ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИИ С ЗАМЕДЛЕННЫМ ВЫСВОБОЖДЕНИЕМ, СОДЕРЖАЩИЕ ПОЛОКСАМЕР
PROLONGED-RELEASE PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS CONTAINING POLOXAMER

Перекрестная ссылка
Данная заявка заявляет приоритет по первоначальной заявке США под номером 12/036,139, поданной 22 февраля 2008 года, которая таким образом включена в данный документ во всей полноте посредством ссылки.
Предшествующий уровень техники
Настоящее изобретение относится к термочувствительным, термообратимым фармацевтическим композициям. В частности, настоящее изобретение относится к гелеобразующим (термочувствительным) фармацевтическим композициям с замедленным высвобождением ботулинического токсина, составленным с включением полоксамера.
Фармацевтическая композиция представляет собой препарат, который содержит по меньшей мере одно активное вещество (такое, как ботулинический токсин), а также, например, один или несколько эксципиентов, буферов, носителей, стабилизаторов, консервантов и/или наполнителей и подходит для введения пациенту с целью достижения желаемого диагностического результата или терапевтического эффекта. Фармацевтические композиции, раскрытые в данном документе, обладают диагностической, терапевтической, косметической и/или научной ценностью.
Для стабильности при хранении и удобства обращения фармацевтическая композиция может быть приготовлена в виде лиофилизированного (т.е. высушенного замораживанием) или высушенного в вакууме порошка, который перед введением пациенту может быть растворен при помощи подходящей жидкости такой, как соляной раствор или вода. С другой стороны, фармацевтическая композиция может быть приготовлена в виде готового к использованию водного раствора или суспензии. Фармацевтическая композиция может содержать белковоподобное активное вещество. К сожалению, очень сложно стабилизировать белковое активное вещество (т.е. поддерживать в состоянии, при котором потеря биологической активности минимизирована), что таким образом приводит к потере белка и/или потере активности белка в течение приготовления, растворения (если необходимо) и в течение периода хранения перед применением белоксодержащей фармацевтической композиции. Проблемы со стабильностью могут возникать в результате денатурации белка, деградации, димеризации и/или полимеризации. Различные эксципиенты, такие как альбумин и желатин, могут быть применены с различной степенью успеха для испытания и стабилизации активного белкового вещества, присутствующего в фармацевтической композиции. Кроме того, криопротекторы, такие как спирты, могут быть применены для снижения денатурации белка в условиях замораживания при процессе лиофилизации.
Известны термочувствительные фармацевтические композиции, которые формируют in situ гели. См., например, патент США 5278201. Полоксамеры представляют собой нетоксичные блок-сополимеры поли(оксиэтилена), поли(оксипропилена) и поли(оксиэтилена) (ПОЭ-ПОП-ПОЭ). Некоторые полоксамеры способны к обратимому термическому гелеобразованию. Таким образом, раствор белка и полоксамера, приготовленный при низких температурах и инъецированный, будет формировать гель по мере своего нагревания до температуры тела. Затем белок медленно высвобождается из геля. Гелеобразующий термочувствительный препарат, содержащий полоксамер 407 в концентрации 22 масс.%, готовили на основе модельных белковых лекарственных препаратов α-химотрипсина и лактатдегидрогеназы. Stratton L, et al., Drug delivery matrix containing native protein precipitates suspended in a poloxamer gel, J Pharm Sci 86(9); 1006-1010, September 1996. Были приготовлены препараты некоторых адгезивных белков и полоксамера 127. Huang K., et al., Synthesis and characterization of self assembling block copolymers containing adhesive moieties, Polymer Preprints 2001, 42(2), 147-148. Кроме того, полоксамер 188 и полоксамер 407 применяли в качестве эксципиентов в белковых лекарственных фармацевтических композициях. Jeong В., et al., Thermosensitive sol-gel reversible hydrogels, Adv Drug Del Rev, 54(1); 37-51, January 17, 2002. Опубликованная заявка на патент WO 2007/041664 раскрывает применение фармацевтической композиции, содержащей ботулинический токсин и полоксамер 188.
Ботулинические токсины применяют для различных терапевтических и косметических целей, включая лечение цервикальной дистонии, блефароспазма, косоглазия, спастичности, цефалгии, гипергидроза, гиперактивного мочевого пузыря, ринитов, бруксизма, увеличенной простаты, ахалазии, анизмуса, нарушения функционирования сфинктера Одди, акне, треморов, детского церебрального паралича и морщин лица.
Коммерчески доступные фармацевтические композиции, содержащие ботулинический токсин, включают ВОТОХ (комплекс ботулинического нейротоксина типа А с сывороточным альбумином человека и хлоридом натрия), поставляемый Allergan, Inc., Ирвин, Калифорния во флаконах по 100 единиц в виде лиофилизированного порошка, растворяемого в 0,9% хлориде натрия перед применением), DYSPORT (гемаглютининовый комплекс токсина Clostridium botulinum типа А с сывороточным альбумином человека и лактозой), поставляемый Ipsen Limited, Беркшир, Великобритания в виде порошка, растворяемого в 0,9% хлориде натрия перед применением), и MYOBLOC™ (раствор для инъекций, содержащий ботулинический токсин типа В, сывороточный альбумин человека, сукцинат натрия и хлорид натрия при pH приблизительно 5,6, поставляемый Solstice Neurosciences, Inc., Южный Сан-Франциско, Калифорния).
Ботулинический токсин является большим белком для включения в фармацевтический препарат (молекулярная масса комплекса ботулинического токсина типа А равна 900 кДа) и от природы является нестабильным и недолговечным. Размер токсинового комплекса делает его намного более хрупким и нестабильным, чем меньшие менее комплексные белки, таким образом, при вхождении в состав препарата создаются трудности в обращении, если требуется поддержание стабильности ботулинического токсина. Следовательно, стабилизатор ботулинического токсина должен быть способен взаимодействовать с токсином способом, который не денатурирует, не фрагментирует или иным способом не детоксифицирует молекулу токсина или не вызывает распад молекул нетоксичных белков, присутствующих в токсиновом комплексе.
Исключительная безопасность, точность и аккуратность требуются на всех этапах приготовления фармацевтической композиции, содержащей ботулинический токсин как наиболее известный смертельный биологический продукт. Таким образом, стабилизатор ботулинического токсина не должен быть токсичным сам по себе или трудным в обращении для того, чтобы не повышать уже существующие чрезвычайно жесткие требования приготовления фармацевтической композиции, содержащей ботулинический токсин
Учитывая, что ботулинический токсин был первым микробным токсином разрешенным (управлением по контролю за продуктами и лекарствами США в 1989) для инъекции при лечении заболеваний человека, должны были быть разработаны и одобрены специальные протоколы для культивирования, массового производства, приготовления фармацевтического препарата и применения ботулинического токсина. Важными факторами являются чистота токсина и доза для инъекции. Продукция посредством культивирования и очистка должны быть выполнены так, чтобы токсин не был подвержен какому-либо веществу, которое может загрязнять конечный продукт даже в следовых количествах и являться причиной неспецифических реакций у пациента. Эти ограничения требуют культивирования в простой среде без применения животных мясных продуктов и очистки посредством способов, не включающих синтетические растворители или смолы. Приготовление токсина при помощи ферментов, различных обменников, таких как те, которые присутствуют в хроматографических колонках и синтетических растворителях, может привнести загрязняющие вещества, и поэтому исключены из этапов предпочтительного приготовления. Более того, ботулинический токсин типа А быстро денатурирует при температурах выше 40°С, теряет токсичность при формировании пузырьков, образующих поверхность раздела воздух/жидкость, и денатурирует в присутствии азота или диоксида углерода.
Существуют определенные трудности для стабилизации ботулинического токсина типа А, поскольку тип А состоит из молекулы токсина приблизительно 150 кДа, нековалентно связанной с нетоксиновыми белками, массой приблизительно 750 кДа. Предполагается, что нетоксиновые белки сохраняют или помогают стабилизировать вторичную и третичную структуры, от которых зависит токсичность. Способы или протоколы, применяемые для стабилизации небелков, или по отношению к относительно небольшим белкам, не применимы к проблемам, связанным со стабилизацией комплексов ботулинического токсина, таких как 900 кДа комплекс ботулинического токсина типа А. Таким образом, несмотря на то, что токсин типа А и нетоксиновые белки нековалентно связаны вместе при pH от 3,5 до 6,8, под действием слабощелочных условий (pH>7,1) очень нестабильный приблизительно 150 кДа нейротоксический компонент ботулинического токсина высвобождается из комплекса ботулинического токсина. Xeomin™ представляет собой торговую марку для фармацевтической композиции нейротоксического компонента ботулинического токсина типа A, Merz Pharmaceuticals (Франкфурт, Германия).
Известно, что в некоторых случаях ботулинические токсины, при использовании в качестве терапевтических лекарственных препаратов, мигрируют из сайта инъекции с различной скоростью и на различные дистанции, что иногда приводит к потере воздействия на желаемые мышцы.
Известны твердые имплантаты ботулинического токсина. Для обсуждения примерных твердых имплантатов и областей применения, см., например, патенты США 6306423; 6312708. Кроме того, известен препарат ботулинического токсина в вязком носителе, таком как гиалуроновая кислота; заявки США с регистрационными номерами 11/954,629 и 11/954,602, зарегистрированные 12 декабря 2007 года.
Существует потребность в биологически совместимой гелеобразующей (термопластической) композиции, содержащей стабилизированный ботулинический токсин, такой, что композиция может быть введена еще в виде жидкости, но формирует гель замедленного высвобождения при введении, в силу этого ограничивает распространение воздействия и контролирует высвобождение токсина для усиления эффекта дозы.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение удовлетворяет эту потребность и предлагает гелеобразующую, термообратимую, термопластическую фармацевтическую композицию ботулинического токсина, которая может быть введена в виде жидкости и формирует гель, из которого происходит замедленное высвобождение ботулинического токсина при введении фармацевтической композиции. Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает дополнительное преимущество, заключающееся в том, что соединение, которое придает композиции свойство термообратимости, также может стабилизировать ботулинический токсин, присутствующий в фармацевтической композиции.
В одном воплощении настоящего изобретения предложена термопластическая, термообратимая фармацевтическая композиция ботулинического токсина, включающая полоксамер. Важно то, что помимо обеспечения термообратимых и термопластических свойств фармацевтической композиции, полоксамер также может действовать для стабилизации ботулинического токсина.
Определения
Как применено в данном документе, нижеупомянутые слова и термины имеют следующее значение.
«Приблизительно» означает, что таким образом определенный элемент, параметр или термин включает диапазон плюс или минус десяти процентов выше и ниже уровня установленного элемента, параметра или термина.
«Введение» или «вводить» означает этап доставки (т.е. введение) фармацевтической композиции субъекту. Фармацевтические композиции, раскрытые в данном документе, являются «местно вводимыми» посредством, например, внутримышечного (в.м.), внутрикожного, подкожного введения, интратектального введения, итраперитониального (и.п.) введения, местного (трансдермального) и имплантационного (т.е. с помощью устройства замедленного высвобождения) путей введения.
«Ботулинический токсин» означает: (1) нейротоксин, продуцируемый Clostridium botulinum, а также ботулинический токсин (или его легкую или тяжелую цепь), полученный рекомбинантно посредством неклостридиальных видов; (2) ботулинический токсин серотипов A, B, C, D, E, F и G; (3) комплекс ботулинического токсина (т.е. 300, 600 и 900 кДа комплексы), а также нейротоксический компонент очищенного ботулинического токсина (т.е. приблизительно 150 кДа) или (4) модифицированный ботулинический токсин, пегилированный (при помощи ПЭГ), химерный, рекомбинантный, гибридный, дикий тип ботулинических токсинов, конструкты ботулинического токсина, эндопептидазы, химически модифицированные ботулинические токсины (пегилированный ботулинический токсин) и перенацеленный ботулинический токсин, сохраняющий внутриклеточную способность ингибировать высвобождение ацетилхолина из клетки.
«Абсолютно без примесей» (т.е. терминология «состоящий из») означает, что внутри диапазона определения используемого инструмента или способа вещество не может быть определено или его присутствие не может быть подтверждено.
«Практически без примесей» (или «в основном состоящий из») означает, что только следовые количества вещества могут быть выявлены.
«Модифицированный ботулинический токсин» означает ботулинический токсин, который имеет по меньшей мере одну удаленную, модифицированную или замещенную аминокислоту по сравнению с неизмененным ботулиническим токсином. Кроме того, модифицированный ботулинический токсин может быть рекомбинантно продуцируемым нейротоксином или производным или фрагментом нейротоксина, полученного рекомбинантным путем. Модифицированный ботулинический токсин сохраняет по меньшей мере один тип биологической активности неизмененного ботулинического токсина, такой как способность связываться с рецептором ботулинического токсина или способность ингибировать высвобождение нейромедиаторов из нейрона. Одним примером модифицированного ботулинического токсина является ботулинический токсин, который обладает легкой цепью ботулинического токсина одного серотипа (такого, как серотип А) и тяжелой цепью ботулинического токсина другого серотипа (такого, как серотип В). Другим примером модифицированного ботулинического токсина является ботулинический токсин, связанный с нейромедиатором, таким как вещество Р.
«Фармацевтическая композиция» означает состав, в котором активное вещество может быть клостридиальным нейротоксином, таким как ботулинический токсин. Слово «состав» означает, что в фармацевтической композиции присутствует по меньшей мере одно дополнительное вещество, кроме активного вещества клостридиального нейротоксина. Поэтому фармацевтическая композиция представляет собой состав, приемлемый для диагностического, терапевтического или косметического применения (т.е. посредством внутримышечной или подкожной инъекции или посредством введения вещества замедленного всасывания или имплантата или местного нанесения). Фармацевтическая композиция может быть в лиофилизированном или высушенном в вакууме состоянии; в виде раствора, образуемого после восстановления в соляном растворе, или воде лиофилизированной, или высушенной вакуумом фармацевтической композиции; или в виде раствора, который не требует восстановления. Как указано, фармацевтическая композиция может быть жидкой или твердой, например высушенной вакуумом. Составляющие вещества фармацевтической композиции могут быть включены в одиночную композицию (которая представляет собой все составляющие вещества, за исключением любых требующих восстановления жидкостей, присутствующие во время первоначального составления фармацевтической композиции), или могут быть в виде двухкомпонентной системы, например высушенной вакуумом композиции, растворяемой с помощью разбавителя, такого как соляной раствор, который содержит вещество, не присутствующее при первоначальном составлении композиции. Двухкомпонентная система обеспечивает преимущество, позволяющее включать вещества, которые не являются достаточно совместимыми при длительном хранении с первым компонентом двухкомпонентной системы. Например, средство для растворения или разбавитель могут включать консерванты, которые обеспечивают достаточную защиту против роста микроорганизмов в течение периода применения, например однонедельного хранения в холодильнике, но не присутствуют в течение двухлетнего периода низкотемпературного хранения, во время которого они могут деградировать токсин. Другие вещества, которые могут быть не совместимы с клостридиальным токсином, или другие вещества для длительных периодов времени, могут быть включены подобным образом; то есть добавлены во вторичное средство (т.е. в жидкость для растворения) ориентировочно перед применением.
«Замедленное высвобождение» означает, что терапевтический агент (т.е. ботулинический токсин), содержащийся в фармацевтической композиции (такой, как фармацевтическая композиция, содержащая полоксамер), высвобождается из фармацевтической композиции за период времени от приблизительно 5 дней до приблизительно 1 года.
«Стабилизатор» (или «первичный стабилизатор») представляет собой соединение, которое способствует сохранению или поддержанию биологической структуры (т.е. трехмерной конформации) и/или биологической активности белка (такого как ботулинический токсин). В фармацевтическую композицию может быть включен более чем один стабилизатор. Примерами стабилизаторов являются поверхностно-активные вещества, полимеры, полиолы, полоксамер, альбумин, желатин, трегалоза, белки, сахара, поливинилпирролидон, N-ацетилтриптофан («NAT»), каприлат (т.е. каприлат натрия), полисорбат (т.е. Р80), аминокислоты и катионы двухвалентных металлов, таких как цинк. Также фармацевтическая композиция может включать консерванты, такие как бензиловый спирт, крезолы, бензойную кислоту, фенол, парабены и сорбиновую кислоту.
50
50
«Стабилизирование», «стабилизировать» или «стабилизация» означают, что активный фармацевтический ингредиент («АФИ») сохраняет по меньшей мере от 20% до 100% своей биологической активности (которая может быть определена как активность или токсичность посредством измерения in vivo ЛД или ЭД) в присутствии соединения, которое является стабилизирующим, стабилизирует или обеспечивает стабилизацию АФИ. Например, (1) при приготовлении последовательных разведении нерасфасованного или маточного раствора или (2) при растворении в соляном растворе или воде лиофилизированного или высушенного вакуумом ботулинического токсина, содержащего фармацевтическую композицию, которая хранится при или ниже -2°С в течение периода от шести месяцев до четырех лет или (3) для водного раствора фармацевтической композиции, содержащей ботулинический токсин, который хранится при температуре от приблизительно 2 до приблизительно 8°С в течение периода от шести месяцев до четырех лет; ботулинический токсин, присутствующий в восстановленном или водном растворе фармацевтической композиции, обладает (в присутствии соединения, которое является стабилизирующим, стабилизирует или обеспечивает стабилизацию АФИ) более чем от приблизительно 20% до приблизительно 100% активности или токсичности, которой обладал ботулинический токсин до его включения в фармацевтическую композицию.
"По существу без примесей" означает присутствие при содержании меньшем, чем один процент по массе фармацевтической композиции.
«Терапевтический агент» означает активный фармацевтический ингредиент (АФИ), который может иметь терапевтическое, косметическое и/или исследовательское применение или приносить пользу при введении пациенту. Терапевтический агент, например, может быть стероидом, антибиотиком или белком.
«Термопластический» является синонимом «термочувствительный» и означает соединение или композицию, которая представляет собой жидкость или низковязкий раствор (т.е. вязкость меньше чем 500 сП при 25°C при скорости сдвига приблизительно 0,1 /секунду) при низкой температуре (от приблизительно 0°C до приблизительно 10°C), но который представляет собой высоковязкий (т.е. вязкость меньше, чем 10000 сП при 25°C при скорости сдвига приблизительно 0,1/секунду) гель при повышенной температуре (от приблизительно 30°C до приблизительно 40°C, такой как при приблизительно 37°C).
1
В конкретных воплощениях изобретения раскрыта термопластическая, термообратимая фармацевтическая композиция, содержащая биологически активный ботулинический токсин и термопластический полоксамер, где полоксамер стабилизирует ботулинический токсин так, что ботулинический токсин сохраняет биологическую активность при высвобождении ботулинического токсина из фармацевтической композиции in vivo. Ботулинический токсин выбран из группы, состоящей из ботулинических токсинов типов A, B, C, D, E, F и G и предпочтительно является ботулиническим токсином типа А, известным своим продолжительным действием. Иллюстративный термообратимый полоксамер представляет собой полоксамер 407, пример которого может быть получен от BASF Corporation, Парсипани, Нью-Джерси, под названием F-127.
В некоторых воплощениях полоксамер может присутствовать в концентрации от приблизительно 15 масс.% до приблизительно 25 масс.% фармацевтической композиции.
В одном отдельном воплощении термообратимая, термопластическая фармацевтическая композиция содержит биологически активный ботулинический токсин типа А и термопластический полоксамер 407, присутствующий в концентрации от приблизительно 15 масс.% до приблизительно 25 масс.% фармацевтической композиции, который стабилизирует ботулинический токсин так, что ботулинический токсин сохраняет биологическую активность при высвобождении ботулинического токсина из фармацевтической композиции in vivo.
Также в данном документе раскрыт способ лечения медицинского или косметического состояния, способ, включающий стадию введения пациенту термопластической термообратимой фармацевтической композиции, содержащей биологически активный ботулинический токсин и термопластический термообратимый полоксамер, такой, что полоксамер стабилизирует ботулинический токсин таким образом, что ботулинический токсин сохраняет биологическую активность при высвобождении ботулинического токсина из фармацевтической композиции in vivo, и фармацевтическую композицию вводят в виде жидкости, и после введения она становится гелем, обеспечивая терапевтические количества ботулинического токсина, высвобождаемого из композиции in vivo в течение по меньшей мере 1 недели после введения. Полоксамер 407 является термообратимым, термопластическим и присутствует в концентрации от приблизительно 15 масс.% до приблизительно 25 масс.% фармацевтической композиции. В некоторых способах предусмотрена стадия помещения охлаждающего или нагревающего элемента (такого, как, например, горячий или холодный пакет, флакон, пакет льда или теплой воды и т.п.), помещаемого на область введения до или после этапа введения с целью нагреть или охладить область для снижения или повышения вязкости введенной термопластической термообратимой фармацевтической композиции in situ и после ее введения пациенту.
1
Иллюстративные медицинские состояния, которые могут быть вылечены таким образом, включают межбровные морщины, гусиные лапки, морщины от уголков губ к подбородку, носогубные морщины, горизонтальные морщины лба или любую их комбинацию. Дополнительные иллюстративные медицинские и косметические состояния включают лечение по меньшей мере одного состояния из следующих: гиперактивный мочевой пузырь, гипергидроз, доброкачественная гиперплазия предстательной железы и дистония, при которых ботулинический токсин выбран из группы, состоящей из ботулинических токсинов типов A, B, C, D, E, F и G. Как указано выше, предпочтительным ботулиническим токсином является ботулинический токсин типа А.
В конкретных воплощениях, ботулинический токсин типа А присутствует в термообратимой термопластической фармацевтической композиции в количестве от приблизительно 5 единиц до приблизительно 2750 единиц. Общее количество (единицы) ботулинического токсина, вводимого пациенту, определяет лечащий врач.
Также в данном документе раскрыт способ получения термообратимой, термопластической, гелеобразующей фармацевтической композиции, включающий стадии растворения термопластического полоксамера в растворителе при температуре ниже приблизительно 37°С, добавления и смешивания ботулинического токсина с термопластическим полоксамером в растворителе до полной дисперсии в нем ботулинического токсина. В конкретных воплощениях полоксамер может присутствовать в концентрации от приблизительно 15 масс.% до приблизительно 25 масс.% фармацевтической композиции, таким образом создавая термопластическую, гелеобразующую фармацевтическую композицию.
В отдельном способе приготовления термообратимой, термопластической, гелеобразующей фармацевтической композиции применяют ботулинический токсин типа А или В. Примерное добавляемое количество может быть от приблизительно 1 до приблизительно 2000 единиц ботулинического токсина типа А или от приблизительно 50 до приблизительно 25000 единиц ботулинического токсина типа В, вводимого пациенту нуждающемуся в этом. Способ также может включать добавление добавок в целях сохранения и стабилизации, например, для приготовления конечной термопластической, гелеобразующей фармацевтической композиции. В некоторых примерах растворитель, применяемый в способе приготовления термопластической, гелеобразующей фармацевтической композиции, является водой или солевым раствором, и способ получения термопластической, гелеобразующей фармацевтической композиции осуществляют в холодной комнате с температурой приблизительно ниже 37°С или, например, между приблизительно 0 и 8°С.
Также, в данном документе раскрыты способы лечения медицинского и косметического состояния, которые включают стадии введения пациенту термообратимой, термопластической фармацевтической композиции, включающей биологически активный ботулинический токсин и термообратимый, термопластический полоксамер, где полоксамер стабилизирует ботулинический токсин и представляет собой гель при комнатной температуре (например, температура закрытого помещения, в котором находится человек, обычно составляет от приблизительно 17°C до приблизительно 25°C). Перед введением фармацевтическую композицию охлаждают до температуры ниже комнатной для уменьшения вязкости (сжижают) фармацевтической композиции и затем набирают в шприц и инъецируют пациенту, где термопластическая фармацевтическая композиция образует гель, доставляя терапевтические количества ботулинического токсина, высвобождаемого из композиции in vivo в течение по меньшей мере 1 недели после введения. В частных воплощениях термопластический полоксамер представляет собой полоксамер 407 и присутствует в концентрации от приблизительно 15 масс.% до приблизительно 25 масс.% фармацевтической композиции.
Термопластическая фармацевтическая композиция является термообратимой, т.е. ее вязкость может быть повышена и/или понижена в зависимости от температуры и является обратимой. Например, термообратимый, термопластический полоксамер, такой как полоксамер 407, при приблизительно 20 масс.% (и, следовательно, термопластическая фармацевтическая композиция) может обладать первоначальной вязкостью при начальной температуре (например, от приблизительно 0 сП при приблизительно от 0 до 16°С претерпевать повышение температуры до увеличения вязкости до второй вязкости, которая является более высокой по сравнению с первоначальной вязкостью (например, от приблизительно 50 сП до приблизительно 6000 сП при приблизительно от 18 до приблизительно 22°С), и затем процесс обратим, например снижение температуры понизит его вязкость по отношению к второй вязкости. Изменение в массовом процентном содержании (масс.%) полоксамера в композиции повлечет изменение ее вязкостно-температурного профиля.
Все без исключения признаки, описанные в данном документе, и все без исключения комбинации двух или более таких признаков включены в объем настоящего изобретения при условии, что признаки, включенные в такую комбинацию, не являются взаимно несовместимыми.
Описание изобретения
Автор изобретения открыл новые термообратимые депонирующие фармацевтические композиции (препараты) для ботулинического токсина. Данное изобретение основано на открытии, что определенные термообратимые полоксамеры проявляют исключительную совместимость с ботулиническими токсинами. Эти депонирующие системы могут быть термически обработаны (до и после инъекции) для контроля миграции и распространения ботулинического токсина. Никакие комбинации ботулинических токсинов и полоксамера 407 не являются известными.
Препарат в объеме изобретения вводят местно в виде жидкости и полимерных гелей (лекарство) in situ.
Воплощение изобретения может содержать трехблочные сополимерные соединения ПОЭ-ПОП-ПОЭ, так же известные как плюроники или полоксамеры, которые при определенных концентрациях могут формировать термообратимые гели, которые могут быть введены (посредством инъекции) в виде слабовязкой жидкости, вязкость которой быстро повышается после инъекции. Итоговый высоковязкий матрикс является адгезивным, биологически разлагаемым и биосовместимым и при введении образует депо, из которого ботулинический токсин может высвобождаться, таким образом обеспечивая систему доставки лекарственного вещества с замедленным или пролонгированным высвобождением. Таким образом можно использовать меньшую дозу ботулинического токсина. Такую фармацевтическую композицию можно вводить предварительно смешанной или в виде простого восстанавливающего (растворяющего) средства или своих нескольких частей, объединяемых во время введения, как например, посредством применения двухкамерного шприца.
Автор изобретения обнаружил, что ботулинические нейротоксины являются очень стабильными в полоксамерах, таких как, например, полоксамер 407. Это неожиданно для комплексной структурной природы этих токсинов. Например, три отдельных белковых домена (связывающий, транслоцирующий, энзиматический) должны быть консервативными с целью поддержания биологической активности очищенного токсина 150 кДа. Поверхностно-активные вещества являются хаотропными и в связи с этим обычно нарушают белковые конформации. Поэтому удивительно обнаружить совместимость между этими молекулами и поверхностно-активными веществами. 900 кДа токсины представляют собой белковые комплексы с белками, ассоциированными с нейротоксином (NAPs), которые стабилизируют 150 кДа участок. Поверхностно-активные вещества, как ожидается, нарушают белковый комплекс, тем самым дестабилизируя комплекс и/или денатурируя 150 кДа участок токсина.
Термообратимый полоксамер по настоящему изобретению, несомненно, может придавать устойчивость нейротоксичному активному веществу, такому как ботулинический токсин, присутствующему в фармацевтической композиции, посредством: (1) снижения адгезии (обычно называемой «липкость») ботулинического токсина к поверхностям, включая поверхности лабораторной стеклянной посуды, сосудов, флаконов, в которых восстанавливают фармацевтическую композицию и внутреннюю поверхность шприца, применяемого для инъекции фармацевтической композиции. Адгезия ботулинического токсина к поверхностям может привести к потере ботулинического токсина и денатурации остаточного ботулинического токсина, в обоих случаях происходит снижение токсичности ботулинического токсина, присутствующего в фармацевтической композиции; (2) снижение денатурации ботулинического токсина и/или диссоциации ботулинического токсина от других нетоксичных белков, присутствующих в комплексе ботулинического токсина, денатурирующая и/или диссоциирующая активности которого могут иметь место в результате слабого разбавления ботулинического токсина, присутствующего в фармацевтической композиции (т.е. перед лиофилизацией или вакуумным высушиванием) и в восстановленной фармацевтической композиции; (3) снижения потери ботулинического токсина (т.е. в результате денатурации или диссоциации от нетоксичных белков комплекса) во время соответствующих изменений pH и концентрации, которые имеют место при приготовлении, обработке и восстановлении фармацевтической композиции; (4) иммобилизирования токсина на высоковязкой основе; и (5) предохранения токсина от повреждающих эффектов повышенной физиологической температуры (приблизительно 37°C) и pH посредством обеспечения благоприятной микросреды.
Пять типов стабилизации ботулинического токсина, раскрытые в данном документе, посредством полоксамеров, присутствующих в фармацевтической композиции, сохраняют и предохраняют ботулинический токсин и естественной токсичности токсина.
Данное изобретение также включает добавление консерванта как в разбавитель, так и в сам препарат, для обеспечения длительного хранения. Предпочтительные консерванты представляют собой консервирующие солевые растворы, включающие бензиловый спирт.
Термообратимые фармацевтические композиции по изобретению могут быть введены при помощи обычных способов введения. В частных воплощениях изобретения композиции вводят пациенту внутрикожно, внутримышечно или подкожно. Кроме того, композиции по изобретению могут быть введены совместно с одним или более анельгизирующими или анестезирующими веществами.
Наиболее эффективный способ введения и режим дозирования композиций по изобретению зависит от типа, серьезности и динамики состояния, подлежащего лечению, здоровья пациента и реакции на лечение, и решения лечащего врача. С учетом этого способы и дозы композиций могут быть подобраны для отдельных пациентов.
Композиции, содержащие другие серотипы ботулинического токсина, могут включать различные дозы (количества единиц) ботулинического токсина. Например, ботулинический токсин типа В может быть предусмотрен композицией в большей дозе (приблизительно 50×), чем в композиции, содержащей ботулинческий токсин типа А. В одном воплощении изобретения ботулинический токсин типа В может быть введен в количестве от приблизительно 1 ед/кг до 150 ед/кг. Ботулинический токсин типа В также может быть введен в количествах до 20000 ед (мышиные единицы, как описано выше). В другом воплощении изобретения ботулинический токсин Е или F может быть введен в концентрации между 0,1 ед/кг и 150 ед/кг. Кроме того, в композициях, содержащих более чем один тип ботулинического токсина, каждый тип ботулинического токсина может быть предусмотрен в относительно меньшей дозе, чем доза, обычно применяемая в случае ботулинического токсина одного серотипа.
Примеры
Приведенные ниже примеры отражают конкретные воплощения настоящего изобретения и не ограничивают объем изобретения.
50
В нижеприведенных примерах хорошо известный тест летальной дозы-50 для мышей (ЛДм50) применяли для определения активности ботулинического токсина из приготовленных препаратов полоксамера. В зависимости от условий «активность» может означать восстановленную активность ботулинического токсина или активность ботулинического токсина до лиофилизации. Восстановленная активность является синонимом активности растворения, активности восстановления и активности при растворении. Тест ЛДм50 обеспечивает определение активности ботулинического токсина по его 50% летальной дозе для мышей или «ЛД50». Таким образом, одну единицу (ед) ботулинического токсина определяют как количество ботулинического токсина, которое при интраперитонеальной инъекции убивает 50% (т.е. ЛД) группы мышей-самок Swiss Weber весом 17-22 г каждая при начале теста. Тест ЛДм50 является признанным способом измерения активности растворенного ботулинического токсина или растворенного препарата ботулинического токсина. Каждую мышь держат в лежачем положении с наклоненной головой и инъецируют ей одно из нескольких серийных разведении ботулинического токсина в изотоническом растворе интраперитонеально в нижнюю правую часть брюшной полости под углом приблизительно 30° при помощи иглы от 3/8" до 5/8" от 25 до 27 калибра. Записывают показатель смертности для каждого разведения через последующие 72 часа. Готовят минимум шесть разведений с дозовым интервалом 1,33 и обычно используют по десять животных для каждой группы доз (таким образом, используют 60 мышей). Параллельно выполняют два стандартных теста для сравнения (используют дополнительные 60 мышей). Разведения готовят таким образом, что наиболее концентрированное разведение приводит к показателю смертности инъецированных мышей по меньшей мере 80%, и наименее концентрированное разведение приводит к показателю смертности инъецированных мышей не выше, чем 20%. Необходимы минимум четыре разведения, которые находятся в пределах монотонного убывания величины показателей смертности. Монотонно убывающая величина начинается с показателя смертности не менее чем 80%. В пределах четырех или более монотонно убывающих величин две наибольшие и две наименьшие величины должны быть снижающимися (т.е. не эквивалентными). Разведение, при котором 50% мышей гибнет в течение трех дней наблюдения после инъекции, определяют как разведение, которое содержит одну единицу ботулинического токсина (1 ед). Был разработан оптимизированный тест ЛДм50, при котором применяют меньше (пять вместо шести) разведений с дозовыми интервалами 1,15 и меньше мышей (шесть вместо десяти) на тестируемое разведение.
Пример 1
Препараты, содержащие ботулинический токсин и полоксамер 407
Были выполнены эксперименты, в которых изготовили и оценили ряд препаратов ботулинического токсина-полоксамера. Ботулинический токсин, примененный в каждом изготовленном препарате, представлял собой лиофилизированный ВОТОХ. Количество ботулинического токсина, использованного в каждом препарате, составило 100 единиц ботулинического токсина типа А (ВОТОХ).
Полоксамер, использованный в этом примере, представлял собой полоксамер 407, полученный от BASF (Lutrol F-127). В каждом препарате полоксамер 407 применяли в количестве, которое составляло 20 массовых % (масс.%) конечного препарата. Полоксамер 407 поставляется в виде сухого порошка и представляет собой гидрофильное неионное поверхностно-активное вещество и трехблочный сополимер, состоящий из двух гидрофильных блоков (полиэтиленгликоль), разделенных гидрофобным блоком (полипропиленгликоль). Длина двух блоков ПЭГ равна приблизительно 101 повторяющейся единице, в то время как длина блока полипропиленгликоля равна приблизительно 56 повторяющимся единицам. Растворы полоксамера 407 в соответствующих концентрациях представляют собой жидкость, до замораживания, но гель при комнатной температуре и выше (например, являются гелем при приблизительно 37°C). Поэтому полоксамер 407 может быть растворен или хранится в виде низковязкой жидкости для легкого прохождения через иглу, но затем под действием повышающейся температуры формирует гель в виде депо после инъекции млекопитающим. Полоксамер 407 выбран для препаратов, изготовленных по этому примеру, поскольку эти желаемые физические свойства сочетались с необычной совместимостью токсина.
Каждый препарат готовили посредством способа, где в больших центрифужных пробирках объединяют твердые вещества (напомним, что полоксамер 407 поставляется в виде сухого порошка) с водой или солевым раствором (в холодной комнате при приблизительно от 2 до 8°С) и смешивают при помощи магнитной мешалки до полного растворения.
Растворы хранят при приблизительно от 4 до приблизительно 15°С до инъекции/применения. Затем растворы применяют для растворения ботулинического токсина типа А (ВОТОХ) в флаконах, содержащих 100 единиц, посредством введения холодного раствора в флаконы при помощи шприца.
Затем образцы нагревали до 37°C до гелеобразного состояния, моделируя инъекцию в теплое тело.
Существенно, автор изобретения обнаружил, что термообратимые препараты могут быть изготовлены при помощи от 15 до 25 масс.% полоксамера 407 (поставляемого BASF в виде Lutrol F-127) без существенного снижения желаемых характеристик препарата (1) термопластичности и (2) замедленного высвобождения биологически активного ботулинического токсина из изготовленных препаратов.
Как указано ниже, было изготовлено 26 различных термообратимых препаратов полоксамера. Каждый из 26 изготовленных препаратов включал 20 масс.% полоксамера 407 и 100 единиц ботулинического токсина типа А (ВОТОХ):
1. 20% полоксамера 407 в СВДИ (стерильная вода для инъекций)
2. 20% полоксамера 407 в 0,9% хлориде натрия
3. 20% полоксамера 407 в консервирующем (бензиловый спирт) 0,9% хлориде натрия
4. 20% полоксамера 407 с 5% полоксамера 188
5. 20% полоксамера 407 с 3% твином
6. 20% полоксамера 407 с 5% сахарозой
7. 20% полоксамера 407 с 5% декстраном
8. 20% полоксамера 407 в 10 мМ гистидине pH 7
9. 20% полоксамера 407 в 20 мМ цитратном буфере pH 6
10. 20% полоксамера 407 в фосфатно-буферном солевом растворе pH 7
11. 20% полоксамера 407 с 20% пропиленгликолем
12. 20% полоксамера 407 с 10% полиэтиленгликолем
13. 20% полоксамера в 20 мМ Трис-буфере pH 7
14. 20% полоксамера 407 с 3% изопропилмиристатом
15. 20% полоксамера 407 с 5% повидоном
16. 20% полоксамера 407 с 3% лактозой
17. 20% полоксамера 407 с 3% трегалозой
18. 20% полоксамера 407 с 0,5% сывороточным альбумином человека
19. 20% полоксамера 407 с 900 мкг NaCl в 0,5% сывороточном альбумине человека
20. 20% полоксамера 407 с 0,5% рекомбинантным сывороточным альбумином человека
21. 20% полоксамера 407 с 0,5% желатином
22. 20% полоксамера с 0,5% рекомбинантным желатином
23. 20% полоксамера 407 с 0,5% гиалуроновой кислотой
24. 20% полоксамера 407 с 0,5% коллагеном
25. 20% полоксамера 407 с 2% гидроксипропилметилцеллюлозой
26. 20% полоксамера 407 с 2% лецитином
Для того чтобы определить, высвобождался ли активный ботулинический токсин из каждого из 26 термообратимых препаратов полоксамера, измеряли активность легкой цепи при помощи флуоресцирующего субстрата SNAP-25 в сочетании с ВЭЖХ. Образцы, проинкубированные с субстратом, давали продукт расщепления, который отделяли посредством обратнофазной ВЭЖХ и выявляли за счет флуоресценции. Количество продукта расщепления пропорционально энзиматической активности.
В дальнейшем, полоксамер 407 может быть обработан до и/или после инъекции посредством применения горячих или холодных пакетов в желаемых областях (инъецируемых и/или неинъецируемых) для достижения желаемого эффекта. Дополнительные вещества могут быть добавлены к препарату для модификации свойств (например, вызывающие повышение/снижение в температурах гелеобразования). Могут быть добавлены вещества для изменения осмотических свойств и pH (буферы). Введение может быть местным, а не инъекцией; например, при трансдермальной схеме доставки препарат может содержать проникающие усиливающие агенты и может сочетаться с устройством, таким как пластырь, имеющим дополнительные проникающие свойства, такие как, например, абразивы или микроиглы. Консерванты также могут быть включены в препарат. Для лучшей визуализации материала до и после нанесения могут быть включены красители, такие как фармацевтически приемлемые красители.
Пример 2
Применение Фармацевтической композиции, содержащей плоксамер и ботулинический токсин
У 48 летнего мужчины был диагностирован спастический паралич мышц, такой как цервикальная дистония. От приблизительно 50 и до приблизительно 500 единиц ботулинического токсина типа А (такого как ВОТОХ) сочетали с препаратом 2 (20% полоксамера 407 в 0,9% хлориде натрия) по примеру 1 и вводили посредством внутримышечной инъекции. Препарат высвобождал терапевтические количества ботулинического токсина за период в 1 месяц. В течение 1-7 дней симптомы спастического паралича мышц были частично сняты и облегчение симптомов продолжалось в течение по меньшей мере 6 месяцев.
Пример 3
Применение фармацевтической композиции, содержащей полоксамер и ботулинический токсин
22 летняя женщина посетила своего лечащего врача, чтобы сообщить и вылечить неконтролируемое и чрезмерное подмышечное потоотделение, или, как это известно в медицине, аксилярное потоотделение. После гравиметрического измерения ее потовыделения у нее был диагностирован гипергидроз.
Приблизительно 100 единиц ботулинического токсина типа А (такого как ВОТОХ) сочетали с препаратом 12 (20% полоксамер 407 с 10% полиэтиленгликолем) по примеру 1 и вводили посредством внутрикожной инъекции в аксилярную гипергидротическую область (как определено посредством йодо-крахмального теста Минора). После инъекции пакет со льдом помещали на область инъекции, охлаждая область и делая инъецируемую термообратимую фармацевтическую композицию, содержащую полоксамер и ботулинический токсин, менее вязкой, позволяя лечащему врачу массировать область инъекции, что давало возможность инъецированной композиции еще больше распространиться. В течение 7 дней, чрезмерное аксиальное потоотделение было снижено и снижение наблюдалось в течение приблизительно 8 месяцев.
Пример 4
Применение Фармацевтической композиции, содержащей полоксамер и ботулинический токсин
38 летняя женщина сообщила своему дерматологу, что она не может больше выносить вид своих межбровных морщин (динамические морщины между бровями, образующиеся в результате сокращения мышц, вызывающих сморщивание кожи, и/или мышц гордецов) и что они стали ужасны. Дерматолог назначил ей лечение при помощи фармацевтической композиции, содержащей полоксамер и ботулинический токсин.
Приблизительно 500 единиц ботулинического токсина типа В сочетали с препаратом 25 (20% полоксамера 407 с 2% гидроксипропилметилцеллюлозой) по примеру 1 и вводили посредством внутримышечной инъекции прямо в мышцы, вызывающих сморщивание кожи, и мышц гордецов. Область вне желаемой области лечения была предварительно нагрета (при помощи грелки-подушки для постепенного нагревания неинъецируемых областей, например, от приблизительно 37 до приблизительно 43°С, для повышения температуры относительно области инъекции) для предотвращения миграции лекарственного препарата в эти участки. В течение 7 дней пациентка сообщила, что межбровные морщины уменьшились и кожа между ее бровями стала более гладкой. Уменьшение морщин длилось в течение 4 месяцев.
Аналогично, приблизительно 2 единицы ботулинического токсина типа А (ВОТОХ) на 0,1 мл добавленного препарата может быть инъецировано в каждый из приблизительно 5 областей инъекции в мышцы сморщивания и гордецов для общей дозы приблизительно 10 единиц на 0,5 мл термообратимой фармацевтической композиции, содержащей полоксамер и ботулинический токсин. В качестве дополнительной стадии, до и после инъекции в мышцы, на сайт инъекции может быть помещена горячая подушка для согревания области. Таким образом, если горячая подушка так помещена, инъецируемая фармацевтическая композиция, содержащая полоксамер и ботулинический токсин, может превратиться в гель быстрее, чем в случае инъецирования только при температуре тела. Подушка может иметь температуру в промежутке, например, от приблизительно 37°С до приблизительно 43°С. Подушка может быть помещена на область инъекции или подлежащую инъекции и нагрета, например, в пределах приблизительно 37 и приблизительно 43°С.
Пример 5
Применение фармацевтической композиции, содержащей полоксамер и ботулинический токсин
78-летний мужчина пришел к своему урологу, жалуясь на неспособность сдерживать свое мочеиспускание в течение сколько-нибудь существенного времени. Уролог определил, что пациент страдает недержанием и имеет гиперактивный мочевой пузырь (ГАМП) и, что в его мышцу-сжиматель следует инъецировать фармацевтическую композицию, содержащую полоксамер и ботулинический токсин.
Приблизительно 250 единиц ботулинического токсина типа А (ВОТОХ) сочетают с препаратом 2 (20% полоксамер 407 в 0,9% хлориде натрия) по примеру 1 (приблизительно 250 единиц токсина в приблизительно 10 мл препарата 2). Уролог прописывает, применяя гибкий цитоскоп и стандартный механизм инъекции в стенку мочевого пузыря (местный анестетик, любрикант и т.д.), инъецировать пациенту в стенку мочевого пузыря в 10 сайтах (25 единиц/сайт) вдоль латеральных стенок, оберегая треугольник и купол. В течение 7 дней пациент сообщает, что он способен сдерживать мочеиспускание в течение многих часов времени и что его объем мочеиспускания при посещении туалета более чем удвоился. Пациент сообщает, что облегчение его недержания длилось приблизительно 7 месяцев.
В стенку мочевого пузыря также может быть инъецирован любой из препаратов (1-26) по примеру 1, содержащий другие типы ботулинического токсина, такие как от приблизительно 50 до приблизительно 15000 единиц ботулинического токсина типа В, при помощи от приблизительно 5 мл до приблизительно 30 мл препаратов по примеру 1. Термообратимую фармацевтическую композицию, содержащую полоксамер и ботулинический токсин, инъецируют в стенку мочевого пузыря в приблизительно от 5 до приблизительно 50 сайтах инъекции, как определено лечащим врачом и, при желании, может быть включен или исключен треугольник.
Пример 6
Применение фармацевтической композиции, содержащей полоксамер и ботулинический токсин
67-летний мужчина страдает от хронической задержки мочевыделения из-за увеличения его простаты. При осмотре, его лечащий врач определил, что пациенту следует ввести в простату фармацевтическую композицию, содержащую полоксамер и ботулинический токсин, с целью ослабить его задержку мочевыделения и вылечить доброкачественную гиперплазию простаты. Приблизительно 200 единиц ботулинического токсина типа А (ВОТОХ) сочетали с 4 мл препарата 2 (20% полоксамер 407 в 0,9% хлориде натрия) по примеру 1 для тансперинеальной инъекции в билатеральные доли простаты (100 единиц на долю).
После приблизительно 7 дней пациент сообщает об улучшении мочевыделения. Его лечащий врач устанавливает, что после этого лечения у пациента снизились объем остаточной мочи после выделения и давление мочевого пузыря. Эти благоприятные эффекты длятся приблизительно 6 месяцев, и лечащий врач отмечает, что простата пациента уменьшилась в размере и не обнаружено побочных эффектов. Ботулинический токсин типа В (такой как MYOBLOC) также может быть применен, например, от приблизительно 250 единиц до приблизительно 1000 единиц на сайт инъекции.
Фармацевтическая композиция по изобретению, раскрытая в данном документе, имеет много преимуществ, включая следующие:
1) фармацевтическая композиция может быть приготовлена без содержания любых веществ, содержащихся в крови, таких как альбумин, и поэтому без любых инфицирующих элементов веществ крови, таких как прион;
2) фармацевтическая композиция обладает стабильностью и высоким % восстановления активности токсина сопоставимой и превосходящей таковую, достигнутую при помощи существующих фармацевтических композиций;
3) пониженная токсичность, как определено посредством либо внутримышечного, либо внутривенного введения;
4) пониженная антигенность.
Содержание различных публикаций, патентов и/или ссылок, цитируемых в данном документе, включено в данный документ во всей их полноте посредством ссылки.
Хотя настоящее изобретение описано подробно в отношении определенных предпочтительных способов, возможны другие воплощения, варианты и модификации в пределах объема настоящего изобретения. Например, широкий спектр стабилизирующих полисахаридов и аминокислот находится в пределах объема настоящего изобретения.
Таким образом, сущность и объем следующей формулы изобретения не должны быть ограничены описаниями предпочтительных воплощений, упомянутых выше.