящей из цефалоспоринов, аминогликозидов, карбапенемов, ингибиторов β-лактамазы, противогрибковых средств, пенициллинов, липопептидов, гликопептидов, монобактамов и оксазолидинонов.

Предпочтительные противомикробные средства согласно настоящему изобретению включают, не ограничиваясь приведенным списком, цефалоспорины, такие как, например, цефтиофур, цефипим, цефиксим, цефоперазон, цефотаксим, цефподоксим, цефтазидим, цефтизоксим, цефтриаксон, цефменоксим, цефозопран, цефпиром и цефклидин. Дополнительно к этому для использования в рамках настоящего изобретения приемлемы MRSA-активные цефалоспорины, которые находятся на стадии разработки, такие как RO 65-5788 (патент США №6232306, включенный в настоящее описание полностью в качестве ссылки), RWJ-54428 (патент США №6025352, включенный в настоящее описание полностью в качестве ссылки), RWJ-333441 (Curr. Opin. Invest. Drugs (2001); 2(2) 209-211, включенный в настоящее описание в качестве ссылки). Кроме того, могут применяться цефалоспорины, такие как описанные в патенте США №6093813 (который включен в настоящее описание в качестве ссылки). Наиболее предпочтительным цефалоспорином является цефтриаксон, такой как описанный в патентной заявке США 09/598089 (опубликована как патент США №6248360) и в заявке США 09/829405.

В других вариантах осуществления изобретения противомикробные средства согласно настоящему изобретению могут быть выбраны из аминогликозидов, таких как, например, амикацин, гентамицин, тобрамицин, полимиксин-В, стрептомицин и канамицин. Указанное средство в некоторых вариантах осуществления может представлять собой глицилклин.

В других предпочтительных вариантах осуществления противомикробные средства, применяемые в заявленном изобретении, представляют собой карбапенемы, такие как, например, один или несколько карбапенемов, выбираемые из группы, состоящей из меропенема, имипенема, МК0826 (Invanz, WO 99/45010, включен в настоящее описание в качестве ссылки), R-115685 (Sankyo, WO 01/02401, включен в настоящее описание в качестве ссылки), J-114870 (Banyu, WO 99/31106, включен в настоящее описание в качестве ссылки) и СР-5068 (Meiji, см. R&D Focus, Feb. 12, 2001; IMS World Publications).

Кроме того, соединения согласно настоящему изобретению могут представлять собой ингибитор β-лактамазы, такой как тазобактам, оксапенем, клавулановая кислота, сублактам или, например, Zosyn^®, который представляет собой сочетание тазобактама и пиперициллина, поставляемого на фармацевтический рынок компанией Wyeth-Ayerst.

Липопептиды, такие как даптомицин, и их аналоги раскрыты в патентных заявках США 09/738742, 09/737908 и 09/739535, включенных полностью в настоящее описание в качестве ссылки.

Дополнительные противомикробные средства, которые также являются предпочтительными, включают гликопептиды, такие как ванкомицин, далбаванцин и оритаванцин, монобактамы, такие как азтреонам или карумонам.

В некоторых вариантах осуществления противомикробные агенты согласно настоящему изобретению включают противогрибковое средство, такое как, например, амфотерицин В, эхинокандины и канциды.

В других вариантах осуществления изобретения предпочтительными являются пенициллины, такие как, например, пиперациллин и амоксициллин.

Наиболее предпочтительными являются цефтриаксон (формула 1) и даптомицин (формула 2). Цефтриаксон представляет собой слабо всасываемый антибиотик и в этой связи до настоящего изобретения он не был пригоден для перорального введения. Молекула цефтриаксона имеет ряд свойственных ей характеристик, которые и могут обусловливать ее слабую пероральную доступность, включая, например, ее полярность и гидрофобность, и тот факт, что она является нестабильной в присутствии кислоты и пептидаз за счет наличия в ней пептидных связей. Соль цефтриаксона формулы 1 является наиболее предпочтительной.

Даптомицин (показан в виде формулы 2) представляет собой липопептид, подробно описанный в патенте США №5912226 (и обозначенный как LY 146032), полностью включенном в настоящее описание в качестве ссылки. Кроме того, предпочтительными являются липопептидные аналоги, такие как описанные в рассматриваемых заявках США 09/738742, 09/737908 и 09/739535, которые полностью включены в настоящее описание в качестве ссылки.

Биополимеры:

Заявленное изобретение может включать любой биополимер, который нетоксичен для животного, подлежащего лечению, и который обеспечивает желательные характеристики фармацевтической композиции. Однако наиболее предпочтительными являются биополимеры, способные к адгезии к слизистой оболочке и/или способные к набуханию. Примеры биополимеров включают, не ограничиваясь приведенным списком, каррагенаны, пектины, хондроитинсульфат, альгинат натрия и/или полиметакриловую кислоту, ксилан, гиалуроновую кислоту, хитин, хитозан, хондроитинсульфат, альгинат натрия, карбоксиметилцеллюлозу, пектин, полисахариды, полипропиленгликоли, полиэтиленгликоли, полиацетаты, липосомы, комплексы жирных кислот, циклодекстрины, циклоамилозы, клатраты, циклоалкиламилозы, поликсилозу и полимолочные кислоты. Наиболее предпочтительными являются каррагенан и пектин.

Каррагенан является общим термином, используемым для описания гидрофильных полисахаридов, экстрагируемых из множества близкородственных видов красных морских водорослей, которые представляют собой линейные молекулы с галактозным остовом с высоким уровнем сульфатации. Имеются три различных типа каррагенана: каппа, ламбда и йота, дифференциацию которых проводят на основании количества 3,6-ангидрогалактозных остатков и количества и расположения сульфатных групп. Например, следующие каррагенаны могут быть получены от компании FMC Biopolymer: Gelcarin^® GP 379 (йота) и Gelcarin^® GP 911 (каппа). Каррагенан может содержать кальций в количестве примерно 3,6 мас.%.

Предпочтительный каррагенан для использования в некоторых композициях согласно настоящему изобретению представляет собой каррагенан с низким содержанием кальция, то есть содержание кальция составляет от примерно 0 до примерно 3 мас.%, более предпочтительно примерно 0-2 мас.%, и наиболее предпочтительно 0,1-1 мас.% кальция. Наиболее предпочтительный каррагенан характеризуется содержанием натрия примерно 0,4% или менее, такой, например, как Viscarin^® XP (FMC Biopolymer). В некоторых композициях, создаваемых с использованием других каррагенанов, происходит нежелательное осаждение активного противомикробного средства. Наиболее предпочтительные композиции включают цефтриаксон в качестве противомикробного средства, каррагенан с низким содержанием кальция, кальций и капмул. ОСТХ2, как видно из примера 2, наиболее предпочтителен.

Катионные связующие:

В заявленном изобретении может использоваться любое катионное связующее, и предпочтительные катионные связующие включают, например, любые положительно заряженные ионы металла или любые заряженные катионные молекулы, такие, например, как кальций, калий, магний, литий, железо, медь, цинк, натрий, алюминий, марганец, хром, кобальт, никель, соли аммония, соли четвертичного аммония, такие как производные бензалкония, производные цетилпиридиния, производные соли додецилтриметиламмония, производные соли тетрадецилтриметиламмония и производные соли цетилтриметиламмония. Кроме того, предпочтительными катионными связующими являются основные аминокислоты, такие как аргинин, лизин и гистидин.

Предпочтительные катионы металлов включают, например, катионы кальция, калия, магния, железа, меди, цинка, алюминия, марганца, хрома, кобальта, никеля и/или натрия. Указанные катионы являются предпочтительными, поскольку каждый из указанных катионов металла характеризуется биологической совместимостью. Однако наиболее предпочтительными являются такие катионы, как цинк и, в особенности, кальций.

Катион металла может ориентироваться относительно биополимера и плохо всасываемого противомикробного средства в соответствии с одним из трех предпочтительных способов. Во-первых, катион металла может связываться с биополимером с образованием комбинации катион-биополимер таким образом, что указанное противомикробное средство содержится внутри указанной ионной комбинации катион-биополимер. Во-вторых, катион металла может образовывать комплекс с противомикробным средством и указанный комплекс катион-противомикробное средство может затем войти внутрь биополимера. В-третьих, катион металла может образовать комплекс с противомикробным средством и затем присоединиться к биополимеру с образованием связки противомикробное средство-катион-биополимер. В случае использования катиона металла в качестве связующего композиции согласно настоящему изобретению могут быть приготовлены как в виде твердой формы (например, в виде таблеток, капсул и др.), так и в виде жидкостей, эмульсий и суспензий. В других вариантах осуществления композиции могут содержать гранулы, которые прессуются в форму таблеток или вводятся в состав капсул.

В случае использования катионной молекулы в качестве связующего (что предпочтительнее, чем катион металла) могут рассматриваться три предпочтительных типа молекул, пригодных для использования. Во-первых, к ним относятся катионные полимеры, включающие, не ограничиваясь приведенным списком, поли(аллиламин), поли-(l-лизин), поли(аргинин) и бромид додецилтриметиламмония. Также могут использоваться полиэтиленимины (первичные, вторичные и третичные). Кроме того, катионные молекулы могут представлять собой соли четвертичного аммония, включающие, не ограничиваясь приведенным списком, производные бензалкония, производные цетилпиридиния, такие как хлориды или бромиды, производные соли додецил-триметиламмония, производные соли тетрадецилтриметиламмония и/или производные соли цетилтриметиламмония.

Липиды

Предпочтительные композиции включают усилитель всасывания, такой как липид, или, альтернативно, включают полимер или противомикробное средство, обладающие липидоподобными свойствами. Так, например, композиции, описанные в примере 7, содержат цетилпиридиний, который, дополнительно к обеспечению положительного заряда, может способствовать приданию композиции липидоподобных свойств, и, в этой связи, желательный эффект может состоять уже в том, что отпадает необходимость добавления липида к композиции.

Обычно используемые усилители всасывания включают, например, липиды, гелуцир, каприновую и каприловую кислоты, олеиновые кислоты, пальмитиновые кислоты, стеариновые кислоты, капмулы, например, CAPMUL MCM 90 (смесь моно- и диглицеридов насыщенных С₈-С₁₀ жирных кислот с моноглицеридом; Abitec, Corp.) или CAPMUL 8210 (аналогичен МСМ, но содержащий примерно 70% моноглицеридов). Капмул является предпочтительным и может входить в состав композиции в любых желательных соотношениях, предпочтительно в соотношении от 12:1 до 1:1 по массе для смеси капмул: ОСТХ. Альтернативно могут использоваться любые известные усилители всасывания, включая любые указанные выше смеси. Предпочтительными являются капмул и гелуцир.

В рамках указанных композиций и способов противомикробное средство и связующее могут присутствовать в определенных предпочтительных молярных соотношениях, хотя указанные соотношения не охватывают все эффективные композиции. Например, если использовать в качестве связующего катион металла, то молярное соотношение противомикробного средства и катиона металла по массе может составлять примерно от 30:1 до 1:5, предпочтительно примерно от 20:1 до 5:1 и, наиболее предпочтительно, примерно 20:1. Дополнительно, молярное соотношение противомикробного средства и биополимера может составлять примерно от 5:1 до 1:5, предпочтительно, примерно 2:1. Альтернативно, если в качестве связующего используют катионную молекулу, то молярное соотношение противомикробного средства и катионной молекулы может составлять примерно от 1:4 до 1:1, предпочтительно примерно от 1:2 до 1:1, составляя, например, 1:2 для вариантов композиции противомикробное средство: аминокислота и 1:1 для вариантов композиции противомикробное средство: цетилпиридиний. Кроме того, в указанном варианте осуществления молярное соотношение противомикробного средства и биополимера может составлять примерно от 5:1 до 1:5, предпочтительно примерно 2:1.

Композиции

Композиции согласно настоящему изобретению изготавливаются для перорального введения животному и предпочтительно они могут представлять собой твердые композиции, такие как таблетки и капсулы. Препараты с пролонгированным высвобождением или препараты с энтеросолюбильной оболочкой также могут быть получены на основе данного изобретения. Для применения в педиатрической и гериатрической практике особенно применимы эмульсии, суспензии, сиропы и жевательные таблетки. Для перорального введения заявленные фармацевтические композиции могут быть, например, в форме таблеток, капсул, суспензий или жидкостей. Композиции предпочтительно имеют вид стандартной дозированной формы, содержащей терапевтически эффективное количество противомикробного средства. Таблетки и капсулы согласно настоящему изобретению могут содержать, в дополнение к активным ингредиентам, традиционные носители, такие как связующие, например аравийская камедь, желатин, поливинилпирролидон, сорбит или трагакант; наполнители, например фосфат кальция, глицин, лактозу, кукурузный крахмал, сорбит или сахарозу; замасливатели, например стеарат магния, полиэтиленгликоль, силикагель или тальк; дезинтеграторы, например картофельный крахмал; вкусовые вещества или красители или приемлемые смачивающие средства. Пероральные жидкие композиции обычно имеют вид водных или масляных растворов, суспензий, эмульсий, сиропов или эликсиров и могут содержать традиционные добавки, такие как суспендирующие агенты, эмульгаторы, неводные агенты, консерванты, красители и вкусовые вещества. В любом случае композиция разрабатывается таким образом, чтобы противомикробное средство могло доставляться через слизистую оболочку в кровоток, предпочтительно через стенки тонкого кишечника.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения заявленные композиции могут включать более чем одно противомикробное средство. Такой вариант особенно приемлем для лечения инфекций, возникающих при инфицировании более чем одним микробным организмом.

При выборе подходящего противомикробного средства для использования в рамках настоящего изобретения следует принимать во внимание ряд факторов, которые включают, например, природу инфицирующего организма, чувствительность (или потенциальную чувствительность) указанного инфицирующего организма к противомикробному средству и множество факторов, относящихся к животному, подлежащему лечению, включающих, например, историю болезни пациента, его возраст, локализацию и тяжесть инфекции и др. Дополнительные факторы, которые следует учитывать, включают фармакокинетические и фармакодинамические свойства противомикробного средства. Пероральные композиции могут быть представлены в виде таких форм, как таблетки, капсулы, пероральные суспензии и пероральные растворы. В пероральных композициях могут использоваться носители, такие как традиционные средства, применяемые для составления композиций, а также включать средства, способствующие пролонгированному высвобождению, а также средства, применяемые для создания форм быстрой доставки.

Предпочтительной формой являются капсулы. Любой материал для получения капсул, известный в технике, может использоваться, в зависимости от желательных характеристик растворимости фармацевтических композиций. Так, например, капсулы могут включать гидроксипропилметилцеллюлозу, смесь полиэтиленгликоля с гидроксипропилметилцеллюлозой, желатин или агар.

Предпочтительно композиции согласно настоящему изобретению изготавливаются с использованием энтеросолюбильных покрытий для предупреждения разложения противомикробного средства под действием кислотности желудочного сока и для оптимизации доставки активного средства в желательный отдел кишечника. Капсулы могут быть покрыты материалами, выбранными в зависимости от желательных характеристик создаваемой капсулы, и могут включать, например, фталат ацетата целлюлозы, фталат гидроксипропилметилцеллюлозы, фталат поливинилацетата, шеллак, метакриловую кислоту и ее сложные эфиры, зеин или другие известные в технике материалы. Материалы, используемые для получения энтеросолюбильных покрытий, могут наноситься с использованием или без использования пластификаторов, таких как ацетилированые глицериды, триэтилцитрат, пропиленгликоль или диэтилфталаты. Предпочтительные материалы для покрытий включают те материалы, которые растворяются при рН 5 или выше. В этой связи, покрывающие оболочки только начинают растворяться, когда они покидают область желудка и поступают в тонкий кишечник. При нанесении толстого слоя покрытия растворение начинается примерно через пятнадцать минут, что позволяет защищенной таким образом капсуле подвергаться распаду лишь при попадании в двенадцатиперстную кишку. Такое покрытые может быть получено с использованием различных полимеров, таких как тримеллитат ацетата целлюлозы (САТ), фталат гидроксипропилметилцеллюлозы (НРМСР), фталат поливинилацетата (PVAP), фталат ацетата целлюлозы (САР) и шеллак, как было описано в статье Хили (Healy, "Enteric Coatings and Delayed Release", Chapter 7 in Drug Delivery to the Gastrointestinal Tract, editors Hardy et al., Ellis Horwood, Chichester, 1989). Для покрытий на основе сложных эфиров целлюлозы приемлемая толщина такого покрытия составляет 200-250 мкм.

Особенно предпочтительными материалами являются метилметакрилаты или сополимеры метакриловой кислоты и метилметакрилата. Такие материалы доступны под торговой маркой "полимеры Эудрагит" (EUDRAGIT^TM (Rohhm Pharma, Darmstadt, Germany)). Эудрагиты представляют собой сополимеры метакриловой кислоты и метилметакрилата. Предпочтительные композиции создаются на основе EUDRAGIT L30-D55, EUDRAGIT L1W-55, EUDRAGIT^TM L100 и EUDRAGIT^TM S100. EUDRAGIT L30-D55 и EUDRAGIT L1W-55 растворяются при рН ≥ 5,5. EUDRAGIT^TM L100 растворяется при рН 6 и выше и содержит 48,3% единиц метакриловой кислоты на 1 г сухого вещества; EUDRAGIT^TM S100 растворяется при рН 7 и выше и содержит 29,2% единиц метакриловой кислоты на 1 г сухого вещества. Предпочтительные покрытия для композиций основаны на комбинации EUDRAGIT^TM L100 и EUDRAGIT^TM S100 в диапазоне соотношений от 100 частей L100:0 частей S100 до 20 частей L100:80 частей S100. Наиболее предпочтительный диапазон соотношений составляет от 70 частей L100:30 частей S100 до 80 частей L100:20 частей S100. По мере повышения значения рН, при котором покрывающая оболочка начинает растворяться, толщина ее, необходимая для осуществления специфической доставки в ободочную кишку, уменьшается. Для композиций, в которых уровень соотношения EUDRAGIT^TM L100:S100 высок, предпочтительной является толщина покрытия примерно 150-200 мкм. Указанная величина эквивалентна весу покрытия примерно 70-110 мг для капсулы размера 0. В случае покрытий, в которых уровень соотношения EUDRAGIT^TM L100:S100 низок, предпочтительная толщина покрытия составляет 80-120 мкм, что эквивалентно весу покрытия от 30 до 60 мг для капсулы размера 0.

Наиболее предпочтительным для доставки в двенадцатиперстную кишку является EUDRAGIT^TM L30-D55 (то есть, растворимый при рН ≥ 5,5 и меньше, чем 6,8).

Вводимая доза в значительной степени зависит от состояния здоровья и размеров субъекта, подлежащего лечению, от способа и частоты введения, чувствительности патогена к конкретному выбранному соединению, вирулентности инфекции и других факторов. Указанный подход, однако, представляет собой рутинную процедуру для лечащего врача, который руководствуется общими принципами лечения, известными в практике применения противомикробных средств. Другим фактором, влияющим на определение точного режима дозирования, помимо природы инфекции и конкретных характеристик индивидуума, подлежащего лечению, является молекулярная масса соединения. Предпочтительные дозировки, например в случае введения композиций с цефтриаксоном, могут составлять от примерно 0,25 до примерно 8 г в день, более предпочтительно от примерно 2 до примерно 4 грамм в день. Интервалы дозирования могут быть определены специалистами в данной области и могут составлять, например, от 6 часов между введением каждой дозы до 24 часов между введением каждой дозы.

Предпочтительные дозировки в случае введения композиций с даптомицином согласно настоящему изобретению находятся, например, в диапазоне от примерно 2 до примерно 15 мг/кг в день, более предпочтительно примерно 8-10 мг/кг в день.

Композиции согласно настоящему изобретению полезны при использовании в методах лечения субъектов, имеющих инфекцию. Термин "лечение" используется для обозначения как предотвращения инфекции, так и борьбы с установившейся инфекцией в случае, когда животное-хозяин уже стало инфицированным. Способы согласно настоящему изобретению включают введение человеку или другому животному терапевтически или профилактически эффективного количества противомикробного средства. Термин "терапевтически эффективное количество" обозначает количество противомикробного средства, достаточное для предупреждения начала, облегчения симптомов или остановки развития микробной инфекции. Композиции согласно настоящему изобретению могут вводиться в виде однократной дневной дозы или в виде множественных доз в день. Режим лечения может потребовать введения препарата в течение длительных периодов времени, например в течение нескольких дней или в течение нескольких недель. Количество вводимой дозы или общее вводимое количество зависит от таких факторов, как природа и тяжесть инфекции, возраст и общее состояние здоровья пациента, толерантность пациента к противомикробному средству и микроорганизму или микроорганизмам, участвующим в инфекции. Так, например, в некоторых вариантах осуществления композиции согласно настоящему изобретению могут использоваться для лечения инфекций дыхательных путей, кожи и инфекций мягких тканей, инфекций мочевых путей, синусита, заболеваний, передающихся половым путем, эндокардита, бактериемии, остеомиелита, септицемии и болезни Лайма.

Заявленное изобретение в некоторых вариантах его осуществления относится к способу лечения животного, включающему стадии (1) введения животному фармацевтической композиции, содержащей биополимер, противомикробное средство, катионное связующее и (2) усилитель всасывания. В других вариантах осуществления заявленное изобретение относится к способам лечения животного, включающим введение животному фармацевтической композиции, включающей биополимер, противомикробное средство, катионное связующее и усилитель всасывания.

Приведенные ниже примеры не направлены на ограничение, а служат лишь целям дальнейшего пояснения различных вариантов осуществления заявленного изобретения.

Примеры:

1. Получение ОСТХ1

Примерно 400 мг каррагенана добавляют к 80 мл водного раствора при температуре приблизительно 55°С. Затем указанный раствор перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре до тех пор, пока каррагенан по существу полностью набухнет. Далее готовят водный раствор, содержащий ионы Са²⁺, путем растворения 44,5 мг (0,33 моль) хлорида кальция в 10 мл воды. Водный раствор СТХ готовят посредством растворения 1,0 г натрий-цефтриаксона в 10 мл воды. Все количество указанных растворов СТХ и CaCl₂ одновременно добавляют по каплям к раствору CG (каррагенана). Полученную дисперсию центрифугируют и супернатант удаляют с последующей лиофилизацией досуха. Полученная композиция содержит: каррагенан - 0,4 г (27,7%), цефтриаксон - 1 г (69,2%), хлорид кальция - 0,0445 г (3,1%) - и может быть перемолота с получением тонкоизмельченного порошка.

2. Получение ОСТХ2

Готовят водный раствор хлорида кальция путем растворения приблизительно 0,0114 г CaCl₂ в 80 мл водного раствора. Примерно 400 мг каррагенана с низким содержанием кальция (<0,4% Ca⁺⁺) подвергают гидратации в растворе CaCl₂. Затем растворяют 1,0 г цефтриаксона в 20 мл воды и добавляют к указанному раствору при комнатной температуре. Полученная композиция содержит 69,2% цефтриаксона, 28,4% каррагенана с низким содержанием кальция и 0,7% CaCl₂.

3. Получение комплекса CTX-ZN-CG

Примерно 400 мг каррагенана добавляют к 80 мл водного раствора, содержащего 1,0 г (1,67 моль) цефтриаксона. Затем полученный раствор перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре до того момента, когда каррагенан по существу полностью набухнет с образованием цефтриаксон-каррагенанового гидрогеля. Далее готовят водный раствор, содержащий ионы цинка, посредством растворения 45 мг (0,33 моль) хлорида цинка в 20 мл воды. Затем весь объем указанного раствора добавляют по каплям в гидрогель или суспензию цефтриаксон-каррагенана. После этого полученный комплекс перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре в течение 2 часов. В результате этого образуется гелеобразный комплекс цефтриаксон-цинк-каррагенан. Затем этот цефтриаксон-цинк-каррагенановый гель прямо в набухшем состоянии подвергают лиофилизации. В результате получают примерно 1,4 грамма комплекса цефтриаксон-цинк-каррагенан.

Примерно 40 мг СТХ экв./кг комплекса цефтриаксон-цинк-каррагенан суспендируют в воде и в/д вводят четырем крысам вместе с 0,2 мл капмула в расчете на каждую крысу (весом примерно 300 г). В определенные моменты времени отбирают у каждой крысы по 0,6 мл крови и центрифугируют. Затем примерно 0,2 мл кровяной плазмы анализируют на наличие СТХ с помощью ВЭЖХ. Полученные результаты представлены ниже в таблице 1:

4. Получение комплекса СТХ-ARG-CG

Примерно 582 мг (3,34 моль) аргинина растворяют в 50 мл дистиллированной воды. Дополнительно примерно 1,0 грамм (1,67 моль) цефтриаксона растворяют в отдельно взятом объеме 50 мл дистиллированной воды. Раствор, содержащий аргинин, с помощью 1 н. HCl доводят до значения рН 6,0. После этого раствор цефтриаксона добавляют к раствору аргинина и перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре в течение 1 часа с образованием раствора цефтриаксон-аргинина. К указанному раствору цефтриаксон-аргинина добавляют примерно 400 мг каррагенана и полученный раствор перемешивают с помощью магнитной мезалки при комнатной температуре в течение 2 часов. При этом образуется комплекс цефтриаксон-аргинин-каррагенан, который прямо в набухшем состоянии подвергают лифилизации, получая в итоге примерно 1,84 г лиофильно высушенного комплекса.

Примерно 40 мг СТХ экв./кг описанного вьше комплекса цефтриаксон-аргинин-каррагенан суспендируют в воде и в/д вводят вместе с 0,2 мл капмула четырем крысам. В определенные моменты времени отбирают у каждой крысы по 0,6 мл крови и центрифугируют. Затем примерно 0,2 мл кровяной плазмы анализируют на наличие СТХ с помощью ВЭЖХ. Полученные результаты представлены ниже в таблице 2:

5. Получение комплекса CTX-LYS-CG

Примерно 610 мг (3,34 моль) личина растворяют в 50 мл дистиллированной воды. Дополнительно примерно 1,0 грамм (1,67 моль) цефтриаксона растворяют в отдельно взятом объеме 50 мл дистиллированной воды. Раствор, содержащий аргинин, с помощью 1 н. HCl доводят до значения рН 6,0. После этого раствор цефтриаксона добавляют к раствору лизина и перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре в течение 1 часа с образованием раствора цефтриаксон-лизина. К указанному раствору цефтриаксон-лизина добавляют примерно 400 мг каррагенана и полученный раствор перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре в течение 2 часов. При этом образуется гидрогель цефтриаксон-лизин-каррагенана. Указанный гидрогель затем прямо в набухшем состоянии подвергают лиофилизации, получая в итоге примерно 1,92 г лиофильно высушенного комплекса.

Примерно 40 мг СТХ экв./кг описанного выше комплекса цефтриаксон-лизин-каррагенан суспендируют в воде и в/д вводят вместе с 0,2 мл капмула четырем крысам. В определенные моменты времени отбирают у каждой крысы по 0,6 мл крови и центрифугируют. Затем примерно 0,2 мл кровяной плазмы анализируют на наличие СТХ с помощью ВЭЖХ. Полученные результаты представлены ниже в таблице 3:

6. Получение комплекса СТХ-HIS-CG

Примерно 518,4 мг (3,34 моль) гистидина растворяют в 50 мл дистиллированной воды. Дополнительно примерно 1,0 грамм (1,67 моль) цефтриаксона растворяют в отдельно взятом объеме 50 мл дистиллированной воды. Раствор, содержащий гистидин, с помощью 1 н. HCl доводят до значения рН 5,5. Далее раствор цефтриаксона добавляют к раствору гистидина и перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре в течение 1 часа с образованием раствора комплекса цефтриаксон-гистидин. К указанному раствору цефтриаксон-гистидина добавляют примерно 400 мг каррагенана и перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре в течение 2 часов. После завершения перемешивания в гидрогеле образуется белая суспензия. Указанный гидрогель цефтриаксон-гистидин-каррагенана прямо в набухшем состоянии подвергают быстрой лиофилизации с использованием смеси сухой лед-ацетон. В итоге получают примерно 1,75 г продукта.

7. Получение комплекса СТХ-СР-CG

Примерно 210 мг (0,62 моль) сыпучего хлорида цетилпиридиния растворяют в 50 мл дистиллированной воды. Дополнительно примерно 378 мг (0,62 моль) цефтриаксона растворяют в отдельно взятом объеме 50 мл дистиллированной воды. Далее раствор цефтриаксона добавляют к раствору хлорида цетилпиридиния и перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре в течение 1 часа с образованием раствора цефтриаксон-хлорида цетилпиридиния. К указанному раствору цефтриаксон-хлорида цетилпиридиния добавляют примерно 400 мг каррагенана и полученный раствор перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре в течение 2 часов. При этом образуется гидрогелевый комплекс цефтриаксон-хлорид цетилпиридиния-каррагенан. Указанный комплекс затем подвергают лиофилизации, получая в итоге примерно 0,86 г лиофильно высушенного комплекса.

Примерно 40 мг СТХ экв./кг описанного выше комплекса цефтриаксон-хлорид цетилпиридиния-каррагенан суспендируют в воде и в/д вводят без капмула четырем крысам. В определенные моменты времени отбирают у каждой крысы по 0,6 мл крови и центрифугируют. Затем примерно 0,2 мл кровяной плазмы анализируют на наличие СТХ с помощью ВЭЖХ. Полученные результаты представлены ниже в таблице 4.

8. Получение СТХ-Ca-CG

400 мг каррагенана (CG) добавляют в 80 мл дистиллированной воды при 50°С и перемешивают до полной гидратации. В полученный раствор CG одновременно по каплям добавляют 10 мл раствора цефтриаксона и 10 мл раствора CaCl₂ в различных концентрациях и дополнительно перемешивают 30 минут при температуре 50°С. Образовавшуюся смесь CTX-Ca-CG центрифугируют при 5000 об/мин в течение 10 минут и супернатант лиофилизируют. Количество СТХ в композиции анализируют с помощью спектроскопии в УФ и видимом свете (λмакс - 272 нм).

9. Получение СТХ-Ca-PT

400 мг пектина (PT) добавляют в 80 мл дистиллированной воды при 50°С и перемешивают до полной гидратации. В полученный раствор РТ одновременно по каплям добавляют 10 мл раствора цефтриаксона и 10 мл раствора CaCl₂ в различных концентрациях и дополнительно перемешивают 30 минут при температуре 50°С. Образовавшийся CTX-Ca-РТ лиофилизируют. Количество СТХ в композиции анализируют с помощью спектроскопии в УФ в видимом свете (λмакс - 272 нм).

Внутривенное введение крысам

Самцов крыс линии Sprague Dawley весом 250-300 г, имеющих свободный доступ к воде, выдерживают без пищи в течение примерно 18 часов до проведения эксперимента. Затем указанных крыс анестезируют с использованием 5,0 мг/100 г пентобарбитала посредством внутрибрюшинной инъекции. Цефтриаксон растворяют в дистиллированной воде до достижения конечной концентрации 20 мг/кг и инъецируют в яремную вену. Пробы крови отбирают с помощью катетера, вставленного в яремную вену, через определенные интервалы времени.

Внутридуоденальное введение крысам

Для определения всасывания через кишечник самцов крыс линии Sprague Dawley весом 250-300 г, имеющих свободный доступ к воде, выдерживают без пищи в течение примерно 18 часов до проведения эксперимента. Затем указанных крыс анестезируют и поддерживают с использованием внутрибрюшинной инъекции смеси кетамин/ксилазин ((60 мг/кг)/(80 мг/кг)). Тонкий кишечник вскрывают посредством срединного разреза брюшины. Небольшой разрез делают на желудке для введения полиэтиленовой трубки (внутренний диаметр 0,76 мм, наружный диаметр 1,22 мм; Clay Adams) в направлении двенадцатиперстной кишки, которую закрывают на открытом конце стопором для предупреждения дренажа раствора лекарственного средства из двенадцатиперстной кишки. Цефтриаксон и пероральные композиции СТХ растворяют в дистиллированной воде до достижения конечной концентрации 40 мг СТХ экв./кг и инъецируют в двенадцатиперстную кишку с помощью трубки. Затем в двенадцатиперстную кишку совместно вводят при помощи внутридуоденальной трубки 0,2 мл смеси моно- и диглицеридов (капмул). Пробы крови отбирают с помощью шприца с гепарином через катетер, вставленный в яремную вену, через определенные интервалы времени.

Анализ цефтриаксона

Концентрацию цефтриаксона в плазме определяют методом ВЭЖХ. Пробы крови центрифугируют в течение 5 минут при 5000 об/мин и отбирают в микротрубку 0,2 мл плазмы. 0,2 мл плазмы разбавляют 0,2 мл дистиллированной воды и затем добавляют 0,8 мл ацетонитрила для удаления белка. Полученные суспензии центрифугируют в течение 10 минут при 12000 об/мин и 50 мкл прозрачного супернатанта используют для ВЭЖХ анализа. Данные, полученные при в/в и в/д введении, анализируют с использованием программы Pharsight Winnonlin ver.3.0 с получением значений С_МАКС, Т_МАКС, AUC_{0-4 часа} и AUC_inf на основании кривых зависимости концентрации в плазме от времени. Процент биосовместимости вычисляют следующим образом:

%БС = (AUC в/д / AUC в/в) × (Доза в/в / Доза в/д) × 100

Пример 10

Концентрация цефтриаксона в плазме крыс, определяемая с течением времени после внутридуоденального (в/д) введения комплекса цефтриаксон-кальций-каррагенан

Примерно 40 мг цефтриаксона (СТХ) экв./кг комплекса, описанного в примере 1, суспендируют в воде и вводят в/д вместе с 0,2 мл капмула (усилителя всасывания) четырем крысам. Через определенные интервалы времени у каждой крысы отбирают 0,6 мл крови и центрифугируют. Затем примерно 0,2 мл плазмы анализируют на присутствие СТХ с использованием метода ВЭЖХ. Полученные результаты представлены ниже в таблице 7.

Пример 11

Концентрация цефтриаксона в плазме крыс, определяемая с течением времени после внутридуоденального (в/д) введения СТХ с капмулом в качестве контроля

В качестве контрольного варианта примерно 40 мг/кг СТХ вводят в/д совместно с 0,2 мл капмула четырем крысам. (См. Chemotherapy 34: 77-84 (1988)). Через определенные интервалы времени у каждой крысы отбирают 0,6 мл крови и центрифугируют. Затем примерно 0,2 мл плазмы анализируют на наличие СТХ с использованием метода ВЭЖХ. Полученные результаты представлены ниже в таблице 8.

Пример 12

Концентрация цефтриаксона в плазме крыс, определяемая с течением времени после в/в введения

С целью сравнения примерно 20 мг/кг СТХ вводят (в/в) четырем крысам. Через определенные интервалы времени у каждой крысы отбирают 0,6 мл крови и центрифугируют. Затем примерно 0,2 мл плазмы анализируют на наличие СТХ с использованием метода ВЭЖХ. Полученные результаты представлены ниже в таблице 9.

Пример 13

Получение комплекса меропенем-кальций-каррагенан

Каррагенан подвергают гидратации в воде при температуре 50°С или выше. Далее готовят водный раствор, содержащий ионы Са²⁺, путем растворения хлорида кальция в воде. Аналогичным образом готовят раствор меропенема путем добавления меропенема в воду. Затем раствор меропенема и раствор кальция одновременно добавляют к раствору каррагенана. Полученный раствор комплекса меропенем-кальций-каррагенан лиофилизируют.

Концентрация меропенема в плазме у крыс, определяемая с течением времени после внутридуоденального введения комплекса меропенем-кальций-каррагенан

Меропенем вводят в виде раствора инфузией через внутридуоденальный катетер с последующими введением 0,2 мл капмула перорально и промывкой солевым раствором. Композиция с носителем представляет собой меропенем в кальций-каррагенане с конечной концентрацией примерно 55 мас.% меропенема. Двум крысам вводят указанную дозу через дуоденальный катетер и отбирают пробы плазмы через 4 часа после введения дозы. С целью сравнения используют контрольную группу, которая получает меропенем, разведенный по инструкциям производителя, инфузией в виде раствора через внутридуоденальный катетер с последующим промыванием солевым раствором. Двум крысам, не получавшим пищи, вводят указанные дозы через дуоденальный катетер и через 4 часа после введения дозы отбирают пробы плазмы. Полученные результаты показывают, что меропенем не всасывается и концентрация его в крови остается ниже определяемых значений в случае приготовления средства в соответствии с известными в технике способами. Третья крыса скончалась еще до введения дозы, возможно под воздействием анестезии, необходимой для проведения хирургического вмешательства. Крыса №1 скончалась через 4 часа, возможно из-за воздействия длительной анестезии и условий отбора проб.

Меропенем быстро всасывается и концентрация его достигает пика уже в пробах, отобранных в первую временную точку (15 минут). В/в дозировка (при изучении в динамике) позволяет вычислить количество поглощенной фракции (F%). Значения AUC, равные 1,4 и 5,4 мкг·час/мл, позволяют считать значение F% при пероральном введении < 5%, что указывант на то, что в/в введение дозы в 10 мг/кг будет генерировать значение AUC > 30 мкг·час/мл.

Приведенные данные показывают, что меропенем быстро всасывается и достигает пиковых концентраций уже в пробах, отобранных в первую временную точку (15 минут). При осуществлении в/в введения дозы становится возможным подсчитать уровень поглощенной дозы. Значения AUC в 1,4 и 5,4 мкг·час/мл позволяют считать значение F% при пероральном введении < 5%, что указывает на то, что в/в введение дозы в 10 мг/кг будет генерировать значение AUC > 30 мкг·час/мл. Дальнейшие испытания позволят исследовать всасывание одного меропенема и дополнительных его композиций.

Пример 14

Даптомицин

Примерно 400 мг каррагенана добавляют к 80 мл водного раствора, содержащего 1,0 г (0,62 ммоль) даптомицина. Полученный раствор затем перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре до того момента, когда каррагенан по существу полностью набухнет, с образованием гидрогеля даптомицин-каррагенан. Далее готовят водный раствор, содержащий ионы кальция, посредством растворения 18,23 мг (0,125 ммоль) хлорида кальция в 20 мл воды. Затем весь указанный водный раствор добавляют по каплям к гидрогелю даптомицин-каррагенана или к суспензии. Затем перемешивают указанный комплекс с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре в течение 2 часов. Это приводит к образованию геля комплекса даптомицин-Са-каррагенан. Указанный гель даптомицин-Са-каррагенана затем лиофилизируют прямо из набухшего состояния. См. фиг.2.

Результаты:

Пример 15

Получение азтреонам-Арг-CG

Примерно 400 мг каррагенана добавляют к 80 мл водного раствора при температуре примерно 50°С. Полученный раствор затем перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре до того момента, когда каррагенан по существу полностью набухнет. Далее готовят водный раствор, содержащий аргинин, посредством растворения 240 мг (0,33 моль) аргинина в 10 мл воды. Водный раствор азтреонама готовят посредством растворения 120 мг азтреонама в 10 мл воды. Весь указанный объем растворов азтреонама и CaCl₂ одновременно добавляют по каплям к раствору гидрогеля CG. Полученную дисперсию центрифугируют и удаляют супернатант последующей лиофилизацией досуха. Полученная в результате композиция содержит 7,57 мг азтреонама/10 мг композиции и может быть перемолота с получением тонкоизмельченного порошка.

Пример 16

Получение пиперициллин-CG-Ca

Примерно 400 мг каррагенана добавляют к 80 мл водного раствора при температуре примерно 50°С. Полученный раствор затем перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре до того момента, когда каррагенан по существу полностью набухнет. Далее готовят водный раствор, содержащий ионы Са²⁺, посредством растворения 54,5 мг (0,37 ммоль) хлорида кальция в 10 мл воды. Водный раствор пиперициллина готовят посредством растворения 1 мг (1,85 ммоль) пиперициллина в 10 мл воды. Весь указанный объем растворов пиперициллина и CaCl₂ одновременно добавляют по каплям к раствору гидрогеля CG. Полученную дисперсию центрифугируют и удаляют супернатант последующей лиофилизацией досуха. 10 мг полученной в результате композиции содержат 6,88 мг пиперициллина.

Пример 17

Получение комплекса ванкомицин-CG-Ca

Примерно 400 мг каррагенана добавляют к 80 мл водного раствора при температуре примерно 50°С. Полученный раствор затем перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре до того момента, когда каррагенан по существу полностью набухнет. Далее готовят водный раствор, содержащий ионы Са²⁺, посредством растворения 20 мг (0,14 ммоль) хлорида кальция в 10 мл воды. Водный раствор ванкомицина готовят посредством растворения 1 г (0,67 ммоль) ванкомицина в 10 мл воды. Весь указанный объем растворов ванкомицина и CaCl₂ одновременно добавляют по каплям к раствору гидрогеля CG. Полученную дисперсию центрифугируют и удаляют супернатант последующей лиофилизацией досуха. 10 мг полученной в результате композиции содержат 3,62 мг ванкомицина.

Пример 18

Получение комплекса амикацин-CG-Ca

Примерно 400 мг каррагенана добавляют к 80 мл водного раствора при температуре примерно 50°С. Полученный раствор затем перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре до того момента, когда каррагенан по существу полностью набухнет. Далее готовят водный раствор, содержащий ионы Са²⁺, посредством растворения 50 мг хлорида кальция в 10 мл воды. Водный раствор амикацина готовят посредством растворения 1 г амикацина в 10 мл воды. Весь указанный объем растворов амикацина и CaCl₂ одновременно добавляют по каплям к раствору гидрогеля CG. Указанную дисперсию центрифугируют и удаляют супернатант последующей лиофилизацией досуха. Полученная композиция содержит 6,9 мг амикацина/10 мг композиции.

Пример 19

Получение комплекса амоксациллин-CG-Ca

Примерно 400 мг каррагенана добавляют к 80 мл водного раствора при температуре примерно 50°С. Полученный раствор затем перемешивают с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре до того момента, когда каррагенан по существу полностью набухнет. Далее готовят водный раствор, содержащий ионы Са²⁺, посредством растворения 69,98 мг (0,48 ммоль) хлорида кальция в 10 мл воды. Водный раствор амоксациллина готовят посредством растворения 0,25 мг (0,6 ммоль) амоксациллина в 10 мл воды. Весь указанный объем растворов амоксациллина и CaCl₂ одновременно добавляют по каплям к раствору гидрогеля CG. Полученную дисперсию центрифугируют и удаляют супернатант последующей лиофилизацией досуха. 10 мг полученной в результате композиции содержат 3,47 мг амоксациллина.

Несмотря на то, что настоящее изобретение было конкретно проиллюстрировано и описано со ссылками на некоторые предпочтительные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что возможны различные по форме и в деталях способы его осуществления без отступления от духа и объема настоящего изобретения, которые определяются прилагаемой формулой изобретения.