АЭРОЗОЛЬНЫЙ ПРЕПАРАТ НА ОСНОВЕ АПРОТИНИНА ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ВИРУСНЫХ РЕСПИРАТОРНЫХ ИНФЕКЦИЙ
APROTININ AEROSOL FOR TREATING VIRAL RESPIRATORY INFECTIONS

Данное изобретение относится к медицине и касается лекарственного препарата на основе апротинина в форме аэрозоля, адаптированнного для использования в герметизированном контейнер с нормированной дозировкой. Препарат найдет широкое применение при лечении вирусных респираторных инфекций.
К числу инфекций респираторных вирусной этиологии с наиболее тяжелым течением и серьезными последствиями в первую очередь следует отнести грипп. Сложность ситуации усугубляется тем, что современная медицина располагает ограниченным кругом избирательно действующих препаратов с подтвержденной клинической эффективностью и безопасностью, активных против респираторных вирусов (http://www.med100let.ru/pylmonologia «Противовирусные препараты, применяемые при респираторных инфекциях». А.С.Страчунский и С.Н.Козлов, НИИ антимикробной химиотерапии, Смоленск).
2
При респираторных инфекциях в настоящее время используются две группы противогриппозных препаратов - блокаторы М-каналов (амантадин, римантадин) и ингибиторы нейроаминидазы (занамивир, озельтамивир), а также рибавирин, активный против респираторно-синцитиального вируса.
2
Таким образом, важным преимуществом ингибиторов нейроаминидазы перед блокаторами М-каналов (амандатин, римантадин) является их активность против двух типов вируса гриппа - А и В. Наличие препаратов для перорального приема и ингаляционного введения дает возможность проводить индивидуализированную терапию с учетом особенностей конкретного пациента.
Все названные препараты, кроме рибаверина, выпускаются в таблетированной или капсулированной форме и при приеме всасываются в желудочно-кишечном тракте.
Рибавирин, производимый компанией ICN Pharmaceuticals (США) под торговой маркой Виразол (Virazol) во флаконах по 6,0 г, применяется ингаляционно с помощью небулайзера, только в условиях стационара. Перед процедурой содержимое флакона растворяется в 300 мл стерильной воды для инъекций (концентрация применяемого раствора - 20 мг/мл). Ингаляции осуществляются в течение 12-18 часов ежедневно, курс лечения - 3-7 дней.
В настоящее время существует несколько типов ингаляционных систем: дозированные аэрозольные ингаляторы (ДАИ), порошковые ингаляторы (ПИ), небулайзеры, которые позволяют лекарственным препаратам в необходимой концентрации достигать верхних дыхательных путях и легких при малом системном воздействии.
Наиболее перспективной считается упаковка лекарственных препаратов в аэрозольной форме в аэрозольные контейнеры с нормированной дозировкой, которые являются простыми, надежными и недорогими.
Аэрозольные контейнеры для медицинского использования содержат находящийся под давлением пропеллент (рабочий газ), активное вещество, одно или несколько вспомогательных веществ. Лекарственный препарат высвобождается из контейнера путем ручного открывания дозирующего клапана, поступая через клапан и соединительные трубки к выпускному отверстию под действием давления газа внутри контейнера.
Аэрозольные контейнеры с медицинскими средствами обладают рядом преимуществ по сравнению с обычной тарой. Повышается активность препарата за счет увеличения поверхности его воздействия, сохраняется стерильность препарата, исключается загрязнения посторонними примесями и сохраняются первоначальные свойства препарата независимо от атмосферных явлений. При применении аэрозольных контейнеров образуется облако сверхтонких дисперсных частиц лекарственного препарата, которые при вдохе пациента попадают в носовую полость или ротовую полость в зависимости от применяемой насадки.
В аэрозольных герметичных контейнерах обычно используют нехлорированные фторпроизводные углеводороды, такие как 1,1,1,2-тетрафторэтан ("HFA-134a") и 1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан ("HFA-227ea"), являющиеся наиболее безопасными для здоровья пациентов. Аэрозольные препараты в контейнерах содержатся в форме растворов или суспензий.Некоторые препараты включают также одно или более вспомогательных веществ для специальных целей, таких как сорастворитель, или поверхностно-активное вещество (ЕР 0372777). Сорастворители - это растворители, которые используются в качестве дисперсионной среды (вода или неводные среды) и которые обеспечивают растворение активного вещества в пропелленте в терапевтически эффективном количестве. Обычно используют сорастворитель более полярный, чем пропеллент. В качестве неводных сорастворителей используют этиловый спирт, изопропиловый спирт, гликоли, например пропиленгликоль, а также глицерин, полиоксиэтиленовые спирты. Суспензии обычно содержат поверхностно-активные вещества для предотвращения агломерации частиц аэрозольной композиции.
Известен способ лечения вирусных респираторных инфекций (Патент РФ №2054180 от 21.08.1991 г.) путем воздействия на организм аэрозолем ингибиторов протеиназ через респираторный тракт. Предлагалось использовать в качестве активного вещества апротинины и апротининоподобные ингибиторы, которые являются природными белковыми соединениями.
Активность аэрозольных препаратов проверялась путем воздействия на мышей, зараженных патогенными вирусами.
Источником получения аэрозоля апротинина служил ультразвуковой генератор типа Муссон-1 либо пневматический генератор эжекторного типа, снабженный системой подачи воздуха. В системе с ультразвуковым генератором определенные дозы активного вещества естественным током воздуха(7-10 л/мин) направляли в камеру, создавая в ней газоводобелковую смесь, которую вдыхали мыши. В 1 мл смеси белковый компонент содержался в количестве 0,01-0,9 КИЕ, вода 0,01-0,2 мг, остальной объем - газ (воздух). В случае использования пневматического генератора скорость подачи распыляемой аэрозольной смеси составляла 9 л/мин. Концентрация апротинина в газоводной смеси составляла 0,09-0,9 КИЕ/мл. Для повышения стабильности аэрозоля и улучшения его адсорбции в дыхательных путях в раствор для распыления добавляли NaCl, глицерин, неионогенный детергент (твин-80, тритон Х-100 и др.).
Испытуемые аэрозоли имели дисперсность при пневматическом режиме распыления до 1,9 мкм частиц (95% по массе), при ультразвуковом режиме частицы имели размер до 100 мкм, из них 90% частиц имело размер до 5 мкм.
Начальные клинические испытания на детях выявили, что ингаляции газоводной смесью апротинина и закапывание в нос на 2-3 дня укорачивало продолжительность симптомов заболевания (насморк, кашель, катар верхних дыхательных путей) и предотвращало возникновение вторичных осложнений.
Описанные автором ингаляционные системы не обеспечат создания аэрозолей, адаптированых для применения в герметизированных аэрозольных контейнерах под давлением с нормированной дозировкой, для индивидуального лечения пациента от респираторных вирусных инфекций. Для этого необходима разработка конкретного состава композиции и соответствующая технология заполнения контейнера. По этой причине невозможно проверить стойкость к разрушению и разложению активного вещества в аэрозольной композиции.
Задачей изобретения является создание аэрозольного препарата на основе апротинина, адаптированного для применения в герметизированном контейнере с нормированной дозировкой, с сохранением антивирусных свойств аэрозоля при длительном хранении.
Технический результат - сохранение нативных антипротеазных и антивирусных свойств апротинина в аэрозольной препарате при использовании и длительном хранении за счет соответствующего подбора ее компонентов и соответствующей технологии заполнения аэрозольного контейнера.
Задача решается тем, что предлагается, согласно изобретению, аэрозольный препарат, содержащий в качестве лекарственного средства апротинин, взятый в количестве от 23 до 30 мг на 100 мл препарата, 70-84 об.% 1,1,1,2-тетрафторэтана в качестве пропеллента, 8-15 об.% этанола, 5-10 об.% глицерола, воду в качестве растворителей и стабилизатор, причем препарат адаптирован для применения под давлением в аэрозольном контейнере с дозирующим клапаном.
Для этого авторами был подобран состав компонентов, которые совместимы и образуют раствор с терапевтически эффективным количеством апротинина, которые адаптированы для использования в герметизированном аэрозольном контейнере.
В аэрозольном препарате авторы использовали в качестве лекарственного средства водный концентрированный раствор апротинина - ингибитора протеаз широкого спектра, выделенный из легких крупного рогатого скота (производство фирмы Pentapharm, Швейцария). Эта фирма является поставщиком апротинина для компании GERMED (Германия), которая, в свою очередь, зарегистрировала и поставляет апротинин в Россию под торговой маркой Контрикал.
Установленное авторами терапевтически эффективное количество лекарственного средства обеспечивает активность апротенина в одной дозе аэрозольного препарата от 85 до 110 КИЕ.
Содержание в аэрозольном препарате 70-84 об.% пропеллента обеспечивает совместимость лекарственного средства и остальных компонентов в аэрозольной упаковке в виде раствора.
Используемые в аэрозольном препарате растворители - 8-15 об.% этанола, 5-10 об.% глицерола и вода, количество которой составляет остальное до 100 мл препарата, примерно до 4 об.%, служат для повышения растворимости апротинина, и их количество определяет максимальное количество апротинина, которое можно растворить при определенной температуре.
Предпочтительным является использование растворителя - этанола, содержащего незначительные количества воды, например 96%-ной концентрации, благодаря чему он азеотропно испаряется, в условиях температуры и влажности.
Наличие глицерина, желательно 96%-ной концентрации, в препарате предохраняет аэрозольные капли от быстрого высыхания и улучшает их адсорбцию на слизистой оболочке респираторного тракта.
Эфирное масло, например масло мяты перечной, используют в качестве консерванта (противомикробный стабилизатор), которое за счет содержащихся в нем фенольных соединений обладает еще и бактерицидной активностью, а также препятствует агломерации частиц препарата. Желательно добавлять масло в количестве 0,6-1,0 об.%.
Для упаковки лекарственного препарата на основе апротинина используются контейнер из алюминия, способный выдерживать давление размещенного в нем пропеллента и оборудованный дозирующим клапаном, который обеспечивает за одно введение терапевтически эффективного количества апротинина в легкие или нос пациента. Дозирующий клапан может иметь выходное отверстие для аэрозоля от 250 до 460 мкм, размер которого обычно определяется концентрацией растворителя и быстротой его испарения после ингаляции.
Авторами был испытан аэрозольный контейнер (далее по тексту ингалятор), в котором раствор апротинина выдувается через отверстие 30 мкм. Роль выталкивающей силы выполняет пропеллент 1,1,1,2-тетрафторэтан (пропеллент 134 А), в котором растворен апротинин. Жидкая смесь пропеллента и раствора апротинина выталкивается пропеллентом из контейнера через дозировочный клапан и распыляется на мельчайшие капли, образующие облако аэрозоля. Аэрозольный препарат согласно изобретению относится к влажному типу. Размер капель аэрозоля определяется тремя основными факторами: силой выталкивания раствора из ингалятора, соотношением пропеллент/раствор активного вещества, формой и размером распылительного отверстия в клапане. Практически сразу после выхода и рассеивания капель аэрозоля пропеллент испаряется и активное вещество - апротинин сохраняется в оставшейся водно-глицериновой фазе. В аэрозольном контейнере соотношение пропеллента и водной фазы, отверстие клапана подобраны таким образом, чтобы обеспечить размер частиц в диапазоне 2-150 мкм. В профиле дисперсности аэрозоля весовая доля частиц в облаке с размерами 2-15 (зона мелких бронхов и альвеол), 15-50 (зона крупных и средних бронхов, гортани, ротоглотки) и 50-150 мкм (зона носоглотки и ротоглотки) составляла 15, 60 и 25% соответственно. [Это хорошо согласуется с литературными данными: Newman S., Pitcaim G., Steed К. Et al., Deposition of fenoterol from pressurized metered dose inhalers containing hydrofluoroalkanes. J. Allergy Clin. Immunol., v. 104, p.253-257, 1999]. Такой диапазон дисперсности частиц аэрозоля апротинина разработан целенаправленно для лечения гриппа и других ОРВИ.
Хорошо известно, что при заболеваниях респираторного тракта, особенно в ранней фазе процесса, инфекция локализуется в носоглотке и ротоглотке, и в случае прогрессирующего развития инфекционный процесс может опускаться в нижние отделы - гортань, трахею и средние бронхи. Лишь в тяжелых случаях инфекция захватывает дистальные отделы - бронхиолы и альвеолярную зону. Анализ профиля дисперсности аэрозоля показывает, что применение аэрозольного препарата согласно изобретению покрывает в основном верхние и средние отделы респираторного тракта, в которые проникают частицы с диаметром 5-100 мкм. Именно этот профиль необходим для индивидуального использования на начальных стадиях возникновения вирусного респираторного заболевания и ранней профилактики, например, в семейных очагах.
Авторами были проведено биомедицинское тестирование заявленного аэрозольного препарата, выполненного в НИИ вирусологии им. Д.И.Ивановского РАМН, и экспертиза структурной и функциональной биоидентичности, выполненная в компании WLK ltd (Чехия). Особую важность имеет рассмотрение вопроса о сохранении вторичной структуры и активности апротинина в аэрозольном контейнере после выпуска его из ингалятора. Тестирование проводилось с раствором, который оставался после выпуска из ингалятора и естественного испарения летучих ингредиентов - пропеллента и частично этилового спирта. Важность этого тестирования состояла в подтверждении биологической активности апротинина после растворения в системе пропеллента и распыления полученного раствора через ингалятор. Проведенное тестирование показало, что:
апротинин, растворенный в спирто-глицериновой системе пропеллента 134А, сохранял растворимость и не выпадал в осадок;
апротинин, растворенный в спирто-глицериновой системе пропеллента 134А, стабильно сохранял первоначальные свойства, по крайней мере, в течение 3 лет;
апротинин, растворенный в спирто-глицериновой системе пропеллента 134А, сохранял свои нативные структурные характеристики;
апротинин, растворенный в спирто-глицериновой системе пропеллента 134А, сохранял антипротеазную активность;
апротинин, растворенный в спирто-глицериновой системе пропеллента 134А, сохранял антивирусные свойства.
Важно подчеркнуть, что весь спектр свойств сохранялся у апротинина после выпуска из ингалятора. Таким образом, это тестирование доказало, что, во-первых, глицерино-спиртовая система пропеллента А134 совместима с веществом полипептидной природы - апротинином и не вызывает его денатурации и инактивации, во-вторых, препарат в аэрозольном конейнере производит аэрозоль активного апротинина с сохранением его нативных антипротеазных и антивирусных свойств в аэрозоле.
Для определения стабильности препарата аэрозольные контейнеры хранили в сухом, защищенном от света месте, при температуре 25°С, упаковка: 250 доз.
Результаты исследования стабильности лекарственного препарата приведены ниже в таблице 1.
Таблица 1
Дата анализа
Описание
Подлинность
Средняя масса дозы и отклонения от средней массы
Размер частиц
Высокомолекулярные примесные белки
Аномальная токсичность
Нормы
Прозрачный бесцветный или слабо-желтый раствор
Электрофорез в ПААГ
Средняя масса: 60 мг ±10% Отклонения в дозе: ±20%
От 2,5 до 150 мкм
Не более 5%
Препарат должен быть нетоксичным
Исх.
Соотв.
Соотв.
58,6±4,5
Соотв.
<0,1
Соотв.
6 мес.
Соотв.
Соотв.
58,7±5,4
Соотв.
<0,1
Соотв.
12 мес.
Соотв.
Соотв.
56,7±5,5
Соотв.
<0,1
Соотв.
18 мес.
Соотв.
Соотв.
56,4±3,8
Соотв.
<0,1
Соотв.
24 мес.
Соотв.
Соотв.
58,9±5,4
Соотв.
<0,1
Соотв.
30 мес.
Соотв.
Соотв.
59,7±3,4
Соотв.
<0,1
Соотв.
36 мес.
Соотв.
Соотв.
57,7±3,2
Соотв.
<0,1
Соотв.
Продолжение Таблицы 1
Дата анализа
Микробиологическая чистота
Специфическая активность
Содержание апротинина в одной дозе
Нормы
Категория 2
25000 КИЕ/баллон ±20%
85 КИЕ 1 20%
Исх.
Соотв.
25100±1200
83,3±5,7
6 мес.
Соотв.
24800±1200
82,3±5,7
12 мес.
Соотв.
24900±1200
83,3±5,7
18 мес.
Соотв.
24500±1300
85,3±5,7
24 мес.
Соотв.
23500±1400
83,3±5,7
30 мес.
Соотв.
23900±1400
82,3±5,7
36 мес.
Соотв.
23400±1500
82,3±5,7
Клинические исследования препарата проводились в осенне-зимний период на пациентах, страдающих острыми заболеваниями респираторного тракта (преимущественно верхних отделов; носоглотка, бронхи), вызванными вирусами гриппа, парагриппа, аденовирусами, смешанной инфекцией перечисленных вирусов. Основная часть больных имела среднюю тяжесть течения заболевания. В испытаниях принимало участие 179 пациентов в возрасте от 27 до 65 лет. Пациенты получали симптоматическое лечение обычными средствами - содовые ингаляции, витамины, анальгетики, седативные средства (группа плацебо).
Вместо содовых ингаляций применялся в качестве патогенетического противовирусного средства упакованный под давлением в герметичных аэрозольных контейнерах аэрозольный препарат апротинина согласно изобретению (опытная группа).
Перед началом и в конце курса лечения определяли уровень общего билирубина в крови, активность ряда ферментов (ACT, АJIТ), показатели тимоловой пробы, содержание в крови гемоглобина, лейкоцитов, нейтрофилов, лимфоцитов, моноцитов, измеряли СОЭ. Эти исследования позволяли оценить возможное общее токсическое действие препарата.
Дозы апротинина, получаемые пациентами при использовании ингалятора, составляли 2-4 аэрозольных впрыска в нос или рот каждые 2-3, расчетная суточная доза составляла 300-500 КИЕ/сутки на пациента согласно режиму клинических испытаний. Таким образом, аэрозольный препарат согласно изобретению обеспечивал базовый терапевтический курс в диапазоне рекомендуемых доз, полученных на основе результатов клинических испытаний.
У всех больных, получавших ингаляции апротинина, отмечался хороший терапевтический эффект. Использование ингаляций апротинина позволило значительно ускорить выздоровление больных ОРВИ и снизить риск бактериальных осложнений. В частности, нормализация температуры у больных, получавших апротинин, происходила в среднем через 2,68 дней, а у контрольных больных, получавших стандартное лечение без апротинина - через 4,05 дней (р<0,05). При использовании апротинина симптомы интоксикации прекращались на 3 сутки, тогда как в группе плацебо они сохранялись в течение 4,14 дней (р<0,05). Преимущества лечения апротинином выявлялись по сокращению продолжительности
катарального синдрома. В частности, длительность насморка при использовании апротинина составляла 2,56, плацебо - 4,05 дней (р<0,05), длительность болей в горле - 2,27, плацебо - 3,17 дней (р<0,05), длительность сухого кашля при использовании апротинина составила 2,5 дня, плацебо - 5,5 дней (р<0,05). Местные симптомы воспаления в ротоглотке и верхних дыхательных путях исчезали при использовании апротинина в среднем через 5,08 дней, в группе плацебо - через 6,82 дней (р<0,05). Гиперемия слизистых ротоглотки на фоне лечения апротинином прекращалась через 5 дней, а у контрольных больных - через 6 82 дней (р<0,05). Увеличенные миндалины и зернистость задней стенки глотки исчезали при лечении апротинином быстрее, чем у больных, лечившихся без апротинина.
Суммируя полученные данные, можно сделать вывод о том, что лечение ОРВИ с использованием ингаляций апротинина существенно ускоряет выздоровление, что выражается в сокращении продолжительности основных проявлений ОРВИ на 26-55% по сравнению со стандартным лечением. В назальных смывах на фоне лечения апротинином вирус гриппа переставал определяться на 2-3 день от начало лечения. В 4 случаях у пациентов плацебо развились бактериальные осложнения в виде бронхита и пневмонии, что потребовало добавления к лечению антибактериальных препаратов. Токсического и раздражающего действия ингаляций апротинина не было выявлено ни у одного из леченных пациентов за весь период испытаний.
Ниже приводятся способы приготовления аэрозольного препарата согласно изобретению.
Примеры
Составы трех аэрозолей апротинина в форме раствора согласно изобретению представлены в таблице 2.
Таблица 2
Ингредиенты аэрозоля
Состав препарата на 100 мл
Апротинин, мг
23
30
23
25
1,1,1,2-тетрафторэтан, мл
84
70
79
80
Этанол, мл
8
15
13
10
Глицерол, мл
5
10
6,0
7,2
Масло перечной мяты, мл
0,6
1
0,79
0,8
Вода, мл
2,4
4
1,21
2
Аэрозоли были приготовлены смешением компонентов с применением следующих стадий:
1) отвешивание и смешивание растворителей и концентрированного водного раствора апротинина (базовая смесь);
2) разлив базовой смеси в алюминиевый контейнер;
3) опрессовка клапана на контейнере;
4) добавление известного количества пропеллента через клапан в контейнер под давлением, причем только в случае герметично установленного клапана.
Готовые контейнеры автоматически маркируются и после комплектации ротовой и носовой пластиковыми насадками упаковываются в картонную коробку для отправки потребителям.
Использован алюминиевый контейнер (ингалятор) с нормированной дозировкой: 350 доз вместимостью 30 мл или 250 доз вместимостью 20 мл.
Свойства аэрозольного апротинина определяли, используя один или несколько из следующих признаков:
внешний вид (не должно присутствовать наружных признаков негерметичности или деформации);
содержимое контейнера, которое должно быть в пределах 10% от среднего значения;
количество лекарственного средства на контейнер, которое должно быть в пределах 20% от среднего значения;
процент выхода содержимого контейнера не менее 75%;
вес на нормируемую дозу в пределах 20%.