Системы для лечения легочных инфекций - RU2657510C2

Чертежи

Показать все 14 чертежа(ей)

Описание

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

По настоящей заявке испрашивается приоритет предварительной заявки на патент США № 61/649830, поданной 21 мая 2012, и настоящим включенной в данное описание посредством ссылки во всей своей полноте.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Определенные технологии, подходящие для введения посредством ингаляции, используют липосомы, и липидные комплексы обеспечивают длительный терапевтический эффект лекарственного средства в легком. Эти технологии также обеспечивают пролонгированное действие лекарственного средства и возможность нацеливать и усиливать поглощение лекарственного средства в очаге поражения.

Ингаляционная доставка липосом осложняется их чувствительностью к индуцированному сдвигом стрессу во время распыления, который может привести к изменению в физических характеристиках (например, удержание, размер). Однако, пока изменения в характеристиках являются воспроизводимыми и соответствуют критериям переносимости, они не обязательно исключают возможность фармацевтической разработки.

У пациентов с муковисцидозом (CF) присутствует густая слизь и/или выделения мокроты в легких, частые сопутствующие инфекции и биопленки, возникающие вследствие формирования бактериальных колоний. Все эти жидкости и вещества создают барьеры для эффективного нацеливания на инфекции аминогликозидов. Составы липосомальных аминогликозидов могут быть полезными для борьбы бактериальными биопленками.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение предоставляет способы для лечения различных легочных инфекций, включая микобактериальные инфекции (например, легочные инфекции, вызванные нетуберкулезной микобактерией, также упоминаемые в настоящем описании как нетуберкулезные микобактериальные инфекции (NTM)), посредством предоставления систем для доставки аэрозольных липосомальных составов посредством ингаляции. Например, системы и способы, представленные в настоящем описании, могут применяться для лечения легочных нетуберкулезных микобактериальных инфекций, таких как легочные инфекции M. avium, M. avium subsp. hominissuis (MAH), M. abscessus, M. chelonae, M. bolletii, M. kansasii, M. ulcerans, M. avium, M. avium complex (MAC) (M. avium и M. intracellulare), M. conspicuum, M. kansasii, M. peregrinum, M. immunogenum, M. xenopi, M. marinum, M. malmoense, M. marinum, M. mucogenicum, M. nonchromogenicum, M. scrofulaceum, M. simiae, M. smegmatis, M. szulgai, M. terrae, комплекс M. terrae, М. haemophilum, M. genavense, M. gordonae, M. ulcerans, M. fortuitum или M. fortuitum complex (M. fortuitum и М.chelonae).

В одном из аспектов настоящее изобретение предоставляет систему для лечения или обеспечения профилактики против легочной инфекции. В одном из вариантов осуществления система содержит фармацевтический состав, содержащий аминогликозид, находящийся в липосомальном комплексе, при этом состав представляет собой дисперсию (например, липосомальный раствор или суспензию), при этом липидный компонент липосомы состоит из электрически нейтральных липидов, и распылитель, который создает аэрозоль из фармацевтического состава со скоростью, превышающей около 0,53 г в минуту. В одном из вариантов осуществления масс-медианный аэродинамический диаметр (MMAD) аэрозоля составляет менее чем около 4,2 мкм, в соответствии с измеренным с помощью каскадного импактора Андерсона (ACI), от около 3,2 мкм до около 4,2 мкм, в соответствии с измеренным с помощью ACI, или менее чем около 4,9 мкм, в соответствии с измеренным с помощью импактора следующего поколения (NGI), или от около 4,4 мкм до около 4,9 мкм, в соответствии с измеренным с помощью NGI.

В другом варианте осуществления система для лечения или обеспечения профилактики против легочной инфекции содержит фармацевтический состав, содержащий аминогликозид, находящийся в липосомальном комплексе, при этом композиция представляет собой дисперсию (например, липосомальный раствор или суспензию), при этом липидный компонент липосомы состоит из электрически нейтральных липидов, и распылитель, который создает аэрозоль из фармацевтического состава со скоростью, превышающей около 0,53 г в минуту. Доля мелких частиц (FPF) аэрозоля составляет около 64% или более, в соответствии с измеренным с помощью каскадного импактора Андерсона (ACI), или около 51% или более, в соответствии с измеренным с помощью импактора следующего поколения (NGI).

В одном из вариантов осуществления в настоящем описании представлена система, содержащая фармацевтический состав, содержащую аминогликозид. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин, апрамицин, арбекацин, астромицин, капреомицин, дибекацин, фрамицетин, гентамицин, гигромицин B, изепамицин, канамицин, неомицин, нетилмицин, паромомицин, родестрептомицин, рибостамицин, сизомицин, спектиномицин, стрептомицин, тобрамицин, вердамицин, или комбинацию указанного. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин. В другом варианте осуществления аминогликозид выбирается как один из аминогликозидов, приведенных ниже в таблице A, или как их комбинация.

Фармацевтические составы, предоставленные в настоящем описании, представляют собой дисперсии липосом (то есть, липосомальные дисперсии или водные липосомальные дисперсии, которые могут являться липосомальными растворами или липосомальными суспензиями). В одном из вариантов осуществления липидный компонент липосом состоит, по существу, из одного или более электрически нейтральных липидов. В еще одном варианте осуществления электрически нейтральный липид содержит фосфолипид и стерин. В еще одном варианте осуществления фосфолипид представляет собой дипальмитоилфосфатидилхолин (DPPC), и стерин представляет собой холестерин.

В одном из вариантов осуществления соотношение липида и лекарственного средства фармацевтического состава аминогликозида (аминогликозидный липосомальный раствор или суспензия) составляет около 2:1, около 2:1 или меньше, около 1:1, около 1:1 или меньше, или около 0,7:1.

В одном из вариантов осуществления аэрозольный состав аминогликозида после распыления,

имеет размер капель аэрозоля, составляющий от около 1 мкм до около 3,8 мкм, от около 1,0 мкм до около 4,8 мкм, от около 3,8 мкм до около 4,8 мкм, или от около 4,0 мкм до около 4,5 мкм. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин. В еще одном варианте осуществления амикацин представляет собой сульфат амикацина.

В одном из вариантов осуществления от около 70% до около 100% аминогликозида, присутствующего в композиции, находится в липосомальном комплексе, то есть, например, инкапсулировано во множестве липосом, до начала распыления. В еще одном варианте осуществления аминогликозид выбирается из аминогликозидов, представленных в таблице A. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин. В еще одном варианте осуществления от около 80% до около 100% амикацина находится в липосомальном комплексе, или от около 80% до около 100% амикацина инкапсулировано во множестве липосом. В другом варианте осуществления, до распыления, от около 80% до около 100%, от около 80% до около 99%, от около 90% до около 100%, от около 90% до около 99%, или от около 95% до около 99% аминогликозида, присутствующего в составе, находится в липосомальном комплексе до распыления.

В одном из вариантов осуществления процент находящегося в липосомальном комплексе (также называемого в настоящем документе "липосомально связанным") аминогликозида после распыления составляет от около 50% до около 80%, от около 50% до около 75%, от около 50% до около 70%, от около 55% до около 75% или от около 60% до около 70%. В еще одном варианте осуществления аминогликозид выбирается из аминогликозидов, представленных в таблице A. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин. В еще одном варианте осуществления амикацин представляет собой сульфат амикацина.

В другом аспекте настоящее изобретение предоставляет способы для лечения или обеспечения профилактики против легочной инфекции. В одном из вариантов осуществления легочная инфекция представляет собой легочную инфекцию, вызываемую грамотрицательной бактерией (также называемую в настоящем описании грамотрицательной бактериальной инфекцией). В одном из вариантов осуществления легочная инфекция представляет собой инфекцию Pseudomonas, например, инфекцию Pseudomonas aeruginosa. В другом варианте осуществления легочная инфекция вызывается одной из разновидностей Pseudomonas, представленных ниже в таблице B. В одном из вариантов осуществления пациент подвергается лечению микобактериальной инфекции легкого с применением одной из систем, предоставленных в настоящем описании. В еще одном варианте осуществления микобактериальная легочная инфекция представляет собой нетуберкулезную микобактериальную легочную инфекцию, легочную инфекцию Mycobacterium abscessus или легочную инфекцию Mycobacterium avium complex. В один или более предшествующих вариантов осуществления пациент является пациентом с муковисцидозом.

В одном из вариантов осуществления пациент с муковисцидозом подвергается лечению от легочной инфекции с применением одной из систем, предоставленных в настоящем описании. В еще одном варианте осуществления легочная инфекция вызывается Mycobacterium abscessus, Mycobacterium avium complex или P. aeruginosa. В другом варианте осуществления легочная инфекция вызывается нетуберкулезной микобактерией, выбранной из M. avium, M. avium subsp. hominissuis (MAH), M. abscessus, M. chelonae, M. bolletii, M. kansasii, M. ulcerans, M. avium, M. avium complex (MAC) (M. avium и M. intracellulare), M. conspicuum, M. kansasii, M. peregrinum, M. immunogenum, M. xenopi, M. marinum, M. malmoense, M. marinum, M. mucogenicum, M. nonchromogenicum, M. scrofulaceum, M. simiae, M. smegmatis, M. szulgai, M. terrae, M. terrae complex, М. haemophilum, M. genavense, M. gordonae, M. ulcerans, M. fortuitum или M. fortuitum complex (M. fortuitum и М.chelonae), или комбинации указанного.

В другом аспекте предоставляется способ для лечения или обеспечения профилактики против легочной инфекции у пациента. В одном из вариантов осуществления способ включает в себя аэрозольное распыление фармацевтического состава, содержащей аминогликозид, находящийся в липосомальном комплексе, при этом фармацевтический состав представляет собой водную дисперсию липосом (например, липосомальный раствор или липосомальную суспензию) и аэрозольно распыляется со скоростью более чем около 0,53 грамма в минуту. Способ также включает в себя введение аэрозольного фармацевтического состава в легкие пациента; при этом аэрозольный фармацевтический состав содержит смесь свободного аминогликозида и находящегося в липосомальном комплексе аминогликозида, и липидный компонент липосомы состоит из электрически нейтральных липидов. В еще одном варианте осуществления масс-медианный аэродинамический диаметр (MMAD) аэрозоля составляет от около 1,0 мкм до около 4,2 мкм в соответствии с измеренным посредством ACL. В каждом последующем варианте осуществления, MMAD аэрозоля составляет от около 3,2 мкм до около 4,2 мкм в соответствии с измеренным посредством ACL. В каждом последующем варианте осуществления MMAD аэрозоля составляет от около 1,0 мкм до около 4,9 мкм в соответствии с измеренным посредством NGI. В каждом последующем варианте осуществления MMAD аэрозоля составляет от около 4,4 мкм до около 4,9 мкм в соответствии с измеренным посредством NGI.

В одном из вариантов осуществления способ включает в себя аэрозольное распыление фармацевтического состава, содержащей аминогликозид, находящийся в липосомальном комплексе, при этом фармацевтический состав представляет собой водную дисперсию и аэрозольно распыляется со скоростью более чем около 0,53 грамма в минуту. Способ также включает в себя введение аэрозольного фармацевтического состава в легкие пациента; при этом аэрозольный фармацевтический состав содержит смесь свободного аминогликозида и находящегося в липосомальном комплексе аминогликозида (например, аминогликозида, инкапсулированного в липосоме), и липосомный компонент состава состоит из электрически нейтральных липидов. В еще одном варианте осуществления доля мелких частиц (FPF) аэрозоля составляет около 64% или более, в соответствии с измеренным посредством ACI, или около 51% или более, в соответствии с измеренным посредством NGI.

В другом аспекте предоставляется аэрозоль из аминогликозида, находящегося в липосомальном комплексе (например, аминогликозида, находящегося в липосомальном комплексе). В одном из вариантов осуществления аэрозоль содержит аминогликозид и множество липосом, содержащих DPPC и холестерин, при этом от около 65% до около 75% аминогликозида находится в липосомальном комплексе, и аэрозоль генерируется со скоростью более чем около 0,53 грамма в минуту. В еще одном варианте осуществления от около 65% до около 75% аминогликозида находится в липосомальном комплексе, и аэрозоль генерируется со скоростью более чем около 0,53 грамма в минуту. В каждом последующем варианте осуществления аэрозоль генерируется со скоростью более чем около 0,54 грамма в минуту. В каждом последующем варианте осуществления аэрозоль генерируется со скоростью более чем около 0,55 грамма в минуту. В любом из предыдущих вариантов осуществления аминогликозид выбирается из аминогликозидов, представленных в таблице A.

В одном из вариантов осуществления MMAD аэрозоля из находящегося в липосомальном комплексе аминогликозида составляет от около 3,2 мкм до около 4,2 мкм, в соответствии с измеренным посредством ACI, или от около 4,4 мкм до около 4,9 мкм, в соответствии с измеренным посредством NGI. В еще одном варианте осуществления аэрозоль содержит аминогликозид и множество липосом, содержащих DPPC и холестерин, при этом от около 65% до около 75% аминогликозида находится в липосомальном комплексе (например, инкапсулировано во множестве липосом), и аэрозоль липосомального аминогликозида генерируется со скоростью более чем около 0,53 грамма в минуту. В еще одном варианте осуществления аминогликозид выбирается из аминогликозидов, представленных в таблице A.

В одном из вариантов осуществления FPF аэрозоля из находящегося в липидном комплексе аминогликозида составляет около 64% или более, в соответствии с измеренным с помощью каскадного импактора Андерсона (ACI), или составляет около 51% или более, в соответствии с измеренным с помощью импактора следующего поколения (NGI). В еще одном варианте осуществления аэрозоль содержит аминогликозид и множество липосом, содержащих DPPC и холестерин, при этом от около 65% до около 75% аминогликозида находится в липосомальном комплексе, например, инкапсулировано во множестве липосом, и аэрозоль липосомального аминогликозида генерируется со скоростью более чем около 0,53 грамма в минуту. В каждом последующем варианте осуществления аэрозоль генерируется со скоростью более чем около 0,54 грамма в минуту. В каждом последующем варианте осуществления аэрозоль генерируется со скоростью около 0,55 грамма в минуту или более. В любом из предыдущих вариантов осуществления аминогликозид выбирается из аминогликозидов, представленных в таблице A.

В одном из вариантов осуществления аэрозоль содержит аминогликозид и множество липосом, содержащих DPPC и холестерин, при этом от около 65% до около 75% аминогликозида находится в липосомальном комплексе. В еще одном варианте осуществления от около 65% до около 75% аминогликозида инкапсулировано во множестве липосом. В еще одном варианте осуществления аэрозоль генерируется со скоростью более чем около 0,53 грамма в минуту, более чем около 0,54 грамма в минуту, или более чем около 0,55 грамма в минуту. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин (например, сульфат амикацина).

В одном из вариантов осуществления концентрация аминогликозида для аминогликозида, находящегося в липосомальном комплексе, составляет около 50 мг/мл или более. В еще одном варианте осуществления концентрация аминогликозида для аминогликозида, находящегося в липосомальном комплексе, составляет около 60 мг/мл или более. В еще одном варианте осуществления концентрация аминогликозида для аминогликозида, находящегося в липосомальном комплексе, составляет около 70 мг/мл или более, например, от около 70 мг/мл до около 75 мг/мл. В еще одном варианте осуществления аминогликозид выбирается из аминогликозидов, представленных в таблице A. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин (например, сульфат амикацина).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фигуре 1 показана схема распылителя (генератора аэрозоля), в котором может быть осуществлено настоящее изобретение.

Фигура 2 представляет собой увеличенное представление схемы распылителя, показанной на фигуре 1.

На фигуре 3 показан вид в разрезе общеизвестного генератора аэрозолей, в соответствии с описанным в WO 2001/032246.

Фигура 4 представляет собой изображение распылителя PARI eFlow®, модифицированного для применения с составами аминогликозидов, описанными в настоящем описании, и увеличенная диаграмма мембраны распылителя.

Фигура 5 представляет собой полученное посредством компьютерной томографии (КТ) изображение поперечного сечения, демонстрирующее мембрану, имеющую относительно длинную распылительную часть.

Фигура 6 представляет собой полученное посредством компьютерной томографии (КТ) изображение поперечного сечения, демонстрирующее мембрану, имеющую относительно короткую распылительную часть.

Фигура 7 представляет собой фигура поперечного сечения мокроты/биопленки, которое можно наблюдать, например, у пациентов с муковисцидозом.

Фигура 8 представляет собой график интервала времени генерации аэрозоля после полного испускания жидкости в пределах резервуара с жидкостью (время распыления) как функцию начальной газовой подушки в пределах резервуара с жидкостью (V_A).

Фигура 9 представляет собой график отрицательного давления в распылителе как функцию времени генерации аэрозоля до полного испускания фармацевтического состава из резервуара с жидкостью (время распыления).

Фигура 10 представляет собой график эффективности генерации аэрозоля как функцию отрицательного давления в распылителе.

Фигура 11 представляет собой график периода времени для генерации аэрозоля после полного испускания жидкости (время распыления) как функцию отношения между увеличенным объемом V_RN резервуара с жидкостью и начальным объемом жидкости в пределах резервуара с жидкостью (V_L) (V_RN/V_L).

Фигура 12 представляет собой график, показывающий MMAD аэрозольных составов как функцию коэффициента распыления соответствующей композиции.

Фигура 13 представляет собой график, показывающий FPF аэрозольных составов как функцию коэффициента распыления соответствующего состава.

Фигура 14 представляет собой схематическое изображение системы, применяемой для восстановления аэрозоля для исследований после распыления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение, описанное в настоящем описании, направлено, частично, на системы для введения фармацевтического состава аминогликозида в легкие субъекта, например, для лечения заболевание легких.

Термин "лечение" включает: (1) предотвращение или задержку появления клинических симптомов состояния, нарушения или заболевания, развивающегося у субъекта, который может быть поражен или предрасположен к состоянию, нарушению или заболеванию, но еще не испытывает или не демонстрирует клинические или субклинические симптомы состояния, нарушения или заболевания; (2) подавление состояния, нарушения или заболевания (то есть, прекращение, ослабление или задержка развития заболевания, или ее рецидива в случае поддерживающего лечения, по меньшей мере одного ее клинического или субклинического симптома); и/или (3) облегчения состояния (то есть, вызывание регрессии состояния, нарушения или заболевания или по меньшей мере одного из их клинических или субклинических симптомов). Польза для субъекта, подвергающегося лечению, является или статистически значимой, или, по меньшей мере, заметной субъекту или врачу.

В одном из вариантов осуществления легочные инфекции, вызванные следующими бактериями, излечимы с применением систем и составов, представленных в настоящем описании: Pseudomonas (например, P. aeruginosa, P. paucimobilis, P. putida, P. fluorescens и P. acidovorans), Burkholderia (например, B. pseudomallei, B. cepacia, B. cepacia complex, B. dolosa, B. fungorum, B. gladioli, B. multivorans, B. vietnamiensis, B. pseudomallei, B. ambifaria, B. andropogonis, B. anthina, B. brasilensis, B. caledonica, B. caribensis, B. caryophylli), стафилококк (например, S. aureus, S. auricularis, S. carnosus, S. epidermis, S. lugdunensis), устойчивый к метицилину Staphylococcus aureus (MRSA), стрептококк (например, Streptococcus pneumoniae), E. coli, Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Haemophilus, Yersinia pestis, микобактерии (например, нетуберкулезные микобактерии).

В одном из вариантов осуществления пациент подвергается лечению от нетуберкулезной микобактериальной инфекции легкого с применением одной из систем, предоставленных в настоящем описании. В еще одном варианте осуществления нетуберкулезная микобактериальная инфекция легкого представляет собой не поддающуюся лечению нетуберкулезную микобактериальную инфекцию легкого.

В одном из вариантов осуществления представленные в настоящем описании системы применяются для лечения пациента, имеющего вызываемую Pseudomonas легочную инфекцию. В еще одном варианте осуществления легочная инфекция вызывается видом Pseudomonas, выбранным из видов, приведенных ниже в таблице B.

Нетуберкулезная микобактериальная инфекция легкого, в одном из вариантов осуществления, выбирается из M. avium, M. avium subsp. hominissuis (MAH), M. abscessus, M. chelonae, M. bolletii, M. kansasii, M. ulcerans, M. avium, M. avium complex (MAC) (M. avium и M. intracellulare), M. conspicuum, M. kansasii, M. peregrinum, M. immunogenum, M. xenopi, M. marinum, M. malmoense, M. marinum, M. mucogenicum, M. nonchromogenicum, M. scrofulaceum, M. simiae, M. smegmatis, M. szulgai, M. terrae, комплекс M. terrae, М. haemophilum, M. genavense, M. gordonae, M. ulcerans, M. fortuitum или M. fortuitum complex (M. fortuitum и М. chelonae), или комбинации указанного. В еще одном варианте осуществления нетуберкулезная микобактериальная инфекция легкого представляет собой инфекцию M. abscessus или M. avium. В еще одном варианте осуществления инфекция M. avium представляет собой инфекцию M. avium subsp. hominissuis. В одном из вариантов осуществления нетуберкулезная микобактериальная инфекция легкого представляет собой не поддающуюся лечению нетуберкулезную микобактериальную инфекцию легкого.

В другом варианте осуществления пациент с муковисцидозом подвергается лечению от бактериальной инфекции с применением одной из систем, предоставленных в настоящем описании. В еще одном варианте осуществления бактериальная инфекция представляет собой инфекцию, вызываемую Pseudomonas aeruginosa. В еще одном варианте осуществления пациент подвергается лечению от легочной инфекции, связанной с расширением бронхов, с применением одной из систем, предоставленных в настоящем описании.

"Профилактика", при использовании в настоящем описании, может означать полное предотвращение инфекции или заболевания, или предотвращение развития симптомов этой инфекции или болезни; задержку начала инфекции или заболевания или их симптомов; или уменьшение тяжести развивающейся впоследствии инфекции или заболевания, или их симптомов.

Термин "антибактериальный" известен в технике и относится к способности составов данного изобретения предотвращать, подавлять или уничтожать рост микроорганизмов бактерий. Примеры бактерий предоставлены выше.

Термин "антибактериальный препарат" известен в технике и относится к способности композиций аминогликозидов по настоящему изобретению предотвращать, подавлять, задерживать или уничтожать рост микроорганизмов, таких как бактерии, грибы, простейшие и вирусы.

"Эффективный объем" означает объем аминогликозида (например, амикацина), применяемого в настоящем изобретении, достаточный для получения требуемой терапевтической реакцией. Эффективный объем состава, предоставленного в настоящем описании, включает как свободный, так и находящийся в липосомальном комплексе аминогликозид. Например, аминогликозид, находящийся в липосомальном комплексе, в одном из вариантов осуществления, содержит аминогликозид, инкапсулированный в липосоме, или образующий комплекс с липосомой, или комбинацию указанного.

В одном из вариантов осуществления аминогликозид выбирается из амикацина, апрамицина, арбекацина, астромицина, капреомицина, дибекацина, фрамицетин, гентамицина, гигромицина B, изепамицина, канамицина, неомицина, нетилмицина, паромомицина, родестрептомицина, рибостамицина, сизомицина, спектиномицина, стрептомицина, тобрамицина или вердамицина. В другом варианте осуществления аминогликозид выбирается из аминогликозидов, приведенных ниже в таблице C.

В одном из вариантов осуществления аминогликозид представляет собой нейтральное основание аминогликозида, или его соль, сольват или другую нековалентную производную. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин. В число подходящих аминогликозидов, используемые в составах лекарственных средств по настоящему изобретению, также включают фармацевтически приемлемые соли присоединения и комплексы лекарственных средств. В случаях, когда соединения могут иметь один или более хиральных центров, если это не указано, то настоящее изобретение включает каждое уникальное рацемическое соединение, а также каждое уникальное нерацемическое соединение. В случаях, когда активные вещества имеют ненасыщенные углерод-углеродные двойные связи, как цис (Z), так и транс (E) изомеры находятся в пределах объема настоящего изобретения. В случаях, когда активные вещества существуют в таутомерных формах, таких как кето-энольные таутомеры, каждая таутомерная форма считается включенной в пределы изобретения. Амикацин, в одном из вариантов осуществления, присутствует в фармацевтическом составе в форме основания амикацина или соли амикацина, например, сульфата амикацина или дисульфата амикацина. В одном из вариантов осуществления комбинация одного или более указанных выше аминогликозидов применяется в составах, системах и способах, описанных в настоящем описании. В еще одном варианте осуществления комбинация содержит амикацин.

Терапевтическая реакция может представлять собой произвольную реакцию, которую пользователь (например, клинический врач) будет считать эффективной реакцией на терапию. Терапевтическая реакция обычно будет являться снижением, подавлением, задержкой или предотвращением роста или воспроизводства одной или более бактерий, или уничтожением одной или более бактерий, как описано выше. Терапевтическая реакция может также быть отражена в улучшении легочной функции, например объема форсированного выдоха за одну секунду (FEV₁). В пределах квалификации специалистов в данной области техники находится определение соответствующей продолжительности лечения, подходящих доз и любого потенциального комбинированного лечения, основанного на оценке терапевтической реакции.

"Липосомальная дисперсия" относится к раствору или суспензии, содержащей множество липосом.

"Аэрозоль", при использовании в настоящем описании, представляет собой газообразную суспензию частиц жидкости. Аэрозоль, предоставленный в настоящем описании, содержит частицы липосомальной дисперсии.

"Распылитель" или "генератор аэрозолей" представляет собой устройство, которое преобразует жидкость в аэрозоль с размером, который можно вдохнуть в дыхательные пути. Пневмонические, ультразвуковые, электронные распылители, например, пассивные электронные ячеистые распылители, активные электронные ячеистые распылители и вибрирующие ячеистые распылители подходят для использования с изобретением, если конкретный распылитель испускает аэрозоль с заданными свойствами, и при требуемой выходной скорости.

Процесс пневматического преобразования жидкости из резервуара в маленькие капли называют атомизацией. Функционирование пневматического распылителя требует подачи сжатого газа в качестве движущей силы для атомизации жидкости. Ультразвуковые распылители используют электричество, создаваемое пьезоэлектрическим элементом в резервуаре с жидкостью, для преобразования жидкости во вдыхаемые капли. Различные типы распылителей описываются в Respiratory Care, Vol. 45, № 6, pp. 609-622 (2000), раскрытие которого включено во всей своей полноте в настоящее описание посредством ссылки. Термины "распылитель" и "генератор аэрозолей" используются взаимозаменяемо везде в спецификации. "Устройство ингаляции", "система ингаляции" и "атомизатор" также используются в литературе взаимозаменяемо с терминами "распылитель" и "генератор аэрозолей".

"Доля мелких частиц" или "FPF", при использовании в настоящем описании, относится к доле аэрозоля, имеющей размер частиц менее чем 5 мкм в диаметре, в соответствии с измеренным посредством каскадного импактора. FPF обычно выражается как процент.

"Масс-медианный диаметр" или "MMD" определяют посредством лазерной дифракции или измерениями импактора, и представляет собой средний диаметр частицы в зависимости от массы.

"Масс-медианный аэродинамический диаметр" или "MMAD" нормализован относительно аэродинамического разделения капель аэрозоля воды и определяется посредством измерений импактора, например, каскадного импактора Андерсона (ACI) или импактор следующего поколения (NGI). Скорость потока газа, в одном из вариантов осуществления, составляет 28 литров в минуту для каскадного импактора Андерсона (ACI) и 15 литров в минуту для импактора следующего поколения (NGI). "Геометрическое стандартное отклонение" или "GSD" является мерой разброса аэродинамического распределения размера частиц.

В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предоставляет систему для лечения легочной инфекции или обеспечения профилактики против легочной инфекции. Лечение достигается через доставку состава аминогликозида посредством ингаляции через распыление. В одном из вариантов осуществления фармацевтический состав содержит активное вещество аминогликозида, например, аминогликозид.

Фармацевтический состав, как предусмотрено в настоящем описании, является липосомальной дисперсией. В частности, фармацевтический состав представляет собой дисперсию, содержащую "аминогликозид, находящийся в липосомальном комплексе", или "аминогликозид, инкапсулированный в липосоме". "Аминогликозид, находящийся в липосомальном комплексе" включает варианты осуществления, в которых аминогликозид (или комбинация аминогликозидов) инкапсулирован в липосоме, и включает любую форму композиции аминогликозида, в которой по меньшей мере около 1% по массе аминогликозида связано с липосомой или как часть комплекса с липосомой, или как липосома, в которой аминогликозид может находиться в водной фазе или фазе гидрофобного двойного слоя, или в пограничной области концевой группы липосомального двойного слоя.

В одном из вариантов осуществления липидный компонент липосомы содержит электрически нейтральные липиды, положительно заряженные липиды, отрицательно заряженные липиды, или комбинацию указанного. В другом варианте осуществления липидный компонент содержит электрически нейтральные липиды. В еще одном варианте осуществления липидный компонент состоит, по существу, из электрически нейтральных липидов. В еще одном варианте осуществления липидный компонент состоит из электрически нейтральных липидов, например, стерина и фосфолипида.

В соответствии с представленным выше, варианты осуществления находящегося в липосомальном комплексе аминогликозида включают в себя варианты осуществления, в которых аминогликозид инкапсулирован в липосоме. Кроме того, "аминогликозид, находящийся в липосомальном комплексе", описывает любую композицию, раствор или суспензию, в которой по меньшей мере около 1% по массе аминогликозида связано с липидом или как часть комплекса с липосомой, или как липосома, в которой аминогликозид может находиться в водной фазе или фазе гидрофобного двойного слоя, или в пограничной области концевой группы липосомального двойного слоя. В одном из вариантов осуществления, до распыления, по меньшей мере, около 5%, по меньшей мере, около 10%, по меньшей мере, около 20%, по меньшей мере, около 25%, по меньшей мере, около 50%, по меньшей мере, около 75%, по меньшей мере, около 80%, по меньшей мере, около 85%, по меньшей мере, около 90% или, по меньшей мере, около 95% аминогликозида в составе связано указанным образом. Связывание, в одном из вариантов осуществления, измеряется посредством разделения через фильтр, при котором липид и связанный с липидом лекарственное средство удерживаются (то есть, в ультраконцентрате), и свободное лекарственное средство находится в фильтрате.

Составы, системы и способы, предоставленные в настоящем описании, включают инкапсулированное в липиде или связанное с липидом активное вещество аминогликозида. Липиды, используемые в фармацевтических составах данного изобретения, могут быть синтетическими, полусинтетическими или естественными липидами, включая фосфолипиды, токоферолы, стерины, жирные кислоты, отрицательно заряженные липиды и катионные липиды.

В одном из вариантов осуществления по меньшей мере один фосфолипид присутствует в фармацевтическом составе. В одном из вариантов осуществления фосфолипид выбирается из:фосфатидилхолина (EPC), фосфатидилглицерола (PG), фосфатидилинозитола (PI), фосфатидилсерина (PS), фосфатидилэтаноламина (PE), и фосфатидной кислоты (PA); соевых аналогов, фосфатидилхолина сои (SPC); SPG, SP, SPI, SPE и SPA; гидрированных аналогов из яйца и сои (например, HEPC, HSPC), фосфолипидов, состоящих из сложных эфирных связей жирных кислот в 2 и 3 положениях глицерина, содержащих цепи из 12-26 атомов углерода и различных концевых групп в 1 положении глицерина, которые включают холин, глицерин, инозитол, серин, этаноламин, а также соответствующие фосфатидные кислоты. Углеродные цепи в этих жирных кислотах могут быть насыщенными или ненасыщенными, и фосфолипид может быть составлен из жирных кислот с различной длиной цепи и различной степенью ненасыщенности.

В одном из вариантов осуществления фармацевтический состав содержит дипальмитоилфосфатидилхолин (DPPC), главный компонент естественного поверхностно-активного вещества легкого. В одном из вариантов осуществления липидный компонент фармацевтической композиции содержит DPPC и холестерин, или состоит по существу из DPPC и холестерина, или состоит из DPPC и холестерина. В еще одном варианте осуществления DPPC и холестерин имеют мольное соотношение в диапазоне от около 19:1 до около 1:1, или от около 9:1 до около 1:1, или от около 4:1 до около 1:1, или от около 2:1 до около 1:1, или от около 1,86:1 до около 1:1. В еще одном варианте осуществления DPPC и холестерин имеют мольное соотношение около 2:1 или около 1:1. В одном из вариантов осуществления DPPC и холестерин предоставляются в составе аминогликозида, например, в составе аминогликозида.

Другие примеры липидов для использования с изобретением включают, но не ограничиваются указанным, димиристоилфосфатидилхолин (DMPC), димиристоилфосфатидилглицерол (DMPG), дипальмитоилфосфатидилхолин (DPPC), дипальмитоилфосфатидилглицерол (DPPG), дистеароилфосфатидилхолин (DSPC), дистеароилфосфатидилглицерол (DSPG), диолеилфосфатидил-этаноламин (DOPE), смешанные фосфолипиды, такие как пальмитоилстеароилфосфатидил-холин (PSPC), и единичные ацилированные фосфолипиды, например, моно-олеоил-фосфатидилэтаноламин (MOPE).

В одном из вариантов осуществления по меньшей мере один липидный компонент содержит стерин. В еще одном варианте осуществления по меньшей мере один липидный компонент содержит стерин и фосфолипид, или состоит по существу из стерина и фосфолипида, или состоит стерина и фосфолипида. Стерины для использования с изобретением включают, но не ограничиваются указанным, холестерин, сложные эфиры холестерина, включая гемисукцинат холестерина, соли холестерина, включая гидросульфат холестерина и сульфат холестерина, эргостерол, сложные эфиры эргостерола, включая гемисукцинат эргостерола, соли эргостерола, включая гидросульфат эргостерола и сульфат эргостерола, ланостерол, сложные эфиры ланостерола, включая гемисукцинат ланостерола, соли ланостерола, включая гидросульфат ланостерола, сульфат ланостерола и токоферолы. Токоферолы могут включать токоферолы, сложные эфиры токоферолов, включая гемисукцинаты токоферола, соли токоферолов, включая гидросульфаты токоферола и сульфаты токоферола. Термин "соединения стерина" включает стерины, токоферолы и т.п.

В одном из вариантов осуществления по меньшей мере один катионный липид (положительно заряженный липид) предоставляется в системах, описанных в настоящем описании. Используемые катионные липиды могут включать аммониевые соли жирных кислот, фосфолидов и глицеридов. Жирные кислоты включают жирные кислоты с длиной углеродной цепи 12-26 атомов углерода, которые являются насыщенными или ненасыщенными. Некоторые конкретные примеры включают: миристиламин, пальмитиламин, лауриламин и стеариламин, дилауроилтиодипропионат (DLEP), димиристоилэтилфосфохолин (DMEP), дипальмитоилэтилфосфохолин (DPEP) и дистеароилэтилфосфохолин (DSEP), N-(2,3-ди-(9-(Z)-октадеценилокси)-проп-1-ил-N,N,N-триметиламмония хлорид (DOTMA) и 1, 2-бис (олеилокси)-3-(триметиламмоний) пропан (DOTAP).

В одном из вариантов осуществления по меньшей мере один анионный липид (отрицательно заряженный липид) предоставляется в системах, описанных в настоящем описании. Отрицательно заряженные липиды, которые могут использоваться, включают фосфатидилглицеролы (PG), фосфатидные кислоты (PA), фосфатидилинозитолы (PI) и фосфатидилсерины (PS). Примеры включают DMPG, DPPG, DSPG, DMPA, DPPA, DSPA, DMPI, DPPI, DSPI, DMP, DPP и DSPS.

Не ограничиваясь какой-либо теорией, фосфатидилхолины, такие как DPPC, способствуют поглощению активного вещества аминогликозида клетками в легком (например, альвеолярными макрофагами) и помогают поддерживать активное вещество аминогликозида в легком. Считается, что отрицательно заряженные липиды, такие как PG, PA, PS и PI, в дополнение к снижению агрегации частиц, также играют роль в характеристиках продолженной активности состава для ингаляции, а также в транспортировке состава через легкое (трансцитозе) для системного поглощения. Считается, что соединения стерина, без ограничения какой-либо теорией, оказывают влияние на характеристики высвобождения состава.

Липосомы представляют собой полностью закрытые двухслойные липидные мембраны, содержащие захваченный водный объем. Липосомы могут представлять собой однослойные пузырьки (имеющие двойной слой с единственной мембранной) или многослойные пузырьки (подобные луку структуры, характеризующиеся множественными двухслойными мембранами, каждая из которых отделена от следующей слоем воды), или комбинации указанного. Двойной слой состоит из двух монослоев липида, имеющих гидрофобную область "хвоста" и гидрофильную область "головы" область. Структура мембранного двойного слоя такова, что гидрофобные (неполярные) "хвосты" монослоев липида ориентированы в направлении к центру двойного слоя, в то время как гидрофильные "головы" ориентированы в направлении водной фазы.

Липосомы могут быть произведены множеством способов (см., например, Cullis и соавт. (1987)). В одном из вариантов осуществления, один или более способов, описанных в публикации заявки на патент США № 2008/0089927, применяются в настоящем описании для получения липидных составов с инкапсулированным аминогликозидом (липосомальных дисперсий). Раскрытие публикации заявки на патент США № 2008/0089927 включено в настоящее описание посредством ссылки во всей своей полноте для всех целей. Например, в одном из вариантов осуществления, по меньшей мере один липид и аминогликозид смешиваются с коацерватом (то есть, отдельной жидкой фазой), чтобы сформировать липосомный состав. Коацерват может быть сформирован до смешивания с липидом, во время смешивания с липидом или после смешивания с липидом. Дополнительно, коацерват может являться коацерватом активного вещества.

В одном из вариантов осуществления липосомальная дисперсия формируется посредством растворения одного или более липидов в органическом растворителе с образованием раствора липидов, и коацерват аминогликозида образуется в результате смешивания водного раствора аминогликозида с липидным раствором. В еще одном варианте осуществления органический растворитель представляет собой этанол. В еще одном варианте осуществления один или более липидов включают фосфолипид и стерин.

В одном из вариантов осуществления липосомы получают посредством разрушения ультразвуком, экструзии, гомогенизации, вспучивания, гальванопластики, или способа обращенной эмульсии или обращенного испарения. Процедура Bangham (J. Mol. Biol. (1965)), производит обыкновенные многослойные пузырьки (MLV). Lenk и соавт. (патенты США № 4522803, 5030453 и 5169637), Fountain и соавт. (патент США № 4588578) и Cullis и соавт. (патент США № 4975282) раскрывают способы для получения многослойных липосом, имеющих по существу равное одинаковое распределение растворенного вещества между пузырьками в каждой из их водных ячеек. Paphadjopoulos и соавт., патент США № 4235871, раскрывают подготовку олигослойных липосом посредством обращенно-фазового выпаривания. Каждый из способов является подходящим для применения с настоящим изобретением.

Однослойные пузырьки могут быть получены из MLV с помощью многих методик, например, методиками экструзии патента США № 5008050 и патента США № 5059421. Разрушение ультразвуком и отделение гомогенизации, таким образом, применялись для получения меньших по размеру однослойных липосом из больших липосом (см., например, Paphadjopoulos и др. (1968); Deamer и Uster (1983); и Chapman и др. (1968)).

Липосомная подготовка Bangham и соавт. (J. Mol. Biol. 13, 1965, pp. 238-252) включает в себя суспендирование фосфолипидов в органическом растворителе, который затем выпаривается до степени высушивания, оставляющей пленку фосфолипида на реакционном сосуде. Затем добавляется соответствующий объем водной фазы, смесям позволяют "набухнуть", и полученные в результате липосомы, которой состоят из многослойных пузырьков (MLV), диспергируются механическими средствами. Эта подготовка предоставляет основу для разработки маленьких разрушенных ультразвуком однослойных пузырьков, описанных Papahadjopoulos и соавт. (Biochim. Biophys. Acta. 135, 1967, pp. 624-638), и больших многослойных пузырьков.

Методики для получения больших многослойных пузырьков (LUV), такие как обращенно-фазовое выпаривание, процедуры инфузии и разбавление детергента, могут применяться для получения липосомы для использования в фармацевтических составах, предоставленных в настоящем описании. Анализ этих и других способов для получения липосомы можно найти в тексте Liposomes, Marc Ostro, ed., Marcel Dekker, Inc., New York, 1983, Chapter 1, который включен в настоящее описание посредством ссылки. См. также Szoka, Jr. и соавт, (Ann. Rev. Biophys. Bioeng. 9, 1980, p. 467), который также включен в настоящее описание посредством ссылки во всей своей полноте для всех целей.

Другие методики для получения липосом включают методики, которые формируют пузырьки обращенно-фазовым выпариванием (REV), патент США № 4235871. Другой класс липосом, которые могут использоваться, характеризуется как имеющий по существу одинаковое распределение растворенного вещества в слоях. Этот класс липосом называется стабильными многослойными пузырьками (SPLV), в соответствии с определенным в патенте США № 4522803, и включает монофазные пузырьки в соответствии с описанным в патенте США № 4588578, и замороженные и подвергнутые оттаиванию многослойные пузырьки (FATMLV), в соответствии с описанным выше.

Множество стеринов и их растворимых в воде производных, таких как гемисукцинат холестерина, использовалось для получения липосом; см., например, патент США № 4721612, Mayhew и соавт., номер публикации PCT WO 85/00968, где описан способ для снижения токсичности лекарственных средств посредством их инкапсулирования в липосомах, содержащих альфа-токоферол и определенные его производные. Кроме того, множество токоферолов и их растворимых в воде производных использовалось для получения липосом, см. публикацию PCT № 87/02219.

Фармацевтический состав, в одном из вариантов осуществления, предварительном распылении, содержит липосомы со средним диаметром, измеренным посредством способа рассеяния света, составляющим от около 0,01 мкм до около 3,0 мкм, например, в диапазоне от около 0,2 до около 1,0 мкм. В одном из вариантов осуществления средний диаметр липосом в композиции составляет от около 200 нм до около 300 нм, от около 210 нм до около 290 нм, от около 220 нм до около 280 нм, от около 230 нм до около 280 нм, от около 240 нм до около 280 нм, от около 250 нм до около 280 нм или от около 260 нм до около 280 нм. Профиль долговременной активности липосомального продукта может регулироваться природой мембраны липида и включением других эксципиентов в композиции.

Для того, чтобы минимизировать объем дозы и уменьшить время введения дозы пациенту, в одном из вариантов осуществления является важным, чтобы липосомальный захват аминогликозида (например, аминогликозида представляет собой амикацина) был очень эффективным и чтобы отношение L/D быть имело столь низкое значение, насколько это возможно и/или практично, при сохраняя достаточно малые размеры липосомы, чтобы она могла проникнуть через слизь пациента и биопленки, например, биопленки Pseudomonas. В одном из вариантов осуществления, отношение L/D в липосомах, представленное в настоящем описании, составляет 0,7 или около 0,7 (масс./масс.). В еще одном варианте осуществления, представленном в настоящем описании, липосомы, являются достаточно малыми, чтобы эффективно проникнуть через бактериальную биопленку (например, биопленку Pseudomonas). В еще одном варианте осуществления средний диаметр липосом в соответствии с измеренным посредством рассеяния света составляет от около 260 до около 280 нм.

Отношение липида к лекарственному препарату в фармацевтических композициях, предоставленных в настоящем описании, в одном из вариантов осуществления составляет 3 к 1 или меньше, 2,5 к 1 или меньше, 2 к 1 или меньше, 1,5 к 1 или меньше, или 1 к 1 или меньше. Отношение липида к лекарственному средству в фармацевтических составах, предоставленных в настоящем описании, в другом варианте осуществления составляет менее чем 3 к 1, менее чем 2,5 к 1, менее чем 2 к 1, менее чем 1,5 к 1, или менее чем 1 к 1. В еще одном варианте осуществления отношение липида к лекарственному средству составляет около 0,7, или меньше или около 0,7 к 1. В одном из вариантов осуществления один из липидов или комбинаций липидов, приведенных ниже в таблице 1, используется в фармацевтическом составе по изобретению.

В одном из вариантов осуществления система, предоставленная в настоящем описании система, содержит состав аминогликозида, например, состав амикацина, например, состав основания амикацина. В одном из вариантов осуществления количество аминогликозида, представленное в системе, составляет около 450 мг, около 500 мг, около 550 мг, около 560 мг, около 570 мг, около 580 мг, около 590 мг, около 600 мг или около 610 мг. В другом варианте осуществления количество аминогликозида, представленное в системе, составляет от около 500 мг до около 600 мг, или от около 500 мг до около 650 мг, или от около 525 мг до около 625 мг, или от около 550 мг до около 600 мг. В одном из вариантов осуществления количество аминогликозида, вводимое субъекту, составляет около 560 мг и предоставляется в составе объемом 8 мл. В одном из вариантов осуществления количество аминогликозида, вводимого субъекту, составляет около 590 мг предоставляется в составе объемом 8 мл. В одном из вариантов осуществления количество аминогликозида, вводимого субъекту, составляет около 600 мг и предоставляется в составе объемом 8 мл. В одном из вариантов осуществления аминогликозид представляет собой амикацин, и количество амикацина, представленное в системе, составляет около 450 мг, около 500 мг, около 550 мг, около 560 мг, около 570 мг, около 580 мг, около 590 мг, около 600 мг или около 610 мг. В другом варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин, и количество амикацина, представленное в системе, составляет от около 500 мг до около 650 мг, или от около 525 мг до около 625 мг, или от около 550 мг до около 600 мг. В одном из вариантов осуществления аминогликозид представляет собой амикацин, и количество амикацина, вводимого субъекту, составляет около 560 мг, и предоставляется в составе объемом 8 мл. В одном из вариантов осуществления аминогликозид представляет собой амикацин, и количество амикацина, вводимого субъекту, составляет около 590 мг, и предоставляется в составе объемом 8 мл. В одном из вариантов осуществления аминогликозид представляет собой амикацин, и количество аминогликозида, вводимого субъекту, составляет около 600 мг, и предоставляется в составе объемом 8 мл.

В одном из вариантов осуществления система, предоставленная в настоящем описании, содержит состав аминогликозида, например, амикацина (состав основания). В одном из вариантов осуществления, представленных в настоящем описании, состав аминогликозида содержит около 60 мг/мл аминогликозида, около 65 мг/мл аминогликозида, около 70 мг/мл аминогликозида, около 75 мг/мл аминогликозида, около 80 мг/мл аминогликозида, около 85 мг/мл аминогликозида или около 90 мг/мл аминогликозида. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин.

В одном из вариантов осуществления система, предоставленная в настоящем описании, содержит около 8 мл состава липосомального амикацина. В одном из вариантов осуществления плотность состава липосомального амикацина составляет около 1,05 грамма/мл; и в одном из вариантов осуществления, около 8,4 граммов состава липосомального амикацина на дозу присутствует в системе по изобретению. В еще одном варианте осуществления весь объем состава вводится нуждающемуся в этом субъекту.

В одном из вариантов осуществления фармацевтический состав, представленный в настоящем описании, содержит по меньшей мере один аминогликозид, по меньшей мере один фосфолипид и стерин. В еще одном варианте осуществления фармацевтический состав содержит аминогликозид, DPPC и холестерин. В одном из вариантов осуществления фармацевтический состав представляет собой состав, представленную ниже в таблице 2.

Следует отметить, что увеличение только одной концентрации аминогликозида, возможно, не приведет к сокращению времени введения дозы. Например, в одном из вариантов осуществления, отношение липида к лекарственному средству фиксируется, и при увеличении концентрации амикацина (и, следовательно, при увеличении концентрации липида, поскольку отношение этих двух компонентов фиксируется, например, на значении 0,7:1) вязкость раствора также увеличивается, что увеличивает время распыления.

В одном из вариантов осуществления, до распыления состава аминогликозида, от около 70% до около 100% аминогликозида, присутствующего в составе, находится в липосомальном комплексе. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой аминогликозид. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин. В другом варианте осуществления, до распыления, от около 80% до около 99%, или от около 85% до около 99%, или от около 90% до около 99%, или от около 95% до около 99%, или от около 96% до около 99% аминогликозида, присутствующего в композиции, находится в липосомальном комплексе. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин или тобрамицин. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин. В другом варианте осуществления, до распыления, около 98% аминогликозида, присутствующего в композиции, находится в липосомальном комплексе. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин или тобрамицин. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин.

В одном из вариантов осуществления, после распыления от около 20% около 50% находящегося в липосомальном комплексе активного вещества аминогликозида высвобождается вследствие напряжения сдвига на липосомах. В еще одном варианте осуществления активное вещество аминогликозида представляет собой амикацин. В другом варианте осуществления, после распыления, от около 25% до около 45%, или от около 30% до около 40% находящегося в липосомальном комплексе активного вещества аминогликозида высвобождается вследствие напряжения сдвига на липосомах. В еще одном варианте осуществления активное вещество аминогликозида представляет собой амикацин.

Как представлено в настоящем описании, настоящее изобретение предоставляет способы и системы для лечения инфекций легкого посредством ингаляции состава липосомального аминогликозида через распыление. Состав, в одном из вариантов осуществления, вводится через распылитель, который выдает аэрозольную дымку состава для доставки в легкие субъекта.

В одном из вариантов осуществления распылитель, описанный в настоящем описании, генерирует аэрозоль (то есть, достигает суммарной выходной скорости) фармацевтического состава аминогликозида со скоростью более чем около 0,53 г в минуту, более чем около 0,54 г в минуту, более чем около 0,55 г в минуту, более чем около 0,58 г в минуту, более чем около 0,60 г в минуту, более чем около 0,65 г в минуту или более чем около 0,70 г в минуту. В другом варианте осуществления распылитель, описанный в настоящем описании, генерирует аэрозоль (то есть, достигает суммарной выходной скорости) фармацевтического состава аминогликозида со скоростью от около 0,53 г в минуту до около 0,80 г в минуту, от около 0,53 г в минуту до около 0,70 г в минуту, от около 0,55 г в минуту до около 0,70 г в минуту, от около 0,53 г в минуту до около 0,65 г в минуту, или от около 0,60 г в минуту до около 0,70 г в минуту. В еще одном варианте осуществления распылитель, описанный в настоящем описании, генерирует аэрозоль (то есть, достигает суммарной выходной скорости) фармацевтического состава аминогликозида со скоростью от около в 0,53 г в минуту до около 0,75 г в минуту, от около 0,55 г в минуту до около 0,75 г в минуту, от около 0,53 г в минуту до около 0,65 г в минуту, или от около 0,60 г в минуту до около 0,75 г в минуту.

После распыления липосомы в фармацевтическом составе испускают лекарственное средство. В одном из вариантов осуществления объем находящегося в липосомальном комплексе аминогликозида после распыления составляет от около 45% до около 85%, или от около 50% до около 80%, или от около 51% до около 77%. Эти проценты также упоминаются в настоящем описании как "процент связанного аминогликозида после распыления". Как представлено в настоящем описании, в одном из вариантов осуществления, липосомы содержат аминогликозид, например, амикацин. В одном из вариантов осуществления процент связанного аминогликозида после распыления составляет от около 60% до около 70%. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин. В другом варианте осуществления процент связанного аминогликозида после распыления составляет около 67%, или от около 65% до около 70%. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин.

В одном из вариантов осуществления процент связанного аминогликозида после распыления измеряется посредством восстановления аэрозоля из воздуха посредством конденсации в холодной ловушке, и жидкость затем анализируется относительно свободного и инкапсулированного аминогликозида (связанного аминогликозида).

В одном из вариантов осуществления MMAD аэрозоля фармацевтического состава составляет менее чем 4,9 мкм, менее чем 4,5 мкм, менее чем 4,3 мкм, менее чем 4,2 мкм, менее чем 4,1 мкм, менее чем 4,0 мкм или менее чем 3,5 мкм, в соответствии с измеренным посредством ACI со скоростью потока газа около 28 л/минуту, или импактором следующего поколения NGI со скоростью потока газа около 15 л/минуту.

В одном из вариантов осуществления MMAD аэрозоля фармацевтического состава составляет от около 1,0 мкм до около 4,2 мкм, от около 3,2 мкм до около 4,2 мкм, от около 3,4 мкм до около 4,0 мкм, от около 3,5 мкм до около 4,0 мкм или от около 3,5 мкм до около 4,2 мкм, в соответствии с измеренным посредством ACI. В одном из вариантов осуществления MMAD аэрозоля фармацевтического состава составляет от около 2,0 мкм до около 4,9 мкм, от около 4,4 мкм до около 4,9 мкм, от около 4,5 мкм до около 4,9 мкм, или от около 4,6 мкм до около 4,9 мкм, в соответствии с измеренным посредством NGI.

В другом варианте осуществления распылитель, описанный в настоящем описании, генерирует аэрозоль фармацевтического состава аминогликозида со скоростью более чем около 0,53 г в минуту, более чем около 0,55 г в минуту, или более чем около 0,60 г в минуту, или от около 0,60 г в минуту до около 0,70 г в минуту. В еще одном варианте осуществления FPF аэрозоля составляет около 64% или более, в соответствии с измеренным посредством ACI, составляет около 70% или более, в соответствии с измеренным посредством ACI, составляет около 51% или более, в соответствии с измеренным посредством NGI, или составляет около 60% или более, в соответствии с измеренным посредством NGI.

В одном из вариантов осуществления система, предоставленная в настоящем описании, содержит распылитель, выбранный из электронного ячеистого распылителя, пневмонического (струйного) распылителя, ультразвукового распылителя, увеличиваемого дыханием распылителя и приводимого в действие дыханием распылителя. В одном из вариантов осуществления распылитель является портативным.

Принцип функционирования пневмонического распылителя является известным специалистам в данной области техники и описывается, например, в Respiratory Care, Vol. 45, № 6, pp. 609-622 (2000). Кратко, подача сжатого газа используется в качестве движущей силы для атомизации жидкости в пневматическом распылителе. Доставляется сжатый газ, что вызывает образование области отрицательного давления. Раствор, который должен быть распылен, затем доставляется в газовый поток и сдвигается в жидкостную пленку. Эта пленка является неустойчивой и распадается на капли из-за сил поверхностного натяжения. Меньшие по размеру частиц, то есть, частицы с характеристиками MMAD и FPF, описанными выше, можно затем сформировать посредством размещения дефлектора в потоке аэрозоля. В одном варианте осуществления пневмонического распылителя газ и раствор смешиваются до выхода из выходного отверстия (наконечника) и взаимодействия с дефлектором. В другом варианте осуществления смешивание не происходит до тех пор, пока жидкость и газ не выйдут из выходного отверстия (наконечника). В одном из вариантов осуществления газ представляет собой воздух, O₂ и/или CO₂.

В одном из вариантов осуществления размер капли и выходная скорость могут быть настроены в пневмоническом распылителе. Однако, следует принимать во внимание распыляемый состав, и происходит ли изменение свойств композиции (например, % аминогликозида) при модификации распылителя. Например, в одном из вариантов осуществления, скорость газа и/или скорость фармацевтического состава изменяется с целью достижения выходной скорости и размеров капли по настоящему изобретению. Дополнительно или альтернативно, скорость потока газа и/или раствора может быть настроена с целью достижения размера капли и выходной скорости по изобретению. Например, увеличение скорости газа, в одном из вариантов осуществления, уменьшило размер капли. В одном из вариантов осуществления отношение потока фармацевтического состава к потоку газа настраивается с целью достижения размера капли и выходной скорости по изобретению. В одном из вариантов осуществления увеличение отношения потока жидкости к потоку газа увеличивает размер частиц.

В одном из вариантов осуществления выходная скорость пневмонического распылителя увеличивается посредством повышения заполнения объема в резервуаре с жидкостью. Без связи с какой-либо теорией, увеличение выходной скорости может происходить вследствие понижения мертвого объема в распылителе. Время распыления, в одном из вариантов осуществления, уменьшается посредством увеличения потока для приведения в действие распылителя. См., например, Clay и соавт. (1983). Lancet 2, pp. 592-594 и Hess и соавт. (1996). Chest 110, pp. 498-505.

В одном из вариантов осуществления дыхательный мешок используется для захвата аэрозоля во время процесса распыления, и аэрозоль впоследствии подается субъекту посредством ингаляции. В другом варианте осуществления распылитель, предоставленный в настоящем описании, имеет клапан с открытым сбросом. В этом варианте осуществления, когда пациент вдыхает через распылитель, увеличивается мощность распылителя. Во время экспираторной фазы однонаправленный клапан отводит поток пациента от камеры распылителя.

В одном из вариантов осуществления распылитель, предоставленный в настоящем описании, представляет собой непрерывный распылитель. Другими словами, повторное заполнение распылителя фармацевтического состава при введении дозы не является необходимым. Вместо этого, распылитель имеет, по меньшей мере, емкость, равную 8 мл или, по меньшей мере, емкость, равную 10 мл.

В одном из вариантов осуществления колебательный ячеистый распылитель используется для доставки состава аминогликозида по изобретению пациенту, которому она требуется. В одном из вариантов осуществления мембрана распылителя вибрирует на частоте ультразвука от около 100 кГц до около 250 кГц, от около 110 кГц до около 200 кГц, от около 110 кГц до около 200 кГц, от около 110 кГц до около 150 кГц. В одном из вариантов осуществления мембрана распылителя вибрирует на частоте около 117 кГц после приложения электрического тока.

В одном из вариантов осуществления распылитель, предоставленный в настоящем описании, не использует воздушный компрессор и поэтому не создает поток воздуха. В одном из вариантов осуществления аэрозоль производится аэрозольным наконечником, который входит в смесительную камеру устройства. Когда пациент вдыхает, воздух входит в смесительную камеру через однонаправленные клапаны ингаляции позади смесительной камеры и несет аэрозоль через загубник пациенту. На выдохе дыхание пациента проходит через однонаправленный клапан выдоха на загубнике устройства. В одном из вариантов осуществления распылитель продолжает генерировать аэрозоль в смесительную камеру, который затем втягивается субъектом при следующем вдохе — и этот цикл продолжается, пока резервуар с медицинским препаратом распылителя не станет пустым.

Хотя это и не является ограничением, настоящее изобретение, в одном из вариантов осуществления, реализуется посредством одного из генераторов аэрозолей (распылителей), изображенных на фигурах 1, 2, 3 и 4. Дополнительно, системы по изобретению, в одном из вариантов осуществления, содержат распылитель, описанный в заявках на европейский патент 11169080.6 и/или 10192385.2. Эти заявки включены посредством ссылки во всей их полноте.

На фигуре 1 показано терапевтическое аэрозольное устройство 1 с камерой 2 для распыления, загубником 3 и мембранным генератором 4 аэрозолей с колеблющейся мембраной 5. Колеблющаяся мембрана может, например, приводиться в колебательное движение с помощью пьезоэлементов (не показаны), примеры которых описываются в WO 1997/29851.

В процессе использования фармацевтический состав располагается на одной стороне колеблющейся мембраны 5, см. фигуры 1, 2 и 4, и эта жидкость затем переносится через отверстия в колеблющейся мембране 5 и испускается с другой стороны колеблющейся мембраны 5, см. низ фигуры 1, рисунка 2, как аэрозоль в камеру 2 для распыления. Пациент может вдыхать аэрозоль, присутствующий в камере 2 для распыления и загубнике 3.

Колеблющаяся мембрана 5 имеет множество сквозных отверстий. Капли состава аминогликозида генерируются, когда фармацевтический состав аминогликозида проходит через мембрану. В одном из вариантов осуществления мембрана является вибрирующей, так называемый активный электронный ячеистый распылитель, например, распылитель eFlow® компании PARI Pharma, распылитель HL100 компании Health and Life, или Aeroneb Go® компании Aerogen (Novartis). В еще одном варианте осуществления мембрана вибрирует на частоте ультразвука от около 100 кГц до около 150 кГц, от около 110 кГц до около 140 кГц, или от около 110 кГц до около 120 кГц. В еще одном варианте осуществления мембрана вибрирует на частоте около 117 кГц при приложении электрического тока. В еще одном варианте осуществления мембрана является неподвижной, и другая часть резервуара с жидкостью или средства подачи жидкости является вибрирующей, так называемый пассивный электронный ячеистый распылитель, например, электронный распаылитель MicroAir, модель U22 компании Omron или Система Ингаляции I-Neb I-neb компании Philips Respironics.

В одном из вариантов осуществления длина части наконечника сквозных отверстий, которые сформированы в мембране (например, вибрирующей мембране), влияет на суммарную выходную скорость (TOR) генератора аэрозолей. В частности, было найдено, что длина части наконечника прямо пропорциональна к суммарной выходной скорости, при этом чем короче часть наконечника, тем выше TOR и наоборот.

В одном из вариантов осуществления часть наконечника является достаточно короткой и малой в диаметре по сравнению с расположенной выше частью сквозного отверстия. В еще одном варианте осуществления длина частей, расположенных выше части наконечника в пределах сквозного отверстия, не имеет значительного влияния на TOR.

В одном из вариантов осуществления длина части наконечника влияет на геометрическое стандартное отклонение (GSD) распределения размеров капель фармацевтического состава аминогликозида. Низкие GSD характеризуют узкое распределение размеров капель (имеющие однородный размер капли), которое является выгодным для нацеливания аэрозоля в системы органов дыхания, например, для лечения бактериальных инфекций (например, Pseudomonas или Mycobacteria) у больных муковисцидозом, или для лечения нетуберкулезных микобактерий, расширения бронхов (например, лечения пациентов с муковисцидозом или не страдающих муковисцидозом), Pseudomonas или Mycobacteria у пациентов. Таким образом, чем длиннее часть наконечника, тем ниже GSD. Средний размер капли, в одном из вариантов осуществления, составляет менее чем 5 мкм, и имеет GSD в диапазоне от 1,0 до 2,2, или от около 1,0 до около 2,2, или от 1,5 до 2,2, или от около 1,5 до около 2,2.

В одном из вариантов осуществления, как представлено выше, система, предоставленная в настоящем описании, содержит распылитель, который генерирует аэрозоль фармацевтического состава аминогликозида со скоростью более чем около 0,53 г в минуту, или более чем около 0,55 г в минуту. В еще одном варианте осуществления распылитель содержит вибрирующую мембрану, имеющую первую сторону для того, чтобы быть в контакте с жидкостью и противоположную вторую сторону, из которой появляются капли.

Мембрана, например, мембрана из нержавеющей стали, может приводиться в состояние вибрации посредством пьезоэлектрического привода или любых других соответствующих средств. Мембраны имеет множество сквозных отверстий, проникающих через мембрану в направлении расширения от первой стороны ко второй стороне. Сквозные отверстия могут быть сформированы, как упоминалось ранее, посредством лазерного источника, посредством гальванопластики или любого другого соответствующего процесса. Когда мембрана вибрирует, фармацевтический состав аминогликозида проходит через отверстия от первой стороны ко второй стороне с генерацией аэрозоля на второй стороне. Каждое сквозное отверстие, в одном из вариантов осуществления, включает входное отверстие и выходное отверстие. В еще одном варианте осуществления каждое сквозное отверстие имеет часть наконечника, простирающуюся от выходного отверстия через часть сквозных отверстий в направлении входного отверстия. Часть наконечника задается непрерывной частью сквозного отверстия в направлении расширения, включающем самый малый диаметр сквозного отверстия, и ограничивается большим диаметром через отверстие. В одном из вариантов осуществления больший диаметр через отверстия определяется как диаметр, имеет размер, наиболее близко соответствующий увеличенному в 3 раза, около 3 раз, 2 раза, около 2 раз, 1,5 раза, или около 1,5 раз, самому малому диаметру.

Самый малый диаметр сквозного отверстия, в одном из вариантов осуществления, является диаметром выходного отверстия. В другом варианте осуществления самый малый диаметр сквозного отверстия является диаметром, составляющим около 0,5x, 0,6x, 0,7x, 0,8x или 0,9x диаметр выходного отверстия.

В одном из вариантов осуществления распылитель, предоставленный в настоящем описании, содержит сквозные отверстия, в которых отношение полной длины по меньшей мере одного из сквозных отверстий в направлении расширения от длины соответствующей части наконечника сквозного отверстия в направлении расширения составляет по меньшей мере 4, или по меньшей мере около 4, или по меньшей мере 4,5, или по меньшей мере около 4,5, или по меньшей мере 5, или по меньшей мере около 5, или более чем около 5. В другом варианте осуществления распылитель, предоставленный в настоящем описании, содержит сквозные отверстия, в которых отношение полной длины большинства сквозных отверстий в направлении расширения к длине соответствующей части наконечника сквозных отверстий в направлении расширения составляет по меньшей мере 4, или по меньшей мере около 4, или по меньшей мере 4,5, или по меньшей мере около 4,5, или по меньшей мере 5, или по меньшей мере около 5, или более чем около 5.

Относительные длины, изложенные выше, обеспечивают, в одном из вариантов осуществления, увеличение суммарной выходной скорости, по сравнению с ранее известными распылителями, и также обеспечивает достаточное GSD. Конфигурации отношений, в одном из вариантов осуществления, позволяют достичь более коротких периодов применения, обеспечивая больший комфорт для пациента и более высокую эффективность состава аминогликозида. Это особенно выгодно, если соединение аминогликозида в составе, вследствие его свойств, приготовляется в низкой концентрации, и, следовательно, больший объем фармацевтического состава аминогликозида должен быть введен за приемлемое время, например, за одну процедуру дозирования.

Согласно одному варианту осуществления, часть наконечника завершает поток на второй стороне. Поэтому, длина части наконечника, в одном из вариантов осуществления, определяется как часть, начинающаяся от второй стороны в направлении и вплоть до первой стороны, и ограничивающаяся диаметром, который наиболее близок к утроенному, удвоенному 2,5x, или 1,5x самому малому диаметру. Самый малый диаметр, в этом варианте осуществления, является диаметром выходного отверстия.

В одном из вариантов осуществления самый малый диаметр (то есть, одна из границ части наконечника) располагается в конце части наконечника в направлении расширения, смежном со второй стороной. В одном из вариантов осуществления больший диаметр сквозного отверстия, расположенный на другой границе части наконечника, расположен выше самого малого диаметра в направлении, в котором жидкость проходит через множество сквозных отверстий во время функционирования.

Согласно одному из вариантов осуществления, самый малый диаметр меньше чем около 4,5 мкм, меньше чем около 4,0 мкм, меньше чем около 3,5 мкм, или меньше чем около 3,0 мкм.

В одном из вариантов осуществления полная длина по меньшей мере одного сквозного отверстия в направлении расширения составляет по меньшей мере около 50 мкм, по меньшей мере около 60 мкм, по меньшей мере около 70 мкм, или по меньшей мере около 80 мкм. В еще одном варианте осуществления полная длина по меньшей мере одного из множества сквозных отверстий составляет по меньшей мере около 90 мкм. В одном из вариантов осуществления полная длина большинства из множества сквозных отверстий в направлении расширения составляет по меньшей мере около 50 мкм, по меньшей мере около 60 мкм, по меньшей мере около 70 мкм, или по меньшей мере около 80 мкм. В еще одном варианте осуществления полная длина большинства из множества сквозных отверстий составляет по меньшей мере около 90 мкм.

Длина части наконечника, в одном из вариантов осуществления, составляет менее чем около 25 мкм, менее чем около 20 мкм или менее чем около 15 мкм.

Согласно одному из вариантов осуществления, сквозные отверстия представляют собой просверленные лазером сквозные отверстия, которые сформированные по меньшей мере за два этапа, на одном из которых формируется часть наконечника, и на другой (остальных) стадии (-ях) формируются остальные части сквозных отверстий.

В другом варианте осуществления применяемые способы производства приводят к получению части наконечника, которая является по существу цилиндрической или конической с допуском менее чем +100% самого малого диаметра, менее чем +75% самого малого диаметра, менее чем +50% самого малого диаметра, менее чем +30% самого малого диаметра, менее чем +25% самого малого диаметра, или менее чем +15% самого малого диаметра.

Альтернативно или дополнительно, сквозные отверстия формируются в процессе формования гальванопластики. В одном из вариантов осуществления, сквозные отверстия имеют первую воронкообразную часть на первой стороне, и вторую воронкообразную часть на второй стороне с частью наконечника, расположенной между первой и второй воронкообразными частями, и определяемой выходным отверстием и большим диаметром. В этом случае суммарная длина сквозных отверстий также может быть задана только расстояниями от первой стороны до выходного отверстия (самый малый диаметр).

Кроме того, суммарная выходная скорость (TOR) может быть дополнительно увеличена посредством увеличения числа сквозных отверстий, представленных в мембране. В одном из вариантов осуществления увеличение числа сквозных отверстий достигается посредством увеличения активной перфорированной поверхности мембраны и поддержания расстояния между сквозными отверстиями друг относительно друга на том же самом уровне. В другом варианте осуществления число сквозных отверстий увеличивается посредством уменьшения расстояния сквозных отверстий друг относительно друга и поддержания активной области мембраны. Кроме того, может применяться комбинация вышеуказанных стратегий.

В одном из вариантов осуществления суммарная выходная скорость распылителя, описанного в настоящем описании, увеличивается посредством увеличения плотности сквозных отверстий в мембране. В одном из вариантов осуществления среднее расстояние между сквозными отверстиями составляет около 70 мкм, или около 60 мкм, или около 50 мкм.

В одном из вариантов осуществления мембрана содержит от около 200 до около 8000 сквозных отверстий, от около 1000 до около 6000 сквозных отверстий, от около 2000 до около 5000 сквозных отверстий, или от около 2000 до около 4000 сквозных отверстий. В одном из вариантов осуществления число сквозных отверстий, описанное выше, повышает TOR, и TOR увеличивается независимо от того, реализованы ли параметры наконечника в соответствии с описанным выше. В одном из вариантов осуществления распылитель, предоставленный в настоящем описании, содержит около 3000 сквозных отверстий. В еще одном варианте осуществления, сквозные отверстия располагаются в шестиугольном массиве, например, около центра мембраны (например, мембраны из нержавеющей стали). В еще одном варианте осуществления среднее расстояние между сквозными отверстиями составляет около 70 мкм.

На фигуре 3 показан генератор аэрозолей (распылитель) в соответствии с раскрытым в WO 2001/032246, которая настоящим включена посредством ссылки в данное описание во всей своей полноте. Генератор аэрозолей содержит резервуар 21 с жидкостью, в котором может находиться фармацевтический состав, предназначенная для испускания в смесительную камеру 3 в форме аэрозоля и вдыхания посредством загубника 4 через отверстие 41.

Генератор аэрозолей содержит вибрирующую мембрану 22, приводимую в состояние вибрации посредством пьезоэлектрического привода 23. Вибрирующая мембрана 22 имеет первую сторону 24, направленную к контейнеру 21 с жидкости, и вторую, противоположную, сторону 25, направленную к смесительной камере 3. В процессе использовании первая сторона 24 вибрирующей мембраны 22 находится в контакте с жидкостью, содержавшейся в контейнере 21 с жидкостью. Множество сквозных отверстий 26, проникающих через мембрану от первой стороны 24 ко второй стороне 25, предоставляется в мембране 22. При использовании жидкость проходит от контейнера 21 с жидкостью через сквозные отверстия 26 от первой 24 до второй стороны 25, когда мембрана 22 приводится в состояние вибрации для того, чтобы сгенерировать аэрозоль на второй стороне 25 и испустить его в смесительную камеру 3. Этот аэрозоль может затем быть затянут посредством вдыхания пациента из смесительной камеры 3 через загубник 4 и его отверстие 41 для вдоха.

На фигуре 5 показано поперечное сканирование компьютерной томографии, демонстрирующее три сквозных отверстий 26 такой вибрирующей мембраны 22. Сквозные отверстия 26 из этого конкретного варианта осуществления были сформированы посредством лазерного сверления с использованием трех этапов с различными параметрами процесса, соответственно. На первом этапе была сформирована часть 30. На второй стадии была сформирована часть 31, и на третьей стадии была сформирована часть 32 наконечника. В данном конкретном варианте осуществления длина наконечника части 32 наконечника составляет около 26 мкм, тогда как часть 31 имеет длина около 51 мкм. Первая часть 30 имеет длину около 24,5 мкм. В результате суммарная длина каждого сквозного отверстия представляет собой сумму длин части 30, части 31 и части 32 наконечника, и в данном конкретном примере составляет около 101,5 мкм. Таким образом, отношение суммарной длины каждого сквозного отверстия 26 в направлении расширения E к длине соответствующей части 32 наконечника в направлении расширения E составляет около 3,9.

В варианте осуществления на фигуре 6 первая часть 30 имеет длину около 27 мкм, часть 31 имеет длину около 55 мкм и часть наконечника имеет длину около 19 мкм. В результате суммарная длина сквозного отверстия 26 составляет около 101 мкм. Таким образом, отношение суммарной длины сквозного отверстия 26 к длине соответствующей части наконечника 32 в этом варианте осуществления составляет около 5,3.

Обе вибрирующие мембраны, показанные на фигурах 5 и 6, были произведены с 6000 сквозными отверстиями 26. Ниже в таблице (Таблица 3) показан масс-медианный диаметр (MMD), в соответствии с определенным посредством дифракции лазера, частиц, испускаемых на второй стороне мембраны, время, требуемое для того, чтобы полностью испустить определенное количество жидкости (время распыления), а также TOR. Тесты выполнялись с липосомальным составом амикацина.

Таблица 3 показывает, что мембрана 2 с более короткой частью наконечника обеспечивает увеличенную TOR и сниженное время распыления на 5,3 минут, что является снижением на 36% по сравнению с мембраной 1. Таблица 3 также показывает, MMD не изменялись значимо для каждой из протестированных мембран. Это отличается от различий в TOR, наблюдаемых для каждой мембраны. Таким образом, в одном из вариантов осуществления, время распыления для распылителя, описанного в настоящем описании, уменьшается значимо по сравнению с распылителями предшествующего уровня техники, не оказывая влияние на размер капли, в соответствии с измеренным посредством MMD.

В дополнение к мембране, показанной на фигурах 5 и 6, были произведены мембраны, имеющие еще больше уменьшенную часть наконечника, и имеющие 3000 сквозных отверстий 26 (мембраны 3 и 4, таблица 3). В частности мембрана 3 была просверлена лазером с более короткой частью наконечника, тогда как мембрана 4 была произведена с использованием более короткой части наконечника по сравнению с мембраной 3. Таблица 3 показывает, что даже с 3000 отверстий (мембраны 3 и 4) уменьшение длины части наконечника приводит к увеличению TOR по сравнению с мембраной 1 с 6000 отверстий. Сравнение мембран 3 и 4 по сравнению с мембраной 2 также показывает, что комбинация большего числа отверстий (6000 по сравнению с 3000) и уменьшение длины части наконечника увеличивает TOR для распылителя.

В одном из вариантов осуществления выгодно использовать процесс лазерного сверления в сравнении с гальванопластикой для производства сквозных отверстий. Сквозные отверстия, показанные на фигурах 5 и 6, произведенные посредством лазерного сверления, являются по существу цилиндрическими или коническими по сравнению с воронкообразным входом и выходом сформированных посредством гальванопластики сквозных отверстий, например, как раскрыто в WO 01/18280. Вибрация мембраны, то есть, скорость ее вибрации, может быть перенесена к фармацевтическому составу по большей области посредством трения, когда сквозные отверстия являются по существу цилиндрическими или коническими по сравнению с воронкообразным входом и выходом сформированных посредством гальванопластики сквозных отверстий. Фармацевтический состав, вследствие ее собственной инерции, затем извлекается из выходных отверстий сквозных отверстий, что приводит к образованию жидких струй, стягивающихся с образованием аэрозоля. Без связи с какой-либо теорией, считается, что поскольку сформированная посредством гальванопластики мембрана содержит чрезвычайно изогнутые поверхности сквозных отверстий, то поверхность или область для передачи энергии от мембраны к жидкости уменьшается.

Однако, настоящее изобретение может также быть осуществлено в сформированных посредством гальванопластики мембранах, в которых часть наконечника определяется непрерывной частью сквозного отверстия в направлении расширения, начинающемся с самого малого диаметра сквозного отверстия к первой стороне, пока оно не достигает диаметра 2x или 3x самого малого диаметра отверстия. В одном из вариантов осуществления суммарная длина сквозного отверстия измеряется от самого малого диаметра до первой стороны.

Обратимся снова к фигуре 1; для того, чтобы у пациента не возникало необходимости убирать или опускать терапевтическое устройство из своего рта после вдыхания аэрозоля, загубник 3 имеет отверстие 6, запечатанное эластичным вентильным элементом 7 (клапан выдоха). Если пациент выдыхает в загубник 3 и, следовательно, в камеру 2 распыления, то эластичный вентильный элемент 7 открывается таким образом, чтобы выдыхаемый воздух могу покинуть внутренний объем терапевтического аэрозоля. При вдохе окружающий воздух проходит через камеру 2 распыления. Камера 2 распыления имеет отверстие, запечатанное (не показано), еще одним эластичным вентильным элементом (клапан вдоха). Если пациент вдыхает через загубник 3 и всасывает из камеры 2 распыления, то эластичный вентильный элемент открывается таким образом, чтобы окружающий воздух мог войти в камеру для распыления, смешаться с аэрозолем и покинуть внутренний объем камеры 2 для распыления, чтобы его можно было вдохнуть. Дальнейшее описание этого процесса предоставляется в патенте США №6962151, который включается в настоящее описание посредством ссылки во всей своей полноте для всех целей.

Распылитель, показанный на фигуре 2, содержит цилиндрический сосуд 10 для хранения для предоставления жидкости, которая подается на мембрану 5. Как показано на фигуре 2, колеблющаяся мембрана 5 может быть расположена в торцевой стенке 12 цилиндрического резервуара 10 с жидкостью с целью обеспечения того, чтобы жидкость, налитая в резервуар с жидкостью, входила в прямой контакт с мембраной 5, когда генератор аэрозолей поддерживается в положении, показанном на фигуре 1. Однако, также могут использоваться другие способы для подачи жидкости на колеблющуюся мембрану без необходимости внесения каких-либо изменений в конструкцию устройства по изобретению для создания отрицательного давления в резервуаре с жидкостью.

На стороне, выходящей на торцевую стенку 12, цилиндрический контейнер 10 с жидкостью открыт. Отверстие используется для того, чтобы наливать жидкость в резервуар 10 с жидкостью. Немного ниже отверстия на внешней поверхности 13 периферической стенки 14 находится выступ 15, который служит опорой, когда контейнер с жидкостью вставляется в соответствующим образом реализованное отверстие в корпусе 35.

Открытый конец контейнера 10 с жидкостью закрывается гибким герметизирующим элементом 16. Герметизирующий элемент 16 находится на конце периферической стенки 14 контейнера 10 с жидкостью и протягивается формовочным образом во внутренний объем контейнера 10 с жидкостью, посредством чего коническая подвижная стенная секция 17 формируется герметизирующем элементе 16 и закрывается плоской стенной секцией 18 герметизирующего элемента 16. Как подробнее обсуждается ниже, силы действуют через плоскую стенную секцию 18 на герметизирующий элемент 16 и, таким образом, в одном из вариантов осуществления плоская стенная секция 18 толще, чем другие секции герметизирующего элемента 16. На периметре плоской стенной секции 18 имеется такое расстояние до конической стенной секции 17, чтобы коническая стенная секция 17 могла складываться, когда плоская стенная секция 18 перемещается вверх, относительно представления на фигуре 2.

На стороне плоской стенной секции 18, направленной в противоположную сторону от внутреннего объема контейнера с жидкостью, имеется выступ, включающий секцию 19 усеченного конуса и цилиндрическую секцию 20. Такая конструкция позволяет выступу входить и запираться в отверстии, настроенном для соответствия цилиндрической секции, поскольку гибкий материал герметизирующего элемента 16 допускает деформацию секции 19 усеченного конуса.

В одном из вариантов осуществления генератор 4 аэрозолей содержит подвижный рукав 21, оборудованный отверстием данного типа, который является по существу полым цилиндром, открытым на одной стороне. Отверстие для прикрепления герметизирующего элемента 16 реализован в торцевой стенке подвижного рукава 21. Когда усеченный конус 19 защелкнулся в нужном месте, торцевая стенка подвижного рукава 21, содержащая отверстия, находится на плоской стенной секции герметизирующего элемента 18. Запирание усеченного конуса 19 в подвижном рукаве позволяет передавать силы от подвижного рукава 21 на плоскую стенную секцию 18 герметизирующего элемента 16 таким образом, чтобы герметизирующая секция 18 следовала за перемещениями подвижного рукава 21 в направлении центральной продольной оси контейнера 10 с жидкостью.

В обобщенной форме подвижный рукав 21 можно рассматривать как подвижный элемент, который может, например, также быть реализован как подвижный стержень, который может втыкаться или вставляться в просверленное отверстие. Характеристика подвижного элемента 21 является фактом, который может использоваться для приложения по существу линейно направленной силы к плоскому стенному элементу 18 герметизирующего элемента 16. В целом, решающим фактором для режима работы генератора аэрозолей по изобретению является тот факт, что подвижный элемент передает линейное движение на герметизирующий элемент таким образом, чтобы увеличение объема происходило в пределах резервуара 10 с жидкостью. Так как резервуар 10 с жидкостью является в других отношениях газонепроницаемым, это вызывает создание отрицательного давления в резервуаре 10 с жидкостью.

Герметизирующий элемент 16 и подвижный элемент 21 могут быть произведены в одном элементе, то есть, в одной операции, но из различных материалов. Имеется производственная технология, позволяющая создать одноэлементное изделие для распылителя, например, в полностью автоматическом производственном процессе.

В одном из вариантов осуществления подвижный рукав 21 открыт на конце, направленном к просверленному отверстию, для усеченного конуса, но по меньшей мере два диаметрально противоположных выступа 22 и 23 радиально выступают во внутренний объем подвижного рукава 21. Хомут 24, окружающий подвижный рукав, протягивается радиально наружу. В то время как хомут 24 используется в качестве опоры для подвижного рукава 21 в положении, показанном на фигуре 5, выступы 22 и 23, выступающие во внутренний объем подвижного рукава 21, используются для поглощения силы, действующих на подвижный рукав 21, в частности, параллельно центральной продольной оси. В одном из вариантов осуществления эти силы генерируются посредством двух винтовых пазов 25, которые располагаются вне периферической стены вращательного рукава 26.

В одном из вариантов осуществления распылитель может быть реализован с одним из выступов 22 или 23 или с одним винтовым пазом 25. В еще одном варианте осуществления, предоставляется равномерно распределенный массив из двух или более выступов и соответствующего количества пазов.

В одном из вариантов осуществления вращательный рукав 26 также представляет собой цилиндр, открытый на одной из сторон, посредством чего открытый конец располагается на подвижном рукаве 21 и, следовательно, направлен в сторону усеченного конуса 19, позволяя усеченному конусу 19 проходить через вращательный рукав 26. Кроме того, вращательный рукав 26 располагается в подвижном рукаве 21 таким образом, что выступу 22 и 23 лежат в винтовых пазах 25. Наклон винтовых пазов 25 разработан таким образом, чтобы, когда вращательный рукав 26 вращается относительно подвижного рукава 21, выступы 22 и 23 передвигались вдоль винтовых пазов 25, порождая силу, направленную параллельно центральной продольной оси, которая будет приложена к передвигающимся выступам 22 и 23 и, следовательно, к подвижному рукаву 21. Эта сила смещает подвижный рукав 21 в направлении центральной продольной оси таким образом, чтобы герметизирующий элемент 16, который запирается в просверленное отверстие подвижного рукава посредством усеченного конуса, также по существу смещался в направлении, параллельном центральной продольной оси.

Смещение герметизирующего элемента 16 в направлении центральной продольной оси контейнера 10 с жидкостью создает отрицательное давление в контейнера 10 с жидкостью, определяемое среди прочего расстоянием, на которое подвижный рукав 21 смещается в направлении центральной продольной оси. Смещение вызывает увеличение начального объема V_RI газонепроницаемого контейнера 10 с жидкостью до объема V_RN и, таким образом, вызывает создание отрицательного давления. Смещение, в свою очередь, определяется конструкцией винтовых пазов 25 во вращательном рукаве 26. Таким образом, генератор аэрозолей по изобретению обеспечивает, что отрицательное давление в резервуаре 10 с жидкостью может создаваться в соответствующих областях, посредством простых структурных мер.

Для того, чтобы гарантировать, что силы, которые будут приложены для создания отрицательного давления, при функционировании устройства, оставались низкими, вращательный рукав 26 реализуется в одном элементе с ручкой 27, размер которой выбирается таким образом, чтобы пользователь мог вращать ручку 27 и, следовательно, вращательный рукав 26, вручную, не прилагая больших усилий. Ручка 27 имеет по существу форму плоского цилиндра или усеченного конуса, который открыт на одной стороне таким образом, чтобы периферическая область захвата 28 формировалась на внешней периферии ручки 27, которую касается рука пользователя, чтобы повернуть ручку 27.

Вследствие конструкции винтовых пазов 25 и сравнительно короткого суммарного расстояния, которое должен будет пройти подвижный рукав 21 в продольном направлении для создания достаточного отрицательного давления, в одном из вариантов осуществления достаточно повернуть ручку 27 и, следовательно, вращательный рукав 26 на сравнительно малый угол поворота. В одном из вариантов осуществления угол поворота находится в пределах диапазона от 45 до 360 градусов. Этот вариант осуществления позволяет обеспечить простоту обращения с устройством по изобретению и терапевтическим генератором аэрозолей, оборудованном им.

Для того, чтобы создать модуль, который может функционировать простым и единообразным образом для подвижного рукава 21 и вращательного рукава 26, имеющего ручку 27, в одном из вариантов осуществления генератор аэрозолей, описанный в настоящем описании, имеет опорную муфту 29 для перенесения подвижного рукава 21, которая по существу содержит плоский цилиндр, открытый на одной стороне. Диаметр периферической стены 30 опорной муфты 29 меньше, чем внутренний диаметр ручки 27 и, в примере описанного варианта осуществления, выровнен с внутренним диаметром цилиндрического запирающегося кольца 31, которое располагается концентрически с областью 28 захвата ручки 27, но с меньшим диаметром на стороне ручки 27, на которой также располагается вращательный рукав 26. На стороне цилиндрического запирающегося кольца 31, направленной в сторону вращательного рукава, реализована периферическая запирающая грань 32, которая может быть приведена в зацепление с запирающими выступами 33, расположенными с промежутками на периферической стене 30 опорной муфты 29. Это позволяет ручке 27 располагаться на опорной муфте 29, посредством чего, как показано на фигуре 5, ручка 27 размещается на открытом конце опорной муфты 29, и запирающая грань 32 запирается запирающими выступами 33.

Для удержания подвижного рукава 21 предоставляется отверстие в центре запечатанного конца опорной муфты 29, в котором располагается подвижный рукав 21, как можно видеть на фигуре 2. Хомут 24 подвижного рукава 21 находится в положении, показанном на фигуре 2, на поверхности торцевой стены опорной муфты 29, направленной в сторону ручки. В несущее отверстие выступают два диаметрально противоположных выступа 51 и 52, которые выступают в два продольных паза 53 и 54 на периферической поверхности подвижного рукава 21. Продольные пазы 53 и 54 проходят параллельно продольной оси подвижного рукава 21. Направляющие выступы 51 и 52 и продольные пазы 53 и 54 обеспечивают фиксацию против вращения для подвижного рукава 21 таким образом, чтобы вращательное движение вращательного рукава 26 приводило не к вращению, а к линейному смещению подвижного рукава 21. Как очевидно из фигуры 2, это гарантирует, что подвижный рукав 21 удерживается комбинацией ручки 27 и опорной муфты 29 таким образом, что он может смещаться вдоль оси, но запирается относительно вращения. Если ручка 27 вращается относительно опорной муфты 29, то вращательный рукав 26 также вращается относительно подвижного рукава 21, посредством чего сдвигающиеся выступы 22 и 23 проходят через винтовые пазы 25. Это приводит к смещению подвижного рукава 21 в осевом направлении в отверстии опорной муфты 29.

Возможно обойтись без направляющих выступов 51 и 52 в несущем отверстии и продольных пазах 53 и 54 в подвижном рукаве 21. В одном из вариантов осуществления направляющие выступы 51 и 52 и продольные пазы 53 и 54 не присутствуют в генераторе аэрозолей, и усеченный конус 19, цилиндрические секции 20 герметизирующих элементов 16 и опора большой площади для подвижного рукава, удерживающая усеченный конус 21 на плоской секции герметизирующего элемента 18, достигают захвата против вращения подвижного рукава 21 посредством трения. В еще одном варианте осуществления герметизирующий элемент 16 фиксируется таким образом, чтобы он не мог вращаться относительно опорной муфты 29.

В одном из вариантов осуществления на поверхности запечатанного конца опорной муфты 19, направленного в противоположную сторону от ручки, представлена кольцевая первая уплотняющая кромка 34, концентрическая к отверстию, проводящему подвижный рукав. Диаметр первой уплотняющей кромки 34 соответствует диаметру периферической стенки 14 контейнера 10 с жидкостью. Как приведено на фигуре 2, это гарантирует, что первая уплотняющая кромка 34 надавливает на герметизирующий элемент 16 на конце периферической стены напротив резервуара с жидкостью 10 таким образом, что резервуар 10 с жидкостью запечатывается. Кроме того, первая уплотняющая кромка 34 может также фиксировать герметизирующий элемент 16 таким образом, чтобы он не могу вращаться относительно резервуара с жидкостью 10 и опорной муфты 29. В одном из вариантов осуществления не должна прилагаться чрезмерная сила для того, чтобы гарантировать, что указанные выше компоненты устройства не могли вращаться друг относительно друга.

В одном из вариантов осуществления требуемые силы создаются, по меньшей мере, до некоторой степени, посредством взаимодействия между ручкой 27 и корпусом 35, с которым резервуар с фармацевтическим составом реализован как единый элемент, или в который резервуар 10 с фармацевтическим составом (жидкостью) вставляется, как показано на фигуре 2. В этом случае, резервуар 19 с фармацевтической композицией вставляется в корпус с периферическим выступом 15, расположенным через промежутки на основании 36 в корпусе 35, который протягивается радиально во внутренний объем корпуса 35. Это позволяет легко вынимать резервуар 10 с жидкостью из корпуса 35 в целях очистки. В варианте осуществления, показанном на фигуре 2, опора предоставляется только с промежутками, и поэтому обеспечиваются отверстия для окружающего воздуха, когда пациент вдыхает, что будет подробнее описано ниже.

На фигуре 2 идентифицируется вращательный запор, который реализуется посредством ручки 27 с одной стороны и корпуса 35 с другой. Показаны запирающие выступы 62 и 63 на корпусе 35. Однако, отсутствуют какие-либо конкретные требования в отношении конструкции вращательного запора, если устройство по изобретению рассматривается относительно создания отрицательного давления в резервуаре 10 с жидкостью.

В одном из вариантов осуществления резервуар 10 с жидкостью конфигурируется таким образом, чтобы он имел объем V_RN, составляющий по меньшей мере 16 мл, по меньшей мере около 16 мл, по меньшей мере 18 мл, по меньшей мере около 18 мл, по меньшей мере 20 мл или по меньшей мере около 20 мл, с тем чтобы, когда например, 8 мл объем жидкости (например, фармацевтического состава аминогликозида), которая должна быть испущена в форме аэрозоля, содержится в (заполнена или налита) резервуаре 10 с жидкостью, обеспечивалась воздушная подушка объемом 8 мл или около 8 мл. Таким образом, отношение объема V_RN к начальному объему жидкости V_L в пределах резервуара 10 с жидкостью составляет по меньшей мере 2,0, и отношение между V_A объема газа и V_L жидкости составляет по меньшей мере 1,0. Было показано, что резервуары с жидкостью, имеющие объем V_RN около 15,5 мл, около 19,5 мл и около 22,5 мл, являются эффективными, и эта эффективность увеличивается с увеличением V_RN.

В одном из вариантов осуществления, отношение между V_RN и V_L составляет по меньшей мере 2,0, по меньшей мере около 2,0, по меньшей мере 2,4, по меньшей мере около 2.4, по меньшей мере 2,8 или по меньшей мере около 2.8. В одном из вариантов осуществления, отношении между V_A и V_L составляет по меньшей мере 1,0, по меньшей мере 1,2, по меньшей мере 1,4, по меньшей мере 1,6 или по меньшей мере 1,8. В другом варианте осуществления, отношение между V_A и V_L составляет по меньшей мере около 1,0, по меньшей мере около 1,2, по меньшей мере около 1,4, по меньшей мере около 1,6 или по меньшей мере около 1,8.

Объем воздушной подушки, в одном из вариантов осуществления, составляет по меньшей мере 2 мл, по меньшей мере около 2 мл, по меньшей мере 4 мл, по меньшей мере около 4 мл, по меньшей мере 6 мл, по меньшей мере около 6 мл, по меньшей мере 8 мл, по меньшей мере около 8 мл, по меньшей мере 10 мл, по меньшей мере около 10 мл, по меньшей мере 11 мл, по меньшей мере около 11 мл, по меньшей мере 12 мл, по меньшей мере около 12 мл, по меньшей мере 13 мл, по меньшей мере около 13 мл, по меньшей мере 14 мл или по меньшей мере около 14 мл. В одном из вариантов осуществления объем воздушной подушки составляет по меньшей мере около 11 мл или по меньшей мере около 14 мл. В одном из вариантов осуществления объем воздушной подушки составляет от около 6 мл до около 15 мл, и отношение между V_RN и V_L составляет от по меньшей мере около 2,0 до по меньшей мере около 3,0. В еще одном варианте осуществления отношение между V_RN и V_L составляет от по меньшей мере около 2,0 до по меньшей мере около 2,8.

Объем воздушной подушки, в одном из вариантов осуществления, составляет около 2 мл, около 4 мл, около 6 мл, около 8 мл, около 10 мл, около 11 мл, около 12 мл, около 13 мл, или около 14 мл.

В одном из вариантов осуществления отношение объема V_RN к начальному объему жидкости V_L составляет по меньшей мере 2,0. Теоретически неограниченное расширение увеличенного объема V_RN резервуара 10 с жидкостью приведет к практически стабильному диапазону отрицательного давления. В одном из вариантов осуществления отношение объема V_RN к начальному объему жидкости V_L находится в пределах диапазона между 2,0 и 4,0, и в еще одном варианте осуществления находится между 2,4 и 3,2. Два примера диапазонов отношений (V_RN/V_L) для различных начальных объемов жидкости V_L между 4 мл и 8 мл приведены ниже в таблице 4.

Системы, предоставленные в настоящем описании, могут применяться для лечения множества легочных инфекций у субъектов, нуждающихся в этом. Среди легочных инфекций (таких как у больных муковисцидозом), которые может лечиться способами по изобретению, находятся грамотрицательные инфекции. В одном из вариантов осуществления инфекции, вызванные следующими бактериями, излечимы с помощью систем и составов, предоставленных в настоящем описании: Pseudomonas (например, P. aeruginosa, P. paucimobilis, P. putida, P. fluorescens, и P. acidovorans), Burkholderia (например, B. pseudomallei, B. cepacia, B. cepacia complex, B. dolosa, B. fungorum, B. gladioli, B. multivorans, B. vietnamiensis, B. pseudomallei, B. ambifaria, B. andropogonis, B. anthina, B. brasilensis, B. caledonica, B. caribensis, B. caryophylli), Стафилококк (например, S. aureus, S. auricularis, S. carnosus, S. epidermidis, С. lugdunensis), устойчивый к метицилину Staphylococcus aureus (MRSA), Streptococcus (например, Streptococcus pneumoniae), Escherichia coli, Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Haemophilus, Yersinia pestis, Mycobacterium, нетуберкулезные микобактерии (например, M. avium, M. avium subsp. hominissuis (MAH), M. abscessus, M. chelonae, M. bolletii, M. kansasii, M. ulcerans, M. avium, M. avium complex (MAC) (M. avium и M. intracellulare), M. conspicuum, M. kansasii, M. peregrinum, M. immunogenum, M. xenopi, M. marinum, M. malmoense, M. marinum, M. mucogenicum, M. nonchromogenicum, скрофулезный M., M. simiae, M. smegmatis, M. szulgai, M. terrae, M. terrae complex, M. haemophilum, M. genavense, M. asiaticum, M. shimoidei, M. gordonae, M. nonchromogenicum, триплекс M., M. lentiflavum, M. celatum, M.fortuitum, M. fortuitum complex (M. fortuitum и M. chelonae)).

В одном из вариантов осуществления системы, описанные в настоящем описании, применяются для лечения инфекции, вызванной нетуберкулезной микобактериальная инфекцией. В одном из вариантов осуществления системы, описанные в настоящем описании, применяются для лечения инфекции, вызванной Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium abscessus, Mycobaterium avium или M. avium комплексное соединение. В еще одном варианте осуществления пациент с муковисцидозом подвергается лечению от Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium abscessus, Mycobaterium avium, или инфекции Mycobaterium avium complex с применением одной или более систем, описанных в настоящем описании. В еще одном варианте осуществления инфекция Mycobaterium avium представляет собой инфекцию Mycobacterium avium subsp. hominissuis.

В одном из вариантов осуществления пациент с муковисцидозом подвергается лечению от легочной инфекции с применением одной из систем, предоставленных в настоящем описании. В еще одном варианте осуществления легочная инфекция представляет собой инфекцию Pseudomonas. В еще одном варианте осуществления инфекция Pseudomonas представляет собой инфекцию P. aeruginosa. В еще одном варианте осуществления аминогликозид в системе представляет собой амикацин.

В одном из вариантов осуществления система, предоставленная в настоящем описании, применяется для лечения или профилактики легочной инфекции Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium abscessus, Mycobaterium или Mycobaterium avium complex у пациента с муковисцидозом или пациента, не страдающего муковисцидозом. В еще одном варианте осуществления система, предоставленная в настоящем описании, содержит липосомальный состав аминогликозида. В еще одном варианте осуществления аминогликозид выбирается из амикацина, апрамицина, арбекацина, астромицина, капреомицина, дибекацина, фрамицетина, гентамицина, гигромицина B, изепамицина, канамицина, неомицина, нетилмицина, паромомицина, родестрептомицина, рибостамицина, сизомицина, спектиномицина, стрептомицина, тобрамицина, вердамицина или комбинации указанного. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин, например, сульфат амикацина.

Препятствием лечению инфекционных болезней, таких как Pseudomonas aeruginosa, главной причины хронической болезни у пациентов с муковисцидозом, является проникновение лекарственного средства в пределах барьера мокроты/биопленки на эпителиальных клетках (фигура 7). На фигуре 7 формы пончика представляют аминогликозид, находящийся в липосомальном комплексе, символ "+" представляет свободный аминогликозид, символа "-" муцин, альгинат и ДНК, и символ сплошного прямоугольника представляет Pseudomonas aeruginosa. Этот барьер содержит и колонизированную, и планктонную P. aeruginosa, встроенную в альгинат или экзополисахариды из бактерий, а также ДНК от поврежденных лейкоцитов, и муцин из эпителиальных клеток легкого, все обладающие суммарным отрицательным зарядом. Отрицательный заряд связывает и предотвращает проникновение положительно заряженных лекарственных средств, таких как аминогликозиды, делая их биологически неэффективными (Mendelman и др., 1985). Без связи с какой-либо теорией, захват аминогликозидов в пределах липосом или липидных комплексов экранирует или частично экранирует аминогликозиды от неспецифического связывания с мокротой/биопленкой, позволяя проникать липосомам или липидным комплексам (с заключенным аминогликозидом) (фигура 7).

В другом варианте осуществления пациент подвергается лечению от инфекции легкого нетуберкулезной микобактерией с применением одной из систем, предоставленных в настоящем описании. В еще одном варианте осуществления система, предоставленная в настоящем описании, содержит состав липосомального амикацина.

В другом варианте осуществления система, предоставленная в настоящем описании, применяется для лечения или профилактики одной или более бактериальных инфекций у пациента с муковисцидозом. В еще одном варианте осуществления система, предоставленная в настоящем описании, содержит состав липосомального аминогликозида. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин.

В другом варианте осуществления система, предоставленная в настоящем описании, применяется для лечения или профилактики одной или более бактериальных инфекций у пациента с расширением бронхов. В еще одном варианте осуществления система, предоставленная в настоящем описании, содержит состав липосомального аминогликозида. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин или сульфат амикацина.

В еще одном варианте осуществления система, предоставленная в настоящем описании, применяется для лечения или профилактики инфекций легкого Pseudomonas aeruginosa у пациентов с расширением бронхов без муковисцидоза. В еще одном варианте осуществления система, предоставленная в настоящем описании, содержит состав липосомального аминогликозида. В еще одном варианте осуществления аминогликозид представляет собой амикацин.

Как представлено в настоящем описании, настоящее изобретение предоставляет составы аминогликозида, вводимые посредством ингаляции. В одном из вариантов осуществления MMAD аэрозоля составляет от около 3,2 мкм до около 4,2 мкм, в соответствии с измеренным с помощью каскадного импактора Андерсона (ACI), или от около 4,4 мкм до около 4,9 мкм, в соответствии с измеренным с помощью импактора следующего поколения (NGI).

В одном из вариантов осуществления время распыления эффективного количества состава аминогликозида, представленной в настоящем описании, составляет менее чем 20 минут, менее чем 18 минут, менее чем 16 минут или менее чем 15 минут. В одном из вариантов осуществления время распыления эффективного количества состава аминогликозида, представленной в настоящем описании, составляет менее чем 15 минут или менее чем 13 минут. В одном из вариантов осуществления время распыления эффективного количества состава аминогликозида, представленной в настоящем описании, составляет около 13 минут.

В одном из вариантов осуществления состав, описанный в настоящем описании, вводится один раз в сутки нуждающемуся в этом пациенту.

ПРИМЕРЫ

Настоящее изобретение дополнительно иллюстрируется в отношении следующих примеров. Однако, следует отметить, что эти примеры, как и варианты осуществления, описанные выше, являются иллюстративными и не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения каким-либо образом.

Пример 1: Сравнение объемов резервуара распылителя

В этом примере генератор аэрозолей представлял собой исследовательский распылитель eFlow®, измененный для использования с составами липосомальных аминогликозидов, предоставленных в настоящем описании, компании Pari Pharma GmbH, Германия. Первый генератор аэрозолей имел начальный объем резервуара с жидкостью V_RI, составлявший 13 мл (A), второй - 17 мл (B), третий - 22 мл (C) и четвертый - 20 мл (D). То есть, увеличенный объем, V_RN, первого распылителя составлял 15,5 мл, второго - 19,5 мл, третьего - 24,5 мл, и четвертого - 22,5 мл.

8 мл состав липосомального амикацина было налито в резервуар 10 с жидкостью. Как показано на фигуре 8, воздушная подушка объемом 8 мл привела к интервалу времени генерации аэрозоля после полного испускания 8 мл состава в резервуаре с жидкостью, составляющему от 14 до 16 минут. Воздушная подушка объемом 12 мл, однако, уменьшила время генерации аэрозоля до диапазона между 12 и около 13 минутами. Воздушная подушка объемом 17 мл дополнительно снизила время генерации аэрозоля до значения между 10 и 12 минутами (фигура 6).

Далее, первая (A) и третья (C) версия генератора аэрозолей использовалось вместе с 8 мл состава липосомального амикацина. Начальное отрицательное давление, меньшее либо равное 50 мбар, создавалось в пределах резервуара с жидкостью. Кроме того, отрицательное давление было измерено во время генерации аэрозоля и показано в зависимости от времени генерации аэрозоля на фигуре 9. Другими словами на фигуре 9 показаны экспериментальные данные, сравнивающие диапазон отрицательного давления во время генерации аэрозоля для резервуара с жидкостью (C), имеющего объем V_RN, равный 24,5 мл и резервуара с жидкостью (A), имеющего объем V_RN, равный 15,5 мл. Исходный объем состава амикацина V_L составлял 8 мл, и начальное отрицательное давление составляло около 50 мбар. График показывает, что большая воздушная подушка препятствует тому, чтобы отрицательное давление увеличивалось выше критического значения 300 мбар.

Зависимость эффективности генератора аэрозолей (пропорциональна выходной скорости жидкости или суммарной выходной скорости) от различных отрицательных давлений была измерена для распылителя, описанного выше. Состав липосомального амикацина, имеющая вязкость в диапазоне от 5,5 до 14,5 мПа*с при силе сдвига между 1,1 и 7,4 Па (тиксотропная), использовалась в эксперименте. Как показано на фигуре 10, эффективность оптимальна в диапазоне отрицательного давления между 150 мбар и 300 мбар. Как также показано на фигуре 10, эффективность уменьшается при отрицательном давлении ниже чем около 150 мбар и при отрицательном давлении выше 300 мбар.

Кроме того, такой же состав липосомального амикацина, как на фигуре 8, использовалась в четырех различных генераторах аэрозолей, основанных на модифицированном eFlow®, при этом первый генератор аэрозолей (A) является модифицированным eFlow® с увеличенным объемом V_RN резервуара с жидкостью, равным 19,5 мл и заполненным на 8 мл составом липосомального амикацина.

Второй генератор аэрозолей (B) имел резервуар с увеличенным объемом V_RN, равным 16 мл, заполненным 8 мл указанного выше состава липосомального амикацина, третий генератор аэрозолей (C) имел увеличенный объем V_RN, равный 24,5 мл, заполненный 8 мл указанной выше жидкости. Четвертый генератор аэрозолей имел увеличенный объем V_RN резервуара с жидкостью, равный 22,5 мл, и был заполнен 8 мл указанного выше состава липосомального амикацина.

На фигуре 11 показаны экспериментальные данные этих четырех генераторов аэрозолей, заполненных 8 мл состава липосомального амикацина. Результаты показывают время генерации аэрозоля для полного испускания состава липосомального амикацина в пределах резервуара с жидкостью относительно отношения увеличенного объема резервуара с жидкостью (V_RN) к начальному объему жидкости в резервуаре с жидкостью перед использованием (V_L). Фигура 11 показывает, что для модифицированного устройства генератора аэрозолей (A) требовалось время генерации аэрозоля около 16 минут, тогда как время генерации аэрозоля уменьшалось с увеличением отношения V_RN/V_L. Данные также показывают, что время генерации аэрозоля могло быть уменьшено примерно на 4 минуты до значения ниже 12 минут с помощью третьего устройства генератора аэрозолей (C).

Данные, предоставленные в примере 1, таким образом, показывают, что большая воздушная подушка допускает функционирование генератора аэрозолей в течение более длительного времени в эффективном диапазоне отрицательного давления таким образом, чтобы полное время генерации аэрозоля могло быть значительно уменьшено. Поэтому даже большое количество жидкости, такое как 8 мл, может быть распылено (испущено в форме аэрозоля) за промежуток времени, составляющий менее 12 минут.

Пример 2: Свойства аэрозоля состава амикацина

Одиннадцать различных партий состава липосомального амикацина было исследовано с помощью модифицированного распылителя eFlow® (то есть, измененного для использования с составами липосомального аминогликозида, описанными в настоящем описании), имеющего модифицированную мембрану с 40 ячейками, изготовленную в соответствии с описанным в настоящем описании, и резервуар с наливным объемом 8 мл и указанной выше воздушной подушкой. Каскадная импакция выполнялась с применением произвольного ACI (каскадного импактора Андерсона) или NGI (импактора следующего поколения), чтобы установить свойства аэрозоля: масс-медианный аэродинамический диаметр (MMAD), геометрическое стандартное отклонение (GSD) и долю мелких частиц (FPF).

Измерение масс-медианного аэродинамического диаметра (MMAD) с помощью ACI

Каскадный импактор Андерсона (ACI) использовался для измерения MMAD, и работа по распылению проводилась в камере ClimateZone (Westech Instruments Inc., GA), чтобы поддерживать температуру и % относительную влажность во время распыления. ClimateZone была предварительно установлена на температуру 18°C и относительную влажность 50%. ACI был собран и загружен в ClimateZone. Термометр для исследований (двушкальный термометр VWR) был присоединен к поверхности ACI на стадии 3, чтобы контролировать температуру ACI. Распыление было запущено, когда температура ACI достигла 18±0,5°C.

При загрузке трубок на 8 мл, заполненных на 8 мл, было обнаружено, что ACI не мог работать со всей дозой 8 мл; то есть, состав липосомального амикацина, нанесенная на пластину ACI 3, переливалась за края. Было определено, что на процентное распределение лекарственного препарата на каждой стадии ACI не оказывал влияния объем состава липосомального амикацина, собранный в ACI, если на стадии 3 ACI отсутствовало переливание жидкости через край (данные не показаны). Поэтому для распыления распылитель был или заполнен составом липосомального амикацина на 4 мл и распылялся, пока не становился пустым, или заполнялся на 8 мл состава липосомального амикацина и распылялся в течение около 6 минут времени сбора (то есть, ~4 мл).

Распыленный аэрозоль был собран при скорости потока 28,3 л/мин в ACI, который был охлажден до 18°C. Время распыления было записано, и коэффициент распыления вычислялся на основании разности в массе (распыленном объеме), поделенной на интервал времени.

После того, как распыленный аэрозоль был собран, собирающие пластины ACI 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 были удалены, и каждая из них была загружена в свою собственную чашку Петри. Соответствующее количество экстракционного раствора (20 мл для пластин 2, 3 и 4, и 10 мл для пластин 0, 1, 5, 6 и 7) было добавлено к каждой чашке Петри, чтобы растворить состав, отложенный на каждой пластине. Образцы с пластин 0, 1, 2, 3, 4, 5 и 6 были дополнительно разбавлены соответствующим образом подвижной фазой C для анализа HPLC. Образец пластины 7 был подвергался непосредственному анализу HPLC без дальнейшего разбавления. Фильтр ACI был также перенесен в 20 мл пробирку, и было добавлено 10 мл экстракционного раствора, и закрытая пробирка перемешивалась вихревым способом с целью растворения всех составов, отложившихся на ней. Жидкие образцы из пробирки фильтровались (0,2 мкм) в пробирки HPLC для анализа HPLC. Впускное отверстие с соединительной частью также промывалось с 10 мл экстракционного раствора с целью растворения состава, отложившегося на нем, и образец был собрана и разложена HPLC с 2-кратным разбавлением. На основании количества амикацина, отложившегося на каждой стадии импактора, были вычислены масс-медианный аэродинамический диаметр (MMAD), геометрическое стандартное отклонение (GSD) и доля мелких частиц (FPF).

В случаях для распылителей, загруженных на 8 мл, и распыление для которых проводилось в течение 6 минут, доля мелких частиц (FPD) была нормализована на объем распыленного состава, чтобы можно было сравнивать FPD для всех экспериментов. FPD (нормализованная на объем распыленного состава) была вычислена по следующей формуле:

FPD(нормализованная на распыленный объем)(мг/мл) = восстановленный амикацин_ACI × амикацин FPF(мг)/(распыленный амикацин(г)/плотность(г/мл))

Измерение масс-медианного аэродинамического диаметра (MMAD) с помощью NGI

Импактор следующего поколения (NGI) также использовался для измерений MMAD, и работа по распылению проводилась в камере ClimateZone (Westech Instruments Inc., GA), чтобы поддерживать температуру и %RH во время распыления. ClimateZone была предварительно установлена на температуру 18°C и относительную влажность 50%. ACI был собран и загружен в ClimateZone. Термометр для исследований (двушкальный термометр VWR) был присоединен к поверхности ACI на стадии 3, чтобы контролировать температуру ACI. Распыление было запущено, когда температура ACI достигла 18±0,5°C.

8 мл состава липосомального амикацина было добавлено к распылителю и распылено. Когда аэрозоля больше не наблюдалось, таймер был остановлен. Распыленный аэрозоль был собран при скорости потока 15 л/мин в NGI, который был охлажден до 18°C. Время распыления было записано, и коэффициент распыления вычислялся на основании разности в весе (распыленном объеме), поделенной на интервал времени.

После того, как сбор аэрозоля был выполнен, планшет NGI с держателем планшета был удален из NGI. Соответствующее количество экстракционного раствора было добавлено к чашам NGI 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и MOC, чтобы растворить состав, отложившийся на этих чашах. Этот материал был перенесен на мерные колбы, соответственно. Для чаш NGI 1, 2 и 6, использовались мерные колбы на 25 мл; для чаш NGI 2, 3, 4, использовались мерные колбы на 50 мл. Больше экстракционного раствора было добавлено к чашам и снова перенесено в мерные колбы. Эта процедура была повторена несколько раз, чтобы полностью перенести состав, отложившийся на чаше NGI, в мерные колбы. Мерные колбы были залиты для доведения конечного объема до 25 мл или 50 мл, и хорошо взбалтывались до взятия образцов. Образцы из чаш 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 были дополнительно разбавлены соответствующим образом подвижной фазой C для анализа HPLC. Образец из MOC подвергался непосредственному анализу HPLC без дальнейшего разбавления. Фильтр NGI был также перенесен в 20 мл пробирку, и было добавлено 10 мл экстракционного раствора, и и закрытая пробирка перемешивалась вихревым способом с целью растворения всех составов, отложившихся на ней. Жидкие образцы из пробирки фильтровались (0,2 мкм) в пробирки HPLC для анализа HPLC. Впускное отверстие с соединительной частью также промывалось с 10 мл экстракционного раствора с целью растворения состава, отложившегося на нем, и образец был собрана и разложена HPLC с 11-кратным разбавлением.

На основании количества амикацина, отложившегося на каждой стадии импактора, были вычислены MMAD, GSD и FPF.

FPD была нормализована на объем распыленного состава, чтобы можно было сравнивать FPD для всех экспериментов. FPD (нормализованная на объем распыленного состава) была вычислена по следующей формуле:

FPD(нормализованная на распыленный объем)(мг/мл) = восстановленный амикацин_ACI × амикацин FPF(мг)/(распыленный амикацин(г)/плотность(г/мл))

Результаты этих экспериментов представлены на фигурах 12 и 13 и ниже в таблице 5.

Пример 3. Исследование скорости распыления

Исследования скорости распыления (граммы состава, распыленные за минуту) проводилось в боксе микробиологической безопасности (модель 1168, тип T2, FORMA Scientific). Собранный распылитель (трубка с загубником и аэрозольным наконечником) сначала взвешивался пустым (W1), затем добавлялся определенный объем состава и устройство распыления взвешивалось еще раз (W2). Распылитель и таймер запускались, и распыленные составы собирались в охлажденный импинджер при скорости потока ~8 л/мин (см. фигуру 14 относительно подробностей экспериментальной установки). Когда аэрозоль больше не наблюдался, таймер останавливался. Распылитель опять взвешивался (W3), и записывалось время распыления (t). Суммарный распыленный состав рассчитывался как W2-W3, и суммарный остаток лекарственного средства рассчитывался как W3-W1. Скорость распыления состава рассчитывалась в соответствии со следующей формулой:

скорость распыления (г/мин) = (W2-W3)/t

Скорости распыления в г/мин, а также другие соответствующие результаты для липосомального амикацина, распыленного с применением распылителя, произведенного в соответствии со спецификацией (24 аэрозольных наконечника были выбраны и использовались в этих исследованиях) приведены в таблице 6.

Пример 4: Процент связанного амикацина после распыления и изучение распыленного аэрозоля

В распыленном аэрозоле в примере 3 измерялся свободный амикацин, а также находящийся в липосомальном комплексе амикацин. Как упомянуто в примере 3, распыленный аэрозоль был собран в охлажденном импинджере при скорости потока 8 л/мин (фигура 14).

Распыленный аэрозоль, собранный в импинджере, был промыт 1,5% NaCl и перенесен в мерные колбы на 50 мл или на 100 мл. Импинджер был затем промыт несколько раз 1,5% NaCl, чтобы перенести весь состав, отложившийся в импинджере, в колбы. Для того, чтобы измерить концентрацию свободного амикацина в распыленном аэрозоле, 0,5 мл разбавленного распыленного аэрозоля в мерной колбе были взяты и загружены в Amicon® Ultra - на 0,5 мл 30 K устройство центрифужного фильтра (восстановленная целлюлоза, 30 K MWCO, Millipore) и это устройство центрифугировалось на 5000 G при 15°C в течение 15 минут. Было взято соответствующее количество фильтрата, и было разбавлено 51 раз раствором мобильной фазы C. Концентрация амикацина была определена посредством HPLC. Для того, чтобы измерить суммарную концентрацию амикацина в распыленном аэрозоле, соответствующее количество разбавленного распыленного аэрозоля в мерной колбе было взято и разбавлено (также растворено) 101 раз в экстракционном растворе (перфторпентановая кислота:1-пропанол:вода (25:225:250, объем/объем/объем)), и концентрация амикацина определялась посредством HPLC.

Процент связанного амикацина после распыления вычислялся по следующей формуле:

%связанного=(концентрация_{суммарная}-концентрация_{свободного})/концентрация_{суммарная}*100

Процент связанного амикацина после распыления и суммарная восстановленная доза после экспериментов распыления, описанных в таблице 6, приведено в таблице 7. Соответствующие скорости распыления были также включены в таблицу 7.

Полная концентрация амикацина в составе липосомального амикацина была измерена во время данного исследования для остальных образцов с применением тех же самых стандартов HPLC и амикацина. Полученное значение составляло 64 мг/мл амикацина. Процент связанного амикацина после распыления колебался от 58,1% до 72,7%, со средним значением 65,5±2,6%; для распыленного состава липосомального амикацина объемом 8 мл суммарное количество восстановленного амикацина колебалось от 426 мг до 519 мг, со средним значением 476±17 мг; вычисленное количество распыленного амикацина (согласно весу распыленного состава липосомального амикацина, приведенному в таблице 7), колебалось от 471 мг до 501 мг, со средним значением 490±8 мг; суммарное восстановление амикацина колебалось от 91% до 104%, со средним значением 97±3% (n=72).

Размер липосом

Состав липосомального амикацина (64 мг/мл амикацина), до распыления или после распыления, был соответствующим образом разбавлен 1,5% NaCl, и размер липосомных частиц был измерен посредством рассеяния света, с применением сортировщика субмикронных частиц Nicomp 380 (Nicomp, Санта-Барбара, Калифорния).

Были измерены липосомные размеры после распыления для состава липосомального амикацина, распыленного через двадцать четыре аэрозольных наконечника распылителя с трубками резервуара на 8 мл. Липосомный размер колебался от 248,9 нм до 288,6 нм, со средним значением 264,8±6,7 нм (n=72). Эти результаты представлены в таблице 8. Медианный диаметр липосомы до распыления составлял около 285 нм (284,5 нм ±6,3 нм).

Все документы, патенты, заявки на патент, публикации, описания продукта и протоколы, которые цитируются в любой части настоящей заявки, включены в настоящее описание посредством ссылки во всей их полноте для всех целей.

Варианты осуществления, проиллюстрированные и обсужденные в этой спецификации, предназначены только для обучения специалистов в данной области техники наилучшему известному изобретателям способу для реализации и применения изобретение. Модификации и изменение вышеописанных вариантов осуществления изобретения возможны без отклонения от объема изобретения, как будет понятно специалистам в данной области техники в свете приведенного выше описания. Поэтому понимается, что в пределах объема пунктов формулы изобретения и их эквивалентов, изобретения может применяться на практике способом, отличным от конкретно описанного способа.

Реферат

Группа изобретений относится к области лечения легочных инфекций. Система для лечения или обеспечения профилактики легочной инфекции содержит фармацевтический состав, включающий аминогликозид, находящийся в липосомальном комплексе, а также распылитель, который генерирует аэрозоль фармацевтического состава со скоростью от около 0,60 г в минуту до около 0,80 г в минуту. При этом состав представляет собой водную дисперсию, где концентрация липидов составляет 45-60 мг/мл, аэрозольный фармацевтический состав содержит смесь свободного аминогликозида и находящегося в липосомальном комплексе аминогликозида. При этом доля мелких частиц (FPF) аэрозоля составляет около 64% или более, и процент находящегося в липосомальном комплексе аминогликозида после распыления составляет от 60% до 70%. Также раскрывается фармацевтический состав и способ лечения легочной инфекции. Группа изобретений обеспечивает эффективное лечение легочных инфекций посредством ингаляции. 3 н. и 93 з.п. ф-лы, 14 ил., 8 табл., 4 пр.

Формула