ТРАНСПОРТИРУЮЩИЙ НАПОЛНИТЕЛЬ, СОДЕРЖАЩИЙ ОДИН ИЛИ БОЛЕЕ ДИ И/ИЛИ МОНО-(ЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕДАЮЩИЙ АГЕНТ) ФОСФАТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ИЛИ ИХ СОЕДИНЕНИЙ
TRANSPORTING FILLER, WHICH CONTAINS ONE OR MORE DI- AND/OR MONO-(ELECTRONIC TRANSMITTING AGENT) PHOSPHATE DERIVATIVES OR THEIR COMPOUNDS

Данное изобретение относится к транспортирующему наполнителю, применяемому при введении биологически активных соединений, и к фармацевтическим составам, содержащим биологически активные соединения и транспортирующий наполнитель. Транспортирующий наполнитель способствует повышению эффективности транспорта и доставки биологически активных соединений, в частности фармацевтических средств, в том числе косметических.
Предпосылки создания изобретения.
В данном описании, когда упоминаются или обсуждаются документ, акт или предмет знания, такое упоминание или обсуждение не могут рассматриваться как допущение, что данный документ, акт или предмет знания, или любая их комбинация существовали на дату приоритета, являются общеизвестными или же, как известно, связаны с попыткой решить какую-либо задачу, связанную с данным описанием изобретения.
Основная цель доставки лекарства состоит в том, чтобы получить соответствующий биологический эффект в желаемом месте действия. Выбор состава лекарства может быть критически важным для его эффективности, поскольку биоактивность лекарства будет ниже оптимальной, если оно не обладает необходимыми физиолого-химическими свойствами для того, чтобы лекарство выделилось из состава в желаемом месте его действия.
Энтеральная доставка предполагает введение лекарства через желудочно-кишечный тракт, где лекарство поглощается и доносится кровотоком к целевому месту действия. Например, лекарства, вводимые орально, поглощаются через кишечник.
Химическая среда желудочно-кишечного тракта также имеет большое значение для доставки лекарства. Лекарство должно иметь форму, стабильную при различных pH различных частей желудочно-кишечного тракта. Если лекарство образует неабсорбируемый комплекс или же химически или ферментативно разрушается, это уменьшает всасывание. Кроме того, для того чтобы всасываться, лекарство должно растворяться в жидкостях желудочно-кишечного тракта. При осаждении лекарства оно образует твердые частицы и тем самым выводится из раствора. Адсорбция на люминальные твердые частицы приводит к тому, что твердые частицы адсорбируют лекарство, то есть выводят его из раствора. Как осаждение, так и адсорбция уменьшают всасывание лекарства. Во многих случаях разрушения и образования комплексов можно избежать или, по крайней мере, свести его к минимуму химическим способом или подбором оптимального состава лекарства так, чтобы он не ограничивал усвояемость лекарства.
Кроме того, если лекарство всасывается через стенку кишечника или желудка, оно затем должно пройти через печень. Печень служит для того, чтобы выводить инородные соединения из организма. В результате значительная часть лекарства (например, 40-50%) может включиться в обмен веществ и быть выведена из организма до того, как она достигнет кровотока. Воздействие печени при энтеральном введении можно уменьшить, если лекарство будет поглощаться через оболочку ротовой полости (трансбуккальный/подъязычный прием) или оболочку прямой кишки (суппозитории), однако эти пути доставки не всегда целесообразны.
Попытки увеличить биодоступность вводимых энтерально биологически активных соединений сводились либо к формированию пролекарств, например морфина сульфата, либо к использованию наполнителей, улучшающих всасывание.
Местная доставка предполагает нанесение лекарств на какую-либо оболочку организма, где лекарство абсорбируется и распределяется. Например, лекарства, доставляемые чрескожно, доставляются через кожу.
Кожа является самым большим органом человека; ее функция состоит в защите внутренних органов от внешних химических, физических и патологических опасностей. Нормальная кожа подразделяется на три слоя: эпидермис, дермис и подкожная ткань. Внешний ороговевший слой эпидермиса (stratum corneum) обладает свойствами прочности, гибкости, высокого электрического сопротивления и сухости, что задерживает проникновение и распространение микроорганизмов. Ороговевший слой является также основным барьером для чрескожного поглощения лекарств. Имеется также слой кожного сала, который считается барьером для всех фармацевтических составов на водной основе.
При прохождении через кожу диффундирующая молекула лекарства имеет три возможных пути поступления к более глубоким слоям кожи: межклеточный путь, трансклеточный путь и трансдериватный путь. Хотя боковая диффузия электролитов и больших молекул через дериваты может быть существенной, относительно малая площадь, доступная для транспортировки (0,1% поверхности кожи) означает, что этот путь вносит пренебрежимо малый вклад в поток поступления лекарства. Основным путем проникновения молекул, по общепринятому мнению, является межклеточный путь, поэтому многие методики усиления усвоения лекарств направлены на разрушение прочной конструкции, типа "кирпич с раствором", ороговевшего слоя. Существующие в настоящее время теории сводят вопрос пути переноса лекарств к двум возможным механизмам: (i) пассивный трансклеточный и (ii) внутриклеточный эпидермальный транспорт.
Местное нанесение лекарств на кожу осуществляется целым рядом способов, включая мази, накладки, растворы, подкожные депо, припарки, пластыри и устройства чрескожной доставки.
Интерес к чрескожной доставке лекарств возрастает, но некоторые принципиальные ограничения препятствуют более широкому применению этой технологии. Основным ограничением для использования чрескожной доставки является скорость транспортировки лекарства через кожу.
2
2
Не всякое лекарство можно вводить чрескожно с достаточно высокой скоростью, чтобы его уровни в крови были терапевтически полезными для системного лечения. Например, препараты с одинаковым молекулярным весом и размером могут абсорбироваться через кожу с различной скоростью. Фентанил, например, проникает через кожу со скоростью 2 мг/см/час, тогда как эфедрин со скоростью 200 мг/см/час. Поэтому система чрескожной доставки для фентанила нецелесообразна ни практически, ни экономически, несмотря на преимущества этого пути введения.
Разработаны усилители и различные методы составления препаратов для улучшения абсорбции лекарств через кожу. Усилители включают такие соединения, как каприновая кислота, олеиновая кислота, азон, децилметилсульфоксид и гидроксициннаматы, функция которых обычно состоит в том, что они изменяют структуру, в частности, ороговевшего слоя, растворяя липидную оболочку, что улучшает проникновение лекарств. Например, абсорбция кожей прогестерона при делипидации ороговевшего слоя увеличивается на 143%. Это увеличение повышается до 843% при полном удалении ороговевшего слоя. Однако при многократном использовании таких агрессивных методов происходят очевидные неблагоприятные последствия, в том числе контактный дерматит, покраснение кожи, зуд и жжение, так что приходится снимать накладку или применять фармацевтические средства для предотвращения местного раздражения. Как сообщают, покраснение исчезает через несколько часов после снятия накладки. Однако возникла озабоченность в отношении долгосрочного риска и безопасности при использовании таких систем чрескожной доставки, в основном потому, что увеличение проникаемости лекарства достигается за счет повреждения чрезвычайно важного защитного слоя кожи.
Существует потребность в составах, которые бы еще более повысили биодоступность биологически активных соединений.
Сущность изобретения.
1
4
Установлено, что эффективность, транспортировку и доставку биологически активных соединений можно улучшить, если вводить их в наполнителе, содержащем один или более C-C спиртов, их полиолов и полимеров, воду и одно или более ди- и/или монофосфатных производных агента электронного переноса или их комплексов.
1
4
Согласно первому аспекту изобретения предлагается транспортирующий наполнитель для введения биологически активных соединений, который содержит один или более C-C спиртов, их полиолов и полимеров, воду и одно или более ди- и/или монофосфатных производных агента электронного переноса или их комплексов.
1
4
Данное изобретение предусматривает также использование одного или более C-C спиртов, их полиолов и полимеров, воды и одного или более ди- и/или монофосфатных производных агента электронного переноса или их комплексов при изготовлении транспортирующего наполнителя для введения биологически активных соединений.
Предлагается также способ изготовления указанного выше транспортирующего наполнителя, содержащий следующие операции:
1-4
(a) объединение одного или более ди- и/или монофосфатных производных агента электронного переноса или их комплексов с одним или более C спиртов, их полиолов или полимеров и
(b) добавление воды к комбинации, полученной при операции (a).
Следует понимать, что транспортирующий наполнитель может быть изготовлен из спирта, воды и фосфатных производных агента электронного переноса или их комплексов или являться продуктом их реакции. В этих условиях спирт, вода и фосфатные производные агента электронного переноса или их комплексы могут взаимодействовать и присутствовать в модифицированных формах.
1
4
Предпочтительно C-C спиртом является этанол.
Транспортирующий наполнитель предпочтительно содержит одно или более дифосфатных производных агента электронного переноса или комбинацию одного или более дифосфатных производных агента электронного переноса и одного или более монофосфатных производных агента электронного переноса.
Следует понимать, что термин "одно или более ди- и/или монофосфатных производных агента электронного переноса" означает фосфатные эфиры агента электронного переноса, в которых фосфат может быть ортофосфатом или пирофосфатом ди- или монозамещенных агентов электронного переноса.
В одном варианте осуществления изобретения дифосфатное производное агента электронного переноса выбирается из группы, состоящей из дитокоферилфосфатных производных, дитокоферилдифосфатных производных, дитокотриенолфосфатных производных и их смесей. Предпочтительно дифосфатное производное агента электронного переноса является дитокоферилфосфатом.
Монофосфатное производное агента электронного переноса предпочтительно выбирается из группы, состоящей из монотокоферилфосфатных производных, монотокоферилдифосфатных производных, монотокотриенилфосфата и их смесей.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения состав приготавливается с использованием, по крайней мере, одного из следующих соединений: дитокоферилфосфат, дитокоферилдифосфат и дитокотриенолфосфат.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения состав приготавливается с использованием комбинации, по крайней мере, одного из монотокоферилфосфата, монотокоферилдифосфата и монотокотриенилфосфата с, по крайней мере, одним из дитокоферилфосфата, дитокоферилдифосфата и дитокотриенилфосфата.
Когда состав содержит комбинацию монотокоферилфосфата и дитокоферилфосфата, эти вещества могут присутствовать в одной или более из их альфа-, бета-, гамма- и дельта-форм, предпочтительно в альфа- и гамма-формах.
Отношение монотокоферилфосфата к дитокоферилфосфату предпочтительно составляет от 4:1 до 1:4, более предпочтительно 2:1.
1
4
Далее, настоящее изобретение предлагает фармацевтический состав, включающий биологически активное соединение и транспортирующий наполнитель, содержащий один или более C-C спиртов, их полиолов и полимеров, воду и одно или более ди- и/или монофосфатных производных агента электронного переноса или их комплексов.
1
4
Кроме того, настоящее изобретение предлагает способ приготовления указанного выше состава, содержащий операцию объединения биологически активного соединения с транспортирующим наполнителем, содержащим один или более C-C спиртов, их полиолов и полимеров, воду и одно или более ди- и/или монофосфатных производных агента электронного переноса или их комплексов.
1
4
Далее, в соответствии с настоящим изобретением предлагается способ введения биологически активных соединений, который включает операцию объединения биологически активного соединения с транспортирующим наполнителем, содержащим один или более C-C спиртов, их полиолов и полимеров, воду и одно или более ди- и/или монофосфатных производных агента электронного переноса или их комплексов.
Транспортирующий наполнитель может иметь форму везикул. Биологически активное соединение может быть, по крайней мере, частично инкапсулировано везикулами. Не желая связывать себя теорией, мы, однако, полагаем, что формирование везикул с регулируемой деформируемостью позволяет составу пересекать межклеточные проходы и доставлять биологически активное соединение внутриклеточно к целевым клеткам или в большой круг кровообращения. Ди- и/или монофосфатные производные агента электронного переноса помогают противодействовать воспалению, вызываемому введением состава.
Подробное описание изобретения.
1
4
Транспортирующий наполнитель, соответствующий изобретению, содержит один или более C-C спиртов, их полиолов и полимеров, воду и одно или более ди- и/или монофосфатных производных агента электронного переноса или их комплексов. Предпочтительно количество присутствующей воды составляет от 50 до 99%, более предпочтительно от 60 до 95%, наиболее предпочтительно от 70 до 90%.
Затем транспортирующий носитель объединяется с биологически активным соединением, так что образуется лекарственный состав.
Спирт
1
4
1-4
1-4
Термин “C-C спирт” относится к спиртам, имеющим от 1 до 4 атомов углерода, таким как C алканолы, например метанол, этанол, пропанол, изопропанол или бутанол. Полиолы и полимеры C спиртов включают гликоли, такие как пропиленгликоль или полиэтиленгликоль, например PEG 400. Можно использовать также комбинации спиртов. Предпочтительным спиртом является этанол.
1
4
Количество присутствующего C-C спирта предпочтительно составляет от 0,5 до 50%, более предпочтительно от 5 до 40%, наиболее предпочтительно от 10 до 30%.
Фосфатное производное агента электронного переноса.
Термин “агент электронного переноса” в данном документе агент, который может быть фосфорилирован и который (в нефосфорилированном виде) может принимать электрон с образованием относительно стабильного молекулярного радикала или принимать два электрона, что позволяет агенту участвовать в обратимой окислительно-восстановительной системе. Среди примеров агентов электронного переноса, которые могут быть фосфорилированы, можно назвать гидроксихроманы, в том числе альфа-, бета-, гамма- и дельта-токолы в энантиомерной и рацемической формах; хинолы, которые являются восстановленными формами агента электронного переноса К1 и убихинона; гидроксикаратиноиды, в том числе ретинол, кальциферол и аскорбиновую кислоту. Предпочтительно агент электронного переноса выбирается из группы, состоящей из токолов, ретинола, хинолов, которые являются восстановленными формами агента электронного переноса витамина К1, и их смесей.
Более предпочтительно агент электронного переноса является токолом, таким как токоферол или токотриенол. Токолы включают все изомеры производных 6:гидрокси-2:метилхромана, имеющие приведенную ниже формулу (I), в том числе α-5:7:8-триметила, β-5:8-диметила, γ-7:8-диметила и δ-8-метила.
1
2
3
1-4
где R, R и R независимо выбираются из группы, состоящей из водорода и C алкила, предпочтительно метила.
4
4
У токоферолов R замещен 4:8:12-триметилтридеканом, а позиции 2, 4 и 8 (см. *) могут быть заняты стереоизомерами с R или S активностью или рацемическими. У токотриенолов R замещен 4:8:12-триметилтридека-3:7:11-триеновой группой, а позиция 2 может быть стереоактивной, например она может быть занята стереоизомерами R или S, или рацемической. Наиболее предпочтительным агентом электронного переноса является α-токоферол или токотриенол.
1-4
Термин “фосфатное производное” используется здесь для обозначения кислотных форм фосфорилированных агентов электронного переноса, солей фосфатов, в том числе солей металлов, таких как щелочные или щелочноземельные металлы, например, натриевые, магниевые, калийные и кальциевые соли, а также любых других производных, в которых протон фосфата заменен на другие заместители, такие как C алкильные группы или фосфатидильные группы.
5
6
2
n
5
6
1-4
В некоторых ситуациях возникает необходимость использовать такое фосфатное производное, как фосфатид. Фосфатидильные производные являются аминоалкильными производными органических фосфатов. Эти производные можно получить из аминов, имеющих структуру RRN(CH)OH, где n - целое число от 1 до 6, а R и R независимо выбираются из H и C алкила. Фосфатидильные производные получают путем замещения гидроксильного протона агента электронного переноса фосфатом, который затем реагирует с амином, таким как этаноламин или N,N'-диметиламин. В одном из методов получения фосфатидильных производных используется основный растворитель, такой как пиридин или триэтиламин, с хлорокисью фосфора, для получения промежуточного соединения, которое затем реагирует с гидроксигруппой амина с образованием соответствующего фосфатидильного производного, такого как Р-холил-Р-токоферилдигидрофосфат.
1-4
Термин “C спирт” обозначает углеводородные группы с неразветвленной цепью, с разветвленной цепью или циклические, имеющие от 1 до 4 атомов углерода. В качестве примеров можно назвать метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, циклопропил и циклобутил.
В особенности предпочтительными фосфатными производными агента электронного переноса являются дитокоферилфосфатные производные, дитокоферилдифосфатные производные, монотокоферилфосфатные производные, монотокоферилдифосфатные производные и монотокотриенилфосфатные производные; наиболее предпочтительна комбинация монотокоферилфосфатных производных и дитокоферилфосфатных производных.
Установлено, что стабильность транспортирующего наполнителя возрастает с увеличением концентрации агента электронного переноса, такого как моно-α-токоферилфосфат.Если используется комбинация моно-α-токоферилфосфата и дитокоферилфосфата, их соотношение предпочтительно составляет от 4:1 до 1:4, более предпочтительно 2:1.
Количество присутствующего фосфатного производного агента электронного переноса предпочтительно составляет до 11%, более предпочтительно от 1 до 11%, наиболее предпочтительно от 1 до 3%.
Комплекс фосфатного производного агента электронного переноса.
В некоторых ситуациях, если требуются дополнительные свойства, такие как повышенная стабильность или улучшенная доставка, могут использоваться также комплексы фосфатных производных агента электронного переноса. Комплекс представляет собой продукт реакции одного или более фосфатных производных агентов электронного переноса с одним или несколькими комплексообразующими агентами, выбранными из группы, включающей амфотерные поверхностно-активные вещества, катионные поверхностно-активные вещества, аминокислоты с азотными функциональными группами, а также белки, богатые такими аминокислотами, например, описанные в международной патентной публикации №WO 02/40034, включенной в данный документ путем отсылки.
Предпочтительные комплексообразующие агенты выбираются из группы, состоящей из аминокислот, таких как аргинин и лизин, и третично замещенных аминов, таких как амины формулы (II)
7
6-22
где R выбирается из группы, состоящей из C алкила, который может прерываться карбонилом, и
8
9
2
2
2
3
2
2
3
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
3
R и R независимо выбираются из группы, состоящей из H, CHCOOX, CHCHOHCHSOX, CHCHOHCHOPOX, CHCHCOOX, CHCOOX, CHCHCHOHCHSOX или CHCHCHOHCHOPOX, где X представляет собой H, Na, K или алканоламин,
8
9
3
2
2
2
4
2
3
2
2
2
4
2
7
8
9
8
9
при условии, что R и R оба не являются H, и когда R представляет собой RCO, тогда R является NCH, а R является (CHCH)N(CHOH)-HCHOPO, или R и Rвместе образуют N(CH)N(CHOH)CHCOO.
Предпочтительные комплексообразующие агенты включают аргинин, лизин или лаурилиминодипропионовую кислоту, где комплексообразование происходит между основным центром на азоте и сложным эфиром фосфорной кислоты с образованием стабильного комплекса.
6-22
Термин “C алкил” обозначает углеводородные группы с неразветвленной цепью, с разветвленной цепью или циклические, имеющие от 6 до 22 атомов углерода. В качестве примеров можно назвать гексил, циклогексил, децил, додецил, тридецил, тетрадецил, пентадецил, гексадецил, гептадецил и октадецил.
Биологически активное соединение.
Термин “биологически активное соединение” означает соединения, оказывающие биологическое действие на людей или животных при медицинском, ветеринарном или косметическом использовании. Биологически активные соединения включают лекарственные средства или их производные, в частности фосфатные производные. Лекарственные средства включают витамины, фитохимические средства, косметические агенты, нутрацевтики, пептиды, полипептиды, протеины или аминокислоты. Следует понимать, что некоторые из биологически активных соединений могут входить в более чем один из этих классов.
Примеры биологически активных соединений включают, но не ограничительно, наркотические анальгетики, такие как морфин, оксикодон и леворфанол; умеренные агонисты опиоидов, такие как кодеин и пропоксифен; смешанные агонисты опиоидов, такие как бупренорфин и пентазоцин; антагонисты опиоидов, такие как налоксон и налтрексон; неопиоидные анальгетики, такие ацетаминофен и фенацетин; кортикостероиды, такие как кортизон; ингаляционные анестетики, такие как галотан, энфлюран; внутривенные анестетики, барбитураты, бензодиазепины, опиоиды, нейролептики (например, дроперидол с фентанилом), кетамин и пропофол; местные анестетики, такие как прокаин и лигнокаин; противорвотные средства, такие как скополамин; симпатомиметические средства, такие как адреналин и допамин; агонисты адренергиков, такие как агонисты прямого действия (например, добутомин и эпинефрин), агонисты косвенного действия (например, амфетамин и тирамин) и агонисты прямого и косвенного (смешанного) действия (например, эфедрин и метараминол), антагонисты адренергиков, такие как альфа-блокаторы (например, празосин и фентоламин), бета-блокаторы (например, атенолол, тимолол и пиндолол), а также лекарства, влияющие на усвоение и вывод нейромедиаторов (например, кокаин, резерпин и гуанетидин); антихолинергические средства, такие как антимускариновые агенты (например, атропин и атропинфосфат), ганглиоблокаторы (например, никотин и мекамиламин), нервно-мышечные блокаторы (например, атракуриум и тубокурарин); агонисты холинергиков прямого действия, такие как пилокарпин; агонисты холинергиков косвенного действия (обратимые и необратимые), такие как неостигмин и эхотиопат; средства против болезни Паркинсона, такие как амантадин, леводопа, толкапон, ропинирол, селегилин и бромокриптин; гормоны и их фрагменты, такие как половые гормоны, паратиреоидный гормон человека (ПТГ), гормон роста и инсулин; антидиабетические средства, такие как инсулин, глюкагонподобные пептиды и гипогликемические агенты, такие как сульфонилмочевины, бигуаниды, ингибиторы α-глюкозидазы и тайазолидинедионы; антистенокардические средства, такие как органические нитраты (например, изосорбид и нитроглицерин), ранолазин, b-блокаторы и блокаторы кальциевых каналов (например, дилтиазем, нифедипин и верапамил); противотревожные и снотворные средства, такие как бензодиазепины (например, алпразолам и диазепам), буспирон, гидроксизин, золпидем, барбитураты (например, фенобарбитал) и небарбитуратные седативные средства (например, антигистамины и хлоралгидрат); психомоторные стимуляторы, такие как амфетамин, кофеин, кокаин, теофиллин и никотин; антидепрессанты, такие как трициклические/полициклические антидепрессанты (например, амитриптилин), избирательные ингибиторы повторного усвоения серотонина (например, флюоксетин), ингибиторы моноаминоксидазы (например, фенелзин), нейролептические средства, такие как типичные антипсихотики (например, фенотиазины и бутирофеноны, такие как хлорпромазин и галоперидол) и атипичные антипсихотики (например, бензисоксазолы, дибензодиазепины и тиенобензодиазепины, такие как рисперидон, клозапин и оланзапин); антиэпилептические средства, такие как карбамазепин, бензодиазепины, гапапентин, тиагабин, топирамат, вигабатрин, ламотригин, этосуксимид, валпройная кислота, барбитураты и фенитоин; средства против застойной сердечной недостаточности, такие как сосудорасширяющие, диуретики и инотропные агенты (например, сердечные глюкозиды, агонисты бета-адренергиков и ингибиторы фосфодиэстеразы); сосудорасширяющие средства, такие как ингибиторы АПФ (например, эналаприл), гидралазин, изосорбид и моноксидил; диуретики, такие как тиазидные диуретики (например, гидрохлортиазид), петлевые диуретики (например, фрусемид), калийсберегающие диуретики (например, амилорид) и ингибиторы угольной ангидразы (например, ацетазоламид); сердечные глюкозиды, такие как дигоксин; агонисты β-адренергиков, такие как добутамин; ингибиторы фосфодиэстеразы, такие как амринон и милринон; противоаритмические средства, такие как блокаторы натриевого канала (например, дизопирамид, флеканид, лиюокаин), β-адреноблокаторы (например, метопролол, эсмолол и пропранолол), блокаторы калиевого канала (например, амиодарон и соталол), блокаторы кальциевого канала (например, дилтиазем и верапамил), аденосин и дигоксин; противогипертензивные агенты, такие как диуретики (например, тиазиды, петлевые диуретики и калийсберегающие диуретики), бета-блокаторы (например, атенолол), ингибиторы ПТФ (например, эналаприл и рамиприл), антагонисты ангиотензина II (например, лозартан), блокаторы кальциевого канала (например, амлодипин, нифедипин и верапамил), альфа-блокаторы (например, доксасозин, прасозин и терасозин) и другие, такие как клонидин, диазоксид и гидралазин; ингибиторы тромбоцитов, такие как абциксимаб, аспирин, клопидрогел и тирофибан; антикоагулянты, такие как эноксаприн, гепарин и варфарин; тромболитические агенты, такие как альтеплаза, стрептокиназа и урокиназа; средства, применяемые при кровотечении, такие как аминокапроновая кислота, транэкзаминовая кислота и витамин K; средства, применяемые при анемии, такие как эритропоетин, железо, фолиевая кислота и цианокобаламин; ингибиторы тромбина, такие как лепирудин; противомикробные средства, такие как средства, действующие против одного или более анаэробных организмов, грамположительных организмов и грамотрицательных организмов; пртивомикробные средства широкого спектра действия (например, тетрациклин и хлорамфеникал), узкого спектра действия (например, изониазид) и расширенного спектра действия (например, ампициллин); противомикробные средства, ингибирующие метаболизм (например, сульфонамиды и триметоприм), ингибирующие синтез стенок клетки (например, (β-лактамы и ванкомицин), ингибирующие синтез белка (например, тетрациклины, аминогликозиды, макролиды, клиндамицин и хлорамфеникол) и ингибирующие функцию или синтез нуклеиновой кислоты (например, фторохинолоны и рифампицин); противомикробные средства, используемые для лечения туберкулеза и лепры; противогрибковые средства, такие как амфотерицин B, флюконазол, флюцитозин, итраконозол, кетоконазол, клотримазол, эконазол, гризеофульвин, миконазол и нистатин; средства, применяемые против простейших, хлорохин, метронидазол, мефлохин, пириметамин, хинакрин и хинидин; противоглистные средства, такие как празиквантель и мебендазол; противовирусные средства для лечения респираторных инфекций (например, амантадин, рибавирин и ремантадин), для лечения герпеса и цитомегаловирусных инфекций (например, ацикловир, цидофовир, пенцикловир, фамцикловир, ганцикловир и видарабин), для лечения инфицированных вирусом иммунодефицита человека (например, абакавир, адефовир, апмренавир, делавиридин, диданозин, ставудин, зальцитабин и зидовудин) и для лечения гепатита, лейкемии и саркомы Капоши (например, интерферон); противораковые средства, такие как антиметаболиты (например, цитарабин, флюдарабин, 5-фтороурацил, 6-меркаптопурин, метотрексат и 6-тиогуанин) и антибиотики (например, блеомицин, доксорубицин, даунорубицин и пликамицин), алкилирующие средства (например, кармустин, ломустин, циклофосфамид, ифосфамид, стрептозотацин и мехлорэтамин), ингибиторы микроканальцев (например, навелбин, паклитаксел, винбластин и винкристин), стероидные гормоны и их антагонисты (например, аминоглютетимиды, эстрогены, флютамид, госерелин, лейпролид, преднизон и тамоксифен), а также другие, такие как аспарагиназа, цисплатин, этопосид, интерфероны и прокарбазин; противовоспалительные средства, такие как нестероидные противовоспалительные лекарства (например, аспирин, диклофенак, ибупрофен, напроксен, сулиндак, пироксикам, феилбутазон, толметин, индометацин и кетопрофен), ингибиторы циклооксигеназы 2 (например, целекоксиб и рофекоксиб), противоартритные средства (например, хлорохин, соли золота, метотрексат и D-пеницилламин) и средства для лечения подагры (например, аллопуринол, колхицин, пробенецид и сульфинпиразон); физиологически активные вещества и их антагонисты, такие как простагландины (например, карбопост, мисопростол и динопрост), H1-антигистамины (например, кликлизин, меклизин, дименгидринат, дифенгидрамин, фексофенадин, цетиризин и лоратадин), H2-антигистамины (например, циметидин, фамотидин, низатадин и ранитидин) и средства, используемые для лечения мигрени (например, β-блокаторы, дигидроэрготамин, эрготамин, метисергид и суматриптан); средства против астмы, такие как агонисты бета-адренергиков, кортикостероиды, профилактические противовоспалительные средства (например, кромолин и недокромил) и антагонисты холинергиков (например, ипратропиум); средства, воздействующие на респираторную систему, например, нацеленные на образование или функцию лейкотриенов (например, монтелукаст, зилейтон и зафирлукаст); средства против аллергического ринита, такие как антигистамины, агонисты альфа-адренергиков, кортикостероиды и профилактические противовоспалительные средства, такие как кромолин; средства против хронических обтурационных легочных заболеваний, такие как бронходилататоры (например, агонисты бета-адренергиков и антагонисты холинергиков, ингибиторы ксантин-оксидазы, такие как теофиллин) и глюкокортикоиды; стероидные гормоны и их антагонисты, такие как эстрогены (например, эстрадиол, местранол и хинестрол), селективные модуляторы эстрогена (например, ралоксифен), прогестины (например, гидроксипрогестерон, норгестрел, норетиндрон и медроксипрогестерон), антипрогрестины (например, мифепристон), андрогены (например, даназол, нандролон, станозолол, тестостерон, тестостерона ципионат и флюоксиместерон), антиандрогены (например, ципротерон, финастерид и флютамид), кортикостероиды (например, беклометазон, кортизон, дексаметазон, флюдрокортизон, преднизолон и триамцинолон), и ингибиторы биосинтеза адренокортикоидов (например, аминоглютетимид, кетоконазол, метирапон, мифепристон и спиронолактон); средства для лечения остеопороза, такие как бифосфонаты (например, алендронат, памидронат и риседронат), кальцитонин, кальций и эстрогены; средства против ожирения, такие как ингибиторы липазы (например, орлистад), применяемые против ожирения пептиды (например, гормон роста и его фрагменты) и симпатомиметические средства; средства лечения язв и воспаления желудка, такие как ингибиторы протонного насоса (например, омепразол и лансопразол), противомикробные средства, простагландины (например, мисопростол) и H2-антигистамины (например, ранитидин); антитела; средства, применяемые при заболеваниях щитовидной железы, такие как тироксин; пептидные, белковые и полипептидные средства, такие как нуклеиновые кислоты, олигонуклеотиды, ферменты, цитокины (например, фактор некроза опухолей), аналоги цитокинов, агонисты цитокинов, антагонисты цитокинов, гормоны (например, кальцитонин и паратиреоидный гормон), фрагменты гормонов (например, терипаратид), аналоги гормонов (например, агонисты гормона роста, антагонисты гормона роста, такие как октреотид, и аналоги высвобождающего гонадотропин гормона, такие как лейпролид), инсулин, фрагменты инсулина, аналоги инсулина (например, рекомбинанттные аналоги инсулина человека, лиспро, гларгин, аспарт и детемир), глюкагоноподобный пептид, фрагменты глюкагоноподобного пептида, аналоги глюкагоноподобного пептида (например, экзенатид), иммуноглобулины, антитела, вакцины, средства генной терапии, липопротеины, эритропоетин, энфувиртид и эптифибатид; гормональные, белковые, полипептидные, нуклеинокислотные и олигонуклеотидные терапевтические средства, которые являются прямыми или косвенными агонистами, антагонистами, модуляторами, стимуляторами или ингибиторами натуральных гормонов, белков, пептидов, полипептидов, нуклеиновых кислот и олигонуклеотидов; мелкомолекулярные или крупномолекулярные терапевтические белки, пептиды, полипептиды, нуклеиновые кислоты и олигонуклеотиды, полученные путем синтеза, рекомбинантными методами или химической модификацией натурального продукта; полученные синтетическим или натуральным путем мелкомолекулярные или крупномолекулярные терапевтические белки, пептиды, полипептиды, нуклеиновые кислоты и олигонуклеотиды; мелкомолекулярные терапевтические пептиды, такие как факторы роста, гормоны, цитокины и хемокины; аналоги, фрагменты и варианты натуральных белков, пептидов, полипептидов, олигонуклеотидов и нуклеиновых кислот и аналогичные соединения (например, гематид - вариант эритропоетина и октреотид - аналог соматостатина); гормоны, белки, пептиды, полипептиды, олигонуклеотиды и нуклеиновые кислоты для лечения или профилактики заболеваний человека и животных, таких как аллергия/астма, артрит, рак, диабет, недостаточность роста, сердечно-сосудистые заболевания, воспаления, иммунологические расстройства, облысение, боль, офтальмологические болезни, эпилепсия, гинекологические расстройства, заболевания центральной нервной системы, вирусные инфекции, бактериальные инфекции, болезни желудочно-кишечного тракта, ожирение и гематологические болезни; фитохимические средства, такие как α-бисаболол, эвгенол, силибин, изофлавоны сои, фитостеролы и иридоид-гликозиды, например, аукубин и каталпол; сесквитерпен-лактоны, такие как псевдогваянолид, получаемый из арники Шамиссо; терпены, такие как розмариновая кислота и розманол, фенолгликозиды, такие как салицилаты, например салицин, салигенин и салициловая кислота, тритерпены, такие как таксастерол, α-лактуцерол и тараксакозид; производные гидрохинона, такие как арбутин; фенилалканоны, такие как гингеролы и шогаолы; гиперцин; антидислипидемические средства, такие как ингибиторы HMGCoA редуктазы (например, симвастатин, аторватстатин и правастатин), фибраты (например, клофибрат и гемфиброзил), ниацин, пробукол, ингибиторы абсорбции холестерина (например, эзетимиб), антагонисты трансферазы эфира холестерина (например, торцетрапиб), средства, повышающие холестерин с липидами высокой плотности (например, торцетрапиб); средства снижения триглицеридов (например, фибраты), V-протекторы (например, AGI-1067), варианты аполипопротеина человека (например, ETC-216); ацилфлороглюциды, такие как ксантогумол, лупулон, гумулон и 2-метилбут-3-ен-2-ол; нутрацевтики, такие как оздоровительные и другие добавки, витамины, например кофермент Q и ретинол (витамин A), питательные вещества, молекулы-прекурсоры для образования гормонов, белки, например эластин, коллаген и инсулин, аминокислоты, экстракты растений, такие как экстракт семян винограда, эфедрин, дегидроэпиандростерол, изофлавоны и фитостеролы, а также косметические средства, такие как средства против старения или против морщин, например эластин и коллаген, и антиоксиданты, такие как ретинол и кофермент Q, ретиновая кислота, омега-3-жирные кислоты, глюкозамин, фосфатные производные гамма-токоферола и гамма-токоферила.
Понятно, что фармацевтически приемлемые соли и производные описанных выше фармацевтических средств также входят в объем настоящего изобретения.
Предпочтительно количество биологически активного соединения составляет до 5%, более предпочтительно от 0,5 до 3%, наиболее предпочтительно от 0,5 до 2%.
Везикулы.
Везикулы, когда они наличествуют, могут иметь диаметр от 50 до 10000 нм, более предпочтительно от 100 до 500 нм, наиболее предпочтительно от 300 до 500 нм.
Биологически активное соединение может быть, по крайней мере, частично инкапсулировано везикулами.
Виды введения.
Предлагаемые составы включают составы для парентерального, энтерального, перорального, местного, чрескожного, офтальмологического, ректального, вагинального, интраназального и внутрилегочного применения. Составы могут иметь форму жидкостей, растворов, суспензий, кремов, мазей, лосьонов, гелей, порошков, аэрозолей, накладок, таблеток с энтеросолюбильным покрытием, капсул, суппозиториев, пессариев или тампонов и могут приготавливаться любыми методами, известными в формацевтике, например, описанными в книге Remington J.P. Наука и практика фармацевтики, под ред. A.R. Gennaro, 20-е издание, изд-во Lippincott, Williams and Wilkins, Балтимора, Мериленд (2000). Эти методы включают объединение биологического соединения с наполнителем и затем, при необходимости, формирование состава в желаемый продукт.
Состав может вводиться парентерально путем инъекции, вливания или имплантации (внутривенно, внутримышечно, подкожно и т.п.) в лекарственных формах, лекарственных средствах или аналогичных средствах доставки или имплантатах, содержащих обычные, нетоксичные, фармацевтически приемлемые наполнители и вспомогательные вещества.
Составы для парентерального применения могут быть в единичных лекарственных формах (например, в ампулах с одной дозой препарата) или в флаконах, содержащих несколько доз, в которые можно добавить соответствующий консервант. Состав может быть в форме раствора, суспензии, эмульсии, вливаемого средства или средства доставки для имплантации, или может быть в виде сухого порошка, который перед использованием разбавляется водой или другим пригодным разбавителем. Помимо биологически активного соединения, состав может включать приемлемые для парентерального введения наполнители и/или формообразующие средства. Биологически активное соединение может быть введено в микросферы, микрокапсулы, наночастицы, липосомы и т.п., обеспечивающие регулируемое выделение. Кроме того, состав может включать суспензирующие, растворяющие, стабилизирующие, регулирующие pH и/или диспергирующие агенты.
Как указывалось выше, лекарственные составы могут быть в виде, пригодном для стерильной инъекции. Для приготовления такого состава биологически активное соединение растворяется или суспендируется в приемлемом для парентерального применения жидком наполнителе. Допустимыми наполнителями и растворителями являются, в частности, вода, вода, в которой рН доведен до нужной величины путем добавления соответствующего количества соляной кислоты, гидроксида натрия или соответствующего буферного раствора, 1,3-бутандиол, раствор Рингера и изотонический раствор хлористого натрия. Водные составы могут также содержать один или более консервантов (например, метил-, этил- или н-пропил-п-гидроксибензоат). В случаях, когда одно из соединений плохо растворяется в воде, может быть добавлен усиливающий растворение или растворяющий агент, или же растворитель может содержать 10-60 вес.% пропилена, или гликоля, или тому подобного вещества.
Парентеральные составы с контролируемым выделением могут быть в форме водных суспензий, микросфер, микрокапсул, магнитных микросфер, масляных растворов, масляных суспензий или эмульсий. Кроме того, биологически активное вещество может быть введено в биосовместимые наполнители, липосомы, наночастицы, имплантаты или системы для вливания.
Материалами, используемыми для приготовления микросфер и/или микрокапсул, являются, например, биоразрушаемые/биоэродируемые полимеры, такие как полиглактин, поли(изобутилциноакрилат), поли(2-гидроксиэтил-L-глютамин) и поли(молочная кислота).
Биосовместимыми транспортирующими наполнителями, которые можно использовать в приготовлении парентеральных составов с регулируемым выделением, являются карбогидраты (например, декстраны), белки (например, альбумин), липопротеины или антитела.
Материалами, используемыми в имплантатах, могут быть небиоразложимые (например, полидиметилсилоксан) или биоразложимые (например, поли(капролактон), поли(молочная кислота), поли(гликолевая кислота) или поли(ортоэфиры)) вещества.
Составы, пригодные для перорального применения, могут быть дискретными, такими как капсулы, облатки или таблетки, каждая из которых содержит заданное количество биологически активного соединения; они могут быть в виде порошка или гранул, в виде раствора, суспензии или эмульсии. Биологически активное соединение может также быть представлено в виде пилюли, кашки или пасты. Таблетки и капсулы для перорального введения могут содержать обычные формообразующие вещества, такие как связующие агенты, наполнители, смазывающие, дезинтегрирующие или смачивающие вещества. Таблетки могут иметь покрытие, наносимое согласно методам, известным специалистам. Жидкие пероральные препараты могут, например, быть в виде водных или масляных суспензий, растворов, эмульсий, сиропов или эликсиров или же могут быть в виде сухого продукта, который перед употреблением смешивается с водой или другим пригодным наполнителем. Такие жидкие препараты могут содержать обычные добавки, такие как суспендирующие агенты, эмульгирующие агенты, безводные наполнители, например съедобные масла, или консерванты.
Для местного чрескожного применения биологически активные вещества могут входить в состав мазей, кремов или лосьонов, а также накладок. Мази или кремы, например, могут включать водную или масляную основу с добавлением пригодных загущающих и/или гелеобразующих агентов. Лосьоны могут включать водную или масляную основу и, как правило, содержат также один или более из эмульгирующих, стабилизирующих, диспергирующих, суспендирующих, загущающих или придающих цвет агентов.
Лекарственные составы, пригодные для местного применения в ротовой полости, включают лепешки, содержащие обычно активный ингредиент во вкусовой основе, обычно сахарозу и аравийскую или трагакантовую камедь; пастилки содержат активный ингредиент в инертной основе, такой как желатин или сахароза, и аравийскую камедь, а полоскания для рта содержат активный ингредиент в подходящем жидком наполнителе.
Лекарственные составы, пригодные для ректального введения, могут приготавливаться в форме суппозиториев. Пригодные для этого наполнители включают какао-масло и другие материалы, обычно используемые для этого, и суппозитории можно формировать путем смешивания биологически активного соединения с размягченным или расплавленным наполнителем (наполнителями), после чего препарат охлаждают в формах.
Лекарственные составы, пригодные для вагинального введения, могут приготавливаться в виде пессариев, тампонов, кремов, гелей, паст, пенок или спреев, содержащих, помимо биологически активного соединения, наполнители, известные специалистам в этой области.
Для интраназального или внутрилегочного введения лекарственные составы могут приготавливаться в виде раствора или суспензии, а также в виде сухого порошка.
Растворы и суспензии обычно бывают водными (за исключением стерильной или апирогенной воды) с физиологически приемлемым сорастворителем (например, этанолом, пропиленгликолем или полиэтиленгликолями, такими как PEG 400).
Такие растворы или суспензии могут дополнительно содержать другие наполнители, например консерванты (такие как бензалкониума хлорид), растворяющие агенты или поверхностно-активные вещества, такие как полисорбаты (например, Tween 80, Span 80, бензалкониума хлорид), буферные агенты, регулирующие изотоничность агенты (например, хлористый натрий), усилители абсорбции и усилители вязкости. Суспендии могут дополнительно содержать суспендирующие агенты (например, микрокристаллическую целлюлозу, карбоксиметилцеллюлозу).
Растворы или суспензии могут вводиться непосредственно в носовую полость с помощью обычных средств, например капельницы, пипетки или распыляющего баллончика. Составы могут выпускаться в однодозовых или многодозовых упаковках. В последнем случае желательно предусмотреть средства дозировки. При использовании капельницы и пипетки дозировка достигается путем введения определенного заданного объема раствора или суспензии. В случае спрея этого можно достичь с помощью дозирующего распыляющего насоса.
Введение в дыхательные пути можно также обеспечить с помощью аэрозольной лекарственной формы, где биологически активное вещество находится в упаковке под давлением вместе с распыляемым веществом, таким как хлорфторуглерод, например дихлордифторметан, трихлорфторметан, дихлортетрафторметан, углекислый газ или другой пригодный для этого газ. Аэрозоль может также содержать поверхностно-активное вещество, такое как лецитин. Дозу лекарства можно контролировать с помощью дозирующего клапана.
Соединения могут применяться также в виде сухого порошка, например, смеси порошкообразного лекарственного соединения с пригодной для этого порошковой основой, такой как лактоза, крахмал, производные крахмала, такие как гидроксипропилметилцеллюлоза и поливинилпирролидин (ПВП). Порошковый наполнитель в носовой полости образует гель. Порошковый состав может выпускаться в единичных дозах, например, капсулах или патрончиках из, например, желатина, или в блистерных упаковках, из которых порошок можно вводить с помощью ингалятора, такого как Diskhaler (товарный знак фирмы GlaxoSmithKline) или дозирующего аэрозольного ингалятора.
Другие наполнители.
Специалисты знают, какие другие наполнители можно включать в лекарственный состав. Выбор других наполнителей зависит от характеристик биологически активного вещества и используемой формы введения. В качестве примеров других наполнителей можно назвать растворители, загустители или гелеобразующие агенты, поверхностно-активные вещества, буферы, размягчители, подсластители, дезинтеграторы, вкусовые добавки, цветовые добавки, консерванты, отдушки, электролиты, пленкообразующие полимеры и т.п. Пригодные подсластители включают сахарозу, лактозу, глюкозу, аспартам или сахарин. Пригодные дезинтегрирующие агенты включают кукурузный крахмал, метилцеллюлозу, поливинилпирролидон, ксантановую смолу, бентонит, альгиновую кислоту или агар. Пригодные вкусовые добавки включают масло перечной мяты, винтергреновое масло, вишневые, апельсиновые или малиновые вкусовые вещества. Пригодные консерванты включают бензоат натрия, витамин Е, альфа-токоферол, аскорбиновую кислоту, метилпарабен, пропилпарабен или бисульфит натрия.
Типичные наполнители для лекарственного состава, соответствующего изобретению, включают гелеобразующие агенты, такие как карбомер ("Карбопол"), который представляет собой карбоксивинилполимер, консерванты, такие как метилпарабен, бутилпарабен, этилпарабен, пропилпарабен и бензоат натрия, а также буферы, такие как гидроокись натрия. Эти наполнители могут присутствовать в количестве до 5%.
Способ приготовления транспортирующего наполнителя или лекарственного состава.
Способ приготовления транспортирующего наполнителя включает объединение фосфатных производных агента электронного переноса или их комплексов со спиртом, после чего добавляется вода. Затем приготавливается лекарственный состав путем добавления к транспортирующему наполнителю биологически активного соединения на каком-либо этапе процесса приготовления наполнителя.
Как правило, спирт нагревают до температуры 55°C или выше, после чего фосфатные производные агента электронного переноса растворяют в спирте. Если биологически активное вещество растворимо в спирте, то его добавляют при объединении фосфатных производных агентов электронного переноса и спирта, затем до нужного количества доливается вода.
Другие наполнители, такие как гелеобразующие агенты, консерванты и буферы, могут добавляться на любом этапе процесса, обычно после добавления воды.
Компоненты носителя и состава можно объединять любыми известными методами смешивания, например встряхиванием или перемешиванием по кругу.
Подробное описание чертежей.
Примеры будут описаны со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 изображен график, иллюстрирующий среднюю концентрацию ПТГ в плазме крыс;
125
на фиг.2 - график, иллюстрирующий распределение радиоактивности в органах крыс после местного введения через кожу TPM-I-инсулина;
на фиг.3 - график уровней инсулина в сыворотке крыс;
на фиг.4 - график средних изменений концентрации глюкозы в крови после лечения вводимым чрескожно инсулином (Lispro).
Примеры.
Теперь опишем различные варианты/аспекты изобретения на следующих примерах, не носящих ограничительного характера.
Пример 1
В этом примере исследуется чрескожное усвоение паратереоидного гормона человека (фрагмент 1-34) (ПТГ) с использованием лекарственного состава, соответствующего изобретению.
Материалы и методы
Испытательные составы приготавливались следующим образом. Все проценты даются по весу.
Ингредиент
TPM-01/ПТГ
TPM-02/ПТГ
ПТГ-(1-34) (American Peptide, США)
0.1%
0.1%
Смесь кислотных форм фосфорилированных токоферилов (ТРМ), содержащая TP:T<sub>2</sub>P в соотношении 2:1. TP обозначает монофосфатный эфир α-токоферила, а T<sub>2</sub>P - дитокоферилфосфат
1%
1%
Этанол
-
20%
Карбопол
0.4%
0.75%
Метилпарабен
0.1%
0.1%
Вода
дополняет до 100%
дополняет до 100%
Состав TPM-02/ПТГ представлял собой коллоидную суспензию, которая выглядела, как молоко. Это говорило о том, что образовались везикулы.
Лечение
Крысы Sprague-dawley (самцы в возрасте 10-12 недель) были случайным образом разделены на группы (группы 1 и 2, n=6) и помещены в отдельные боксы, чтобы соседи не слизывали состав с их спин.
Экспериментальные группы:
- группа 1 - 100 мг состава TPM-01/ПТГ / 200 г веса тела, дважды в день в течение 24 часов;
- группа 2 - 100 мг состава TPM-02/ПТГ / 200 г веса тела, дважды в день в течение 24 часов.
2
Крыс обезболивали, взвешивали и выбривали им область размером ~5×4 см непосредственно под шеей. У крыс под анестезией брали кровь из хвоста и отбирали плазму, чтобы определить уровень ПТГ до начала лечения. Начиная со следующего дня, для каждой крысы отвешивали соответствующую дозу состава и втирали его в кожу крысы пальцем в перчатке. Состав вводили группам 1 и 2 дважды в день (утром и вечером) в течение 24 часов. По завершении этого периода крыс умерщвляли асфиксией с использованием CO и забирали кровь путем прокола сердца.
o
Анализ ПТГ в плазме. Плазму отделяли от собранной крови центрифугированием и хранили до анализа при -20C. Уровни ПТГ в плазме крыс анализировали с помощью комплекта для определения биоактивного ПТГ человека "Human Bioactive РТН 1-34 ELISA Kit" (производства Immunotopics Inc., USA) в соответствии с инструкциями изготовителя.
Результаты
Средние уровни ПТГ, обнаруженные в плазме, показаны на фиг.1.
Нанесение TPM-01/ПТГ дважды в сутки дало существенное (p<0,05*) увеличение содержания ПТГ в плазме через 24 часа. Средние уровни ПТГ в плазме увеличились на 685 пг/мл по сравнению с базовым уровнем у крыс, не получавших лекарства. Это увеличение в плазме составляет 4,5% общей дозы.
Нанесение TPM-02/ПТГ дважды в сутки дало существенное (p<0,05*) увеличение содержания ПТГ в плазме через 24 часа. Это увеличение (1185 пг/мл) составляет 7,7% общей дозы и повышение на 70% по сравнению с составом TPM-01/ПТГ.
*Результаты проверки по критерию Стьюдента.
Чрескожное введение TPM-02/ПТГ увеличивало уровни ПТГ в плазме крыс, что говорит о том, что TPM способен обеспечивать всасывание ПТГ-(1-34) через кожу за 24 часа, существенно повышая циркулирующие в плазме уровни ПТГ по сравнению с не получавшими лекарства контрольными животными. Через 72 часа после лечения содержание ПТГ в плазме возвращалось к базовому уровню.
Опубликованные исследования показывают, что после подкожной инъекции терапевтических количеств (25 мкг/кг веса тела) уровни ПТГ в плазме крыс достигают максимума через ~40-60 минут после инъекции и практически возвращаются к прежней величине в течение 4 часов. Хотя в данном исследовании препарат применялся местно, крысы получали гораздо большую дозу (500 мкг/кг веса тела). Учитывая высокую скорость обмена ПТГ, можно сделать вывод, что высокие уровни ПТГ, остающиеся через 24 часа после первоначального нанесения, составляют лишь небольшой процент общей полученной дозы. Эффективная доза при местном применении составов с TPM поэтому будет гораздо больше, чем уровни ПТГ, измеренные через 24 часа.
Выводы
Хотя оба состава TPM-01 и TPM-02 продемонстрировали эффективность в доставке ПТГ, TPM-02/ПТГ доставлял на 70% больше ПТГ в систему кровообращения, чем TPM-01/ПТГ. Состав, соответствующий изобретению, более эффективен в доставке активных веществ через кожу в большой круг кровообращения.
Пример 2
Здесь описывается метод получения 100 мл смеси кофермента Q (CoQ, или убихинона) и токоферилфосфата для последующего использования в лекарственных составах, соответствующих изобретению. Конечный состав содержит 0,5% CoQ10, 1% TPM, 10% этанола, 1% карбопола, 0,1% метилпарабена, остальное до 100% - вода MilliQ.
Оборудование и материалы
Этанол (марка AR)
Вода MilliQ
Кофермент Q (фирмы Kaneka)
Токоферилфосфатная смесь (TPM), содержащая токоферилфосфат (TP) и дитокоферилфосфат (T2P) в соотвношении 2:1 по весу (Phosphagenics Ltd)
Карбомер 934P USP в порошке (Croda Surfactants Ltd)
Метилпарабен BP в порошке (Bronson & Jacobs)
1-молярный гидроксид натрия (NaOH)
Весы (Mettler AE 240)
Пробирка Фалькона
Пластиковый контейнер для образцов объемом 100 мл
Водяная баня 70°C
Вихревая мешалка Multi-Vortex
Методика
1. Точно отвешивали 0,5 г CoQ в пробирку Фалькона объемом 50 мл.
2. Точно отвешивали 1 г TPM в ту же пробирку Фалькона объемом 50 мл.
3. Отвешивали 10 г (не мл) этанола в пробирку. Плотно закупоривали и перемешивали.
4. Нагревали на водяной бане с температурой 70°C, что способствует растворению/плавлению компонентов. Встряхивали рукой каждые несколько минут, пока и CoQ, и TPM не растворились. Оставляли нагреваться, пока не понадобится. При этой концентрации CoQ после охлаждения осаждается из этанола.
5. Отмеряли 80 мл воды MilliQ в контейнер для образцов объемом 100 мл. Плотно закрывали и помещали на водяную баню на 5 минут, чтобы подогреть воду.
6. Выливали нагретый раствор CoQ/TPM/этанол прямо в воду MilliQ.
7. Немедленно закрывали и сильно встряхивали рукой, чтобы компоненты перемешались. Получался непрозрачный желтый состав. Перемешивали вихревой мешалкой в течение 5 минут.
8. Точно отвешивали 1 г карбопола и 100 мг метилпарабена в лабораторную лодочку. Постепенно добавляли в раствор CoQ/TPM при энергичном вихревом перемешивании между добавлениями. Нагревали на 70°C водяной бане в течение коротких периодов времени, чтобы способствовать растворению образцов.
9. После добавления всего количества карбопола и метилпарабена перемешивали вихревой мешалкой до равномерной консистенции всех компонентов, хотя на этой стадии гель не образовывался.
10. Добавляли 3 мл 1-молярного NaOH, закупоривали и энергично встряхивали.
11. Если состав не образовывал гель, проверяли pH. Карбопол формирует оптимальный гель при pH 7-8.
12. Повторяли операции 10 и 11, пока не образовывался гель желаемой консистенции.
13. При необходимости доливали воду MilliQ, чтобы получилось 100 г.
14. Перемешивали вихревой мешалкой еще 5 минут.
15. Заворачивали контейнер в фольгу, чтобы предотвратить фотодеградацию CoQ.
16. К следующему дню все оставшиеся куски нерастворенного карбопола абсорбировали воду из раствора и образовывали прозрачные карманы геля. Контейнер энергично встряхивали, пока состав не приобретал однородную консистенцию.
Состав представлял собой коллоидную суспензию, выглядевшую, как молоко. Это указывало на то, что образовались везикулы.
Пример 3
В этом примере исследуется чрескожное усвоение кофермента Q10 (CoQ10) с помощью состава, соответствующего изобретению.
Материалы и методы
Этанол (марка AR)
MilliQ вода (собственной поставки)
Токоферилфосфатная смесь (TPM), содержащая токоферилфосфат (TP) и дитокоферилфосфат (T2P) в соотношении 2:1 по весу (Phosphagenics Ltd).
Кофермент Q (CoQ) (Kaneka, Япония)
Крем от морщин Nivea Visage Anti-wrinkle Q10 Day Care (Beiersdorf)
Карбомер 934P USP в порошке (Croda Surfactants Ltd)
Метилпарабен BP в порошке (Bronson & Jacobs)
1-молярный гидроксид натрия (NaOH)
Весы (Mettler AE 240)
Пробирка Фалькона
Пластиковый контейнер для образцов объемом 100 мл
Водяная баня 55°C
Вихревая мешалка Multi-Vortex
Испытательные составы
CoQ-контроль. Контрольный состав CoQ использовался для того, чтобы оценить, какое количество CoQ10 способно проникнуть через кожу в отсутствие TPM. Содержание: 0,5% CoQ10 (Kaneka, Japan), 10% этанола, 1% карбопола, 0,1% метилпарабена, остальное до 100% - вода.
Отвешивали 0,5 г CoQ10 в пробирку Фалькона объемом 50 мл. Добавляли 10 г этанола, отвесив на настольных весах. Плотно закупоривали и перемешивали. Нагревали на водяной бане с температурой 55°C, чтобы способствовать растворению/плавлению CoQ. Оставляли нагреваться, пока не понадобится. При этой концентрации CoQ после охлаждения осаждается из этанола. Отмеряли 80 мл воды в контейнер для образцов объемом 100 мл. Выливали нагретый раствор CoQ/TPM/этанол прямо в воду. Немедленно закрывали и сильно встряхивали рукой, чтобы компоненты перемешались. Перемешивали вихревой мешалкой в течение 5 минут. Часть CoQ10 выпадала из раствора, образуя маслянистое оранжевое кольцо вокруг контейнера. Этого нельзя избежать вследствие нерастворимого характера CoQ10. Точно отвешивали 1 г карбопола и 100 мг метилпарабена в лабораторную лодочку. Выливали в состав и перемешивали вихревой мешалкой до равномерной консистенции всех компонентов, хотя на этой стадии гель не образовывался.
Добавляли 3 мл 1-молярного NaOH, закупоривали и энергично встряхивали. Если состав не образовывал гель, проверяли pH. Карбопол формирует оптимальный гель при pH 7-8. Повторяли добавление 3 мл 1-молярного NaOH, встряхивали и проверяли рН, пока не образовывался гель. При необходимости доливали воду, чтобы получилось 100 г. Перемешивали вихревой мешалкой еще 5 минут. Заворачивали контейнер в фольгу, чтобы предотвратить фотодеградацию CoQ. К следующему дню все оставшиеся куски нерастворенного карбопола абсорбировали воду из раствора и образовывали прозрачные карманы геля. Энергично перемешивали вихревой мешалкой, пока состав не приобретал однородную консистенцию.
TPM-контроль. Контрольный состав TPM использовался для определения влияния TPM на эндогенные уровни CoQ10. Содержание: 1% TPM, 10% этанола, 1% карбопола, 0,1% метилпарабена, вода - до 100%. В этом составе CoQ10 отсутствует.
Отвешивали 1 г ТРМ в пробирку Фалькона объемом 50 мл. Добавляли 10 г этанола, отвесив на настольных весах. Плотно закупоривали и перемешивали. Нагревали на водяной бане с температурой 55°C, чтобы способствовать растворению/плавлению ТРМ. Оставляли нагреваться, пока не понадобится. Отмеряли 80 мл воды в контейнер для образцов объемом 100 мл. Выливали нагретый раствор TPM/этанол прямо в воду. Состав немедленно приобретал вид молока. Сразу же закрывали и сильно встряхивали рукой, чтобы компоненты перемешались. Перемешивали вихревой мешалкой в течение 5 минут. Точно отвешивали 1 г карбопола и 100 мг метилпарабена в лабораторную лодочку. Выливали в состав и перемешивали вихревой мешалкой до равномерной консистенции, хотя на этой стадии гель не образовывался.
Добавляли 3 мл 1-молярного NaOH, закупоривали и энергично встряхивали. Если состав не образовывал гель, проверяли pH. Карбопол формирует оптимальный гель при pH 7-8. Повторяли добавление 3 мл 1-молярного NaOH, встряхивали и проверяли рН, пока не образовывался гель. При необходимости доливали воду, чтобы получилось 100 г. Перемешивали вихревой мешалкой еще 5 минут. Заворачивали контейнер в фольгу, чтобы предотвратить фотодеградацию CoQ. К следующему дню все оставшиеся куски нерастворенного карбопола абсорбировали воду из раствора и образовывали прозрачные карманы геля. Энергично перемешивали вихревой мешалкой, пока состав не приобретал однородную консистенцию.
TPM-02/CoQ. Состав TPM-02/CoQ, соответствующий изобретению, приготавливался так, как описано выше в примере 2. Содержание: 0,5% CoQ10, 1% TPM, 10% этанола, 1% карбопола, 0,1% метилпарабена, вода до 100%.
Крем Nivea Visage Anti-Wrinkle Q10 Day Care (Beiersdorf, Germany): Nivea Visage - это имеющийся в продаже крем для лица, рекламируемый как эффективный источник CoQ10 для кожи. Поскольку точное содержание в нем CoQ10 не известно, крем Nivea Visage сравнивался с TPM-02/CoQ по весу. Состав неизвестен.
Экспериментальные группы
Крысы Sprague-dawley (самцы в возрасте 10-12 недель) были закуплены у Службы животных Монашского университета и акклиматизировались в нашем виварии в течение не менее 5 дней до начала экспериментов. Животные были случайным образом разделены на группы (n=6) и помещены в отдельные боксы, чтобы соседи не слизывали состав с их спин. Корм (стандартный гранулированный лабораторный корм для крыс; Barastoc, Австралия) и воду предоставляли без ограничений.
Группа 1 - не получала составов
Группа 2 - 100 мг CoQ-контроля / 200 г веса тела, два раза в день в течение 24 часов
Группа 3 - 100 мг TPM-контроля / 200 г веса тела, два раза в день в течение 24 часов
Группа 4 - 100 мг TPM-02/CoQ / 200 г веса тела два, раза в день в течение 24 часов
Группа 5 - 100 мг крема Nivea Visage / 200 г веса тела, два раза в день в течение 24 часов
Группа 6 - 100 мг CoQ-контроля / 200 г веса тела, два раза в день в течение 48 часов
Группа 7 - 100 мг TPM-контроля / 200 г веса тела, два раза в день в течение 48 часов
Группа 8 - 100 мг TPM-02/CoQ / 200 г веса тела, два раза в день в течение 48 часов
Группа 9 - 100 мг крема Nivea Visage / 200 г веса тела, два раза в день в течение 48 часов
Крыс обезболивали, взвешивали и выбривали им область размером ~5×4 см непосредственно под шеей. Начиная со следующего дня, для каждой крысы отвешивали соответствующую дозу состава и втирали его в кожу крысы дважды в день (утром и вечером) пальцем в перчатке. Втирание ограничивалось теми областями кожи спины, до которых крыса не могла добраться во время ухода за собой.
Анализ CoQ10 в коже и плазме. По завершении эксперимента крыс умерщвляли асфиксией с использованием углекислого газа. Кровь забирали проколом в сердце в обработанные гепарином пробирки и центрифугировали для отделения плазмы. Область с выбритой кожей тщательно промывали дистиллированной водой для удаления остатков неабсорбированного CoQ10 с поверхности и эту область иссекали. Экстрагирование CoQ из тканей и его количественное определение методом хроматографии высокого давления проводили в основном по методу, описанному в статье Aberg et al. (1992). Распределение и окислительно-восстановительное состояние убихинона в тканях крыс и человека. Arch Biochem Biophys 295: 230-234.
Статистический анализ: Результаты выражались как среднее значение±стандартное отклонение. Проводился анализ по критерию Стьюдента, чтобы определить, имеются ли существенные различия в уровнях CoQ, экстрагированного как из плазмы, так и из кожи, между различными экспериментальными группами.
Результаты
Таблица I
Средние уровни CoQ10 в плазме и коже после введения составов
Среднее CoQ<sub>10</sub> в плазме (нг/мл)
Среднее CoQ<sub>10</sub> в коже (мкг/г)
Состав
24 часа
48 часов
24 часа
48 часов
Не вводились
27.67±4.97
-
0.24±0.04
-
CoQ-контроль
35.00±6.45
36.33±4.84
0.74±0.20
1.73±0.27
TPM-контроль
33.67±7.06
28.33±5.79
0.32±0.02
0.61±0.12
TPM-02/CoQ
<b>59.33±16.47</b>
<b>42.33±8.80</b>
<b>6.13±0.98</b>
<b>10.59±4.08</b>
Nivea Visage
41.33±4.59
29.83±6.18
0.38±0.05
0.62±0.11
Плазма
Нанесение дважды в сутки TPM-02/CoQ на спинную область крыс дало существенное (p<0,05) увеличение количества CoQ10 в плазме (таблица I). Средние уровни CoQ10 в плазме после обработки составом TPM-02/CoQ повысились на 114% (p<0,05) относительно эндогенных уровней CoQ10, наблюдавшихся у животных, которые не получали состава. Контроли CoQ и TPM, напротив, смогли повысить средние уровни CoQ10 лишь на 26% и 22% соответственно. Ни одно из последних двух повышений не достигло статистической значимости. Важно, что TPM-02/CoQ существенно (p<0,05) повысил уровни CoQ10 в плазме на 70% по сравнению с CoQ-контролем без TPM, что свидетельствует о прямом участии TPM с этанолом в чрескожном усвоении CoQ10.
Крем Nivea Visage увеличил уровни CoQ10 в плазме на 49% по сравнению с контрольными животными, не получавшими составов, после одного дня применения. Однако количества CoQ10 в плазме после введения Nivea Visage были значительно ниже (44%; p<0,05), чем после введения TPM-02/CoQ.
Кожа
Применение TPM-02/CoQ существенно (p<0,05) повысило эндогенные уровни CoQ10 в коже: на 2454% в первые 24 часа (таблица I). Через 48 часов это увеличение поднялось до 4312% от эндогенных уровней. По сравнению с этим контроли CoQ и TPM повышали средние уровни CoQ10 в коже на 208% и 33% соответственно за первые 24 часа и на 621% и 154% через 48 часов. Хотя величина повышения (p<0,05) после применения ТРМ-контроля значительна, она может показаться малоинтересной. TPM-02/CoQ давал увеличение среднего содержания CoQ10 в коже по сравнению с CoQ-контролем 728% и 512% через 24 и 48 часов соответственно.
Средние уровни содержания CoQ10 в коже были значительно (p<0,05) повышены (1513%) через 24 часа после применения TPM-02/CoQ по сравнению с кремом Nivea Visage, которому не удалось увеличить содержание CoQ10 в коже по сравнению с контрольными составами.
Выводы
Состав TPM/этанол увеличивал растворимость и последующее впитывание CoQ10 через кожу, существенно повышая уровни CoQ10 в плазме и в коже по сравнению с контрольными составами, которые включали имеющийся в продаже косметический источник CoQ10. Приготовление препаратов с использованием соединений вместе с составом TPM/этанол в соответствии с изобретением имеет огромный потенциал для местного применения и усвоения молекул, отличающихся слабой биодоступностью при пероральном применении, специфичностью для кожи или неблагоприятными эффектами, проявляющимися при пищеварении.
Пример 4
Препарат, содержащий инсулин, был приготовлен так же, как было описано выше. Препарат имел следующий состав:
Ингредиент
TPM-02/инсулин
Инсулин
60 единиц/г геля
Смесь фосфорилированных токоферилов (TPM), содержащая TP:T<sub>2</sub>P в соотношении 2:1. TP означает монофосфатный эфир α-токоферила, а T<sub>2</sub>P означает дитокоферилфосфат
2%
Этанол
30%
Карбомер 934
1%
Вода
Остальное до 100%
Пример 5
В этом примере используется чрескожная доставка инсулина в препарате, в состав которого входит TPM.
КОМПОНЕНТЫ СОСТАВА
LISPRO, аналог инсулина человека (Eli Lilly). Бычий инсулин (Sigma)3-[<sup>125</sup>I]иодотиросил A14) инсулин, человеческий рекомбинант (Amersham Biosciences, код IM166, партия B0602) (<sup>125</sup>I-инсулин). TPM - смесь α-токоферилфосфата (TP) и дитокоферилфосфата (T2P; 2:1)
ДОЗИРОВКА КОМПОНЕНТОВ
32,5 ед. LISPRO на 1 кг веса тела, 10 ед. бычьего инсулина на 1 кг веса тела, <sup>125</sup>I-инсулин (человеческий рекомбинант; 400 нКи) на крысу, 2% состава TPM
Эксперименты 1-3
Крысы Sprague Dawley
ОПИСАНИЕ ЖИВОТНЫХ-МОДЕЛЕЙ
Пол: мужской
Эксперимент 4
Диапазон веса тела: 220-450 г
Возраст: 10-12
ЖИВОТНЫЕ-МОДЕЛИ
Свиньи
Были проведены четыре отдельных эксперимента, чтобы независимо продемонстрировать чрескожную доставку инсулина с применением составов TPM после местного введения. TPM объединяли с бычьим инсулином, с быстродействующим аналогом инсулина (LISPRO) или с рекомбинантом инсулина человека, меченным радиоактивным изотопом. Успешность доставки оценивали по увеличению уровней инсулина в плазме, обнаружению подкожной радиоактивности или сниженным уровням глюкозы в крови после глюкозной нагрузки.
Эксперимент 1. Повышение уровней инсулина в плазме.
Кожу в области спины самцов крыс Sprague Dawley (220-300 г) выбривали под легкой анестезией (эфир) за день до эксперимента. Пока крысы спали, их взвешивали, чтобы рассчитать дозу нембутала и лекарственного состава, требующуюся для каждой крысы. Крыс оставляли голодать на ночь (~16 час) при свободном доступе к воде.
На следующее утро крыс анестезировали и держали под анестезией в течение всего эксперимента. Экспериментальный состав содержал 2% TPM, бычий инсулин (3 ед./100 мкл; Sigma), этанол (30%) и карбомер (1%), остальное составляла вода. Крысы получали конечную дозу инсулина 10 ед./кг веса тела. Контрольная группа получала тот же состав, содержащий TPM, но без инсулина. Контрольный состав (n=2) и состав TPM-инсулин (n=2) наносились местно и втирались в кожу пальцем в перчатке. Сыворотку забирали через 1, 2, 3, 4 и 6 часов после введения.
Для измерения количества инсулина, присутствующего в образцах сыворотки, использовалась радиоактивная иммунопроба (Linco Research Inc.), специфическая для бычьего инсулина.
Эксперимент 2. Обнаружение чрескожного поглощения инсулина с помощью радиоактивных зондов.
Крыс Sprague Dawley (300-450 г) готовили к местному введению составов так же, как и в эксперименте 1. Крыс оставляли голодать на ночь (~16 час) при свободном доступе к воде.
125
125
125
125
Человеческий рекомбинантный инсулин, содержащий радиометку (I-инсулин, Amersham Biosciences), был объединен с 2% TPM, 30% этанола, 1% карбомера и водой с образованием геля (TPM-I-инсулин). TPM-I-инсулин наносился местно (как указано выше) в дозе ~400 нКи на крысу (n=4). Контрольные крысы (n=5) получали состав без TPM, чтобы определить роль TPM в чрескожной доставке. После нанесения препарата крыс держали по отдельности, со свободным доступом к пище и воде. Через 5 часов крыс умерщвляли, их органы извлекали, взвешивали и помещали в сцинтилляционные ампулы для подсчета общей величины радиоактивности в каждом органе. Кожу промывали, чтобы смыть весь непоглощенный I-инсулин, оставшийся на поверхности кожи.
Эксперимент 3. Снижение уровня глюкозы в крови с помощью вводимого чрескожно инсулина.
Крыс Sprague Dawley (220-300 г) готовили к местному введению составов так же, как и в эксперименте 1. Крыс оставляли голодать на ночь (~16 час) при свободном доступе к воде.
Быстродействующий аналог инсулина LISPRO (Eli Lilly) соединяли с 2% TPM, 30% этанола, 1% карбомера и водой с образованием геля (TPM-LISPRO). Лечебная группа (n=15) получала местное введение TPM-LISPRO (доза 32,5 ед. LISPRO / кг веса тела) за 30 минут до глюкозной нагрузки, чтобы дать LISPRO время войти в большой круг кровообращения. Контрольная группа (n=15) получала состав без LISPRO. Глюкозу (30% вес/объем) вводили внутрибрюшинно в дозе 2 г/кг веса тела (2 мл на крысу весом 300 г).
Крыс держали под анестезией (нембутал) в течение всего эксперимента; кровь брали из хвоста и замеряли уровень глюкозы с помощью монитора глюкозы в крови "Medisense Optium Blood Glucose Monitor" (Abbott). Уровень глюкозы в крови измеряли через 5 минут после введения глюкозы и еще через 5 минут.Затем уровень глюкозы в крови измеряли каждые 10 минут в течение ~2-2.5 часов. Уровни глюкозы в крови, измеренные непосредственно после введения глюкозы, вычисляли из всех последующих результатов измерений, чтобы определить изменения этого уровня для каждой крысы в течение эксперимента. Для каждой временной точки рассчитывали среднее изменение уровня глюкозы в крови и наносили его на график (фиг.3). Поскольку в этом исследовании использовались крысы, не страдающие диабетом, об эффективности TPM-LISPRO судили по уменьшению пикового содержания глюкозы по сравнению с контрольными животными.
Далее рассчитывали площадь под кривыми для отдельных животных и сравнивали популяционные группы с помощью анализа по критерию Стьюдента.
Эксперимент 4. Снижение уровня глюкозы в крови с помощью вводимого чрескожно инсулина.
Восемь свиней с двумя хирургически введенными катетерами прошли подготовку по крайней мере в течение 5 дней до начала исследования. Свиней приучили принимать корм приблизительно в 3:00 дня, так что они привыкли к ночному голоданию. Схема эксперимента была следующая: два приема геля TPM-02 с инсулином или геля TPM-02 без инсулина. Внутривенные вливания проводились с интервалом не менее 1 суток. В день вливания у свиней брали кровь каждые 15 мин в течение 1 часа для определения базовых концентраций глюкозы в крови до применения гелей. Через 30 мин начиналось вливание глюкозы (0,33 г/кг в час) и ксилазина (0,033 мг/ кг в час), и взятие проб крови продолжалось еще 3 часа. Кровь немедленно подвергалась анализу на глюкозу с помощью прибора Glucometer. Во время экспериментов катетеры у одной свиньи потеряли работоспособность, поэтому в исследование вошли только 7 свиней. Кроме того, в один из дней взятия крови (введение инсулина) заборный катетер у одной из свиней отказал во время вливания. Поэтому количество дней взятия крови у контрольных и получавших инсулин свиней было 7 и 6 соответственно.
Данные о содержании глюкозы в крови анализировали с помощью модели REML с постоянными значениями, в том числе введение состава (контроль или инсулин) и время забора крови, тогда как случайная модель включала идентификацию свиньи и день забора крови. Кроме того, содержание глюкозы в крови усреднялось за период до введения составов и по последним 2 и 4 пробам. Эти данные также анализировались с помощью REML, причем постоянными значениями были время забора крови (либо до, либо после нанесения геля и вливания), тогда как случайная модель включала идентификацию свиньи и день забора крови. Для этих последних анализов данные подвергались логарифмическому преобразованию.
Результаты и обсуждение
Предварительный эксперимент 1. Повышение уровней инсулина в плазме.
В пробном эксперименте местное применение TPM-инсулина смогло повысить уровни инсулина в сыворотке крови (фиг.3). У обоих экспериментальных животных повышение уровня инсулина в сыворотке достигало максимума через 4 часа после применения. Уровни инсулина у контрольных животных в течение этого периода уменьшались или не могли достичь таких уровней, как у животных, получавших чрескожный инсулин. Малое число животных, использовавшихся в этом предварительном эксперименте, означает, что статистическая оценка невозможна; однако позитивный тренд для успешного чрескожного усвоения очевиден, так что требуется дальнейшее исследование в более обширных экспериментах.
Эксперимент 2. Выявление чрескожного поглощения инсулина с помощью радиоактивных зондов.
125
Получив положительное свидетельство повышения уровней инсулина в сыворотке в пробном эксперименте, мы решили убедительно продемонстрировать чрескожное усвоение инсулина в смеси с TPM. Для этого мы объединили TPM с радиоактивно меченной формой инсулина, чтобы использовать его радиоактивный распад для контроля чрескожного поглощения радиоактивного инсулина и его последующего распределения (если оно произойдет) по организму крысы. Результаты показывают, что TPM способен успешно усиливать чрескожное поглощение I -инсулина (фиг.2). Уровни радиоактивности внутри кожи на месте нанесения состава значительно повысились (p<0.001) по сравнению с контрольными животными. Поскольку поверхность кожи у каждой крысы промывали, радиоактивность присутствует в более глубоких слоях кожи. Важно, что подкожный жир непосредственно под областью нанесения имел значительно (p<0,05) повышенные уровни радиоактивности по сравнению с контрольными животными, что убедительно демонстрирует способность TPM усиливать поглощение инсулина через кожу в нижележащую ткань.
Пример 3. Снижение уровня глюкозы в крови путем чрескожного введения инсулина.
Продемонстрировав успешное чрескожное поглощение инсулина в комбинации с TPM, мы решили исследовать, может ли доставленная через кожу молекула эффективно войти в большой круг кровообращения, чтобы снизить содержание глюкозы в крови. Крысам натощак делали пробу на толерантность к глюкозе через 30 минут после местного нанесения TPM-LISPRO и затем содержание глюкозы в крови измеряли с последовательными интервалами (фиг.4). Уровни глюкозы в крови существенно (p<0,02) снизились у животных, получивших TPM-LISPRO, по сравнению с контрольными, что демонстрирует как чрескожную доставку, так и последующую активность доставленного LISPRO. Следовательно, TPM способен транспортировать через кожу большие, активные молекулы, такие как инсулин.
Эксперимент 4. Снижение уровня глюкозы в крови путем чрескожного введения инсулина.
Это исследование было продолжением исследования на крысах, в котором пробы на толерантность к глюкозе показали, что вводимый чрескожно состав с инсулином проникает через кожу и становится биодоступным. Теперь это явление оценивалось на свиньях с помощью внутривенной пробы на глюкозу при чрескожном введении TPM-02/инсулина.
Методика была усовершенствована: пероральное введение глюкозы, которое не срабатывало так, как ожидалось, было заменено внутривенным дозированным вливанием глюкозы. Кроме того, вместе с глюкозой вводился ксилазин (химическое вещество, которое ингибирует выделение инсулина в поджелудочной железе).
Общий статистический эффект TPM-02/инсулина был весьма значительным (p<0,005). Наиболее очевидно этот эффект проявлялся в последней части вливания, когда содержание глюкозы в крови достигало плато. На этом плато повышение уровня глюкозы в крови было существенно ниже у свиней, получавших чрескожно препарат инсулина, что представляет собой заметное улучшение в контроле гликемии. Данные показывают, что инсулин при чрескожном введении усваивался.
Представляется, что одновременное вливание глюкозы и ингибитора секреции инсулина, такого как ксилазин, является хорошей модельной системой для измерения чрескожной доставки инсулина. В дальнейшей работе необходимо расширить использование этой модели, чтобы изучить эффект чрескожной доставки при более резком повышении уровня глюкозы в крови, а также продлить время исследования, чтобы определить, как долго будет продолжаться доставка. Дальнейшие исследования можно также проводить на модельной системе, более соответствующей целевому организму (т.е. организму страдающего диабетом человека), например на стрептозотоциновой диабетической свинье, то есть на свинье, которая получала химический стрептозотоцин, который разрушает выделяющие инсулин клетки поджелудочной железы и вызывает у свиньи диабет.
Выводы.
Представленные результаты показывают, что смесь токоферилфосфатов (TPM) может успешно усиливать чрескожное усвоение больших молекул, таких как инсулин. Повышенные уровни инсулина были обнаружены внутри кожи на месте применения, в подкожном жире и в крови. Важно, что пробы на глюкозу показывают, что доставляемые таким образом молекулы активны и способны эффективно снижать уровень глюкозы в крови. Это весьма позитивный результат для диабетиков, так как дает им надежду на появление неинвазивного метода доставки инсулина, который позволит избежать неудобства ежедневных инъекций.
Предлагается провести эксперименты с использованием клеток вертикальной диффузии (клеток Франца) на коже свиньи и человека, чтобы определить скорость движения и проникаемость различных вариантов лекарственного состава. Этот метод позволит быстрее оптимизировать состав TPM-инсулин.
Пример 6
Был приготовлен состав, содержащий атропин, так, как это было описано выше. Содержание компонентов было следующим:
Ингредиент
TPM-02/атропин
Атропина фосфат
1%
Смесь фосфорилированных токоферилов (TPM), содержащая TP:T<sub>2</sub>P в соотношении 2:1. TP обозначает монофосфатный эфир α-токоферила, а T<sub>2</sub>P обозначает дитокоферилфосфат
2%
Этанол
30%
Карбомер 934
1%
Вода
Остальное до 100%
Пример 7
2
Везикулы TPM, содержащие смесь монофосфатного эфира α-токоферила (TP) и дитокоферилфосфата (TP) в соотношении 2:1, были подвержены действию искусственных желудочного и кишечного соков, чтобы определить, способны ли составы для энтерального применения, соответствующие данному изобретению, выдерживать условия пищеварительных каналов.
Везикулы содержали 2% TPM, а также флуоресцентный краситель Rhodamine 6G, и анализ распределения популяции везикул производился с помощью флуоресцентной сортировки клеток.
Искусственные желудочный и кишечный соки приготавливались в соответствии с фармакопеей США. Желудочный сок был кислотным раствором фермента пепсина с pH, равным 1.2. Кишечный сок был приготовлен из порошка панкреатина в фосфатном буфере и имел pH 6.8.
Везикулы подвергались действию обоих соков по отдельности. При воздействии искусственного желудочного сока создавались более крупные везикулы и/или скопления везикул. Воздействие искусственного кишечного сока почти не оказывало влияния на внешний вид везикул, и они сохраняли первоначальные размеры.
Пример 8
Был приготовлен состав, содержащий комплексы TPM, соответствующие приведенному выше описанию. Он содержал следующие компоненты:
Ингредиент
% по весу
Комбинация лаурилиминодипропионовой кислоты и токоферилфосфатной смеси (TPM), содержащей TP:T<sub>2</sub>P в соотношении 2:1. TP обозначает монофосфатный эфир α-токоферила, а T<sub>2</sub>P обозначает дитокоферилфосфат.
3,2%
Этанол
30%
Вода
Остальное до 100%
Везикулы были сформированы из этого состава.
Слова "содержащий" или "включающий" и их формы, используемые в данном описании и формуле изобретения, не ограничивают заявляемого изобретения и не исключают какие-либо его варианты и дополнения.
Модификации и усовершенствования изобретения будут очевидны специалистам. Такие модификации и усовершенствования будут входить в объем изобретения.