НАНОЭМУЛЬСИЯ
NANOEMULSION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к наноэмульсии, содержащей, по меньшей мере, один водный компонент и носитель, где носитель содержит, по меньшей мере, один липофильный компонент, по меньшей мере, одно ПАВ и, по меньшей мере, один спирт. Настоящее изобретение также относится к композиции, содержащей указанную наноэмульсию и активный агент. В частности, композиция представлена в виде геля и активным агентом является 5-аминолевулиновая кислота (ALA), ее производное, предшественник и/или метаболит. Дополнительно, изобретение относится к получению указанной наноэмульсии и/или композиции и к ее применению для лечения кожных болезней, вирусных заболеваний, а также заболеваний, связанных с клеточной пролиферацией, а именно, онкологических заболеваний и/или псориаза. Настоящее изобретение дополнительно относится к применению указанной наноэмульсии в косметических средствах.
Предшествующий уровень техники
Наноэмульсии представляют собой коллоидную систему. Коллоидные системы включают мицеллы, липосомы, виросомы, наносуспензии, микроэмульсии и полимерные растворы. Наноэмульсии, исходя из их физических и химических характеристик, принадлежат к группе микроэмульсий. Микроэмульсии являются водными дисперсиями, состоящими из гомогенных, микроразмерных частиц, составляющих липидное ядро, окруженное ПАВом и соединенными с ПАВом монослоями. Наноэмульсии характеризуются средним размером частиц (средний диаметр) менее 200 нм, часто менее 100 нм, и узким монодисперсным распределением частиц по размерам. Дополнительно, наноэмульсии прозрачны и немного матовые. Обычно, их изготавливают путем механической фрагментации масляной фазы в водной фазе в присутствии ПАВа. Очень маленький размер масляных частиц часто достигается посредством, по меньшей мере, одного пропускания через гомогенизатор высокого давления или ультразвуковое устройство. Для получения наноэмульсии, описываемых здесь, не требуется применения таких устройств с большими усилиями сдвига. Маленький размер глобул и их высокая гомогенность придают им свойства, пригодные для использования в косметологии, которые отличают их от традиционных эмульсий: они прозрачны и проявляют новую текстуру. Дополнительно, они могут переносить активные агенты более эффективно и, следовательно, становятся чрезвычайно значимыми в области медицины и фармации.
Микроэмульсии, называемые нанодисперсиями, известны из уровня техники и содержат a) мембрано-образующую молекулу, напр., соевый лецитин, b) ко-эмульгатор, c) липофильный компонент, напр., каприловый и/или каприновый триглицерид (Miglyol 812 или Myritol 318) и, необязательно, d) спирт, в частности, этанол (EP 0956853). Эти нанодисперсии применяются в фармацевтических составах в качестве носителя для фармацевтически активных агентов.
Однако применение этанола в наноэмульсиях имеет некоторые недостатки.
Во-первых, применение этанола в качестве ко-ПАВа приводит к образованию более крупных наночастиц, чем при использовании спиртов с более длинными углеродными цепями. Более крупные частицы являются причиной уменьшения области межклеточного контакта между кожей и наноэмульсией, приводя к уменьшению скорости проникновения. Во-вторых, этанол имеет относительно низкую вязкость, равную 1,10 ср, которая не является оптимальной для стабильности микроэмульсий. Дополнительно, вследствие относительно низкой гидрофобности этанола, проникновение наноэмульсий через липофильные физиологические мембраны кожи может замедляться. В результате, стабильность наноэмульсий, а также ее биологическая доступность, т.е. проникновение в ткани, снижается. Дополнительно, этанол очень дорогой спирт, по сравнению с другими видами спирта, такими как изопропиловый спирт. В дополнении, этанол подлежит к обложению специальным налогом на алкоголь при определенных условиях в некоторых странах.
Таким образом, целью настоящего изобретения являлось обеспечение наноэмульсий, которая преодолеет те недостатки, которые упоминались в уровне техники, и которая, в частности, проявляет оптимальные физические свойства, которые могут улучшить стабильность, а также проникновение в клетки и ткани, при этом, в то же время, оставаясь менее дорогой, чем наноэмульсий из существующего уровня техники.
Указанная цель достигается, согласно изобретению, путем обеспечения наноэмульсий, содержащей a) по меньшей мере, один водный компонент и b) носитель, который содержит i) по меньшей мере, один липофильный компонент, ii) по меньшей мере, одно ПАВ и iii) по меньшей мере, один спирт, где, по меньшей мере, один спирт имеет, по меньшей мере, три атома углерода.
Изобретатели сейчас раскрывают, что наноэмульсия изобретения имеет оптимально низкий средний размер частиц вместе с узким распределением частиц по размерам. Снижение размера частиц обеспечивает повышенную стабильность и лучшее проникновение в клетки и ткани наноэмульсий.
Содержание компонента i) носителя, т.е. липофильного компонента, предпочтительно составляет в количестве от 0,1% по массе до 15% по массе, более предпочтительно от 1% по массе до 8% по массе и наиболее предпочтительно от 3% по массе до 4% по массе, исходя из общей массы наноэмульсии. Содержание компонента ii) носителя, т.е. ПАВа или ПАВ, предпочтительно находится в количестве от 1% по массе до 30% по массе, более предпочтительно от 2% по массе до 15% по массе и наиболее предпочтительно от 4% по массе до 6% по массе, исходя из общей массы наноэмульсии. Содержание компонента iii) носителя, т.е. спирта, предпочтительно составляет от 0,1% по массе до 10% по массе, более предпочтительно от 0,5% по массе до 5% по массе и наиболее предпочтительно от 1% по массе до 2% по массе, исходя из общей массы наноэмульсии.
Водный компонент предпочтительно присутствует в наноэмульсии в количестве от 50% по массе до 98% по массе, более предпочтительно от 70% по массе до 95% по массе и наиболее предпочтительно от 88% по массе до 92% по массе, исходя из общей массы наноэмульсии. Преимущественно, такой специфичный состав наноэмульсии обеспечивает наноэмульсию, которая является хорошо переносимой для кожи и не вызывает ощущения липкости при нанесении на кожу, что, помимо прочего, достигается благодаря относительно низкого содержания ПАВ и липофильных компонентов.
В предпочтительном воплощении настоящего изобретения, наноэмульсия содержит в качестве ПАВа мембрано-образующее ПАВ и O/W - эмульсие-образующее ко-ПАВ. Массовое соотношение мембрано-образующего ПАВа: O/W - эмульсие-образующего ко-ПАВа варьирует от 0,1:1 до 10:1, предпочтительно от 0,2:1 до 0,8:1, более предпочтительно от 0,4:1 до 0,6:1.
3
Предпочтительным спиртом, имеющим, по меньшей мере, 3 атома углерода, в объеме настоящего изобретения, является спирт, имеющий 3-10 атома углерода, предпочтительно 3-7 атома углерода, более предпочтительно 3-5 атома углерода и наиболее предпочтительно 3 атома углерода. В частности, пригодными спиртами, имеющими 5 атомов углерода, являются 1-пентанол и/или 4-метил-2-пентанол. Suitable спиртами, имеющими 4 атома углерода, являются 1-бутиловый спирт, трет-бутиловый спирт (2-метил-2-пропанол) и/или втор-бутиловый спирт (2-бутанол). Наиболее предпочтительными являются спирты, имеющие 3 атома углерода, а именно 1-пропиловый спирт и изопропиловый спирт, где изопропиловый спирт является предпочтительным. При использовании C-спирта, в особенности, изопропилового спирта, в изобретательской наноэмульсии, настоящие изобретатели обнаружили, что наноэмульсия показывает уменьшенный размер частиц и более узкое распределение частиц по размеру, а также повышенную стабильность и улучшенное проникновение в ткани, по сравнению с наноэмульсиями из существующего уровня техники, используя этанол в качестве спирта. Это было неожиданным, поскольку изопропанол и этанол очень схожи по их физиологическим и химическим признакам.
Если в качестве спирта в изобретательской наноимульсии применяется изопропанол, то размер эмульгированных частиц составляет меньше по сравнению с применением этанола. Благодаря результирующему увеличению контактной поверхности наноэмульсий с кожей, способности проникновения повышаются. Уменьшение размера частиц также имеет решающее значение для повышенной стабильности наноэмульсий, поскольку известно, что уровень агглютинации частиц, в конечном счете, приводящий к фазовому разделению, повышается вместе с размером частиц. Предпочтительные эффекты изопропанола могут наблюдаться благодаря его немного большей гидрофобности, которая может повлечь за собой лучшую способность проникновения через липофильные физиологические мембраны. Дополнительно, изопропанол имеет более высокую вязкость (ср при 25°C составляет 2,32) по сравнению с этанолом (вязкость/ср, 25°C, 1,10). Указанная более высокая вязкость изопропанола может служить для лучшего механизма стабилизации в наноэмульсиях, так как вязкость снижает подвижность молекул. Дополнительное преимущество изопропанола по сравнению с этанолом состоит в том, что он доступен при относительно низкой стоимости, которая составляет около 1/3 от стоимости этанола, и не облагается дополнительным налогом на алкоголь.
Предпочтительно, по меньшей мере, один липофильный компонент носителя изобретательской наноэмульсий представляет собой жир, растительное масло и/или животное масло. Пригодными жирами, согласно настоящему изобретению, являются физиологически пригодные жиры, такие как церамид, моно-, ди- и триацилглицерин (триглицериды), в частности, каприловый и/или каприновый триглицерид и/или смесь из них, особенно предпочтителен Miglyol (такой как Miglyol 812 или Myritol 318, доступный, напр., от Henkel). Пригодными растительными и животными маслами, напр., являются подсолнечное масло, соевое масло, арахисовое масло, рапсовое масло, рыбий жир и/или спермацет.
Пригодным мембрано-образующим ПАВом является фосфолипид, лизофосфолипид, церамид и/или смесь из них. Предпочтительно, фосфолипидом является лецитин или цефалин из соевых бобов или куриных яиц, более предпочтительно лецитин представляет собой соевый лецитин.
Предпочтительно, лецитин содержит фосфатидилхолиновую долю в количестве, по меньшей мере, 80% по массе, более предпочтительно, по меньшей мере, 90% по массе, и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 94% по массе. Изобретатели обнаружили, что качество лецитина, а именно его фосфатидилхолинового содержимого, играет значимую роль для размера частиц наноэмульсии. Чем больше содержание фосфатидилхолина в лецитине, тем меньше размер частиц наноэмульсии.
В качестве ко-ПАВа, образующего эмульсию О/W (т.е. масло в воде), пригодными являются анионные, неионные, катионные и/или амфотерные ПАВа, а также блок-сополимеры. Пригодными анионными ПАВами являются мыла, алкилбензоловые сульфонаты, алкансульфонаты, алкилсульфаты и/или сульфаты алкилового эфира. Пригодными катионными ПАВами являются соединения четвертичного аммония, предпочтительно имеющие одну или две гидрофобные группы (напр., цетилтриметиламмония бромид и цетилтриметиламмония хлорид) и/или соли первичные амины с длинной цепью. Пригодным амфотерным ПАВом является N-(ациламидоалкил)бетаин, N-алкил-β-аминопропионат и/или амин-N-оксид. Пригодным блок-сополимером, например, является оксид пропилена. В объеме настоящего изобретения, неионное ПАВ в особенности предпочтительно, как ко-ПАВ, образующее эмульсию О/W. Пригодное неионное ПАВ выбирается из группы, состоящей из полигликолевого эфира жирного спирта, алкилфенолполигликолевого эфира, алкилполиглюкозида, клюкамида жирной кислоты, полигликолевого эфира жирной кислоты, блок-сополимера этиленоксида и пропиленоксида, сложного эфира жирных кислот с полиглицерином, алканоламида жирной кислоты и (этоксилированньш) эфира сорбита и жирной кислоты (сорбитан). В особенности предпочтительным этоксилированньш эфиром сорбита и жирной кислоты является моноолеат сорбитана полиоксиэтилена, наиболее предпочтительным Полисорбат 80.
Водный компонент наноэмульсии настоящего изобретения предпочтительно содержит слабую буферную систему с низким содержанием соли, более предпочтительно от 5 мМ до 30 мМ фосфатный буфер и наиболее предпочтительно 10 мМ фосфатный буфер. Значение pH фосфатного буфера предпочтительно варьирует от pH 4 до pH 8, более предпочтительно от pH 5 до pH 7, и наиболее предпочтительно от pH 5,5 до pH 6,5. Вода, используемая для приготовления фосфатного буфера, является предпочтительно стерильной деионизированной водой и/или водой для инъекций, более предпочтительно водой для инъекций.
Средний диаметр эмульгированных частиц в наноэмульсии (наносомы) составляет от 5 нм до 500 нм, предпочтительно от 10 нм до 200 нм, более предпочтительно менее 100 нм, особенно, до 90 нм, предпочтительно до 70 нм, еще более предпочтительно от 10 нм до 50 нм и наиболее предпочтительно от 15 нм до 35 нм. Распределение наночастиц по размерам является предпочтительно монодисперсным и подчиняется гауссовскому распределению. Диаметр эмульгированных частиц изобретения определяется способами определения распределений частиц по размерам, которые измеряются с помощью способа динамического рассеяния света (DLS) (также называемого фотонно-корреляционной спектроскопией (PCS)). Статистический анализ распределения частиц осуществляется с помощью способа, называемого взвешенное распределение частиц, в соответствие с настоящим изобретением.
Дополнительным предметом настоящего изобретения является способ приготовления наноэмульсии изобретения, содержащий следующие стадии: a) обеспечение водного компонента, b) обеспечение носителя, содержащего, по меньшей мере, один липофильный компонент, по меньшей мере, одно ПАВ и, по меньшей мере, один спирт, где, по меньшей мере, один спирт имеет, по меньшей мере, три атома углерода, и c) смешивание водного компонента из стадии a) с носителем из стадии b). При приготовлении наноэмульсии, компоненты носителя обеспечиваются в водном компоненте, и смесь превращается наноэмульсию при интенсивной или легкой гомогенизации. Гомогенизация может осуществляться, например, с помощью коммерчески доступных гомогенизаторов. После приготовления наноэмульсии, дополнительно могут вводиться добавки и эксципиенты, присутствие которых не целесообразно во время гомогенизации.
Процесс приготовления наноэмульсии предпочтительно выполняется в асептических условиях, напр., с использованием ламинарного шкафа.
Изобретатели обнаружили, что, кроме композиции, некоторые стадии процесса приготовления имеют значение для конечного размера и распределения частиц по размеру эмульгированных частиц в наноэмульсии. А именно, температура и условия гомогенизации во время стадии c) играют решающую роль. Стадия c) осуществляется при температуре между 50 и 60°C. Все ингредиенты предварительно нагревают до этой температуры. Контейнер и миксер также должны быть оптимизированы для получения очень быстро гомогенизирующейся смеси компонентов (за секунды), избегая образования пены. См. пример 1 для иллюстрирования данной процедуры. Альтернативно, гомогенизация не требует применения устройств с большими усилиями сдвига, таких как ультразвуковые устройства или гомогенизаторы высокого давления.
Дополнительным аспектом настоящего изобретения является фармацевтическая и/или косметическая композиция, содержащая изобретательскую наноэмульсию. Изобретательская наноэмульсия пригодна в области косметологии, напр., в качестве агента от старения кожи, поскольку она обеспечивает элегантный, светопроницаемый и прозрачный носитель, который может применяться для различных видов продуктов. Наноэмульсия обеспечивает систему с очень точным балансом, который имеет относительно низкое содержание эмульгаторов, которые, как считается, являются раздражителями. Изобретательская наноэмульсия поддерживает желаемую прозрачность и светопроницаемость, она способна обеспечивать приемлемое количество добавок, таких как ароматизаторы или увлажнители, при этом оставаясь устойчивой, легкой и мягкой на коже пользователя, благодаря низкому содержанию эмульгаторов. Для предполагаемого использования конечного продукта в случае косметологии, является возможным добавление нетерапевтических или неактивных агентов, таких как смягчителей, ароматизаторов, красителей, отдушек, загустителей, сгустителей, солнцезащитных агентов и подобных, которые расширяют конечное использование продукта, в особенности для местных косметических целей, и определенное внимание уделяется предупреждению выбора компонентов, которые будут вредить чистоте продукта. Конечный продукт может принимать вид молочка, крема, лосьона, геля, сыворотки или жидкого спрея, среди прочего. В случае средств от загара наноэмульсий изобретения могут включать один или более солнцезащитных агентов, таких как бензофеноны, авобензоны, циннаматы, салицилаты и подобные.
Наноэмульсий могут также использоваться в фармацевтических композициях, в особенности, они могут применяться для производства местных лекарственных средств для лечения дерматологических заболеваний, таких как не йродерматит, псориаз, кератоз, в особенности, старческий кератоз, и заболеваний, связанных с клеточной пролиферацией, как, например, онкологические заболевания. Предпочтительно, онкологическое заболевание выбирается из группы, состоящей из базальноклеточной карциномы, плоскоклеточного рака, болезни Боуэна, интраэпителиальной неоплазии вульвы (VIN) или ракового заболевания узлов и подкожной клетчатки. Дополнительно, наноэмульсия является пригодной для лечения заболеваний, связанных с вирусной инфекцией, вызванных вирусом папилломы человека, таким как Остроконечные кондиломы. Посредством включения липофильного компонента наноэмульсий, трансдермальная потеря воды может оказывать преимущественное влияние, т.е. барьерная функция кожи может быть усилена и, как следствие, кожные заболевания, такие как дерматит, могут поражать преимущественно.
Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к композиции, содержащей изобретательскую наноэмульсию и активный агент. При этом композиция в особенности является пригодной в качестве фармацевтической и/или косметической композиции, напр., для нанесения на кожу или волосы. Наноэмульсии изобретения, содержащиеся в указанных композициях, обеспечивают очень эффективную систему доставки для широкого спектра активных агентов. Примеры активных агентов, которые могут быть пригодными, включают агенты для устранения старческих пятен, кератозов и морщин, анальгетики, анестетики, агенты против акне, антибактериальные агенты, антидрожжевые агенты, антигрибковые агенты, противовирусные агенты, агенты против перхоти, агенты против дерматита, противозудные агенты, противорвотные, агенты против укачивания, противовоспалительные агенты, агенты против кератолиза, агенты против сухости кожи, антиперсперанты, агенты против псориаза, агенты против себореи, кондиционеры для волос и агенты для лечения волос, агенты от старения, агенты против морщин, противоастматические агенты и бронходилататоры, агенты от загара, антигистаминные агенты, отбеливающие кожу агенты, депигментирующие агенты, витамины, кортикостероиды, гормоны, ретиноиды, такие как ретиноевая кислота и ретинол, местные сердечнососудистые агенты, клотримазол, кетоконазол, миконазол, гризеофульвин, гидроксизин, дифенгидрамин, прамоксин, лидокаин, новокаин, мепивакаин, ионобензон, эритромицин, тетрациклин, клиндамицин, канамицин, меклоциклин, гидрохинон, миноциклин, напроксен, ибупрофен, теофилин, кромолин, альбутерол, стероиды для местного применения, такие как гидрокортизон, гидрокортизона 21-ацетат, гидрокортизона 17-валерат и гидрокортизона 17-бутират, бетаметазона валерат, бетаметазона дипропионат, триамцинолона ацетонид, флюоцинонид, клобетазола пропионат, перекись бензоила, кротамитон, пропранолол, прометазин, витамина A пальмитат, витамина E ацетат и смеси из них.
В предпочтительном воплощении настоящего изобретения активный агент выбирается из группы, состоящей из 5-аминолевулиновой кислоты, ее производного, предшественника и/или метаболита. Под "производным" необходимо понимать то, в частности, которое было подвергнуто этерификации по аминогруппе 5-аминолевулиновой кислоты, замещенной одним или двумя алкильными группами, в особенности предпочтительно одной метальной группой. Наиболее предпочтительными производным является метиламинолевулиновая кислота. Получение производных может пониматься также как получение комплексов из солей и дополнительных соединений, а также алкилированных соединений. Под "предшественником" и "метаболитом" понимаются субстанции, превращенные в клетке в протопорфирин IX. Активный агент 5-аминолевулиновой кислоты или его производное являются особенно предпочтительными.
5-Аминолевулиновая кислота применяется как пролекарство в области фотодинамической терапии. Фотодинамическая терапия является перспективным способом лечения различных предраковых и раковых заболеваний, которые связаны с клеточной пролиферацией (Taylor EL and Brown SB, 2002, Journal of Дерматологической treatment, 13, Suppl. 1, S3-11 и Peng Q. et al., 1997, Cancer, 79, S2282- 2308). Принцип фотодинамической терапии основывается на введении так называемого фотосенсибилизирующего агента в пораженную ткань и последующем облучении излучением соответствующей длины волны для преобразования агента в цитотоксически активный агент, который, в свою очередь, вызывает деструкцию клетки. Избирательность этого способа обусловливается повышенным содержанием сенсибилизирующего агента в быстро-пролиферирующих или пораженных клетках по сравнению с нормальной тканью. Кроме того, облучение фотосенсибилизатора of the обуславливает характеристики флуоресцентного излучения, которое может применяться в диагностических целях, например, для обнаружения пролиферирующих клеток.
5-Аминолевулиновая кислота является эндогенным веществом, которое синтезируется из глицина и сукцинил-CoA в клетках. В объеме биосинтеза гема, протопорфирин IX, который фотоактивен в высокой степени, образуется из 5-аминолевулиновой кислоты (5-ALA) и затем превращается в гем. Этот контрольный механизм нарушается путем экзогенного введения синтетически полученной 5-аминолевулиновой кислоты, тем самым обуславливая увеличенную продукцию фотопорфирина IX. Поскольку разрушение фотопорфирина IX дополнительно ингибируется природным контрольным механизмом, это соединение накапливается в клетках. При облучении светом, фотопорфирин IX подвергается реакции фотохимического окисления и в результате действует как фотосенсибилизатор для фотодинамической терапии.
Системные применения 5-аминолевулиновой кислоты связаны с рядом побочных эффектов, которые можно избежать при местном применении лекарства. Ряд исследований с использованием местно применяемых композиций из 5-аминолевулиновой кислоты известны из уровня техники. Хотя эти исследования имеют между собой общим то, что 5-аминолевулиновая кислота используется в форме эмульсии масло-в-воде, различия имеются относительно других параметров, таких как период проникновения, период лечения, тип применяемого излучения и доза применяемого излучения.
2
B.Thiele et al. (H+G, Vol.69, No.3, pp.161-164 (1994)) описывают исследования, которые включают применение 20% 5-аминолевулиновой кислоты в виде эмульсии масло-в-воде, с периодом проникновения от 5 до 6 ч и дальнейшим облучением аргонно-ионным лазером на красителях (пик излучения 630 нм), обеспечивая накопленную общую дозу от 50 до 100 Дж/см.
2
2
Wolf et al. (Journal of the American Academy of Dermatology, Vol.28, pp.17-21, 1993) описывает исследования, которые включают применение 20% 5-аминолевулиновой кислоты в виде эмульсии масло-в-воде, с периодом проникновения от 4, 6 или 8 ч, и облучением нефильтрованным светом или красным светом, обеспечивая малую дозу от 30 Дж/см до 100 Дж/см.
Хотя исследования, описываемые в предшествующем уровне технике, ясно демонстрируют перспективный потенциал фотодинамической терапии с использованием 5-аминолевулиновой кислоты, известные эмульсии масло-в-воде до сих пор страдают от ряда недостатков.
Например, M.Novo Rodriguez et al. (SPIE, Vol.2371, pp.204-209) показали, что в высоких концентрациях, необходимых для клинического применения, аминолевулиновая кислота не устойчива в водных растворах при значении pH от нейтрального до основного. В период 25-часового периода исследования, удовлетворительные результаты получились только для концентрации 3% и при pH 5, которые являются специфичными условиями для водных растворов 5-аминолевулиновой кислоты. Для клинического применения, однако, в целом будет необходимо обеспечивать также композиции в большем диапазоне концентраций. Кроме того, для использования в коммерческих целях, растворы 5-ALA должны обладать устойчивостью на время, которое измеряется неделями и месяцами.
V.von Arx et al. (J. Pharm. Pharmacol. 49: 652-656, 1997) описал исследования, относящиеся к местному нанесению 5-аминолевулиновой кислоты в составе различных гелей. В данной публикации изложено, что наилучшим составом для поддержания устойчивости 5-аминолевулиновой кислоты является комбинация с Novion AA-1, полиакриловой кислотой, при pH<6.
Hurlimann et al. (Dermatology, Vol.197, No.3, 1998, pp.248-254) описывает наноколлоидные лосьоны, содержащие 5-аминолевулиновую кислоту, а также применение их в фотодинамической терапии, без дополнительного определения эмульсии.
WO 00/28971 описывает композиции, содержащее наноэмульсию и 5-аминолевулиновую кислоту, где наноэмульсия состоит из яичного лецитина (83% фосфатидилхолин), Miglyol 812 (триглицерид) и полисорбата 80 в 20 мМ фосфатном буфере (см. пример 1 из WO 00/28971), но спирт не используется в качестве растворителя. Наноколлоидные составы, содержащие яичный лецитин в качестве эмульгатора, тем не менее, страдают недостатком, а именно, они значительно сильнее окрашиваются, чем наноэмульсий из 5-аминолевулиновой кислоты, содержащие соевый лецитин в качестве эмульгатора. Изменение окраски в составе коррелирует с образованием продукта распада активного агента 5-аминолевулиновой кислоты. Из этого следует заключить, что наноэмульсионные составы, содержащие яичный лецитин, включают значительно сниженную устойчивость 5-аминолевулиновой кислоты по сравнению с составами, содержащими соевый лецитин в качестве эмульгатора.
Другой недостаток известных эмульсий масло-в-воде с 5-аминолевулиновой кислотой состоит в том, глубина проникновения фотосенсибилизатора в пораженную ткань не оптимальна. В результате, больная ткань восприимчива к фотодинамической терапии только в ее верхних слоях, хотя глубина проникновения излучения, использующегося для активации фотосенсибилизатора, будет также позволять обрабатывать более глубоколежащие слои.
Таким образом, дополнительной целью настоящего изобретения являлось обеспечить композиции, содержащие 5-минолевулиновую кислоту, которые, по меньшей мере, частично, преодолеют известные недостатки существующего уровня техники.
Согласно настоящему изобретению, данная цель достигается путем обеспечения композиции, содержащей изобретательскую наноэмульсию и 5-аминолевулиновую кислоту, ее производное, предшественник и/или метаболит в качестве активного агента. В этих композициях, вышеуказанные преимущественные свойства относительно устойчивости, проникновения в ткани, а также стоимость изобретательской наноэмульсий, могут использоваться для доставки 5-аминолевулиновой кислоты к объектным участкам тканей.
Специфичное взаимодействие было обнаружено между аминолевулиновой кислотой и наночастицами эмульсии. А именно, 5-аминолевулиновая кислота, ее производное, предшественник и/или метаболит, прикрепляется на внешней стороне монослоя из наночастиц наноэмульсий. Таким образом, аминолевулиновая кислота переносится частицами, при этом не содержится в ядре частиц. Точнее, аминолевулиновая кислота располагается снаружи ядра частиц, благодаря взаимодействиям между аминолевулиновой кислотой и внешнему монослою. В традиционных наноэмульсиях, в отличие от этого, лекарственное средство содержится внутри липидного ядра частиц наноэмульсий.
С удивлением было обнаружено, что устойчивость 5-аминолевулиновой кислоты может значительно повышаться, если 5-аминолевулиновая кислота составляется с изобретательской наноэмульсией, содержащей, по меньшей мере, один спирт, который имеет, по меньшей мере, три атома углерода. Хотя причины этого не известны, но предполагается, что микроокружение, созданное наносомами, оказывает особенно подходящее действие на устойчивость 5-аминолевулиновой кислоты.
Также выяснилось, неожиданно, что улучшенное клеточное и тканевое проникновение может достигаться при помощи наноэмульсии изобретения, проникая к более глубоко лежащим поражениям и/или поражениям с толщиной верхних слоев, также становящихся доступными для лечения. Большие глубины проникновения удивили, в особенности потому, что до этого считалось, вследствие их маленького размера, 5-аминолевулиновая кислота будет в любом случае быстро проникать через пораженный эпидермис, который присутствует, например, в ткани, связанной с воспалениями, предраковыми стадиями и опухолями.
Третье неожиданное преимущество состояло в том, что при составлении с наносомами изобретения, 5-аминолевулиновая кислота поглощается явно очень эффективно из клеток. Это в первую очередь улучшает нацеливание; во-вторых, это означает, период проникновения, т.е. время между применением композиции и облучением пораженной ткани светом, может быть снижено, что означает явное облегчение для пациента. Как можно понять из примера 4, фиг.5, 5-аминолевулиновая кислота поглощается культивируемыми клетками, и преобразование аминолевулиновой кислоты в PpIX в клетках усиливается с увеличением концентраций изобретательской наноэмульсии с постоянной концентрацией аминолевулиновой кислоты.
Устойчивость при хранении, также, может повышаться посредством применения наноэмульсии изобретения, которая содержит спирт, имеющий, по меньшей мере, 3 атома углерода в качестве растворителя в носителе.
Согласно изобретению композиция предпочтительно содержит активный агент, который выбирается из 5-аминолевулиновой кислоты, или ее производного, предшественника и/или метаболита. Под "производным" необходимо понимать то, в частности, которое было подвергнуто этерификации по аминогруппе 5-аминолевулиновой кислоты, замещенной одним или двумя алкильными группами, в особенности предпочтительно одной метальной группой. Наиболее предпочтительной является 5-аминолевулиновая кислота или 5-метиламинолевулиновая кислота. Получение производных может пониматься также как получение комплексов из солей и дополнительных соединений, а также алкилированных соединений.
Под "предшественником" и "метаболитом" понимаются субстанции, превращенные в клетке в протопорфирин IX. Активный агент 5-аминолевулиновой кислоты или его производное являются особенно предпочтительными.
Размер эмульгированных частиц в наноэмульсии (наносомах) представлен выше. Размер частиц, который в каждом случае оптимальный, зависит от дополнительных параметров, таких как вязкость композиции. Например, хорошие результаты были получены с наноэмульсией, имеющей вязкость от 1 до 10 мПас при среднем диаметре частиц менее 100 нм.
Количество активного агента, предпочтительно 5-аминолевулиновой кислоты, в композиции главным образом зависит от предназначенного применения. В предпочтительном воплощении, присутствует около от 1 до 30 масс.% активного агента, исходя из общей массы композиции. Более высокие и низкие дозы, однако, также являются пригодными. Доказано, что количество предпочтительно от 3 до 15 масс.% пригодно для применения в сочетании с фотодинамической терапии.
Изобретательская композиция предпочтительно может дополнительно содержать, по меньшей мере, один стабилизатор и, по меньшей мере, один растворитель.
В особенно предпочтительном воплощении, композиция составлена в виде геля. Агенты, формирующие гель, представляют собой образующие матрицу агенты, предпочтительно ксантан. Если размер частиц наноэмульсий в форме геля составляет предпочтительно менее 100 нм, то вязкость будет значительно выше, напр., 500-2000 мПас.
Дополнительный аспект настоящего изобретения состоит в фармацевтической, косметической и/или диагностической композиции, которая содержит изобретательскую композицию. В данном случае, композиция может дополнительно содержать косметически и/или фармацевтически пригодные добавки и/или эксципиенты, в особенности, субстанции, обычно применяемые в косметологии и фармации. Примерами таких субстанций являются буферы, стабилизаторы, дополнительные эмульгаторы, загустители и др. Дополнительно, композиция не содержит составляющих, которые фармацевтически или диагностически непригодны, и предпочтительно не содержит составляющие, которые, например, провоцируют излучение и/или искажают диагностику. В дополнении к носителям, которые уже упоминались, фармацевтический и/или диагностический препарат может содержать дополнительно адъюванты и/или добавки, которые являются пригодными и предпочтительно хорошо переносятся.
Предпочтительно, композиция представлена в виде жидкости или полутвердого вещества. Пригодные жидкости в объеме настоящего изобретения выбираются из группы, состоящей из раствора, предпочтительно капель, спрея, аэрозоли, эмульсии или лосьона. Пригодные полутвердые вещества в объеме настоящего изобретения выбираются из группы, состоящей из мази, крема (O/W эмульсия), жирного крема (W/O эмульсия), геля, лосьона, пены, пасты и/или суспензии.
Для дерматологических и гинекологических применений, препарат предпочтителен в форме, которая является пригодной для местного применения, в особенности геля. Свойства, которыми обладает препарат, напр., вязкость и реология, которые благоприятны для соответствующей формы применения, необходимы для того, чтобы убедиться, что после нанесения препарата, наносомы, загруженные 5-аминолевулиновой кислотой, проникают в достаточном объеме к ткани-мишени. Указанные свойства вязкости и реологии могут регулироваться путем добавления загустителей, таких как эфиры полиэтиленгликоля и стеарилового спирта, полиэтиленгликоля стеараты и/или полисахариды, такие как полисахарид B-1459, например.
В особенно предпочтительном воплощении, изобретательская композиция представлена в виде геля. Гели проявляют улучшенные медицинские свойства по сравнению с вышеупомянутыми составами. Изобретательский гелевый состав показывает лучшую адгезивность, устойчивость, высвобождение активного агента и переносимость кожей и слизистым оболочками. Изобретательский гель предпочтительно содержит от 0,01% по массе до 50% по массе, более предпочтительно от 0,5% по массе до 30% по массе и наиболее предпочтительно от 1% по массе до 20% по массе активного агента, от 1% по массе до 60% по массе, более предпочтительно от 15% по массе до 50% по массе, наиболее предпочтительно от 10% по массе до 30% по массе наноэмульсии, от 0,01% по массе до 4% по массе, более предпочтительно от 1% по массе до 3% по массе, по меньшей мере, одного наполнителя, от 1% по массе до 3% по массе, по меньшей мере, одного стабилизатора, исходя из общей массы композиции, и баланс поддерживает, по меньшей мере, один растворитель.
Дополнительный аспект настоящего изобретения состоит в способе приготовления изобретательской композиции, содержащей следующие стадии:
a) обеспечение водного компонента,
b) обеспечение носителя, содержащего, по меньшей мере, один липофильный компонент, по меньшей мере, одно ПАВ и, по меньшей мере, один спирт, где, по меньшей мере, один спирт имеет, по меньшей мере, три атома углерода,
c) смешивание водного компонента из стадии a) с носителем из стадии b), для формирования наноэмульсии,
d) добавление активного агента перед и/или после формирования указанной наноэмульсии из стадии c), и
e) необязательно добавление дополнительных добавок и/или эксципиентов в стадии d).
В особенности предпочтительно, активный агент в стадии d) добавляется после формирования указанной наноэмульсии из стадии c).
Способ предпочтительно осуществляется при асептических условиях, напр., при использовании ламинарного шкафа. Водный компонент, носитель и активный агент, которые используются в вышеуказанном способе, имеют одинаковые предпочтительные и пригодные значения, как указано выше. Смешивание водного компонента с носителем предпочтительно осуществляется при интенсивной гомогенизации. 5-аминолевулиновая кислота и необязательно присутствующие добавки и/или эксципиенты могут добавляться до и/или после гомогенизации, предпочтительно после гомогенизации.
Предпочтительно, воздух исключают при выполнении способа, например, посредством применения вакуума и/или защитной газовой атмосферы. В дополнении, предпочтительно осуществлять способ при исключении попадания света.
Способ осуществляется при температуре, при которой может быть сформирована желаемая наноэмульсия, как указывалось выше, и, до последних стадий, составляющие, в особенности, активная субстанция, являются достаточно устойчивыми. В общем, было обнаружено, что температурный диапазон от около 5 до 30°C является пригодным. Однако, обработка добавок и/или эксципиентов, при которой, например, сначала смешивают и гомогенизируют, при необходимости, в отдельных смесях, и только после этого добавляют к композиции, также может осуществляться при более высоких температурах, до около 70°C. Особенно для фармацевтического применения, необходимо быть уверенным, что итоговый продукт является стерильным, напр., путем применения стерильных исходных материалов и при поддержании стерильных условий обработки и/или посредством стерилизации стадии после приготовления.
В области косметологии, изобретательская композиция предпочтительно применяется как агент от старения, напр., для устранения возрастных пятен, морщин и/или против сухой кожи.
Важной областью применения композиций изобретения является область фотодинамической терапии, при этом особенное предпочтение необходимо уделить местному применению наноэмульсий. Наноэмульсия изобретения может использоваться в случае всех заболеваний, контроль за которыми включает ингибирование пролиферации или разрушение клеток или тканей путем фотоактивации сенсибилизатора, который образуется из 5-аминолевулиновой кислоты. Заболевания, в особенности, включают заболевания, связанные с вирусной инфекцией, с вирусами, предпочтительно выбранными из группы вирусов папилломы человека (HPV). Наиболее предпочтительно, заболеванием, связанным с вирусной инфекцией, является остроконечные кондиломы. Остроконечные кондиломы определяются как доброкачественная эпителиома вирусного генеза, которая почти всегда располагается генитально, патоген который представляет собой вирус папилломы человека (HPV) типа 6, 11 и 42. В течение болезни, папулы размером с булавочную головку превращаются в папиллярные пролиферации типа цветной капусты и петушиного гребня.
Композиция изобретения также пригодны для лечения дерматологических болезней, таких как заболевания, связанные с кератозом, со старческим кератозом в особенности предпочтительно. Старческий кератоз представляет собой плоскоклеточную карциному эпидермиса in situ. Старческий кератоз представляет собой пролиферацию трансформированных кератиноцитов, которые ограничиваются эпидермисом. Старческий кератоз развивается предоминантно при длительном воздействии ультрафиолетового света, в особенности солнечного (также называемый солнечный кератозом). Старческий кератоз обнаруживается самостоятельно в виде грубых соскабливаемых пятнышек, папул или язвы диаметром от 1 мм до около 2 см.
Дополнительно, изобретательские композиции предпочтительно предназначены для лечения заболевания, связанного с повышенной клеточной пролиферацией, поскольку, в этом случае, фотосенсибилизатор концентрируется особенно в большей степени при увеличенном клеточном метаболизме в пораженных клетках
Таким образом, композиции изобретения пригодны для лечения онкологических заболеваний, таких как базальноклеточная аденома, плоскоклеточной карциномы, болезни Боуэна, интраэпителиальной неоплазии вульвы (VIN) и/или ракового заболевания узлов и/или кожи. Псориаз представляет пример неонкологического заболевания, связанного с повышенной клеточной пролиферацией.
Композиции изобретения в особенности предпочтительны для лечения базальноклеточной аденомы. Базальноклеточная аденома характеризуется как эпителиальная опухоль, которая растет локально-инвазивно и деструктивно, однако, метастазирует очень редко и, следовательно, считается полузлокачественной. Она главным образом располагается (80%) в области головы и шеи, в особенности в области лба, кантуса и носа. В случае неблагоприятного развития, наступает деструкция ткани и даже смерть, напр., вследствие костной и сосудистой эрозии и кровотечения, связанного с ней, а также вследствие CNS инвазии. Базальноклеточная аденома происходит из перерожденных клеток зародышевого слоя (базальноклеточный слой) эпидермиса и/или наружного корневого влагалища волосяных фолликул. В отличие от здоровых базальных клеток, которые обычно теряют способность к делению при прохождении через эпидермис, распадаются и преобразуют роговой слой, клетки базалиомы сохраняют способность к делению и не способны формировать роговой слой кожи.
Изобретение дополнительно относится к применению наноэмульсии изобретения для приготовления лекарственного средства в фотодинамической терапии.
2
2
Таким образом, лечение вышеуказанных заболеваний происходит, например, путем местного нанесения наноэмульсий, которая содержит активный агент, напр., 5-аминолевулиновую кислоту, и последующего выдерживания для того, чтобы дать возможность достаточному количеству 5-аминолевулиновой кислоты проникнуть в ткань, которая подвергается лечению. Во время выдерживания, предпочтительно избегать воздействия света на обрабатываемую область, например, путем покрытия ее, для того, чтобы предохранить любую нежелательную преждевременную активацию. После истечения периода выдерживания, который составляет обычно от около 1 до 8 ч, и, как правило, около 4 ч, ткань подвергается воздействию достаточной дозой излучения с использованием источника света. Пригодные источники света включают лампы, излучающие белый свет, и также монохромные источники света. Дозы излучения обычно находятся в диапазоне от около 20 Дж/см до нескольких 100 Дж/см на применение.
Другая область применения геля с 5-аминолевулиновой кислотой изобретения относится к обнаружению наличия пролиферативных клеток в образце, например, в образце ткани. Обнаружение основывается на селективном накоплении фотосенсибилизатора, который продуцируется посредством метаболизма активного агента, в пролиферирующих клетках, по сравнению с нормальными клетками. Предпочтительно, активный агент представляет собой 5-аминолевулиновую кислоту и фотосенсибилизатор - фотопорфирин IX. Объем, на который фотосенсибилизатор накапливается, может быть определен фотодиагностическими способами, например, путем применения излучения света, имеющего длину волны 405 нм, и измерения флуоресцентного излучения, порожденного фотосенсибилизатором. Наноэмульсий изобретения в особенности пригодны для применения в диагностике опухолей.
Дополнительно, изобретение относится к набору, который содержит композицию изобретения, которая содержит изобретательскую наноэмульсию и 5-аминолевулиновую кислоту, ее производное, предшественник и/или метаболит, которая является пригодной для нанесения местно, и одну или более вспомогательные субстанции. Примерами этих вспомогательных субстанций являются основной фоторезистентный материал для покрытия, такой как полимерная пленка, которая наносится на участок, который обрабатывается, после применения наноэмульсий на указанный участок для предохранения от преждевременного активирования излучением, и средства для прикрепления материала для покрытия или другие средства для нанесения наноэмульсий на участок, который подвергается лечению.
Дополнительно, изобретение относится к способу лечения заболевания, связанного с вирусной инфекцией, дерматологического заболевания и/или заболевания, связанного с клеточной пролиферацией, содержащий применение фармацевтически эффективного количества изобретательской композиция субъекту, нуждающемуся в этом. Предпочтительно, субъектом является млекопитающее, более предпочтительно человек.
Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к композиции, содержащей активный агент, выбранный из группы, состоящей из 5-аминолевулиновой кислоты, ее производного, предшественника и/или метаболита, и наноэмульсии, где наноэмульсия содержит спирт.
Предпочтительно, композиция и, в особенности, наноэмульсия дополнительно содержат, по меньшей мере, один водный компонент, предпочтительно воду, и, по меньшей мере, один липофильный компонент и/или, по меньшей мере, одно ПАВ.
Применяется 5-аминолевулиновая кислота, ее производное, предшественник и/или метаболит, который является пригодным для местного применения. Под "производным" необходимо понимать то, в частности, которое было подвергнуто этерификации по аминогруппе 5-аминолевулиновой кислоты, замещенной одним или двумя алкильными группами, в особенности предпочтительно одной метальной группой. Наиболее предпочтительной является 5-аминолевулиновая кислота или 5-метиламинолевулиновая кислота. Получение производных может пониматься также как получение комплексов из солей и дополнительных соединений, а также алкилированных соединений. Под "предшественником" и "метаболитом" понимаются субстанции, превращенные в клетке в протопорфирин IX. Активный агент 5-аминолевулиновой кислоты или его производное являются особенно предпочтительными.
2
8
3
8
В качестве спирта, предпочтительным является C-C спирт, в особенности, C-C спирт, и изопропаноловый и/или 1-пропиловый спирт является еще более предпочтительным по причинам, указанным выше.
Предпочтительно, аминолевулиновая кислота, ее производное, предшественник и/или метаболит прикреплен к внешней стороне монослоя частиц наноэмульсии. Аминолевулиновая кислота, вследствие чего, располагается снаружи от ядра частиц, что обусловливается взаимодействием аминолевулиновой кислоты и наружной частью монослоя.
Предпочтительно, по меньшей мере, один липофильный компонент представляет собой Miglyol, по меньшей мере, одно ПАВ представляет собой лецитин, предпочтительно соевый лецитин и/или ПАВ типа полиоксиэтилена, предпочтительно Полисорбат 80.
Дополнительный аспект изобретения относится к фармацевтической и/или диагностической композиции, содержащей вышеуказанную композицию.
Дополнительно аспект настоящего изобретения относится к применению указанной наноэмульсий в фармацевтических композициях, в особенности, для приготовления лекарственных средств для лечения кожных болезней, таких как псориаз, кератоз и, в особенности, старческий кератоз. Дополнительно, композиция является пригодной для заболеваний, связанных с клеточной пролиферацией, таких как онкологические заболевания, напр., базальноклеточная карцинома, плоскоклеточная карцинома, болезнь Боуэна, интраэпителиальная неоплазия вульвы (VIN) и/или узловое и/или кожной раковое заболевание. Дополнительно, композиция пригодна для лечения заболеваний, связанных с вирусной инфекцией, таких как остроконечные кондиломы.
Другой аспект изобретения относится к композиции, содержащей наноэмульсию и активный агент, где активный агент прикреплен к внешней стороне монослоя частиц наноэмульсий. Это в особенности пригодно для улучшения химических свойств (напр., устойчивости) и фармацевтических свойств (напр., глубины проникновения в кожу и биологической доступности) активного агента.
Предпочтительно, наноэмульсия и/или активный агент определяются также, как и для композиции, описываемой выше (см. стр.9 описания).
Дополнительный аспект относится к фармацевтической и/или косметической композиции, содержащей композицию, в которой активный агент прикреплен к внешней стороне монослоя частиц наноэмульсий.
Охватывается настоящим изобретением также применение композиции, содержащей наноэмульсию и активный агент, в которой активный агент прикреплен к внешней стороне монослоя частиц наноэмульсий, для приготовления лекарственного средства для лечения связанного с вирусной инфекцией, дерматологического, связанного с клеточной пролиферацией заболевания и/или в фотодинамической терапии. Предпочтительными воплощениями указанных заболеваний и фото динамической терапии являются те, которые указаны выше.
Фигуры и следующие примеры предназначены для дополнительной иллюстрации изобретения.
Фиг.1 показывает распределение частиц по размерам образцовой партии Наноэмульсий BF-200, измеренное с помощью фотонно-корреляционной спектроскопии.
Фиг.2 показывает электронные микрофотографии криоскалывания Наноэмульсий BF-200. (A) увеличение в 1200000 раз, (B) увеличение в 250000 раз.
Фиг.3 показывает электронные микрофотографии негативного окрашивания Наноэмульсий BF-200. (A) увеличение в 1200000 раз, (B) увеличение в 250000 раз.
Фиг.4 показывает UV-вызванную флюоресценцию PpIX, измеренную в Hela клетках, инкубированных в течение трех часов с ALA и различными концентрациями BF-200. Флюоресценцию измеряли через два часа после отмывания от среды.
Фиг.5 показывает электронные микрофотографии криоскалывания геля с аминолевулиновой кислотой с увеличением в 50000 раз.
Фиг.6 показывает электронные микрофотографии криоскалывания геля с аминолевулиновой кислотой. (A) увеличение в 250000 раз, (B) увеличение в 1200000 раз.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Пример 1. Приготовление наноэмульсии BF200
Количественный и качественный состав композиции из наноэмульсии BF200 представлен в таблице ниже.
Таблица 1
Композиция, содержащаяся в наноэмульсии BF200
Ингредиент
% (масса/масса)
Функция
Качество
Соевый лецитин
1,73
ПАВ
>94% Фосфатидилхолин, для фармацевтического применения, USP
Полисорбат 80 (моноолеат сорбитана полиоксиэтилена)
3,40
Ко-ПАВ
Евр. Фармакоп.
Каприловые/каприновые триглицериды
3,45
Липидное ядро
Евр. Фармакоп.
Изопропиловый спирт
1,42
Растворитель
Евр. Фармакоп.
10 мМ Фосфатный буфер, pH 6
ad 100,00
Растворитель
Вода для инъекции: Евр. Фармакоп.Динатрия фосфат и натрия фосфат: Евр. Фармакоп.
Способ приготовления эмульсии BF200 состоит из следующих стадий:
Стадия 1: Приготовление 10 мМ фосфатного буфера, рН 6 (водный компонент).
Стадия 2: Приготовление носителя, содержащего липофильный компонент, ПАВ и
спирт.
Стадия 3: Изготовление наноэмульсии путем смешивания водного компонента из Стадии 1 и носителя из Стадии 2.
Стадия 4: Стерилизация фильтрованием и заполнение наноэмульсии BF200 в стерильные стеклянные сосуды в ламинарном шкафу.
Описание способы изготовления типичного объема партии:
Стадия 1: Приготавливали 10 мМ фосфатного буфера (1000 г), pH 6, и фосфатный буфер стерилизовали путем фильтрации через 0,2 мкм стерильный фильтр.
Стадия 2: Приготовление носителя, содержащего липофильный компонент, ПАВ и спирт.
Таблица 2
Носитель
Ингредиенты
Масса (г)
Соевый лецитин
17,30
Полисорбат 80
34,00
Каприловый, каприновый триглицерид
34,50
Изопропиловый спирт
14,20
Соевый лецитин (17,30 г) взвешивали в пригодном сосуде, добавляли изопропиловый спирт (14,20 г) и сосуд накрывали во избежание испарения спирта. Соевый лецитин растворяли при непрерывном перемешивании с пригодной мешалкой при комнатной температуре. Взвешивали каприловые/каприновые триглицериды (34,50 г) и Полисорбат 80 (34,00 г) и добавляли к раствору из соевого лецитина. Смесь перемешивали с пригодной мешалкой при комнатной температуре до получения гомогенного прозрачного раствора. Раствор представлял концентрат, содержащий все эмульгаторы и липидные компоненты Наноэмульсий BF200.
Стадия 3: Изготовление эмульсии путем смешивания 900 г фосфатного буфера (из Стадии 1) и 100 г носителя (из Стадии 2).
Сначала, водный компонент, содержащий фосфатный буфер, нагревали до приблизительно 55°C в пригодном сосуде. Затем, носитель (концентрат) из стадии 2 нагревали приблизительно до 55°C. В дальнейшем, носитель вливали в фосфатный буфер при непрерывном перемешивании с использованием пропеллерной мешалки (700 rpm). Результирующая наноэмульсия перемешивалась в течение 15 мин. Температуру поддерживали приблизительно при 55°C в течение всей процедуры. В итоге, наноэмульсию охлаждали до комнатной температуры в водяной бане.
Стадия 4: Наноэмульсию стерилизовали путем фильтрации через 0,2 мкм стерильный фильтр и заполняли в 100 мл стерильные стеклянные баночки в ламинарном шкафе.
Пример 2. Приготовление гелей с 1%, 3% и 10% аминолевулиновой кислотой и плацебо
Количественный и качественный состав композиции в геле, содержащем плацебо, 1%, 3% или 10% аминолевулиновую кислоту, представлен в таблице ниже.
Таблица 3
Композиция в геле, содержащем плацебо
Ингредиент
Количество на грамм геля
Функция
Качество
Ксантановая смола
20,375 мг
Наполнитель
Евр. Фармакоп.
Наноэмульсия BF200
175,0 мг
Носитель
Внутрен.
Пропиленгликоль
9,0 мг
Стабилизатор
Евр. Фармакоп.
Метилпарагидроксибензоат
0,7 мг
Стабилизатор
Евр. Фармакоп.
Пропилпарагидроксибензоат
0,3 мг
Стабилизатор
Евр. Фармакоп.
Вода для инъекции
794,625 мг
Растворитель
Евр. Фармакоп.
Таблица 4
Композиция в геле, содержащем 1% аминолевулиновую кислоту
Ингредиент
Количество на грамм геля
Функция
Качество
Аминолевулиновой кислоты гидрохлорид
10,0 мг
Лекарственная субстанция
Внутр.
Ксантановая смола
20,125 мг
Наполнитель
Евр. Фармакоп.
Наноэмульсия BF200
175,0 мг
Носитель
Внутр.
Пропиленгликоль
9,0 мг
Стабилизатор
Евр. Фармакоп.
Метилпарагидроксибензоат
0,7 мг
Стабилизатор
Евр. Фармакоп.
Пропилпарагидрокисбензоат
0,3 мг
Стабилизатор
Евр. Фармакоп.
Вода для инъекции
784,875 мг
Растворитель
Евр. Фармакоп.
Таблица 5
Композиция в геле, содержащем 3% аминолевулиновую кислоту
Ингредиент
Количество на грамм геля
Функция
Качество
Аминолевулиновой кислоты гидрохлорид
30,0 мг
Лекарственная субстанция
Внутр.
Ксантановая смола
19,625 мг
Наполнитель
Евр. Фармакоп.
Наноэмульсия BF200
175,0 мг
Носитель
Внутр.
Пропиленгликоль
9,0 мг
Стабилизатор
Евр. Фармакоп.
Метилпарагидроксибензоат
0,7 мг
Стабилизатор
Евр. Фармакоп.
Пропилпарагидроксибензоат
0,3 мг
Стабилизатор
Евр. Фармакоп.
Вода для инъекции
765,375 мг
Растворитель
Евр. Фармакоп.
Таблица 6
Композиция в геле, содержащем 10% аминолевулиновую кислоту
Ингредиент
Количество на грамм геля
Функция
Качество
Аминолевулиновой кислоты гидрохлорид
100,0 мг
Лекарственная субстанция
Внутр.
Ксантановая смола
17,875 мг
Наполнитель
Евр. Фармакоп.
Наноэмульсия BF200
175,0 мг
Носитель
Внутр.
Пропиленгликоль
9,0 мг
Стабилизатор
Евр. Фармакоп.
Метилпарагидроксибензоат
0,7 мг
Стабилизатор
Евр. Фармакоп.
Пропилпарагидроксибензоат
0,3 мг
Стабилизатор
Евр. Фармакоп.
Вода для инъекции
697,125 мг
Растворитель
Евр. Фармакоп.
Способ изготовления геля, содержащего плацебо или аминолевулиновую кислоту, состоит из следующих стадий:
- Стадия 1: Изготовление гелевой основы путем добавления ксантановой смолы к воде для инъекции, смешивание и стерилизация паром
- Стадия 2: Приготовление концентрированного раствора стабилизаторов из метилпарагидроксибензоата и пропилпарагидроксибензоата в пропиленгликоле
- Стадия 3, для плацебо: Приготовление итогового гелевого состава путем добавления концентрированного раствора стабилизаторов к гелевой основе, добавление Наноэмульсий BF200 к гелевой основе и гомогенизация геля.
- Стадия 3, для гелей, содержащих аминолевулиновую кислоту: Приготовление итогового гелевого состава путем добавления концентрированного раствора стабилизаторов к гелевой основе. Приготовление раствора гидрохлорида аминолевулиновой кислоты в Наноэмульсий BF200. Добавление раствора гидрохлорида аминолевулиновой кислоты в Наноэмульсий BF200 к гелевой основе и гомогенизация геля.
Описание процесса изготовления:
Стадия 1: Приготовление гелевой основы с ксантановой смолой
A. Чашу Стефана дезинфицировали изопропанолом 70%. Воду для инъекции (97,50 единиц) помещали в чашу и затем распределяли в ней ксантан (2,5 единиц). Смесь диспергировали под вакуумом при давлении приблизительно 100 мбар в минуту при 600 оборотах в течение 90 минут. Результирующий основной гель заполняли в 200 мл колбы от Schott, которые перед применением ополаскивали водой для инъекции (наполняли на 1/3, не более). Основной гель в колбах затем стерилизовали под паром в автоклаве в течение 20 минут при 121°C.
Стадия 2: Приготовление Parabeni conc.
Метилпарагидроксибензойная кислота (7,0 частей) и
пропилпарагидроксибензойная кислота (3,0 части) взвешивали в пригодном сосуде. Добавляли туда пропиленгликоль (90 частей) и парагидроксибензоаты растворяли в пропиленгликоле. Смесь нагревали на нагревательной плите при перемешивании с использованием магнитной мешалки до растворения смеси (70°C) с получением прозрачного раствора.
Стадия 3, часть 1: Приготовление геля, содержащего плацебо
Таблица 7
Приготовление геля с плацебо из основного геля и Parabeni conc.
Компоненты
Единицы
А
Основание геля
81,50
В
Наноэмульсия BF200
17,50
D
Parabeni conc. FH
1,0
Общее
100,0
Все следующие стадии осуществлялись в ламинарном потоке воздуха при асептических условиях. 1 единицу parabeni conc. (D) и 81,5 единиц основного геля (A) добавляли к пригодному сосуду. 17,5 единиц наноэмульсии (В) фильтровали через 0,2 мкм стерильный фильтр и добавляли к основному гелю. Смесь перемешивали в течение 10 мин. В дальнейшем, 2 единицы геля каждого наполняли в ламинированные алюминиевые трубки.
Стадия 3, часть 2: Приготовление геля с 1% аминолевулиновой кислотой
Таблица 8
Приготовление геля с 1% аминолевулиновой кислотой
Компоненты
Единицы
A
Основание геля
80,50
B
Наноэмульсия BF200
17,50
C
5 ALA (гидрохлорид аминолевулиновой кислоты)
1,00
D
Parabeni conc. FH
1,0
Общее
100,0
Все следующие стадии осуществлялись в ламинарном потоке воздуха при асептических условиях. 1 единицу parabeni conc. (D) и 80,5 единиц основного геля (A) добавляли к пригодному сосуду. 1 единицу ALA (C) растворяли в 17,5 единицах наноэмульсии (B) путем мягкого перемешивания до получения раствора. Указанный раствор профильтровывали через 0,2 мкм стерильный фильтр и добавляли к основному гелю. Смесь перемешивали в течение 10 мин для получения гомогенного геля. В дальнейшем, 2 г каждого геля заполняли в ламинированные алюминиевые трубки.
Стадия 3, часть 3: Приготовление геля с 3% и 10% аминолевулиновой кислотой
3% и 10% гель получали таким же способом, который описан для получения 1% геля, только используя 78,50 единиц основного геля и 3 единиц ALA или 71,50 единиц основного геля и 10 единиц ALA, соответственно.
Пример 3. Размер частиц Наноэмульсии BF-200
Средний размер частиц изготовленной наноэмульсии, который определен Фотонно-Корреляционной Спектроскопией, PCS (также называемой динамическим рассеянием лазерного излучения, DLS), составляет менее 100 нм. Более того, наноэмульсия отличается очень узким распределением частиц по размеру (см. фигуру 1 ниже).
Наноэмульсия стабильна в широком диапазоне температур, но может разрушаться при замораживании и автоклавировании. Наноэмульсии относительно малочувствительна к изменениям в pH и ионной силе и вследствие их небольшого размера они могут быть стерилизованы фильтрацией через 0,2 мкм фильтр. Наноэмульсии имеют возможность улучшать доставку активных субстанций в кожу, таким образом, усиливая эффективность лекарственных средств, применяемых местно.
Наноэмульсия BF-200 приготавливается с использованием низкоэнергетических устройств; т.е. приготовление наноэмульсий не требует устройств с большими усилиями сдвига, таких как ультразвуковые аппараты или гомогенизаторы высокого давления.
Исследование наночастиц в Наноэмульсий BF-200 осуществлялось с помощью фотонно-корреляционной спектроскопии и двух способов электронной микроскопии: криоскалывания ЕМ и негативного окрашивания.
Фотонно-корреляционная спектроскопия подтвердила, что BF-200 приводит к получению наноэмульсий с очень постоянным и достоверным размером частиц и узким распределением частиц. Эти характеристики устойчивы в течение долгого периода времени и при различных температурах (см. таблицу 9 ниже).
Таблица 9
Результаты изучения устойчивости Наноэмульсии BF-200
Время Месяц
Условия хранения
Вид
pH
Вязкость 20°C
Средний размер наночастиц
Распределение частиц по размерам
Определение
слабоматовая жидкость
5,5-6,5
информативн. мПа·с
<100 нм
90%<200 нм
результат
станд. отклонен.
0
-
> матовая
6,2
n.t.
15
90%<21 нм
4,7
1
25°C/60% о.в.
> матовая
6,2
n.t.
16
90%<22 нм
4,6
40°C/75% о.в.
> матовая
6,2
n.t.
15
90%<22 нм
5,7
2
5°С
> матовая
6,2
1
12
90%<17 нм
4,2
25°C/60% о.в.
> матовая
6,2
1
15
90%<21 нм
4,7
3
5°C
> матовая
6,2
6
14
90%<20 нм
4,7
25°C/60% о.в.
> матовая
6,1
1
14
90%<20 нм
4,8
6
5°C
> матовая
6,3
6
17
90%<23 нм
5,0
258°C/60% о.в.
> матовая
6,3
6
14
90%<20 нм
5,2
12
5°C
> матовая
6,2
2
9
90%<12 нм
-
25°C/60% о.в.
> матовая
6,1
2
11
90%<15 нм
-
18
5°C
> матовая
6,2
10
13
90%<18 нм
-
25°C/60% о.в.
> матовая
6,0
8
11
90%<15 нм
-
Итак, все результаты представлены с нормативными пределами, наблюдаемыми в течение 12 месяцев хранения при различных условиях хранения.
Электронные микрофотографии криоскалывания Наноэмульсии BF-200 с увеличением в 1200000 раз и 250000 раз показаны на фигуре 2 ниже. Наиболее заметные черты на микрофотографиях представлены большим количеством очень маленьких сферических везикул с диаметром от 15 до 50 нм. Эти значения хорошо коррелируют с теми значениями, которые измерены с помощью фотонно-корреляционной спектроскопии (см. таблица 9 выше). Везикулы являются наиболее вероятно однослойными, поскольку толщина мембраны везикул составляет 3-4 нм. Это соответствует длине молекулы фосфатидилхолина, который является главным компонентом лецитина, ПАВа в наноэмульсии. Липосомы и другие бислойные везикулы имеют толщину около 7 нм.
Структура везикул может также хорошо обозреваться на электронных микрофотографиях, полученных при негативном окрашивании. Наночастицы в Наноэмульсии BF-200 представляют собой сферы, приблизительно диаметром в 20 нм, с приблизительно от 3 до 4 нм толстым углублением и заполненные аморфным материалом (см. фигуру 3 ниже). Пустые частицы не найдены.
Изучение наночастиц в геле, содержащем аминолевулиновую кислоту, осуществлялось с помощью электронной микроскопии, используя способы криоскалывания и негативного окрашивания.
Электронные микрофотографии криоскалывания геля с аминолевулиновой кислотой подтвердили, что наночастицы, присутствующие в геле, имеют размер, сходный с теми, которые содержатся в чистой Наноэмульсии BF-200. Микрофотография показывает единичные частицы, а также конгломераты (фиг.5). Морфология и размер наночастиц в геле не влияют на условия хранения. Исследование BF-200 ALA (10% гель через 4 месяца хранения при 25°C (60% о.в.) с помощью электронной микроскопии криоскалывания выявило частицы с такими же размером и формой с теми, которые найдены в свежеизготовленном геле. Изучение устойчивости партии из BF-200 ALA геля (10% аминолевулиновая кислота) и плацебо к BF-200 ALA гелю, применяемого в III фазе клинического изучения параллельно с клиническим изучением, будет включать изучение размера частиц с помощью электронной микроскопии в более позднюю временную точку.
Фиг.6 показывает электронные микрофотографии криоскалывания геля с наибольшим увеличением. Поверхность излома показывает преимущественно оболочку покрытых частиц. Излом через частицу сам по себе случается очень редко. Кажется, что везикулы окружены слоем материала, который представляется аминолевулиновой кислотой. Получено изображение типа яичницы-глазуньи (отмеченное стрелкой в части фиг.6).
Электронные микрофотографии, сделанные посредством негативного окрашивания геля с 10% аминолевулиновой кислотой, представляли наночастицы с мутной диффузной поверхностной структурой, которые могут подтвердить расслоение материала на наночастицы, что обозревается на электронных микрофотографиях криоскалывания.
Пример 4. Абсорбция в клетках млекопитающих: исследования клеточных культур in vitro на поглощение ALA: Исследования клеточных культур:
Поглощение ALA и превращение в фотопорфирин IX (PpIX) в культуральных клетках может наблюдаться путем измерения UV-вызванной PpIX флюоресценции. Эксперименты на клеточных культурах осуществлялись с некоторыми неопластическими клеточными линиями: HELA, HepG2 и CCD 106 KERTr (клеточная линия кератиноцитов человека). Клетки инкубировали в водной среде с Метил-ALA (MAL), ALA или BF-200 с ALA в течение максимум 3 часов. При выбранной концентрации лекарственного вещества, все три инкубационные среды имели аналогичное значение pH. После инкубации, клетки аккуратно промывали и добавляли свежую среду. Продукция PpIX измерялась в различные периоды времени путем измерения флюоресценции. Фигура 5 показывает результаты, полученные для HELA клеток.
Действие увеличения концентраций наноэмульсий BF-200 (при постоянной концентрации ALA) на синтез PpIX представлен на фиг.5. Флюоресценция PpIX в клетках была выше с увеличением концентрации BF200 и достигала максимума при 3% BF200.
Пример 5.
Эффективность состава наноэмульсий из 5-ALA для фото динамической терапии старческого кератоза показана во II фазе клинического испытания по подбору доз, начавшейся осенью 2006, и была спонсирована Biofrontera Bioscience GmbH. Исследование с контролем по плацебо, рандомизированное и двойное слепое исследование проводилось в 13 клинических центрах в Германии под руководством проф. д-ра. Rolf-Markus Szeimies, University Clinics of Regensburg. Применялись три активные дозы (1, 3 и 10% ALA) и плацебо. Для подтверждения эффективности соединения, 105 пациентов лечили один раз посредством фотодинамической терапии одной из трех различных концентраций ALA или плацебо.
Были включены пациенты с 3-10 очагами старческого кератоза на лице или на коже черепа. Каждый пациент получал один курс лечения (1%, 3% или 10% 5-аминолевулиновой кислотой (ALA) или плацебо) на все его/ее очаги поражения. Применяли красный свет через 3 часа после выдерживания. После курса лечения, субъект возвращался в клинику через 3 недели, 8 недель и 12 недель для наблюдения за исходом болезни и излечения. Каждый раз, исследователи определяли области поражения старческого кератоза (AK) для определения оставшихся участков с признаками AK и клиническими симптомами. Основная величина эффективности составляла общий уровень очищения от всех очагов AK на 12 неделе посещения, определенная как число очагов, показывая полную ремиссию (очаги полностью очистились и больше не наблюдалось наличие адгерентных соскабливаемых пятен AK). Также проводили мониторинг появления боли во время облучения после нанесения BF-200 ALA.
Результаты: Было обнаружено, что предварительное лечение 10% ALA, предшествующее PDT, оказалось наиболее эффективным для трети тестируемых концентраций в очищении очагов АК (статистически значимо превосходит плацебо). Когда пациенты оценивались через 12 недель после первичного лечения с BF-200 ALA, по меньшей мере, 60-70% обрабатываемых очагов были полностью излечены, в зависимости от оценки клинических центров и области головы. Уровни очистки при применении плацебо составлял около 5-15% излеченных очагов, в зависимости от оценки клинических центров. Уровни очистки хорошо соответствовали опубликованным результатам из исследований ALA-PDT с проведенным аналогичным исследованием, но с большими концентрациями активных субстанций 5-ALA или Метил ALA. Косметические результаты были отличными. Только 6% пациентов жаловались на сильную боль. Существенные побочные эффекты не выявлялись во время исследования, косметические результаты были отличные. Не наблюдалось факторов опасности, касающихся четырех групп в течение PDT и через период в 12 недель после PDT.
В качестве дополнительного измерения безопасности, данная часть по определению дозы содержала фармакокинетические оценки. Измеряли уровни ALA и ее метаболита фотопорфирина IX в системной плазме и моче. Концентрации этих соединений в плазме и моче не повышались по сравнению с естественными физиологическими значениями у каждых индивидуумов.