Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к пептидным фармацевтическим композициям для перорального применения, в которых активные соединения включают множество аминокислот и, по крайней мере, одну пептидную связь в их молекулярных структурах, а также к способам повышения биологической доступности таких пептидных активных соединений при их пероральном введении.
Описание уровня техники
Многочисленные человеческие гормоны, нейротрансмиттеры и другие важные биологические соединения содержат пептиды в качестве существенной части их молекулярных структур. Многие заболевания положительно реагируют на повышение уровня содержания таких пептидных соединений в организме пациентов. Терапевтически эффективное количество таких биологически релевантных пептидов может вводиться пациентам различными способами. Однако, как подробно обсуждается ниже, предпочтительное пероральное введение активного соединения такого типа является весьма затруднительным.
Так, например, кальцитонин лосося является пептидным гормоном, который понижает вымывание кальция из костей. При использовании для лечения костных заболеваний и нарушений, связанных с обменом кальция (например, таких, как остеопороз, болезнь Педжета, злокачественная гиперкальциемия и т.п.), такое вещество оказывает помощь в сохранении плотности костей. Были выделены кальцитонины различных типов (человеческий кальцитонин, лососевый кальцитонин, кальцитонин угря, элкатонин, свиной кальцитонин и куриный кальцитонин). Среди кальцитонинов различных типов наблюдается значительная структурная негомология. Так, например, наблюдается лишь 50% идентичность между аминокислотами, доставляющими человеческий кальцитонин, и аминокислотами, составляющими лососевый кальцитонин. Несмотря на отличие в молекулярной структуре, лососевый кальцитонин может применяться для лечения людей, страдающих упомянутыми выше кальцитонин-реактивными заболеваниями.
Пептидные фармацевтические композиции, используемые в известных способах, часто вводились путем инъекций или назально. Примером пептидного фармацевтического агента, который часто вводится в виде инъекции, может служить инсулин. Более предпочтительное пероральное введение проблематично, поскольку пептидные активные соединения весьма подвержены деградации в желудке и кишечнике. Так, например, в предшествующей литературе отсутствуют сообщения о способности достижения воспроизводимых уровней содержания лососевого кальцитонина в крови при пероральном введении. По-видимому, это связано с тем, что лососевый кальцитонин не обладает достаточной устойчивостью в желудочно-кишечном тракте и имеет тенденцию к плохой транспортировке через стенки кишечника в кровь. Однако инъекция и назальное введение значительно менее удобны и более дискомфортны для пациента, чем пероральное введение. Часто такое неудобство или дискомфорт приводят в результате к несоблюдению пациентом режима лечения. Таким образом, существует необходимость в более эффективном и воспроизводимом пероральном введении пептидных фармацевтических агентов, подобных инсулину, лососевому кальцитонину и другим веществам, подробно обсуждаемых в описании.
Протеолитические ферменты как желудка, так и кишечника способны разрушать пептиды, делая их неактивными до того, как они смогут абсорбироваться током крови. Любое количество пептида, которое противостоит протеолитической деградации под действием желудочной протеазы (имеющей, как правило, кислотное значение рН), затем подвергается воздействию протеаз тонких кишок и ферментов, секретируемых поджелудочной железой (обычно имеющих оптимальное значение рН в интервале от нейтральных до основных). Специфические трудности, возникающие при пероральном введении такого пептида, как лососевый кальцитонин, включают относительно крупный размер молекулы и распределение зарядов в его носителе. Эти обстоятельства могут затруднять проникновение лососевого кальцитонина через слизь вдоль стенок кишечника или пересечение мембраны щеточной каемки кишечника и последующее поступление в кровь. Такие дополнительные проблемы могут вносить свой вклад в ограниченную биодостуйность лекарства.
Краткое изложение сущности изобретения
В соответствии со сказанным выше цель настоящего изобретения заключается в обеспечении терапевтически эффективной пероральной фармацевтической композиции для надежной доставки фармацевтических пептидов, например физиологически активных пептидных агентов, как инсулин, лососевый кальцитонин, вазопрессин и другие вещества, обсуждаемые в настоящем описании.
Другая цель настоящего изобретения состоит в обеспечении терапевтических способов усиления биодоступности таких пептидов.
Еще одна цель настоящего изобретения заключается в обеспечении способов лечения костных заболеваний и нарушений, связанных с обменом кальция, путем перорального введения лососевого кальцитонина.
В соответствии с одним из аспектов настоящее изобретение обеспечивает фармацевтическую композицию для пероральной доставки физиологически активного пептидного агента, содержащую:
(A) терапевтически эффективное количество указанного активного пептидного агента;
(B) по крайней мере, один фармацевтически приемлемый рН-понижающий агент;
(C) по крайней мере, один усилитель абсорбции, эффективно повышающий биодостунность указанного активного агента; и
(D) кислотостойкий защитный наполнитель, эффективный в отношении транспорта указанной фармацевтической композиции через желудок пациента и предотвращающий при этом контакт между указанным активным пептидным агентом и желудочными протеазами;
где указанный рН-понижающий агент присутствует в указанной фармацевтической композиции, если ее дополняют до 10 мл 0,1 М водным раствором бикарбоната натрия в количестве, достаточном для понижения значения рН указанного раствора до величины не выше 5,5.
Предпочтительные пептидные активные агенты включают, но не ограничиваются ими, инсулин, вазопрессин, лососевый кальцитонин и другие, обсуждаемые ниже вещества, особенно лососевый кальцитонин.
В соответствии с другим аспектом изобретение обеспечивает способ повышения биодоступности терапевтического пептидного активного агента, доставляемого перорально, причем указанный способ заключается в селективном высвобождении пептидного активного агента совместно с, по крайней мере, одним рН-понижающим агентом и, по крайней мере, одним усилителем абсорбции в кишечник пациента после прохождения пептидного активного агента, рН-понижающего агента и усилителя абсорбции через ротовую полость и желудок пациента под защитой кислотоустойчивого защитного наполнителя, который существенно предотвращает контакт между желудочными протеазами и указанным пептидным агентом,
в котором указанный рН-понижающий агент и другие, вводимые с ним соединения высвобождаются в указанный кишечник в количестве, которое, будучи дополненным до 10 мл 0,1 М водным раствором бикарбоната натрия, должно быть достаточным для понижения рН указанного раствора до значения не выше 5,5.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение обеспечивает способ повышения биодоступности лососевого кальцитонина, доставляемого пероральным способом, причем указанный способ заключается в селективном высвобождении лососевого кальцитонина совместно с, по крайней мере, одним рН-понижающим агентом и, по крайней мере, одним усилителем абсорбции в кишечник пациента после прохождения указанного лососевого кальцитонина, указанного рН-понижающего агента и усилителя абсорбции через ротовую полость и желудок пациента при защите с помощью кишечного покрытия, которое значительно предотвращает контактирование между желудочными протеазами и лососевым кальцитонином;
в котором указанное рН-понижающее соединение высвобождается указанным носителем в кишечник в количестве, которое, будучи дополнено до 10 мл 0,1 М водным раствором бикарбоната натрия, должно быть достаточным для понижения рН указанного раствора до величины не выше 5,5.
Настоящее изобретение предполагает понижение вероятности протеолитической деградации пептидного активного соединения путем одновременной защиты пептида от протеолитической атаки желудочными протеазами, которые обычно наиболее активны при кислотном значении рН, и кишечными или панкреатическими протеазами (которые обычно наиболее активны при значениях рН в интервале от основных до нейтральных величин).
Далее, настоящее изобретение способствует процессу, посредством которого пептид пересекает мембрану кишечной щеточной каемки и попадает в кровь при продолжении защиты пептида от протеолитической деградации.
Кислотоустойчивый защитный наполнитель защищает пептидный активный агент от кислотно-действующих желудочных протеаз. Значительные количества кислоты (с которыми смешивается пептидный активный агент) затем понижают активность кишечных протеаз, действующих в условиях от нейтральных до основных (например, люминальных или пищеварительных протеаз и протеаз мембраны щеточной каемки) путем понижения рН до значений ниже интервала оптимальной активности таких кишечных протеаз. Усилители абсорбции настоящего изобретения могут применяться для усиления транспорта пептидного агента в кровь через слизистые слои кишечника и через мембрану щеточной каемки.
В соответствии с настоящим изобретением одновременное использование усилителей абсорбции и соединения, понижающего рН, обеспечивает неожиданное синергическое действие на биодоступность по сравнению с действием усилителя абсорбции или соединения, понижающего рН, по отдельности. Это можно видеть из сравнения данных таблицы 4 для рецептуры 1 (один лососевый кальцитонин), данных таблицы 3 для рецептуры 1 (лососевый кальцитонин и рН-понижающее соединение) и данных таблицы 4 для рецептуры 2 (лососевый кальцитонин и усилитель абсорбции) с данными таблицы 4 для рецептуры 3 (лососевый кальцитонин, рН-понижающий агент и усилитель абсорбции).
Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут понятными из следующего ниже подробного описания изобретения.
Подобное описание изобретения
В соответствии с настоящим изобретением пациенты, нуждающиеся в лечении пептидными активными ингредиентами, обеспечиваются их фармацевтической композицией для перорального введения (в соответствующей дозировке) предпочтительно, но не обязательно, в виде таблеток или капсул, имеющих традиционный размер для фармацевтической промышленности. Дозировка и частота введения продуктов изобретения подробно обсуждаются ниже. Такое лечение может принести пользу тем пациентам, которые страдают нарушениями, благоприятно реагирующими на повышенные уровни содержания пептидсодержащего соединения. Так, например, в соответствии с изобретением пероральный препарат на основе лососевого кальцитонина может применяться для лечения пациентов, страдающих от нарушений, связанных с обменом кальция, или костных заболеваний. Настоящее изобретение может применяться, например, для лечения остеопороза, болезни Педжета, гиперкальциемии при злокачественном заболевании и т.п. с помощью перорального кальцитонина, предпочтительно лососевого кальцитонина.
Лососевый кальцитонин по ряду причин является предпочтительным активным ингредиентом для применения в соответствии с настоящим изобретением. Так, например, он обладает рядом преимуществ даже в сравнении с человеческим кальцитонином, даже при использовании в качестве фармацевтического агента на людях. Среди преимуществ от применения лососевого кальцитонина вместо человеческого кальцитонина для лечения остеопороза человека можно отметить повышенную эффективность, анальгезию и повышенное значение периода полураспада. Лососевый кальцитонин более эффективен в лечении, чем природный человеческий кальцитонин, поскольку требуются более низкие его дозировки по сравнению с человеческим кальцитонином. Между лососевым и человеческим кальцитонином не наблюдается существенной гомологии и у этих двух кальцитонинов имеется лишь 50% идентичность их аминокислотных последовательностей.
Было установлено, что лососевый кальцитонин обладает неожиданно высокой биодоступностью при пероральном введении в соответствии с настоящим изобретением в сравнении с тем, чего можно было бы ожидать исходя из его молекулярной массы. Было установлено также, что при применении пероральной рецептуры изобретения во внутренних сравнительных тестах биодоступность лососевого кальцитонина значительно превосходит ту, которой обладал паратироидный гормон, пептид сравнимой молекулярной массы (34 аминокислоты для РТН против 32 для sCT).
Вне связи с какой-либо конкретной теорией предполагается, что фармацевтическая композиция изобретения преодолевает ряд различных и не связанных между собой естественных барьеров к биодоступности. Различные компоненты фармацевтических композиций действуют таким образом, что преодолевают различные барьеры с помощью механизмов, соответствующих каждому из них, и в результате этого обеспечивается синергическое воздействие на биодоступность пептидного активного ингредиента. Как обсуждается ниже, специфические физические и химические свойства лососевого кальцитонина и других пептидов делают некоторые усилители абсорбции более эффективными, чем другие в ходе форсирования их биодоступности.
Пептидное активное соединение может вводится перорально. В соответствии с настоящим изобретением уменьшается протеолитическая деградация пептида под действием желудочных протеаз (большая часть которых активна в интервале кислотных значений рН), а также кишечных и панкреатических протеаз (большинство из которых активны в интервале значений рН от нейтральных до основных). Усилители растворимости способствуют проходу пептидного активного агента через кишечный эпителиальный барьер.
Опять-таки, не ограничиваясь конкретной теорией, представляется, что в соответствии с настоящим изобретением пептид транспортируется через желудок под защитой соответствующего кислотостойкого защитного носителя с целью существенного предотвращения контакта между лососевым кальцитонином или другим активным пептидом и любой из желудочных протеаз, способных их деградировать. После того, как фармацевтическая композиция изобретения проходит через желудок и поступает в кишечную область, где доминируют значения рН в интервале от основных до нейтральных и где протеазы имеют тенденцию к приобретению значений рН в этом интервале, энтеросолюбильное покрытие или другой носитель высвобождают пептид и кислоту (в непосредственной близости друг к другу).
Предполагается, что кислота понижает местное значение рН (в том месте, где выделяется активный агент) до значений ниже оптимального интервала для большого числа кишечных протеаз. Такое понижение значения рН уменьшает протеолитическую активность кишечных протеаз, что обеспечивает защиту пептида от потенциальной деградации. Активность таких протеаз ослабляется временной кислотной средой, которую обеспечивает настоящее изобретение. Предпочтительно обеспечивать достаточное количество кислоты с тем, чтобы местное кишечное значение рН временно снижалось до 5,5 или ниже, предпочтительно до 4,7 или ниже и наиболее предпочтительно до 3,5 или ниже. Для определения требуемого количества кислоты проводят описанный ниже (в разделе под названием "рН-понижающий агент") тест с применением бикарбоната натрия. Предпочтительно, чтобы условия, соответствующие пониженным значениям кишечного рН, существовали в течение времени, достаточного для защиты пептидного агента от протеолитической деградации, до тех пор, пока, по крайней мере, часть пептидного агента получит возможность прохода через стенку кишечника в кровоток. Проведенные эксперименты позволили установить Тmах в диапазоне 5-15 минут для уровней содержания лососевого кальцитонина в крови, когда активные компоненты непосредственно вводятся в двенадцатиперстную кишку, подвздошную кишку или толстую кишку. Усилители абсорбции изобретения синергически активизируют абсорбцию пептида кровью при превалировании условий пониженной протеолитической активности.
Предполагается, что механизму достижения цели настоящего изобретения, состоящей в усиленной биодоступности, способствует осуществление практически одновременного совместного высвобождения активных компонентов фармацевтической композиции. С этой целью предпочтительно сохранять как можно меньший объем энтеросолюбильного покрытия при условии защиты от действия желудочных протеаз. Таким образом, энтеросолюбильное покрытие, вероятно, не является помехой для высвобождения пептида или других компонентов, высвобождающихся практически одновременно с ним. Как правило, энтеросолюбильное покрытие составляет менее 30% от массы оставшейся части фармацевтической композиции (т. е. других компонентов, исключая энтеросолюбильное покрытие). Предпочтительно оно составляет величину менее 20% и более предпочтительно такое покрытие составляет 10-20% от массы непокрытых ингредиентов.
Усилитель абсорбции, который может представлять собой усилитель растворимости и/или усилитель транспорта (как более подробно описано ниже), способствует транспорту пептидного агента из кишечника в кровь и может активизировать такой процесс в том случае, когда он действует во время существования пониженного кишечного значения рН и пониженной кишечной протеолитической активности. Многие поверхностно-активные агенты способны выполнять функции как усилителей растворимости, так и усилителей транспорта (поглощения). Опять-таки, без ограничения конкретной теорией можно предположить, что повышенная растворимость обеспечивает (1) в большей мере одновременное высвобождение активных компонентов изобретения в водную часть содержимого кишечника, (2) лучшую растворимость пептида в слизистом слое вдоль стенок кишечника и улучшенный транспорт через него. После того, как пептидный активный ингредиент достигает стенок кишечника, усилитель поглощения обеспечивает улучшенный транспорт через мембрану щеточной каемки кишечника в кровь по трансцеллюлярному или парацеллюллярному пути. Как подробно разъясняется ниже, многие предпочтительные соединения способны выполнять обе функции. В таких ситуациях предпочтительные варианты осуществления, в которых используются обе эти функции, могут реализоваться путем введения в фармацевтическую композицию только одного дополнительного соединения. В других вариантах осуществления разные усилители абсорбции могут обеспечивать две эти функции по отдельности.
Ниже, по отдельности, обсуждается каждый из предпочтительных ингредиентов фармацевтической композиции изобретения. Могут применяться как комбинации из множества рН-понижающих агентов или множества усилителей, так и только единственный рН-понижающий агент и/или единственный усилитель. Некоторые предпочтительные комбинации также обсуждаются ниже.
Пептидные активные ингредиенты
В соответствии с настоящим изобретением пептидные активные ингредиенты, которые выгодно доставлять перорально, включают любой терапевтический агент, являющийся физиологически активным, молекулярная структура которого содержит множество аминокислот и, по крайней мере, одну пептидную связь. Настоящее изобретение в рамках нескольких механизмов предполагает подавление деградации активных ингредиентов под действием протеаз, которые в других случаях способны расщеплять одну или более пептидных связей активного ингредиента. Такая молекулярная структура может дополнительно включать другие заместители или модификации. Так, например, лососевый кальцитонин, являющийся предпочтительным пептидным активным агентом, амидируют по его С-окончанию. В соответствии с изобретением перорально доставляться могут как искусственные, так и природные пептиды.
Пептидные активные соединения изобретения включают, но не ограничиваются ими, инсулин, вазопрессин, кальцитонин (включая не только предпочтительный лососевый кальцитонин, но и другие кальцитонины). Другие примеры включают пептид, родственный гену кальцитонина, паратиродиный гормон, фактор высвобождения лютеинизирующего гормона, эритропоэтин, активаторы плазменной ткани, человеческий гормон роста, адренокортикотропин, различные интерлейкины, энкефалин и т.п. В данной области техники известны и многие другие вещества. Ожидается, что любое фармацевтическое соединение, имеющее пептидные связи, которые могут подвергаться расщеплению в желудочно-кишечном тракте, было бы полезно доставлять перорально в соответствии с настоящим изобретением, поскольку настоящее изобретение обеспечивает уменьшение степени такого расщепления.
При использовании лососевого кальцитонина его количество предпочтительно составляет 0,02-0,2 мас. % от общей массы всей фармацевтической композиции (исключая энтеросолюбильное покрытие). Лососевый кальцитонин является коммерчески доступным продуктом (выпускаемым, например, фирмой ВАСНЕМ, Torrence, California). С другой стороны, он может быть синтезирован известными способами, некоторые из которых кратко обсуждаются ниже. Другие пептидные активные агенты должны присутствовать в больших или меньших концентрациях в зависимости от желаемой целевой концентрации активного соединения в крови и его биодоступности в системе пероральной доставки настоящего изобретения (некоторые из таких соединений отмечены в таблице 8).
Предшественники лососевого кальцитонина могут быть получены химическими или рекомбинантными синтезами, известными в данной области. Аналогичными способами могут быть получены предшественники других амидированных пептидных активных агентов. Предполагается, что рекомбинантное производство окажется значительно более эффективным в плане стоимости. Предшественники превращают в активный лососевый кальцитонин посредством реакций амидирования, которые также известны в данной области техники. Так, например, ферментативное амидирование описано в патенте США 4708934 и в опубликованных Европейских патентах 0308067 и 0382403. Рекомбинантное производство является предпочтительным как для предшественника, так и для фермента, который катализирует превращение предшественника в лососевый кальцитонин. Такое рекомбинантное получение обсуждается в Biotechnology, т.11 (1993), стр.64-70, где дополнительно описывается превращение предшественника в амидированный продукт. Описанный в этой работе рекомбинантный продукт идентичен природному лососевому кальцитонину, а также лососевому кальцитонину, полученному с использованием химического пептидного синтеза в растворе и в твердой фазе.
Производство предпочтительного рекомбинантного лососевого кальцитонина (rsCT) может осуществляться, например, путем получения глицин-инсерцированного предшественника лососевого кальцитонина в E.coli в качестве растворимого слитого белка в присутствии глютатион-S-трансферазы. Удлиненный глицином предшественник имеет молекулярную структуру, которая идентична структуре активного лососевого кальцитонина, за исключением фрагмента на С-окончании (где лососевый кальцитонин заканчивается фрагментом pro-NH2, тогда как предшественник заканчивается фрагментом pro-gly). α-Амидированный фермент, описанный в упомянутых выше публикациях, катализирует превращение предшественников в лососевый кальцитонин. Такой фермент предпочтительно получают рекомбинантным методом, например, в клетках яичника китайского хомяка (СНО), как это описано в цитированной выше статье, опубликованной в журнале Biotechnology. Другие предшественники различных амидированных пептидов могут быть получены аналогичным способом. Аналогичным способом могут быть также получены пептиды, которые не требуют амидирования или другой дополнительной функционализации. Другие пептидные активные агенты являются коммерчески доступными продуктами или могут быть получены способами, известными в данной области техники.
рН-Понижающий агент
Предпочтительно, чтобы общее количество рН-понижающего соединения, подлежащее введению при каждом применении лососевого кальцитонина, было достаточным для того, чтобы при его высвобождении в кишечнике понижать местное кишечное значение рН ниже оптимального рН для находящихся там протеаз. Требуемое количество будет обязательно меняться в зависимости от некоторых факторов, включающих тип используемого рН-понижающего агента (обсуждается ниже) и число протоновых эквивалентов, обеспечиваемое данным рН-понижающим агентом. На практике количество, требуемое для обеспечения хорошей биодоступности, представляет собой то количество, которое при добавлении к 10 мл 0,1 М раствора бикарбоната натрия понижает рН такого раствора до значения не выше 5,5, предпочтительно не выше 4,7, наиболее предпочтительно не выше 3,5. В некоторых вариантах осуществления может использоваться достаточное количество кислоты для понижения значения рН в соответствии с упомянутым тестом до примерно 2,8. Предпочтительно в композиции изобретения используют, по крайней мере, 300 мл и более предпочтительно, по крайней мере, 400 мл рН-понижающего агента. Указанные выше предпочтительные значения относятся к общей объединенной массе всех рН-понижающих агентов, когда два или более таких агента применяются в комбинации. Пероральная рецептура не должна содержать какое-либо основание, которое при совместном высвобождении с рН-понижающим соединением способно препятствовать понижению значения рН в упомянутом выше тесте с бикарбонатом натрия до 5,5 или ниже.
рН-Понижающий агент изобретения может представлять собой любое фармацевтически приемлемое соединение, не обладающее токсичностью в желудочно-кишечном тракте и способное доставлять ионы водорода (традиционная кислота) или индуцировать повышенное содержание ионов водорода из локального окружения. Также может использоваться комбинация таких соединений. Предпочтительно, чтобы, по крайней мере, один рН-понижающий агент изобретения имел значение рКа не выше 4,2 и предпочтительно не выше 3,0. Также предпочтительно, чтобы агент, понижающий показатель рН, обладал растворимостью в воде при комнатной температуре, по крайней мере, 30 г на 100 мл воды.
Примерами соединений, индуцирующих повышение содержания ионов водорода, могут служить хлористый алюминий и хлористый цинк. Фармацевтически приемлемые традиционные кислоты включают, но не ограничиваются ими, кислые соли аминокислот (например, гидрохлориды аминокислот) или их производные. Примерами таких соединений могут служить кислые соли ацетилглутаминовой кислоты, аланина, аргинина, аспарагина, аспарагиновой кислоты, бетаина, карнитина, карнозина, цитруллина, креатина, глютаминовой кислоты, глицина, гистидина, гидроксилизина, гидроксипролина, гипотаурина, изолейцина, лейцина, лизина, метилгистидина, норлейцина, орнитина, фенилаланина, пролина, саркозина, серина, таурина, треонина, триптофана, тирозина и валина.
Другие примеры применимых рН-понижающих соединений включают такие карбоновые кислоты, как ацетилсалициловая, уксусная, аскорбиновая, лимонная, фумаровая, глюкуроновая, глутаровая, глицериновая, гликоколевая, гдиоксиловая, изолимонная, извалериановая, молочная, малеиновая, щавелевоуксусная, пировиноградная, янтарная, пропионовая, щавелевоянтарная, винная, валериановая и т.д.
Другие полезные рН-понижающие агенты, которые в литературе не относят к традиционным "кислотам" и которые, несмотря на это, могут применяться в настоящем изобретении, представляют собой сложные фосфатные эфиры (например, 1,6-дифосфат фруктозы, 1,6-дифосфат глюкозы, фосфоглицериновая кислота и дифосфоглицериновая кислота). Для понижения рН могут также использоваться CARBOROL® (торговое наименование BF Goodrich) и такие полимеры, как поликарбофил.
Может использоваться любая комбинация на основе рН-понижающего агента, обеспечивающая требуемый уровень значений рН не выше 5,5, в упомянутом выше тесте с бикарбонатом натрия. В одном из предпочтительных вариантов осуществления в качестве, по крайней мере, одного из рН-понижающих агентов фармацевтической композиции используют кислоту, выбранную из группы, состоящей из лимонной кислоты, винной кислоты и кислой соли аминокислоты.
При использовании лососевого кальцитонина в качестве пептидного активного агента было показано, что некоторые соотношения между рН-понижающим агентом и лососевым кальцитонином являются особенно эффективными. Предпочтительно, чтобы соотношение по массе между рН-понижающим агентом и лососевым кальцитонином превышало 200:1, предпочтительно 800:1 и наиболее предпочтительно 2000:1.
Усилитель абсорбции
Усилители абсорбции предпочтительно присутствуют в количестве, составляющем 0,1-20,0 мас.% от общей массы фармацевтической композиции (исключая энтеросолюбильное покрытие). Предпочтительные усилители абсорбции представляют собой поверхностно-активные агенты, которые одновременно действуют как усилители растворимости и усилители поглощения. В общем случае "усилители растворимости" улучшают способность компонентов изобретения к солюбилизации в любой водной среде, в которую они были первоначально высвобождены, или в липофильной среде слизистого слоя, выстилающего стенки кишечника, либо в той и другой. "Усилители транспорта (поглощения)" (которые часто представляют собой те же поверхностно-активные агенты, что используются в качестве усилителей растворимости) представляют собой вещества, облегчающие проникновение пептидных агентов через стенки кишечника.
В рамках изобретения предусматривается, что один или более усилителей абсорбции могут выполнять только одну функцию (например, касающуюся растворимости) либо один или более усилителей абсорбции способны выполнять только другую функцию (например, касающуюся поглощения). Также возможно использовать смесь из нескольких соединений, некоторые из которых обеспечивают улучшенную растворимость, другие обеспечивают улучшенное поглощение и/или некоторые из которых выполняют обе функции. Не ограничиваясь какой-либо теорией, можно предположить, что усилители поглощения могут действовать путем (1) усиления нарушения гидрофобной области внешней мембраны кишечных клеток, обеспечивая тем самым усиленный трансцеллюлярный транспорт; или (2) выщелачивания мембранных белков, что в результате приводит к усиленному трансцеллюлярному транспорту; или (3) расширения радиуса пор между клетками для усиленного парацеллюлярного транспорта.
Предполагается, что поверхностно-активные агенты могут использоваться как усилители растворимости и как усилители поглощения. Так, например, полезное действие детергентов заключается в (1) в быстрой солюбилизации всех активных компонентов в водной среде, куда они первоначально были высвобождены, (2) усилении липофильности компонентов изобретения, особенно пептидного активного агента, что способствует его проходу в и через кишечную слизь, (3) повышении способности обычно полярного активного агента проходить через эпителиальный барьер мембраны щеточной каемки и (4) усилении трансцеллюлярного или парацеллюлярного транспорта, как описано выше.
При использовании поверхностно-активных агентов в качестве усилителей абсорбции предпочтительно, чтобы они представляли собой свободно текучие порошки с целью облегчения смешивания и загрузки капсул в ходе процесса производства. В связи со специфическими характеристиками лососевого кальцитонина и других пептидов (например, в том, что касается их изоэлектрической точки, молекулярного веса, аминокислотного состава и т.п.) некоторые поверхностно-активные агенты взаимодействуют с некоторыми пептидами лучше других. Разумеется, что некоторые из них могут нежелательным образом взаимодействовать с заряженными участками лососевого кальцитонина и препятствовать его абсорбции, что, нежелательным образом, может приводить к пониженной биодоступности. При попытках повышения биодоступности лососевого кальцитонина или других пептидов предпочтительно, чтобы любой поверхностно-активный агент, используемый в качестве усилителя абсорбции, выбирался из группы, состоящей из (i) анионных поверхностно-активных агентов, являющихся производными холестерина (например, из желчных кислот), (ii) катионных поверхностно-активных агентов (например, ацилкарнитинов, фосфолипидов и т.п.), (iii) неионных поверхностно-активных агентов и (iv) смесей из анионных поверхностно-активных агентов (особенно тех, что имеют линейные углеводородные участки) с отрицательно заряженными нейтрализаторами. Отрицательно заряженные нейтрализаторы включают, но не ограничиваются ими, ацилкарнитины, хлористый цетилпиридиний и т.п. Также предпочтительно, чтобы усилитель абсорбции был растворимым при кислотном значении рН особенно в интервале 3,0-5,0.
Одной из особенно предпочтительных комбинаций, хорошо работающих с лососевым кальцитонином, является смесь катионных поверхностно-активных агентов с анионными поверхностно-активными агентами, являющимися производными холестерина, причем оба таких агента растворимы при кислотном значении рН.
Особенно предпочтительной комбинацией является смесь кислоторастворимой желчной кислоты с катионным поверхностно-активным агентом. Хорошей комбинацией является смесь ацилкарнитина со сложным эфиром сахарозы. В том случае, когда конкретный усилитель абсорбции используется сам по себе, предпочтительно, чтобы он представлял собой катионный поверхностно-активный агент. Ацилкарнитины (например, лауроилкарнитин), фосфолипиды и желчные кислоты являются особенно хорошими усилителями абсорбции, особенно это относится к ацилкарнитину. В некоторых вариантах осуществления также используются анионные поверхностно-активные агенты, являющиеся производными холестерина. Применение указанных выше предпочтительных веществ имеет целью исключение взаимодействий с пептидным агентом, которые препятствуют абсорбции пептидного агента в кровь.
Для понижения вероятности проявления побочных эффектов предпочтительные детергенты при использовании в качестве усилителей абсорбции изобретения являются либо биодеградируемыми, либо способными к реабсорбции (например, такие соединения, способные к биологическому рециклу, как желчные кислоты, фосфолипиды и/или ацилкарнитины), предпочтительно биодеградируемыми. Предполагается, что ацилкарнитины особенно полезны в усилении парацеллюлярного транспорта. В том случае, когда желчная кислота (или другой анионный детергент, не содержащий линейных углеводородов) используется в комбинации с катиоиным детергентом, лососевый кальцитонин лучше транспортируется к и через стенку кишечника.
Предпочтительные усилители абсорбции включают: (а) такие салицилаты, как салицилат натрия, 3-метоксисалицилат, 5-метоксисалицилат и гомованилат; (b) такие желчные кислоты, как таурохолевая, тауродезоксихолевая, дезоксихолевая, холевая, глихолевая, литохолат, хенодезоксихолевая, урсодезоксихолевая, урсохолевая, дегидрохолевая, фусидовая и т.п.; (с) такие неионные поверхностно-активные агенты, как полиоксиэтиленовые эфиры (например, Brij 36T, Brij 52, Brij 56, Brij 76, Brij 96, Texaphor A6, Texaphor A14, Texaphor A60 и т. п. ), п-трет-октилфенолполиоксиэтилены (Triton X-45, Triton X-100, Triton X-114, Triion X-305 и т.п.), нонилфеноксиполиоксиэтилены (например, Igepal CO серии), полиоксиэтилен сложные сорбитовые эфиры (например, Tween-20, Tween-80 и т.п.); (d) такие анионные поверхностно-активные агенты, как сульфосукцинат диоктил натрия; (е) такие лизофосфолипиды, как ливолецитин и лизофосфатидилэтаноламин; (f) такие ацилкарнитины, ацилхолины и ациламинокислоты, как лауроилкарнитин, миристоилкарнитин, пальмитоилкарнитин, лауроилхолин, миристоилхолин, пальмитоилхолин, гексадециллизин, N-ацилфенилаланин, N-ацилглицин и т.п.; (g) такие водно-растворимые фосфолипиды, как дигептаноилфосфатидилхолин, диоктилфосфатидилхолин и т.п.; (h) глицириды со средней длиной цепи, представляющие собой смеси моно-, ди- и триглицеридов, содержащих жирные кислоты со средней длиной цепи (каприловая, каприновая и лауриновая кислоты); (i) этилендиаминтетрауксусную кислоту; (j) такие катионные поверхностно-активные агенты, как хлористый цетилпиридиний; (k) такие жирно-кислотные производные полиэтиленгликоля, как Labrasol, Labrafac и т.п.; и (l) такие алкилсахариды, как лаурил мальтозид, лауроил сахароза, миристоил сахароза, палмитоил сахароза и т.п.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления без каких-либо теоретических ограничений используются катионные ионообменные агенты (например, детергенты) с целью обеспечения усиления растворимости по другому возможному механизму. Такие агенты, главным образом, могут предотвращать связывание лососевого кальцитонина или других пептидных активных агентов со слизью. Предпочтительные катионные ионообменные агенты включают протамин хлорид или любой другой поликатион.
Другие необязательные ингредиенты
Предпочтительно, чтобы водорастворимый барьер отделял рН-понижающий агент от кислотоустойчивого защитного наполнителя. В некоторых из следующих ниже примеров для создания такого барьера используется обычная фармацевтическая капсула. Многие водорастворимые барьеры известны в данной области, и они включают, но не ограничиваются ими, гидроксипропилметилцеллюлозу и традиционные фармацевтические желатины.
Предпочтительные варианты осуществления включают другой пептид (например, албумин, казеин, соевый протеин, другие белки животного и растительного происхождения и т.п.) с целью понижения неспецифической адсорбции (например, связывания пептида с кишечным слизистым барьером), вследствие чего может понижаться необходимая концентрация дорогого пептидного активного агента. Пептид предпочтительно добавляют в количестве 1,0-10,0 мас.% в расчете на массу всей фармацевтической композиции (исключая защитный наполнитель). Предпочтительно такой второй пептид не обладает физиологической активностью и наиболее предпочтительно представляет собой такой пищевой пептид, как соевый или т.п. Не ограничиваясь специальной теорией, следует отметить, что такой второй пептид также может увеличивать биодоступность, действуя как акцептор протеазы, который конкурирует с пептидным активным агентом во взаимодействии с протеазой. Второй пептид может также способствовать прохождению активного соединения через печень.
Все фармацевтические композиции изобретения также могут
необязательно включать традиционные фармацевтические разбавители, полисахариды, смазывающие вещества, желатиновые капсулы, консерванты, окрашивающие агенты, причем все эти добавки используют в известных для них размерах и количествах.
Защитный наполнитель
Любой носитель или наполнитель, который защищает лососевый кальцитонин от действия желудочных протеаз и затем растворяется, вследствие чего другие ингредиенты изобретения могут высвобождаться в кишечнике, является подходящим веществом. Многие такие энтеросолюбильные покрытия известны в данной области техники и они могут использоваться в соответствие с изобретением. Примерами таких агентов могут служить ацетат фталат целлюлозы, сукцинат гидроксипропилметилэтилцеллюлозы, фталат гидроксипропилметилцеллюлозы, карбоксилметилэтилцеллюлоза и сополимер метакриловой кислоты и метил метакрилата. В некоторых вариантах осуществления активный пептид, такие усилители абсорбции, как усилитель(и) растворимости и/или поглощения, и рН-понижающие соединения вводятся в достаточно вязкий защитный сироп с целью обеспечения защищенного прохода компонентов изобретения через желудок.
Подходящие энтеросолюбильные покрытия для защиты пептидного агента от действия желудочных протеаз могут применяться, например, на капсулах после того, как остальные компоненты изобретения загружают в такие капсулы. В других вариантах осуществления энтеросолюбильное покрытие наносят на внешние стороны таблетки или на внешнюю поверхность частиц активных компонентов, которые затем прессуют в таблетки, или загружают в капсулу, которая предпочтительно покрыта энтеросолюбильным покрытием.
Весьма желательно, чтобы все компоненты изобретения высвобождались из носителя или наполнителя и, практически одновременно, растворялись в кишечной среде. Предпочтительно, чтобы наполнитель или носитель высвобождали активные компоненты в тонкой кишке, где усилители поглощения, повышающие трансцеллюлярный или парацеллюлярный транспорт, с меньшей вероятностью способны вызывать нежелательные побочные эффекты, чем в том случае, когда те же усилители поглощения позже высвобождаются в толстой кишке. Однако следует подчеркнуть, что настоящее изобретение предусматривает эффективное использование как в толстой кишке, так и в тонкой кишке. В данной области техники известны многочисленные наполнители или носители, помимо тех, что упомянуты выше. Желательно использовать небольшое количество энтеросолюбильного покрытия (особенно в плане оптимизации одновременного высвобождения компонентов изобретения). Предпочтительно энтеросолюбильное покрытие добавляют не более 30% к массе остатка фармацевтической композиции (причем термин "остаток" обозначает фармацевтическую композицию, исключая само энтеросолюбильное покрытие). Более предпочтительно такое покрытие добавляют менее 20%, особенно 12-20% к массе непокрытой композиции. Энтеросолюбильное покрытие предпочтительно должно быть достаточным для предотвращения разрушения фармацевтической композиции изобретения в 0,1 н. HCl в течение, по крайней мере, двух часов, оно должно быть способно обеспечить полное высвобождение всех компонентов фармацевтической композиции в течение 30 минут после повышения рН до 6,3 в ванне для растворения, где указанную композицию вращают со скоростью 100 оборотов в минуту.
Другие предпочтения
Предпочтительно, чтобы соотношение по массе между рН-понижающим агентом и усилителем абсорбции имело значение в интервале 3:1-20:1, предпочтительно 4:1-12:1 и наиболее предпочтительно 5:1-10:1. Общая масса всех рН-понижающих агентов и общая масса всех усилителей абсорбции в данной фармацевтической композиции охватываются приведенными выше предпочтительными соотношениями. Так, например, если фармацевтическая композиция включает два рН-понижающих агента и три усилителя абсорбции, указанные выше соотношения следует рассчитывать на общую объединенную массу рН-понижающих агентов и общую объединенную массу всех трех усилителей абсорбции.
Предпочтительно, чтобы рН-понижающий агент, пептидный активный агент и усилитель абсорбции (причем в каждую категорию может входить одно или несколько соединений) были однородно диспергированы в фармацевтической композиции. Согласно одному из вариантов осуществления фармацевтическая композиция содержит гранулы, включающие фармацевтическое связующее вещество, в котором однородно распределены пептидный активный агент, рН-понижающий агент и усилитель абсорбции. Предпочтительные гранулы могут также состоять из кислотной сердцевины, окруженной однородным слоем органической кислоты, слоем усилителя и слоем пептида, который окружен внешним слоем из органической кислоты. Гранулы могут быть получены из водной смеси, состоящей из таких фармацевтических связующих агентов, как поливинилпирролидон или гидроксипропилметилцеллюлоза, совместно с рН-понижающими агентами, усилителями абсорбции и пептидными активными агентами настоящего изобретения.
Способ получения
Предпочтительная фармацевтическая композиция изобретения включает желатиновую капсулу размером 00, заполненную 0,25 мг лососевого кальцитонина, 400 мг гранулированной лимонной кислоты (поставляемой, например, Archer Daniels Midland Corp. ), 50 мг тауродезоксихолевой кислоты (поставляемой, например, SIGMA), 50 мг лауроилкарнитина (SIGMA).
Все эти ингредиенты предназначены для окончательного введения в желатиновую капсулу и предпочтительно представляют собой порошки, которые могут загружаться в мешалку в любом порядке. После этого мешалку включают примерно на пять минут до тщательного перемешивания порошков. Затем смешанные порошки загружают в большие концы желатиновых капсул. Далее добавляют другой конец капсулы и капсулу закрывают защелкиванием. 500 или более таких капсул может быть загружено в устройство для нанесения покрытия (например, в Vector LDCS 20/30 Laboratory Development Coating System, поставляемый Vector Corp., Marion, Iowa).
Раствор для нанесения энтеросолюбильного покрытия готовят следующим образом. Отвешивают 500 г EUDRAGIT L30 D-55 (сополимер метакриловой кислоты с метиловым эфиром метациклиновой кислоты, энтеросолюбильное покрытие, выпускаемое фирмой ROHM Tech Inc., Maidan Mass.). Добавляют 411 граммов дистиллированной воды, 15 г триэтилцитрата и 38 г талька. Такого количества покрытия должно быть достаточно для покрытия примерно 500 капсул размера 00.
Капсулы взвешивают и помещают в барабан устройства для нанесения покрытия. Устройство переводят в режим вращения барабана (содержащего теперь капсулы) со скоростью 24-28 об/мин. Температура входного распылителя предпочтительно составляет 45oС. Температура на выходе предпочтительно составляет 30oС. Температура непокрытой капсулы предпочтительно составляет около 25oС. Воздух подают со скоростью около 38 кубических футов (0,75 м3) в минуту.
Затем трубку из устройства вставляют в покрывающий раствор, приготовленный как указано выше. Далее включают насос для подачи раствора в устройство для нанесения покрытия. Процесс нанесения покрытия проводится в автоматическом режиме. Устройство может быть остановлено в любой момент времени для взвешивания капсул с целью установления факта нанесения достаточного количества покрытия. Обычно процесс нанесения покрытия длится в течение 60 минут. Затем насос отключают на пять минут, оставляя устройство в состоянии работы для облегчения сушки покрытых капсул. Затем устройство выключают. На этом нанесение покрытия на капсулы завершается, хотя рекомендуется сушить капсулы на воздухе в течение двух дней.
Поскольку настоящее изобретение обеспечивает улучшенную биодоступность, концентрация лососевого кальцитонина в фармацевтическом препарате изобретения может поддерживаться на относительно низком уровне. Ниже приведены специальные рецептурные примеры.
Лечение пациентов
В том случае, когда лососевый кальцитонин выбирают в качестве активного ингредиента для лечения остеопороза, рекомендуется периодическое введение. После подкожного введения человеку лососевый кальцитонин быстро подвергается метаболизму с периодом полураспада только 20-40 минут. Однако его полезное воздействие на остеокласты длится значительно больше и может продолжаться в течение более 24 часов, несмотря на быстрое снижение его уровня содержания в крови. Обычно через примерно два часа после инъекции лососевого кальцитонина в общепринятых дозах его уровень содержания в крови не детектируется. В соответствии с этим предпочитают осуществлять периодическое введение одной дозы за пятидневный период в течение недели. Подкожное введение лососевого кальцитонина (100 Международных единиц) часто создает его максимальную концентрацию в сыворотке порядка 250 пикограмм на миллилитр. Назальное введение лососевого кальцитонина (200 Международных единиц) оказалось эффективным против остеопороза при максимальных дозировках всего лишь 10 пикограмм на миллилитр. Некоторые пациенты сообщают о желудочно-кишечных расстройствах при высоких максимальных уровнях применения (например, 200 пикограмм на миллилитр или выше). Соответственно, предпочтительно, чтобы минимальная концентрация лососевого кальцитонина в сыворотке составляла 10-150 пикограмм на миллилитр, более предпочтительно 10-50 пикограмм на миллилитр. Уровни содержания в сыворотке могут быть измерены методами радиоиммуноанализа, известными в данной области. Лечащий терапевт может контролировать реакцию пациента, уровни содержания лососевого кальцитонина в крови или заменяющие маркеры костных заболеваний (такие, как мочевой пиридинолин или дезоксипиридинолин), особенно в ходе начальной стадии лечения (1-6 месяцев). Затем он может несколько изменить дозировку с учетом специфики метаболизма и реакции пациента.
Биодоступность, достигаемая с помощью настоящего изобретения, позволяет перорально доставлять лососевый кальцитонин в кровь с указанными выше, предпочтительными значениями концентраций при использовании всего лишь 100-1000 микрограмм лососевого кальцитонина в расчете на капсулу, предпочтительно 100-400 микрограмм, особенно 100-200 микрограмм.
Предпочтительно, чтобы при каждом введении использовали единственную капсулу, поскольку в этом случае наилучшим образом обеспечивается одновременное высвобождение полипептида, рН-понижающего агента и усилителей абсорбции. Это является весьма желательным обстоятельством, поскольку кислота наилучшим образом способна уменьшать нежелательное протеолитическое воздействие на полипептид в том случае, когда кислота высвобождается практически одновременно с высвобождением полипептида. Близкое к одновременному высвобождение наилучшим образом достигается при введении всех компонентов изобретения в виде единичной пилюли или капсулы. Однако настоящее изобретение также предусматривает, например, распределение требуемого количества кислоты и усилителей по двум или более капсулам, которые могут вводиться совместно таким образом, что они совместно обеспечивают необходимое количество всех ингредиентов. Используемый в тексте термин "фармацевтическая композиция" включает полную дозу, соответствующую конкретному введению человеку, независимо от ее разделения, если она предусматривает одновременное введение.
Ниже приведены серии таблиц, демонстрирующих воздействие на биодоступность при варьировании некоторых параметров. За исключением того, что касается исследований на людях, о которых говорилось, количества ингредиентов могут отличаться от заявленных в тексте, с учетом различий между людьми и животными, используемыми в животных моделях.
Способ
Самок крыс разновидности Wistar (250-275 г) (n=3 для каждой рецептуры) анестезировали кетамином и ксилазином перед введением канюли в сонную артерию. Канюлю снабжали трехходовым клапаном, через который отбирали пробы крови и заменяли их физиологическим раствором. Делали срединный разрез брюшной полости и 0,5 мл рецептуры вводили непосредственно в обнаженную двенадцатиперстную кишку. рН рецептуры регулировали примешиванием различных количеств эквимолярных концентраций лимонной кислоты и цитрата натрия. Пробы крови (0,5 мл) отбирали перед введением и через 5, 15, 30, 60 и 120 минут после введения рецептуры. Образцы крови центрифугировали в течение 10 минут при нагрузке 2600 г и полученный в результате супернатант плазмы хранили при -20oС. Концентрацию кальцитонина в плазме определяли методом сравнительного радиоиммуноанализа. Абсолютную биодоступность (т.е. относительно внутривенной дозы кальцитонина) рассчитывали из площадей под кривой графика зависимости концентрации кальцитонина в плазме от времени.
Результаты и обсуждение
При понижении значения рН буфера от 5 (рецептура 1) до 4 (рецептура 2) значение абсолютной биодоступности увеличивалось в пять раз - от 0,02% до 0,1%. При понижении рН до 3 (рецептура 3) абсолютная биодоступность увеличивалась еще в 6,4 раза. Отмечалось лишь незначительное увеличение биодоступности кальцитонина при уменьшении рН до 2. Общая биодоступность кальцитонина увеличивалась в 32 раза при уменьшении рН буфера от 5 до 3 (см. табл.1).
Способ
Рецептуры, состоящие из постоянного количества тауродезоксихолевой кислоты и 2 различных количеств лимонной кислоты в общем объеме 0,5 мл, вводили в двенадцатиперстную кишку анестезированных крыс как указано в разъяснении к таблице 1. В качестве маркера для измерения парацеллюлярного транспорта в рецептуры вводили маннит. Пробы крови отбирали через различные промежутки времени и анализировали на кальцитонин как описано выше.
Результаты и обсуждение
Биодоступность лососевого кальцитонина, примененного в присутствии 9,6 г лимонной кислоты (1), составила 0,25%, тогда как в присутствии 48 г лимонной кислоты (2) это значение составило 2,43%. В присутствии фиксированного количества тауродезоксихолевой кислоты биодоступность лососевого кальцитонина увеличилась примерно в 10 раз при повышении содержания в рецептуре лимонной кислоты только в 5 раз (см. табл.2).
Способ
Рецептуры, состоящие из лимонной кислоты, кальцитонина и усилителей различных классов общим объемом 0,5 мл, вводили в двенадцатиперстную кишку анестезированных крыс как описано в разъяснении к таблице 1. Маннит включали в рецептуру 5 в качестве маркера для измерения парацеллюлярного транспорта. Пробы крови отбирали через различные интервалы времени и анализировали на содержание кальцитонина по описанной выше методике.
Результаты и обсуждение
В отсутствие усилителя абсолютная биодоступность кальцитонина составила 0,69%. Включение водорастворимого фосфолипида (рецептура 7) повысило биодоступность в 4,3 раза до 2,97%. Наиболее эффективный усилитель относится к классу сложных эфиров сахаров (рецептура 5), в присутствии которого биодоступность кальцитонина составляла 5,83%. Применение смеси желчной кислоты и катионного детергента (рецептура 3), неионного детергента (рецептура 4) и ацилкарнитина (рецептура 6) приводило в результате к промежуточным значениям биодоступности, лежащим в интервале 3,03-4,53%. Различия в значениях биодоступности кальцитонина в присутствии усилителей различных классов незначительны по сравнению со значениями, полученными с применением рецептуры на основе лимонной кислоты без усилителя (см. табл.3).
Способ
Рецептуры, содержащие лауроилкарнитин, кальцитонин и различные другие соединения общим объемом 0,5 мл, вводили в двенадцатиперстную кишку анестезированных крыс в соответствии с методикой, описанной для результатов таблицы 1. Пробы крови отбирали через различные промежутки времени и анализировали на кальцитонин в соответствии с описанной ранее методикой.
Результаты и обсуждение
В отсутствие лимонной кислоты и какого-либо усилителя (рецептура 1) абсолютная биодоступность кальцитонина составляла 0,096%. В присутствии 5 мг хлористого лауроилкарнитина (рецептура 2) биодоступность повышалась в 1,8 раз и составляла 0,17%. При добавлении лимонной кислоты с лауроилкарнитином (рецептура 3) биодоступность повышалась еще в 27 раз и составляла 4,53%. Пятикратное понижение количества лауроилкарнитина, но не лимонной кислоты (рецептура 4) незначительно уменьшало биодоступность лососевого кальцитонина. Введение 5 мг дигептаноилфосфатидилхолина в рецептуру 3 с получением рецептуры 5 незначительно увеличивало значение биодоступности (1,4 раза). Замена лимонной кислоты на 25 мг албумина телячьей сыворотки (рецептура 6) уменьшала биодоступность с 4,53% (рецептура 3) до 0,42% (см. табл.4). Совместное рассмотрение полученных результатов демонстрирует сенергический эффект действия такого рН-понижающего агента, как лимонная кислота, и такого усилителя, как лауроилкарнитин.
Способ
Модифицированное мышечное входное отверстие хирургически имплантировали в двенадцатиперстную кишку, повздощную кишку и толстую кишку самцов гончих собак. Перегородочные/резервуарные тела "ворот" имплантировали под кожу и использовали в качестве участков для введения кальцитониновых рецептур. До и после введения кальцитониновых рецептур находящимся в сознании собакам отверстия (ворота) промывали 2 мл рецептуры без кальцитонина. Пробы крови (2 мл) отбирали через ангиокатетерные трубки из ножной вены в моменты времени t= 30, 15 и 0 до введения кальцитонина и через 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60 и каждые 15 минут в течение последующих 2 часов после применения. Пробы крови центрифугировали в течение 10 минут при нагрузке 2600 г и полученный в результате супернатант плазмы хранили при -20oС. Концентрацию кальцитонина в плазме определяли с помощью конкурентного радиоиммуноанализа. Значение абсолютной биодоступности (т.е. величины, полученной в сравнении с действием внутривенной дозы кальцитонина) рассчитывали из площадей под кривой, полученной из графиков зависимости концентрации кальцитонина в плазме от времени.
Результаты и обсуждение
Абсолютная биодоступность кальцитонина, введенного в воде (1), составила 0,015%. В присутствии 192 мг лимонной кислоты (2) биодоступность кальцитонина повышалась в 25 раз. Введение 20 мг тауродезоксихолевой кислоты в рецептуру (3) приводило к дополнительному увеличению абсолютной биодоступности в 2,2 раза, до значения 0,81% (см. табл.5). Использование комбинации рН-понижающего соединения, лимонной кислоты и усилителя, тауродезоксихолевой кислоты, обеспечивало общее 54-кратное повышение абсолютной биодоступности лососевого кальцитонина.
Способы
Крахмальные и желатиновые капсулы наполняли указанными рецептурами и покрывали в течение 60 минут в чашечном устройстве для нанесения покрытия либо фталатом гидроксипропилметилцеллюлозы 50 (1, 2, 3) (привес 1 мас.%), либо Eudragit L30-D55 (4) (привес 10 мас.%). Устойчивость капсул в 0,1 н. HCl определяли в ванне для растворения с использованием "корзиночного (basket) способа". По крайней мере, на двух собаках перорально применяли каждую из указанных капсул и отбирали пробы крови, которые анализировали по описанной выше методике на содержание кальцитонина.
Результаты
Биодоступность 10 мг кальцитонина, смешанного с 100 мг лимонной кислоты и 100 мг тауродезоксихолевой кислоты и доставленного в крахмальной капсуле (1), составила 0,07%. При применении той же рецептуры на собаках в виде желатиновой капсулы (2) биодоступность лососевого кальцитонина возрастала до 0,26%. Шестикратное повышение количества лимонной кислоты и 50% понижение количества кальцитонина (3) приводило в результате к почти 3-кратному увеличению биодоступности кальцитонина (см. табл.6).
При замене энтеросолюбильного покрытия из фталата гидроксипропилметилцеллюлозы 50 на покрытие из метакрилатного полимера Eudragit L30-D55 при сохранении той же рецептуры (4) биодоступность лососевого кальцитонина увеличивалась от 0,62% до 1,48%. Замена энтеросолюбильного покрытия из фталата гидроксипропилметилцеллюлозы 50 на покрытие из Eudragit L30-D55 приводило к повышению стабильности капсулы в 0,1 н. HCl. Такая улучшенная стабильность обеспечивала проявление максимальных уровней содержания кальцитонина в крови собак в более поздние периоды времени. Неустойчивость капсул 1, 2 и 3 в НСl позволяет предположить, что такие капсулы, возможно, открываются в желудке собак, тогда как улучшенная стабильность капсулы 4 предполагает, что она полностью устойчива в желудках собак и открывается в кишечнике собак. Полученный результат указывает на то, что предпочтительным является некоторое минимальное количество энтеросолюбильного покрытия. В тоже время слишком большое количество покрытия может задерживать высвобождение кальцитонина после высвобождения других важных компонентов (например, кислоты и детергента). Предпочтительно энтеросолюбильное покрытие добавляют 5-15% к массе непокрытого фармацевтического препарата.
Способы
Крахмальные капсулы заполняли 138 мг лимонной кислоты, 105 мг тауродезоксихолевой кислоты и 10,5 мг лососевого кальцитонина. Капсулы в течение 20 минут покрывали фталатом гидроксипропилметилцеллюлозы 50 в чашечном устройстве для нанесения покрытий и хранили при 4oС. Утром в начале исследования пациенты натощак принимали по 1 капсуле, которую запивали стаканом апельсинового сока. Пробы крови брали за 15 минут до приема капсул и через указанные промежутки времени после приема кальцитониновой капсулы. Концентрацию кальцитонина в крови определяли методом конкурентного радиоиммуноанализа. Абсолютную биодоступность (т.е. значение относительно внутривенной дозы кальцитонина) рассчитывали из площадей под кривой, полученной из графика зависимости концентрации кальцитонина в плазме от времени.
Результаты
Применение только лососевого кальцитонина на людях в количестве 10 миллиграммов не приводило, в результате, к появлению детектируемых уровней содержания лососевого кальцитонина в плазме крови. Однако, когда объекты лечения получали композицию изобретения, описанную в таблице 7, максимальные уровни содержания кальцитонина детектировали в крови через 30-60 минут после приема капсулы пациентами. Максимальная концентрация кальцитонина в крови составляла 70-497 пг/мл. Средняя максимальная концентрация кальцитонина для 5 пациентов составляла 173 пг/мл при t=30 мин. Значение абсолютной биодостуиности имело величину 0,02-0,06% при среднем совокупном значении 0,03%.
Способ
Рецептуры, состоящие либо из [arg8]-вазопрессина, рекомбинантного лососевого кальцитонина или из инсулина и указанных добавок в общем объеме 0,5 мл, вводили в двенадцатиперстную кишку анестезированных крыс по методике, описанной в разъяснении к таблице 1. Пробы крови отбирали в различные периоды времени и анализировали на содержание указанного пептида в соответствии с описанной выше методикой.
Результаты и обсуждение
В отсутствие каких-либо добавок абсолютная биодоступность интрадуоденально применяемого [аrg8]-вазопрессина составила 0,38%. При введении в рецептуру лимонной кислоты и лауроилкарнитина биодоступность вазопрессина повышалась до 8,1%. Биодоступность кальцитонина в отсутствие кислоты и усилителя составляла 0,096%, что ниже величины для рецептуры из вазопрессина без добавок. Однако при введении в рецептуру лимонной кислоты и лауроилкарнитина абсолютная биодоступность повышалась в 50 раз и достигала 4,53%. В отсутствие лимонной кислоты человеческий инсулин не может быть даже растворен в воде. В присутствии лимонной кислоты все пептиды легко растворяются и абсолютная биодоступность интрадуоденально применяемого человеческого инсулина составляет 0,07%. При введении в рецептуру лауроилкарнитина абсолютная биодоступность инсулина повышается в 10 раз. Полученные результаты показывают, что биодоступность пептидов без рецептурных добавок составляет не больше 0,38% и что введение органической кислоты, такой как лимонная кислота, и усилителя, такого как лауроилкарнитин, повышает биодоступность пептида до 8,1% (см. табл. 8).
Способы
Желатиновые капсулы заполняли 473 мг лимонной кислоты, 75 мг тауродезоксихолевой кислоты, 75 мг лауроилкарнитина и 0,82 мг лососевого кальцитонина. Капсулы в течение 60 минут покрывали Eudragit L30-D55 в чашечном устройстве для нанесения покрытий и хранили при 4oС. На утро начала исследований пациенты натощак принимали 1 капсулу, запивая ее стаканом апельсинового сока. Пробы крови брали за 15 минут перед приемом капсул и через указанные промежутки времени после приема капсул с кальцитонином. Концентрацию кальцитонина в крови определяли с помощью конкурентного радиоиммуноанализа. Значение абсолютной биодоступности (т.е. значение относительно внутривенной дозы кальцитонина) рассчитывали из площадей под кривой, полученной из графиков зависимости концентрации кальцитонина в плазме от времени.
Результаты
Максимальные уровни кальцитонина обнаруживались в крови через 50-180 минут после приема капсулы пациентами. Максимальная концентрация кальцитонина в крови составляла 211-623 пг/мл. Средняя максимальная концентрация (Сmах) кальцитонина для 5 пациентов составляла 411 пг/мл, что примерно в 5-10 раз выше целевого терапевтического уровня в плазме. Абсолютная биодоступность имела значение 0,14-0,68% при совокупном среднем значении 0,38% (см. табл. 9). Эти результаты показывают, что даже при уменьшении содержания пептида примерно в 10 раз биодоступность sCT в сравнении с биодоступностью, полученной в таблице 7, повышалась в 10 раз в результате замены крахмальных капсул на желатиновые капсулы, использования в качестве энтеросолюбильного покрытия Eudragit L30-D55 вместо фталата гидроксиметилцеллюлозы, увеличения количества лимонной кислоты и введения в рецептуру лауроилкарнитина.
Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на его конкретные варианты осуществления, специалисты в данной области смогут обнаружить многие другие варианты и модификации, а также другие применения. В связи с этим настоящее изобретение ограничивается не приведенным описанием, а только формулой изобретения.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ПОГЛОЩЕНИЕ МАКРОМОЛЕКУЛ | 2004 |
|
RU2349344C2 |
| СПОСОБСТВУЮЩИЕ РАСТВОРЕНИЮ, СОДЕРЖАЩИЕ БИГУАНИД СРЕДСТВА ДЛЯ ПЕРОРАЛЬНОЙ ДОСТАВКИ ПЕПТИДА | 2007 |
|
RU2433830C2 |
| МИМЕТИК КАЛЬЦИТОНИНА ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЕЗНЕЙ И НАРУШЕНИЙ | 2014 |
|
RU2689551C1 |
| ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ПРЕДСТАВЛЯЮЩАЯ МИКРОЭМУЛЬСИЮ С БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНЫМ МАТЕРИАЛОМ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ | 1989 |
|
RU2122403C1 |
| ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2006 |
|
RU2469709C2 |
| ПЕПТИДНЫЕ АНАЛОГИ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ И РАССТРОЙСТВ | 2012 |
|
RU2616511C2 |
| КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ | 2009 |
|
RU2554814C2 |
| ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИИ, СОДЕРЖАЩИЕ чГР, ДЛЯ ПЕРОРАЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ | 2007 |
|
RU2493868C2 |
| СПОСОБЫ И КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПЕРОРАЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ БЕЛКОВ | 2009 |
|
RU2494755C2 |
| СПОСОБЫ И КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПЕРОРАЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ БЕЛКОВ | 2013 |
|
RU2646828C2 |
Композиция содержит терапевтически эффективное количество пептида, фармацевтически приемлемый рН-понижающий агент, усилитель абсорбции, эффективный для усиления биодоступности указанного пептида, и кислотоустойчивый защитный наполнитель. Указанный наполнитель способствует транспорту фармацевтической композиции через желудок пациента и предотвращает контактирование пептида с желудочными протеазами. Использование новой фармацевтической композиции обеспечивает пероральное введение пептида пациенту и селективное целевое высвобождение указанного пептида в кишечнике. Уменьшается протеолитическая деградация пептида под действием желудочных протеаз, а также кишечных и панкреатических протеаз. Улучшенная биодоступность пептида позволяет поддерживать его концентрацию в фармацевтическим препарате на относительно низком уровне. 2 с. и 18 з.п. ф-лы, 9 табл.
| US 5206219 А, 27.04.1993 | |||
| US 5350741 А, 27.09.1994 | |||
| US 5472710 А, 05.12.1995 | |||
| МАШКОВСКИЙ М.Д | |||
| Лекарственные средства | |||
| - М.: Медицина, 1986, ч.1, с.549-550. |
