СОДЕРЖАЩАЯ ХИТОЗАН КОМПОЗИЦИЯ, СТЕРИЛИЗОВАННАЯ ПУТЕМ НАГРЕВА, А ТАКЖЕ СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2020 года по МПК A61K9/08 A61K31/722 A61K31/719 A61L2/07 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к новой композиции, включающей хитозан, образующей прозрачный, вязкий и стабильный раствор с показателем pH, приближающимся к нейтральному показателю pH, после стерилизации путем нагрева, а также к способу получения такой композиции.

Предпосылки создания изобретения

Хитозан известен как производное хитина, полученное посредством частичного или существенного щелочного N-деацетилирования хитина, который также называют поли-(N-ацетил-D-глюкозамином) и который является биополимером, встречающимся в природе.

Хитозан содержит свободные аминогруппы (-NH₂) и ацетильные группы и может быть охарактеризован соотношением звеньев N-ацетил-D-глюкозамина и звеньев D-глюкозамина, которое также выражают как степень деацетилирования (СД) полностью ацетилированного полимерного хитина.

Параметрами хитозана, влияющими на важные свойства, такие как растворимость и вязкость, являются степень деацетилирования (СД), которая может быть представлена как процент деацетилированных мономеров, и средняя молекулярная масса (ММ). Хитозан, как известно, является биоразлагаемым, биологически совместимым, биоадгезивным, бактериостатическим веществом и, кроме того, способен ускорять заживление ран, поглощение лекарственных средств, и восстановление тканей. Вследствие его вышеупомянутых свойств, хитозан нашел многочисленные косметические и фармацевтические применения, например в области офтальмологии, в регенеративной медицине, или для заживления ран.

Таким образом, с учетом полезных свойств хитозана и его многочисленных областей применения, было предпринято множество попыток получить стерильные и стабильные композиции, содержащие хитозан.

Документ WO 97/007139 раскрывает способ стерилизации полисахаридной композиции, содержащий нерастворимый в воде хитозан без существенного разложения полисахарида, В этом способе нерастворимый в воде хитозан сначала диспергируют в воде, затем стерилизуют паром высокого давления с получением суспензии хитозана с показателем pH, равным приблизительно 7 или выше. В конце, частицы суспендированного хитозана в указанной суспензии растворяют в асептической кислоте, чтобы уменьшить конечный показатель pH и получить стерилизованный раствор хитозана.

Jarry и др., 2002, Chem. Pharm. Bull., 50 (10): 1335-1340 раскрывает композицию, содержащую свободное от хитозана основание, растворенное в HCl и глицерине, имеющую конечный показатель pH приблизительно 5,25 после обработки в автоклаве. Добавление глицерофосфата к этому раствору увеличивает показатель pH до приблизительно 7,14 и приводит к образованию мутного раствора (присутствие осадка).

Несмотря на то, что стерильные композиции, содержащие хитозан, были разработаны, имеется постоянная потребность в дополнительном улучшении свойств известных композиций хитозана, в частности в получении водных составов, содержащих хитозан, имеющих показатель pH, близкий к нейтральному показателю pH, которые являлись бы стабильными, прозрачными и вязкими после стерилизации путем нагрева и которые были бы пригодны для применения в фармацевтике.

Сущность изобретения

Данное изобретение направлено на способ получения композиции, стерилизованной путем нагрева, содержащей хитозан и глицерин, которая образовывала бы прозрачный и вязкий раствор с показателем pH, близким к нейтральному показателю pH, после стерилизации путем нагрева. Кроме того, данное изобретение направлено на композиции, которые могут быть получены указанным способом. В частности, данное изобретение относится к неожиданно обнаруженному факту, что солюбилизация нерастворимого в воде хитозана (хитозан-амина) до стерилизации путем нагрева в соответствии со способом по изобретению позволяет избежать образования агрегатов и позволяет получать прозрачные растворы, подходящие для офтальмологических областей применения. Согласно одному конкретному аспекту изобретения возможность избежать образования агрегатов в растворе, содержащем нерастворимый в воде хитозан (хитозан-амин), перед стерилизацией путем нагрева является преимуществом, так как стерилизация нагреванием уже сформированных агрегатов приводит к тому, что удаление этих агрегатов становится трудным, длительным и дорогостоящим. Первый аспект изобретения относится к способу получения водной композиции, стерилизованной путем нагрева, содержащей солюбилизированный хитозан и глицерин, в котором указанная композиция является прозрачным и вязким раствором с показателем pH между 6 и 7,5, в особенности между 6 и 7, причем указанный способ включает следующие стадии:

- солюбилизацию хитозана, имеющего среднюю молекулярную массу в диапазоне от 10 кДа до 250 кДа и степень деацетилирования выше 60%, в водном растворе слабой кислоты, включающей карбоксильную группу;

- добавление глицерина;

- доведение показателя pH до значения в диапазоне от 6 до 7,5 путем добавления водного раствора слабого основания; и

- стерилизацию паром;

что приводит к получению стерилизованной нагревом композиции, содержащей солюбилизированный хитозан и глицерин, которая является прозрачным и вязким раствором с показателем pH между 6 и 7,5.

Второй аспект изобретения относится к водной композиции, стерилизованной путем нагрева, включающей солюбилизированный хитозан и глицерин, которая может быть получена способом, описанным в настоящем документе, и, в особенности, к фармацевтической композиции, содержащей указанную водную композицию, стерилизованную путем нагрева, и по меньшей мере один фармацевтически приемлемый носитель, разбавитель или эксципиент.

Третий аспект изобретения раскрывает водную композицию, стерилизованную путем нагрева, содержащую солюбилизированный хитозан и глицерин, где указанная композиция имеет показатель pH между 6 и 7,5 и образует прозрачный и вязкий раствор.

В четвертом аспекте композиция, как она описана в настоящем изобретении, предназначена для использования в качестве медикамента, в особенности, в качестве офтальмологической композиции.

Пятый аспект изобретения относится к композиции, как она описана в настоящем документе, предназначена для использования в лечении синдрома сухих глаз, синдрома Шёгрена, бактериальных инфекций на поверхности глаза или на близких передних структурах глаза.

Шестой аспект изобретения раскрывает композицию, как она описана в настоящем документе, предназначенную для использования в лечении артритной болезни.

Седьмой аспект изобретения относится к применению композиции, как она описана в настоящем документе, для получения медикамента для лечения синдрома сухих глаз, синдрома Шёгрена, бактериальных инфекций на поверхности глаза или на близких передних структурах глаза.

Восьмой аспект изобретения раскрывает использование композиции, как она описана в настоящем документе, для получения медикамента для лечения артритного заболевания.

Девятый аспект изобретения дополнительно относится к способу предотвращения и/или лечения синдрома сухих глаз, синдрома Шёгрена, бактериальных инфекций на поверхности глаза или на близких передних структурах глаза, вызванных бактериями, чувствительными к хитозану, и/или артритной болезни, включающему введение нуждающемуся в этом субъекту терапевтически эффективного количества описанной в настоящем документе композиции.

Другие особенности и преимущества изобретения будут очевидны из следующего далее подробного описания.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1: реологический профиль композиции, содержащей 0,5% хитозана и глицерин, согласно Примеру 2 до (1) и после (2) стерилизации путем нагрева.

Фиг. 2: реологический профиль композиции, содержащей 1% хитозана и глицерин, согласно Примеру 6 до (1) и после (2) стерилизации путем нагрева.

Фиг. 3: мукоадгезионные свойства композиции по изобретению, на основе размера частиц (A) и измерения мутности (B), как описано в Примере 8, сравнение состава по изобретению, содержащего 0,5% хитозана и глицерина, согласно Примеру 2 в присутствии муцина (3) с раствором гиалуроновой кислоты в присутствии муцина (2) и раствора муцина (1).

Фиг. 4: реологический профиль композиции, содержащей 2% хитозана и глицерин, согласно Примеру 7 до (1) и после (2) стерилизации путем нагрева.

Фиг. 5: реологический профиль композиции, содержащей 2% хитозана и глицерин, согласно Примеру 10 до (1) и после (2) стерилизации путем нагрева.

Подробное описание изобретения

Хитозаном является линейный полисахарид, составленный из случайным образом распределенных β-(l-4)-связанного D-глюкозамина (деацетилированное звено) и N-ацетил-D-глюкозамина (ацетилированное звено). Он может быть получен путем частичного или существенного деацетилирования хитина, который также называют поли-(N-ацетил-D-глюкозамин) и который является природным биополимером, обнаруживаемым у моллюсков и грибов, обычно путем обработки креветок и других раковин ракообразных или клеточных стенок грибов щелочным гидроксидом натрия. В альтернативном варианте хитозан может быть извлечен из природных клеточных стенок грибов, таких как рода Mucor, Absidia и Rhizopus. Согласно одному конкретному аспекту изобретения хитозан по изобретению имеет грибковое происхождение.

Термин “степень деацетилирования” (“СД”) в отношении образцов хитозана означает относительное среднее количество звеньев D-глюкозамина по отношению к совокупному среднему количеству звеньев N-ацетил-D-глюкозамина и звеньев D-глюкозамина в макромолекулярной цепи образца хитозана.

Для определения степени деацетилирования (СД) хитозана можно использовать несколько различных методов. Эти методы включают нингидриновый тест (Curotto и Aros, 1993, Analytical Biochemistry, 211 (2): 240-241), инфракрасную спектроскопию (ИК) (Brugnerotto et al., 2001, Polymer, 42 (8): 3569-3580), линейное потенциометрическое титрование (ЛПТ) (Balazs и Sipos, 2007, Carbohydrate Research, 342 (I): 124-130), спектроскопию кругового дихроизма (Domcird 1987, International Journal of Biological Macromolecules, 9 (6): 333-336), титриметрию с бромидом водорода (Baxter et al., 1992, International Journal of Biological Macromolecules, 14 (3): 166-169), гель-проникающую хроматографию (ГПХ) (Aiba, 1986, International Journal of Biological Macromolecules, 8 (3): 173-176), ультрафиолетовую (УФ) спектроскопию (Tan et al., 5, 1998, Talanta, 45 (4): 713-719), спектроскопию ядерного магнитного резонанса (ЯМР) (Zhang et al., 2005, Carbohydrate Research, 340 (11): 1914-1917), ферментативное определение (Nanjo et al., 1991, Analytical Biochemistry, 193 (2): 164-167) и элементный анализ (Gupta and Jabrail, 2006, Carbohydrate Polymers, 66 (1): 43-54). Термин «степень ацетилирования» (СА) означает относительное среднее количество звеньев N-ацетил-D-глюкозамина по отношению к совокупному среднему количеству звеньев N-ацетил-D-глюкозамина и звеньев D-глюкозамина, присутствующих в макромолекулярной цепи образца хитозана.

Термин "слабая" кислота известен специалистам и указывает на кислоту, которая только частично ионизирована в растворе. Слабые кислоты по настоящему изобретению включают молочную кислоту, глюконовую кислоту, янтарную кислоту, сорбиновую кислоту и лимонную кислоту.

Термин "слабое" основание известен специалистам и указывает на основание, которое только частично ионизировано в растворе. Слабые основания по изобретению включают сукцинат натрия, лактат натрия, сорбат калия и глюконат калия.

Термин “стерилизация паром” в настоящем изобретении указывает на условия стерилизации согласно европейскому руководству по Фармакопее, такие как обработка в автоклаве согласно этому руководству.

“Синдром сухих глаз” может также называться "сухие глаза" или "сухой кератоконьюнктивит" (“keratoconjunctivitis sicca”) (KCS) или “болезнью глазной поверхности”. Синдром сухих глаз может приводить к трещине глазной поверхности, вызывая множество симптомов и признаков и расстройство качества жизни. Человек с синдромом сухих глаз может испытывать ощущение сухости, шероховатости или пленки, жжение или зуд, красноту глаз (конъюнктивит), затуманенное зрение, ощущение постороннего тела и светочувствительность. Синдром сухих глаз обычно является результатом пониженного образования слез, чрезмерного испарения слез и расстройства в производстве слизи или липидов, обычно обнаруживаемых в слое слез, или комбинации указанного.

Термин "блефарит" означает воспаление границ века, которое может быть острым (язвенным или неязвенным) или хроническим (дисфункция мейбомиевых желез, себорейный блефарит).

Симптомы и признаки включают зуд и жжение границ века с краснотой и отеком. Острый язвенный блефарит обычно вызывается бактериальной инфекцией (обычно стафилококковой) границы века в начале ресниц; фолликулы ресниц и мейбомиевые железы также вовлечены в этот процесс. Острый язвенный блефарит может также быть вызван вирусом (например, герпес простой, вирус ветряной оспы). Острый неязвенный блефарит обычно вызывается аллергической реакцией, поражающей ту же область (например, атопический блефародерматит и сезонный аллергический блефароконъюнктивит, которые вызывают интенсивный зуд, натирание и высыпание; или контактную чувствительность в случае дерматоблефароконъюнктивита). Хронический блефарит является неинфекционным воспалением с неизвестной причиной. Мейбомиевые железы века производят липиды (мейбум), которые уменьшают испарение слез, формируя липидный слой поверх водного слоя слез. При дисфункции мейбомиевой железы липидная композиция является патологической, и протоки железы и отверстия могут закупориться твердыми восковыми пробками. Вторичное бактериальное микробное обсеменение часто встречается в чешуйках, которые образуются на границе век. Мейбомиевые железы могут закупориваться. Большинство пациентов с дисфункцией мейбомиевой железы или себорейным блефаритом имеют усиленное испарение слез и вторичный сухой кератоконъюнктивит (kerationoconjunctivitis sicca).

Термин “артритные болезни или нарушения” в настоящем документе обозначает сложное семейство скелетно-мышечных нарушений, состоящих из более чем 100 различных болезней или состояний, которые разрушают суставы, кости, мышцы, хрящ и другие соединительные ткани, затрудняют или останавливают физическую подвижность. Этот термин более конкретно означает те состояния, которые вызывают воспаление или повреждение суставов, мышц или других тканей. Этот термин включает остеоартрит, ревматоидный артрит, псориатический артрит, ювенильный артрит.

Термин “фармацевтически приемлемый” относится к носителю, состоящему из материала, который не является биологически или иным другим образом нежелательным.

Термин "носитель" относится к любым компонентам, присутствующим в фармацевтическом составе, отличным от активного компонента, и, таким образом, включает разбавители, связующие вещества, смазочные вещества, разрыхлители, наполнители, пигменты, смачивающие вещества или эмульгаторы, буфферные средства в отношении показателя рН, консерванты и т.д.

Термин "лечение", как он используется в настоящем документе, охватывает любое лечение болезни у млекопитающего, особенно человека, и включает: (a) предотвращение наступления болезни у субъекта, который может быть предрасположен к болезни, но еще не был диагностирован, как имеющий эту болезнь; (b) ингибирование болезни, то есть задержку ее развития; или ослабление течения болезни, то есть обеспечение регрессии болезни и/или ее симптомов или состояний.

Термин "эффективность" лечения или метода по изобретению может быть измерен на основе изменений в ходе болезни или состояний в ответ на использование способа по изобретению. Например, эффективность лечения синдрома сухих глаз согласно изобретению может быть измерена по его воздействию на степень высушивания глаза, ощущение шероховатости, пленки, жжения или зуда, красноты глаз, затуманенного зрения, ощущения наличия постороннего тела и светочувствительности, время до прорыва слезной пленки, окрашивание флуоресцеина, измерение осмолярности слез.

Термин “эффективное количество”, как он используется в настоящем изобретении, относится к количеству композиции по изобретению или фармацевтического состава по изобретению, которое приводит к детектируемому снижению симптомов болезни у субъекта, которому назначается указанная композиция, причем эти симптомы могут включать, например, степень высушивания глаза, ощущения шероховатости, пленки, жжения или зуда, красноты глаз, затуманенного зрения, ощущения наличия постороннего тела и светочувствительности, в случае синдрома сухого глаза, или к детектируемому снижению воспаления или повреждения суставов или мышц в случае артритной болезни.

Термин "субъект", как он используется в настоящем изобретении, относится к млекопитающим, Например, млекопитающие, охватываемые данным изобретением, включают человека, приматов, домашних животных, таких как скот, овцы, свиньи, лошади, лабораторные грызуны и т. д.

Способ получения по изобретению

Первый аспект изобретения относится к способу получения водной композиции, стерилизованной путем нагрева, содержащей солюбилизированный хитозан и глицерин, где указанная композиция является прозрачным и вязким раствором с показателем pH, близким к нейтральному pH, например от 6 до 7,5, причем указанный способ включает следующие стадии:

- солюбилизацию хитозана, имеющего среднюю молекулярную массу в диапазоне от 10 кДа до 250 кДа и степень деацетилирования выше 60%, в водном растворе слабой кислоты, имеющей карбоксильную группу;

- добавление глицерина;

- доведение показателя pH до близкого к нейтральному pH, например к показателю pH от 6 до 7,5, путем добавления водного раствора слабого основания; и

- стерилизацию паром;

что приводит к получению композиций, стерилизованной путем нагрева и содержащей хитозан и глицерин, которая является прозрачным и вязким раствором при указанном показателе pH.

В одном конкретном варианте осуществления изобретения раскрывается способ, как он описан выше, для получения водной композиции, стерилизованной путем нагрева, содержащей солюбилизированный хитозан и глицерин, где на стадии (i) мольное отношение карбоксильной группы (-COOH) указанной слабой кислоты к аминогруппе (-NH₂) указанного хитозана составляет от 1:0,9 до 1:1,1, и, в частности, приблизительно 1:1 или 1:1,05.

Концентрация аминогруппы (-NH₂) указанного хитозана зависит от СД хитозана, Например, для хитозана, имеющего СД 65 мол. %, имеется 65 мол. % аминогрупп (-NH₂), которые могут реагировать с карбоксильной группой указанной слабой кислоты. Остальные 35 мол. % соответствуют ацетильным группам (-COCH₃) хитозана.

Например, в одном конкретном варианте осуществления способа по изобретению на стадии (i) хитозан, имеющий ММ 173 кДа и степень ацетилирования 35 мол. % солюбилизируют при конечной концентрации 0,5% мас. в водном растворе молочной кислоты в качестве слабой кислоты при конечной концентрации 0,175% мас.

Не связывая себя какой-либо теорией, авторы изобретения обнаружили, что мольное отношение карбоксильной группы (-COOH) указанной слабой кислоты к аминогруппе (-NH₂) указанного хитозана, находящееся в указанном здесь диапазоне, улучшает солюбилизацию хитозана в водном растворе слабой кислоты и улучшает стабильность композиции по изобретению.

В одном конкретном варианте осуществления способа получения композиции, стерилизованной путем нагрева, содержащей хитозан и глицерин, согласно изобретению, солюбилизацию хитозана выполняют при комнатной температуре путем перемешивания.

В одном конкретном варианте осуществления способа получения композиции, стерилизованной путем нагрева, содержащей хитозан и глицерин, согласно изобретению, указанную слабую кислоту на стадии (i) выбирают из молочной кислоты, глюконовой кислоты, янтарной кислоты, сорбиновой кислоты, лимонной кислоты и/или указанное слабое основание на стадии (iii) выбирают из сукцината натрия, лактата натрия, сорбата калия и глюконата калия.

В другом одном конкретном варианте осуществления раскрывается способ получения водной композиции, стерилизованной путем нагрева, содержащей солюбилизированный хитозан и глицерин, в котором композиция является прозрачным и вязким раствором с показателем pH в диапазоне от 6 до 7,5, причем указанный способ включает следующие стадии:

(i) солюбилизацию хитозана, имеющего среднюю молекулярную массу в диапазоне от приблизительно 150 до приблизительно 180 кДа и степень деацетилирования выше 60 мол. %, такую как от 60 до 75 мол. %, в водном растворе молочной кислоты, причем мольное отношение карбоксильной группы (-COOH) указанной слабой кислоты к аминогруппе (-NH₂) указанного хитозана составляет от 1:0,9 до 1:1,1, включая приблизительно 1:1 или 1:1,05;

(ii) добавление глицерина;

(iii) доведение показателя pH до значения в диапазоне от 6 до 7,5 путем добавления водного раствора сукцината натрия; и

(iv) обработку в автоклаве при 121°C в течение 15 минут;

что приводит к получению композиции, стерилизованной путем нагрева и содержащей солюбилизированный хитозан и глицерин, которая является прозрачным и вязким раствором.

В еще одном конкретном варианте осуществления изобретения раскрывается способ, как он описан выше, для получения водной композиции, стерилизованной путем нагрева, содержащей солюбилизированный хитозан и глицерин, в котором:

- на стадии (i) указанный хитозан присутствует в концентрации от 0,05 до 3% мас., в особенности от 0,3 до 0,75% мас., более конкретно приблизительно 0,5% мас., и указанной слабой кислотой является молочная кислота в концентрации от 0,12 до 0,22% мас., в особенности от 0,16 до 0,19% мас., причем мольное отношение карбоксильной группы (-COOH) указанной слабой кислоты к аминогруппе (-NH₂) указанного хитозана составляет приблизительно 1:1,05,

- на стадии (ii) указанный глицерин присутствует в концентрации от 0,4 до 1% мас., в особенности от 0,4 до 0,6% мас., или приблизительно 0,4% мас., например 0,36% мас., 0,37% мас., 0,38% мас., 0,39% мас., 0,40% мас., 0,41% мас., 0,42% мас., 0,43% мас., 0,44% мас. или 0,45% мас., или приблизительно 0,5% мас., например 0,46% мас., 0,47% мас., 0,48% мас., 0,49% мас., 0,50% мас., 0,51% мас., 0,52% мас., 0,53% мас., 0,54% мас., 0,55% мас.,

- на стадии (iii) указанным слабым основанием является сукцинат натрия, присутствующий в концентрации от 1,0 до 1,7% мас., в частности приблизительно 1,4% мас.

В еще одном варианте осуществления изобретения раскрывается способ получения водной композиции, стерилизованной путем нагрева, содержащей солюбилизированный хитозан и глицерин, где указанная композиция является прозрачным и вязким раствором с показателем рН от 6 до 7,5, причем указанный способ включает стадии:

(i) солюбилизацию хитозана, имеющего среднюю молекулярную массу в диапазоне от приблизительно 150000 до приблизительно 180000 Да и степень деацетилирования от 65 мол. % до 70 мол. % при концентрации приблизительно 0,5% мас. в водном растворе молочной кислоты с концентрацией от 0,12 до 0,22% мас., или приблизительно 0,16% мас., приблизительно 0,17% мас., приблизительно 0,18% мас. или приблизительно 0,19% мас.;

(ii) добавление глицерина с конечной концентрацией от 0,4 до 1% мас., в особенности от 0,4 до 0,6% мас., или приблизительно 0,4% мас., например 0,36% мас., 0,37% мас., 0,38% мас., 0,39% мас., 0,40% мас., 0,41% мас., 0,42% мас., 0,43% мас., 0,44% мас. или 0,45% мас., или приблизительно 0,5% мас., например 0,46% мас., 0,47% мас., 0,48% мас., 0,49% мас., 0,50% мас., 0,51% мас., 0,52% мас., 0,53% мас., 0,54% мас., 0,55% мас.;

(iii) доведение показателя pH до значения приблизительно 6,5 путем добавления водного раствора сукцината натрия с конечной концентрацией приблизительно 1,40% мас.;

(iv) обработку в автоклаве при 121°C в течение 15 минут;

что приводит к получению композиции, стерилизованной путем нагрева, которая является прозрачным и вязким (например, вязкость составляет приблизительно 18 мПа•с) раствором.

В еще одном варианте осуществления способа по изобретению хитозаном на стадии (i) является аминная форма хитозана.

В еще одном варианте осуществления способа по изобретению хитозаном на стадии (i) является основание хитозана.

В еще одном варианте осуществления способа по изобретению хитозан на стадии (i) имеет животное происхождение.

В еще одном варианте осуществления способа по изобретению хитозан на стадии (i) имеет грибковое происхождение, в частности происходит из Agaricus bisporus.

В еще одном варианте осуществления способ по изобретению хитозаном на стадии (i) является хитозан-амин грибкового происхождения, в частности хитозан-амин из Agaricus bisporus.

В еще одном варианте осуществления способ по изобретению может дополнительно включать стадию солюбилизации пуллулана, в особенности пуллулана, имеющего ММ от 10 до 3000 кДа, в водном растворе слабой кислоты, такой как молочная кислота, до стадии добавления глицерина, доведения показателя pH и обработки в автоклаве, что приводит к получению композиции, стерилизованной путем нагрева, содержащей хитозан и пуллулан, которая является прозрачным и вязким раствором с показателем pH от 6 до 7,5, в частности от 6 до приблизительно 7.

В еще одном варианте осуществления способ по изобретению дополнительно включает предварительную стадию получения солюбилизированного пуллулана, в особенности пуллулана, имеющего ММ в пределах от приблизительно 10 до приблизительно 3000 кДа, в водном растворе слабой кислоты, такой как молочная кислота, в котором солюбилизируют хитозан на стадии (i) до стадии добавления глицерина.

В одном конкретном варианте осуществления композиция, стерилизованная путем нагрева, содержащая солюбилизированный хитозан и глицерин, полученная способом по изобретению, является устойчивым, прозрачным, бесцветным и вязким раствором.

Композиция по изобретению

В другом аспекте изобретение раскрывает водную композицию, стерилизованную путем нагрева, содержащую солюбилизированный хитозан и глицерин, которая может быть получена способом, описанным в настоящем документе.

Указанная композиция является прозрачным и вязким раствором с показателем pH от 6 до 7,5, в частности с показателем pH от 6 до приблизительно 7.

В одном конкретном варианте осуществления указанная композиция является стабильной, что означает, что хитозан-полимер по существу не разлагается и что раствор сохраняет свою вязкость и вид после стерилизации путем нагрева и/или после хранения.

В предпочтительном варианте осуществления указанная композиция включает хитозан, имеющий среднюю молекулярную массу (ММ) в пределах от приблизительно 150 до приблизительно 180 кДа и степень деацетилирования (СД) от 60 мол. % до 75 мол. %.

В другом варианте осуществления указанная композиция включает хитозан грибкового происхождения, такой как из Agaricus bisporus.

В другом варианте осуществления указанная композиция включает хитозан в аминной форме. В еще одном варианте осуществления указанная композиция включает основание хитозана.

В одном конкретном варианте осуществления водная композиция, стерилизованная путем нагрева, содержащая солюбилизированный хитозан и глицерин, которая может быть получена способом, описанным в настоящем документе, имеет по меньшей мере одну из следующих особенностей:

указанная композиция имеет вязкость от 10 до 500 мПа•с,

указанная композиция имеет осмоляльность от 150 до 350 мОсм/кг,

указанная композиция характеризуется неньютоновским реологическим поведением, указанная композиция имеет антибактериальную активность и/или антилипазную активность.

В еще одном аспекте изобретение раскрывает водную композицию, стерилизованную путем нагрева, содержащую солюбилизированный хитозан и глицерин, где указанная композиция имеет показатель pH от 6 до 7,5 и образует прозрачный и вязкий раствор при указанном pH, в частности после стерилизации путем нагрева.

В одном конкретном варианте осуществления композиция по изобретению образует прозрачный раствор, что означает, что, по существу, никаких видимых частиц во взвешенном состоянии в указанных композициях нет.

В одном конкретном варианте осуществления композиция по изобретению является стабильной после стерилизации путем нагрева, что означает, что хитозан-полимер, по существу, не разлагается после стерилизации и/или хранения.

В одном аспекте изобретение раскрывает водную композицию, стерилизованную путем нагрева, содержащую солюбилизированный хитозан и глицерин, где указанный хитозан имеет среднюю молекулярную массу в пределах от приблизительно 10 кДа до приблизительно 250 кДа и степень деацетилирования выше 60%, и где указанная композиция имеет показатель pH от 6 до 7,5, в частности от 6 до приблизительно 7, и образует стабильный, прозрачный раствор при указанном pH после стерилизации путем нагрева.

В одном конкретном варианте осуществления композицией по изобретению является фармацевтическая композиция, включающая водную композицию, стерилизованную путем нагрева, содержащую солюбилизированный хитозан и глицерин, как она описана в настоящем документе, и по меньшей мере один фармацевтически приемлемый носитель, разбавитель или эксципиент,

В еще одном конкретном варианте осуществления водная композиция по изобретению, стерилизованная путем нагрева, дополнительно включает пуллулан,

В еще одном конкретном варианте осуществления водная композиция по изобретению, стерилизованная путем нагрева, дополнительно включает пуллулан, имеющий молекулярную массу в пределах от приблизительно 10 до приблизительно 3000 кДа.

В еще одном конкретном варианте осуществления водная композиция по изобретению, стерилизованная путем нагрева, дополнительно включает пуллулан, имеющий молекулярную массу приблизительно 10 кДа.

В еще одном конкретном варианте осуществления водная композиция по изобретению, стерилизованная путем нагрева, дополнительно включает пуллулан с концентрацией в пределах от приблизительно 0,5 до приблизительно 3%.

В одном конкретном аспекте композиция по изобретению предназначена для использования в качестве медикамента, более конкретно в качестве офтальмологической композиции.

В одном конкретном варианте осуществления водной композицией по изобретению, стерилизованной путем нагрева, является офтальмологическая композиция для местного использования.

В другом конкретном варианте осуществления водной композицией по изобретению, стерилизованной путем нагрева, является внутрисуставная композиция.

В еще одном аспекте изобретение раскрывает применение водной композиции по изобретению, стерилизованной путем нагрева, для получения фармацевтических составов, в особенности офтальмологической композиция или внутрисуставной композиции. Таким образом, один другой конкретный аспект относится к водной офтальмологической композиции, содержащей солюбилизированный хитозан и глицерин, в которой указанный хитозан имеет среднюю молекулярную массу в пределах от приблизительно 10 кДа до приблизительно 250 кДа и степень деацетилирования выше 60%, причем указанная композиция имеет показатель pH от 6 до 7,5 и образует прозрачный и вязкий раствор при указанном показателе pH, даже после стерилизации путем нагрева.

В одном конкретном варианте осуществления раскрывается офтальмологическая водная композиция, стерилизованная путем нагрева, содержащая солюбилизированный хитозан и глицерин, в которой указанный хитозан имеет среднюю молекулярную массу в пределах от приблизительно 150 до 180 кДа и степень деацетилирования (СД) от 60 до 75 мол. %.

В одном конкретном варианте осуществления указанной композиции указанный хитозан присутствует в аминной форме и/или имеет грибковое происхождение, такое как из Agaricus bisporus.

В одном конкретном варианте осуществления указанная композиция имеет вязкость от 10 до 500 мПа•с, осмоляльность от 150 до 350 мОсм/кг (например, от приблизительно 250 до 300 мОсм/кг) и характеризуется неньютоновским реологическим поведением, антибактериальной активностью и/или антилипазной активностью.

Согласно одному конкретному аспекту изобретения раскрывается способ или состав по изобретению, в которых слабой кислотой является молочная кислота.

Согласно одному конкретному аспекту изобретения раскрывается способ или состав по изобретению, в которых основание выбирают из сукцината натрия и сорбата калия.

В другом конкретном варианте осуществления указанной композиции указанный хитозан присутствует в концентрации в пределах от приблизительно 0,05 до приблизительно 3% мас., указанный глицерин присутствует в концентрации в пределах от 0,2 до 2% мас., в расчете на всю композицию. Согласно одному конкретному варианту осуществления композиция по изобретению представляет собой офтальмологическую композицию, и глицерин присутствует в концентрации в пределах от 0,2 до 1% мас. в расчете на всю композицию.

В другом конкретном варианте осуществления указанной композиции мольное отношение карбоксильной группы (-COOH) указанной слабой кислоты к аминогруппе (-NH₂) указанного хитозана составляет от 1:0,9 до 1:1,1, и в частности приблизительно 1:1 или 1:1,05.

В другом конкретном варианте осуществления указанная композиция дополнительно включает молочную кислоту в концентрации от приблизительно 0,12 до 0,22% мас., и сукцинат натрия в концентрации от 1,0 до 1,7% мас.

В еще одном конкретном варианте осуществления указанная композиция дополнительно включает полимер, выбранный из группы, состоящей из пуллулана и альгината.

Другой конкретный аспект относится к водной композиции для внутрисуставных инфекций, содержащей солюбилизированный хитозан и глицерин, в которой указанный хитозан имеет среднюю молекулярную массу в пределах от приблизительно 10 кДа до приблизительно 250 кДа и степень деацетилирования выше 60%, причем указанная композиция имеет показатель pH от 6 до 7,5, в частности от 6 до приблизительно 7, и образует прозрачный и вязкий раствор при указанном показателе pH, даже после стерилизации путем нагрева.

В одном варианте осуществления различных аспектов изобретения хитозан, используемый в данном изобретении, имеет среднюю молекулярную массу (ММ) в диапазоне от приблизительно 10 кДа до приблизительно 250 кДа, в частности от приблизительно 20 кДа до приблизительно 220 кДа, более конкретно от приблизительно 50 кДа до приблизительно 220 кДа, более конкретно от приблизительно 100 кДа до приблизительно 220 кДа, еще более конкретно от приблизительно 140 кДа до приблизительно 200 кДа, еще более конкретно от приблизительно 150 кДа до приблизительно 180 кДа, еще более конкретно от приблизительно 159 кДа до приблизительно 175 кДа, или приблизительно 155 кДа, 156 кДа, 157 кДа, 158 кДа, 159 кДа, 160 кДа, 161 кДа, 162 кДа, 163 кДа, 164 кДа, 165 кДа, 166 кДа, 167 кДа, 168 кДа, 169 кДа, 170 кДа, 171 кДа, 172 кДа, 173 кДа, 174 кДа или 175 кДа.

Среднюю молекулярную массу хитозана, используемого в данном изобретении, можно определить гель-проникающей хроматографией (Nguyen et al., 2009, Carbohydrate Polymer, 75, 528-533).

В другом варианте осуществления хитозан, используемый в данном изобретении, имеет степень деацетилирования (СД) выше 60%, в частности от 60 мол. % до 90 мол. %, более конкретно от 60 мол. % до 80 мол. %, еще более конкретно от 60 мол. % до 75 мол. %, еще более конкретно от 65 мол. % до 70 мол. %, или приблизительно 65 мол. % или приблизительно 70 мол. %, что соответствует степени ацетилирования (СА) ниже 40%, в частности от 10 мол. % до 40 мол. %, более конкретно от 20 мол. % до 40 мол. %, еще более конкретно от 25 мол. % до 40 мол. %, еще более конкретно от 30 мол. % до 35 мол. %, или приблизительно 30 мол. % или 35 мол. %, соответственно.

В еще одном варианте осуществления хитозан имеет животное происхождение, включая ракообразных, таких как крабы, креветки, кальмары, каракатицы и насекомые. В еще одном варианте осуществления хитозан имеет грибковое происхождение. Мицелий различных грибов, включая Ascomycetes, Zygomycetes, Basidiomycetes и Deutermoycetes, является альтернативным источником хитина и хитозана (Pochancivanich и Suntornsuk, 2002, Lett, In Appl, Microbiol., 35: 17-21). Например, указанный хитозан, включенный в композиции по изобретению, может быть извлечен из грибов, включая Agaricus bisporus, Agaricus hortensis, Armilla mellea, Aspergillus niger, Auricularia auriculajudae, Gongronella butleri, Lentinula edodes, Mucor rouxii, Pleurotus ostreatus, Pleurotus sajo-caju, Pleurotus eryngii, Trametes versicolor, особенно из Agaricus bisporus (A. bisporus), также называемого “white mushroom”, методами, известными в данной области техники, такими как типичные методы экстракции, состоящие из трех стадий: (1) обработка щелочью для удаления белков и полисахаридов, растворимых в щелочи; (2) кипячение с кислотой и обратным холодильником для отделения хитина и хитозана; и (3) осаждение хитозана в щелочных условиях. Удаление белков щелочной обработкой обычно выполняют с использованием 1н NaOH при 95°C в течение от 1 до 6 часов или при 121°C в течение от 0,25 часа до 1 часа. Отделение хитозана кислотной обработкой обычно выполняют с использованием 2% уксусной или соляной кислотой при 95°C в течение 3 - 14 часов. Альтернативные методы получения хитозана включают ферментативный метод, описанный в ‘Nwe et al., 2010, Biopolymers, Magdy Elnashar Editor, chapter 7: 135 – 162’.

Композиция по изобретению, предпочтительно содержащая хитозан грибкового происхождения, характеризуется выгодными свойствами, такими как отсутствие животных белков, более низкая вариабельность молекулярной массы и степень деацетилирования, сравнимая с СД хитозана животного происхождения.

Указанная композиция по изобретению предпочтительно дополнительно характеризуется антибактериальной активностью, в частности антистатической или бактерицидной активность.

Указанная композиция по изобретению предпочтительно характеризуется антилипазной активностью.

В другом конкретном варианте осуществления в изобретении используется аминная форма хитозана (хитозан, содержащий свободные аминогруппы (-NH₂)).

В другом конкретном варианте осуществления в изобретении используется основание хитозана.

В одном конкретном варианте осуществления композиция по изобретению имеет показатель pH от 6 до 7,5, в частности от 6 до приблизительно 7, более конкретно от 6,5 до приблизительно 7, например приблизительно 6,5.

В другом варианте осуществления композиция по изобретению содержит хитозан в концентрации от приблизительно 0,05 до приблизительно 3% мас. в расчете на всю композицию, в частности от приблизительно 0,2 до приблизительно 1% мас., более конкретно от приблизительно 0,5 до приблизительно 0,75% мас., или приблизительно 0,5% мас.

Для целей изобретения концентрацию хитозана регулируют по средней молекулярной массе и степени деацетилирования используемого хитозана и в соответствии с желаемой вязкостью композиции.

Как правило, композиция по изобретению имеет вязкость от 10 до 500 мПа•с, например от 10 до 100 мПа•с или приблизительно 20 мПа•с, такую как 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 мПа•с.

Как правило, композиция по изобретению проявляет псевдопластические и вязкоупругие свойства.

Эти свойства делают композиции по изобретению особенно подходящими для использования в качестве искусственных слез в офтальмологических областях применения и для внутрисуставных инъекций для регенеративной медицины.

Как правило, композиция по изобретению характеризуется неньютоновским реологическим поведением. Это реологическое поведение делает композицию изобретения особенно подходящей для использования в офтальмологических областях применения, например в качестве искусственных слез для лечения синдрома сухих глаз.

В одном варианте осуществления концентрация глицерина в композиции по изобретению составляет от 0,2 до 2% мас., в частности, от 0,4 до 1% мас., более конкретно от 0,4 до 0,6% мас., или приблизительно 0,4% мас., например 0,36% мас., 0,37% мас., 0,38% мас., 0,39% мас., 0,40% мас., 0,41% мас., 0,42% мас., 0,43% мас., 0,44% мас. или 0,45% мас., или приблизительно 0,5% мас., например 0,46% мас., 0,47% мас., 0,48% мас., 0,49% мас., 0,50% мас., 0,51% мас., 0,52% мас., 0,53% мас., 0,54% мас., 0,55% мас.

В композиции по изобретению глицерин уменьшает липкость композиции, и может действовать как протектор хитозана во время стерилизации паром. Глицерин также может действовать как осмотическое средство и играть роль в осмозащите композиции по изобретению.

Как правило, осмоляльность композиции по изобретению составляет от 150 до 350 мОсм/кг, более конкретно от 240 до 340 мОсм/кг, например, приблизительно 280 или 300 мОсм/кг.

В еще одном варианте осуществления композиция по изобретению является стабильной и прозрачной при показателе pH, близком к нейтральному pH 7, например при pH выше 6, выше 6,2, приблизительно 6,5, выше 6,5, приблизительно 7, или от 6,5 до приблизительно 7.

Одним из преимуществ композиции по изобретению является то, что она образует стабильный и прозрачный раствор после обработки в автоклаве при показателе pH, близком к физиологическому pH 7,4, или близком к нейтральному pH, без необходимости добавления основания, которое обычно приводит к осаждению хитозана в случае композиций и способов из уровня техники.

В одном конкретном варианте осуществления композиция по изобретению образует стабильный, прозрачный и вязкий раствор при указанном показателе pH после стерилизации путем нагрева, включая стерилизацию обработкой в автоклаве, например при 121°C в течение 15 минут. Более конкретно композиция по изобретению образует стабильный, прозрачный и вязкий раствор при указанном показателе pH после стерилизации путем нагрева.

Терапевтические области применения

Другой аспект изобретения относится к композиции, в частности офтальмологической композиции, как она описана в настоящем документе, для использования в лечении синдрома сухих глаз, в частности сухих глазах с блефаритом, раздражения глаз, вызванного условиями окружающей среды или контактными линзами, сухим кератиноконьюнктивитом (keratoconjunctivitis sicca), синдромом Шёгрена, бактериальными инфекциями на поверхности глаза или на близких передних структурах глаза, вызванными бактериями, чувствительными к хитозану.

В еще одном аспекте изобретения раскрывается композиция, как она описана в настоящем документе, для использования в лечении артритной болезни, включая остеоартрит и псориатический артрит.

Другой аспект изобретения раскрывает применение композиции, как она описана в настоящем документе, для производства медикамента для лечения синдрома сухих глаз, в частности сухих глаз с блефаритом, раздражения глаз, вызванного условиями окружающей среды или контактными линзами, сухого кератоконъюнктивита (keratoconjunctivitis sicca), синдрома Шёгрена, бактериальных инфекций на поверхности глаза или близких передних структурах глаза, вызванных бактериями, чувствительными к хитозану.

В еще одном аспекте изобретения раскрывается применение композиции, как она описана в настоящем документе, для производства медикамента для лечения артритных заболеваний, включая остеоартрит, ревматоидный артрит, псориатический артрит, ювенильный артрит.

В еще одном аспекте изобретения раскрывается способ предотвращения и/или лечения синдрома сухих глаз, включая синдром сухих глаз с блефаритом, раздражения глаз, вызванного условиями окружающей среды или контактными линзами, сухого кератоконъюнктивита (keratoconjunctivitis sicca), синдрома Шёгрена, бактериальных инфекций на поверхности глаза или на близких передних структурах глаза, вызванные бактериями, чувствительными к хитозану, включая введение субъекту, нуждающемуся в этом, терапевтически эффективного количества композиции, как она описана в настоящем документе.

В еще одном аспекте изобретения раскрывается способ предотвращения и/или лечения артритной болезни, включая остеоартрит и псориатический артрит, включающий введение субъекту, нуждающемуся в этом, терапевтически эффективного количества композиции, как она описана в настоящем документе.

Способ введения

Композиции по изобретению могут быть введены любым образом, включая, но не ограничиваясь этим, перорально, парентерально, подъязычно, трансдермально, трансмукозально, местно, внутриглазным методом или их комбинацией.

Для офтальмологических областей применения подходящим способом введения композиции по изобретению является местное введение, например в виде искусственных слез или введение в глазное тело и субконъюнктивальные введение.

Для терапевтических областей применения в лечении артритной болезни подходящим способом введения композиции по изобретению являются внутрисуставные инъекции.

Согласно одному конкретному варианту осуществления композиции по Примерам могут быть упакованы либо в монодозах, либо в подходящих емкостях на несколько доз без консервирующих средств. Например, для офтальмологических областей применения композиция по Примеру может вводиться местно путем инстилляции в глаз в удобной капельной форме.

Комбинация

Композиция по изобретению может вводиться отдельно или в комбинации с другим агентом, полезным в профилактике и/или лечении болезни, подлежащей лечению.

Например, для лечения синдрома сухих глаз с блефаритом композиция по изобретению, содержащая хитозан и глицерин, может быть введена с дополнительным антибиотиком, противовоспалительным средством, антиглаукомным средством (простагландин, бета-адренергический блокатор), антиаллергическим средством.

Например, композиция по изобретению, содержащая хитозан и глицерин, может далее быть введена с дополнительным гель-образующим средством, таким как альгинат или пуллулан.

Изобретение охватывает такое введение композиции по изобретению, содержащей хитозан и глицерин, при котором указанные средства вводят индивидууму до, одновременно или последовательно с другими терапевтическими средствами или со-агентами, полезными в профилактике и/или лечении интересующей болезни, в терапевтически эффективном количестве. Композиции по изобретению, содержащие хитозан и глицерин, которые вводят одновременно с указанными со-агентами, могут быть введены в одной и той же или в различных композициях и одним и тем же или различными путями введения.

Документы, процитированные в настоящем описании, во всей их полноте включены в настоящий документ посредством ссылки. Данное изобретение не должно ограничиваться объемом конкретных вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, которые предназначены лишь для иллюстрации отдельных аспектов изобретения. Функционально эквивалентные способы и компоненты также находятся в рамках настоящего изобретения. Действительно, из предшествующего описания и прилагаемых фигур специалистам в данной области техники станут очевидны различные модификации изобретения, в дополнение к показанным и описанным здесь вариантам осуществления. Предполагается, что такие модификации находятся в рамках прилагаемой формулы изобретения.

Теперь, когда суть изобретения уже описана, будут представлены следующие примеры, предназначенные для иллюстрации, а не ограничения изобретения.

Примеры

Пример 1: Получение композиции по изобретению, содержащей хитозан (0,5%) и глицерин

0,500 г хитозана грибкового происхождения, имеющего среднюю молекулярную массу 173 кДа и степень ацетилирования 35 мол. %, солюбилизируют в 55 г водного раствора, содержащего 0,194 г молочной кислоты (90%), при комнатной температуре и при перемешивании магнитной мешалкой. После полной солюбилизации хитозана 0,625 г глицерина (85%) и 42,3 г водного раствора, содержащего 1,4 г сукцината натрия, добавляют к раствору хитозана, чтобы повысить показатель рН до приблизительно 6,5, а осмоляльность - до приблизительно 300 мОсмол/кг. Воду добавляют до конечного объема 100 г. Раствор затем обрабатывают в автоклаве при 121ºС в течение 15 мин. Конечный водный раствор содержит 0,5% хитозана, 0,175% мас. молочной кислоты, 1,40% мас. сукцината натрия, 0,531% мас. глицерина и имеет вязкость 18 мПа•с, показатель рН 6,5 и осмоляльность 304 мОсмол/кг.

Пример 2: Получение композиции по изобретению, содержащей хитозан (0,5%) и глицерин

0,500 г хитозана грибкового происхождения, имеющего молекулярную массу 172 кДа и степень ацетилирования 32 мол. %, солюбилизируют в 55 г водного раствора, содержащего 0,2045 г молочной кислоты (90%), при комнатной температуре и при перемешивании магнитной мешалкой. После полной солюбилизации хитозана, 0,625 г глицерина (85%) и 42,3 г водного раствора, содержащего 1,4 г сукцината натрия, добавляют к раствору хитозана, чтобы повысить показатель рН до приблизительно 6,5, а осмоляльность - до приблизительно 300 мОсмол/кг. Воду добавляют до конечного объема 100 г. Изучают реологический профиль раствора до и после стерилизации путем нагрева. Раствор затем обрабатывают в автоклаве при 121ºС в течение 15 мин. Конечный водный раствор содержит 0,5% хитозана, 0,184% мас. молочной кислоты, 1,40% мас. сукцината натрия, 0,531% мас. глицерина и имеет вязкость 20 мПа•с, имеет показатель рН 6,4 и осмоляльность 318 мОсмол/кг до стерилизации путем нагрева. После обработки в автоклаве конечный раствор является прозрачным и вязким и имеет вязкость 18 мПа•с, показатель рН 6,4 и осмоляльность 322 мОсмол/кг. Как показано в Фиг. 1, реологический профиль композиции по изобретению, содержащей 0,5% хитозана, до и после стерилизации путем нагрева показывает, что глицерин защищает состав от повышенного снижения динамической вязкости во время стерилизации путем нагрева.

Пример 3: Получение композиции по изобретению, содержащей хитозан (0,4%), глицерин и пуллулан

1,00 г пуллулана (10 кДа) солюбилизируют в 55 г водного раствора, содержащего 0,194 г молочной кислоты (90%) при комнатной температуре при перемешивании магнитной мешалкой. После полного растворения пуллулана солюбилизируют 0,400 г хитозана грибкового происхождения, имеющего среднюю молекулярную массу 159 кДа и степень ацетилирования 31 мол. %. После полной солюбилизации хитозана 0,625 г глицерина (85%) и 42,3 г водного раствора, содержащего 1,4 г сукцината натрия, добавляют к раствору хитозана, чтобы увеличить показатель рН до приблизительно 6,5, а осмоляльность - приблизительно до 300 мОсмол/кг. Воду добавляют до конечного объема 100 г. Раствор затем обрабатывают в автоклаве при 121°C в течение 15 минут. Конечный водный раствор содержит 0,4% хитозана, 1,0% пуллулана, 0,175% мас. молочной кислоты, 1,40% мас. сукцината натрия, 0,531% мас. глицерина и имеет вязкость 44 мПа•с, показатель рН 6,5 и осмоляльность 320 мОсмол/кг.

Пример 4: Получение композиции по изобретению, содержащей хитозан (0,3%), глицерин и пуллулан

1,00 г пуллулана солюбилизируют в 55 г водного раствора, содержащего 0,194 г молочной кислоты (90%) при комнатной температуре при перемешивании магнитной мешалкой. После полного растворения пуллулана солюбилизируют 0,300 г хитозана грибкового происхождения, имеющего молекулярную массу 159 кДа и степень ацетилирования 31 мол. %. После полной солюбилизации хитозана 0,625 г глицерина (85%) и 42,3 г водного раствора, содержащего 1,4 г сукцината натрия, добавляют к раствору хитозана, чтобы увеличить показатель рН до приблизительно 6,5, а осмоляльность - приблизительно до 300 мОсмол/кг. Воду добавляют до конечного объема 100 г. Раствор затем обрабатывают в автоклаве при 121°C в течение 15 минут, Конечный водный раствор содержит 0,3% хитозана, 1,0% пуллулана, 0,175% мас. молочной кислоты, 1,40% мас. сукцината натрия, 0,531% мас. глицерина и имеет вязкость 27 мПа•с, показатель рН 6,6, и осмоляльность 318 мОсмол/кг.

Пример 5: Получение композиции по изобретению, содержащей хитозан (0,4%), глицерин и пуллулана

0,50 г пуллулана (10 кДа) солюбилизируют в 55 г водного раствора, содержащего 0,194 г молочной кислоты (90%), при комнатной температуре и при перемешивании магнитной мешалкой. После полного растворения пуллулана солюбилизируют 0,400 г хитозана грибкового происхождения, имеющего среднюю молекулярную массу 159 кДа и степень ацетилирования 31 мол. %. После полной солюбилизации хитозана 0,625 г глицерина (85%) и 42,3 г водного раствора, содержащего 1,4 г сукцината натрия, добавляют к раствору хитозана, чтобы повысить показатель рН до приблизительно 6,5, а осмоляльность - до приблизительно 300 мОсмол/кг. Воду добавляют до конечного объема 100. Конечный водный раствор содержит 0,4% хитозана, 0,5% пуллулана, 0,175% мас. молочной кислоты, 1,40% мас. сукцината натрия, 0,531% мас. глицерина и имеет вязкость 33 мПа•с, имеет показатель рН 6,5 и осмоляльность 325 мОсмол/кг.

Пример 6: Получение композиции по изобретению, содержащей хитозан (1%) и глицерин

1,0 г хитозана грибкового происхождения, имеющего среднюю молекулярную массу 159 кДа и степень ацетилирования 31 мол. %, солюбилизируют в 55 г водного раствора, содержащего 0,414 г молочной кислоты (90%), при комнатной температуре и при перемешивании магнитной мешалкой (время растворения 5-9 часов). После полной солюбилизации хитозана 0,625 г глицерина (85%) и 42,3 г водного раствора, содержащего 1,4 г сукцината натрия, добавляют к раствору хитозана, чтобы повысить показатель рН до приблизительно 6,5, а осмоляльность - до приблизительно 300 мОсмол/кг. Воду добавляют до конечного объема 100 г. Раствор затем обрабатывают в автоклаве при 121С в течение 15 мин. Конечный водный раствор содержит 1,0% хитозана, 0,372% мас. молочной кислоты, 1,40% мас. сукцината натрия, 0,531% мас. глицерина и имеет вязкость 73 мПа•с, показатель рН 6,4 и осмоляльность 307 мОсмол/кг. Как показано на Фиг. 2, реологический профиль композиции по изобретению, содержащей 1% хитозана, до и после стерилизации путем нагрева показывает, что глицерин защищает состав от повышенного снижения вязкости состава во время стерилизации путем нагрева.

Пример 7: Получение композиции по изобретению, содержащей хитозан (2%) и глицерин

2,0 г хитозана грибкового происхождения, имеющего среднюю молекулярную массу 159 кДа и степень ацетилирования 31 мол. %, солюбилизируют в 55 г водного раствора, содержащего 0,828 г молочной кислоты (90%), при комнатной температуре и при перемешивании магнитной мешалкой (время растворения 5-9 часов). После полной солюбилизации хитозана 0,625 г глицерина (85%) и 42,3 г водного раствора, содержащего 1,4 г сукцината натрия, добавляют к раствору хитозана, чтобы повысить показатель рН до приблизительно 6,5, а осмоляльность - до приблизительно 300 мОсмол/кг. Воду добавляют до конечного объема 100 г. Раствор затем обрабатывают в автоклаве при 121ºС в течение 15 мин. Конечный водный раствор содержит 2,0% хитозана, 0,744% мас. молочной кислоты, 1,40% мас. сукцината натрия, 0,531% мас. глицерина и имеет вязкость 802 мПа•с, показатель рН 6,1 и осмоляльность 310 мОсмол/кг. Как показано на Фиг. 4, реологический профиль композиции по изобретению, содержащей 2% хитозана, до и после стерилизации путем нагрева показывает, что глицерин защищает хитозан от повышенного снижения вязкости состава во время стерилизации путем нагрева.

Пример 8: Мукоадгезионные свойства

Мукоадгезионные свойства оценивали in vitro, используя два метода: анализ размера частиц и тест на мутность, и сравнивали со стандартным 0,18% раствором глазных капель гиалуроновой кислоты. Тест размера частиц указывает на образование 1-мкм агрегатов между хитозаном грибкового происхождения и муцином, указывая на мукоадгезию, тогда как между муцином и гиалуроновой кислотой никакие агрегаты не образуются. Тот же самый результат получали, когда использовали тест на мутность, который показал важное увеличение мутности раствора, когда составы хитозана смешивали с муцином, тогда как при смешивании гиалуроновой кислоты с муцином никаких признаков увеличения сигнала мути не наблюдалось (Фиг. 3).

Пример 9: Антилипазная активность

Антилипазную активность определяли, используя Lipase Activity Assay Kit II от BioVision. Субстрат липазы добавляют к композиции, содержащей хитозан (0,5%) и глицерин (0,625%) в присутствии зонда (DTNB), который изменяет цвет от бесцветного к желтого в зависимости от активности липазы. В присутствии композиции, содержащей хитозан грибкового происхождения и глицерин, зонд остается бесцветным или слабо-желтым, указывая на то, что композиция по изобретению имеет антилипазную активность. Антилипазная активность композиции по изобретению может быть дополнительным преимуществом для использования настоящего изобретения.

Пример 10: Получение композиции по изобретению, содержащей хитозан (0,5%) и глицерин

1,0 г хитозана животного происхождения (Heppe Medical Chitosan, Deutschland), имеющего среднюю молекулярную массу 100-250 кДа и степень ацетилирования 28 мол. %, солюбилизируют в 55 г водного раствора, содержащего 0,625 г молочной кислоты (90%), при комнатной температуре и при перемешивании магнитной мешалкой. После полной солюбилизации хитозана 0,625 г глицерина (85%) и 42,3 г водного раствора, содержащего 1,4 г сукцината натрия, добавляют к раствору хитозана, чтобы повысить показатель рН до приблизительно 6,5, а осмоляльность - до приблизительно 300 мОсмол/кг. Воду добавляют до конечного объема 100 г. Раствор затем обрабатывают в автоклаве при 121С в течение 15 мин. Изучали реологический профиль раствора до и после стерилизации путем нагрева. Конечный водный раствор содержит 0,5% хитозана, 0,197% мас. молочной кислоты, 1,40% мас. сукцината натрия, 0,531% мас. глицерина и имеет вязкость 18 мПа•с, показатель рН 6,5 и осмоляльность 315 мОсмол/кг. Как показано на Фиг, 5 реологический профиль композиции по изобретению, содержащей 0,5% хитозана, до и после стерилизации путем нагрева показывает, что глицерин защищает состав от повышенного снижения динамической вязкости состава во время стерилизации путем нагрева.

Пример 11: Получение композиции, содержащей хитозан (0,5%) согласно способу по изобретению и сравнение с другими способами

Состав, содержащий 0,5% хитозана грибкового происхождения, получали, используя различные способы, а именно:

способ сравнения a) все эксципиенты (молочная кислота, сукцинат Na, глицерин) смешивали, конечный раствор стерилизовали путем нагрева, и после этого добавляли хитозан;

способ по изобретению b) хитозан солюбилизировали в молочной кислоте; затем добавляли сукцинат Na и глицерин, и конечный раствор стерилизовали путем нагрева;

способ сравнения c) хитозан добавляли к раствору сукцината Na и глицерина, и конечную суспензию стерилизовали путем нагрева, и после этого молочную кислоту добавляли, чтобы солюбилизировать хитозан. Показатель рH, осмоляльность измеряли, и результаты показаны в Таблице 1.

Таблица 1

Вид конечного раствора pH Осмоляльность
(мОсмол/кг) Способ a Большие агрегаты 6,5 349 Способ b Прозрачный, без видимых частиц 6,5 298 Способ c Большие агрегаты 6,5 326

Приведенные выше результаты показывают, что только способ b по изобретению приводит к конечному составу без видимых частиц и поэтому является пригодным для получения композиции для офтальмологического применения.

Пример 12: Композиции по изобретению, содержащие хитозан (1%), в сравнении с составами сравнения

Несколько составов с двумя различными процентами хитозана солюбилизируют в различных кислотах, как указано в Таблице 2. Добавляют достаточный объем кислоты, чтобы полностью солюбилизировать хитозан грибкового происхождения. Затем добавляют различные основания, чтобы увеличить показатель pH до 6,5. Оценивали мутность, а также осмоляльность каждого раствора. Результаты приведены в Таблице 2.

Таблица 2

Хитозан (%) Кислота Основание Мутность Осмоляльность
(мОсмол/кг) Пр. 8 1,0 Молочная кислота Лактат натрия низкая 786 Пр. 9 1,0 Молочная кислота Глюконат калия низкая 402 Пр. 10 1,0 Молочная кислота Сукцинат натрия низкая 147 Пр. 11 1,0 Молочная кислота Сорбат калия низкая 246 Срав. 1 1,0 Молочная кислота NaOH высокая 148 Срав. 2 1,0 Молочная кислота NaOH высокая 172 Пр. 12 1,0 Глюконовая кислота Лактат натрия низкая 1223 Пр. 13 1,0 Глюконовая кислота Глюконат калия низкая 1588 Пр. 14 1,0 Глюконовая кислота Сукцинат натрия низкая 1102 Срав. 3 0,5 HCI (1M) NaOH Осадок Не определяли Срав. 4 0,5 HCI (1M) Сукцинат натрия высокая 311

Приведенные данные подтверждают тот факт, что использование слабой кислоты и слабого основания необходимо в способе по изобретению, так как сильная кислота или основание непригодны из-за того, что раствор оказывался слишком мутным (Срав. 1-4). Кроме того, результаты по осмоляльности показали, что молочная кислота (слабая кислота) и сукцинат или сорбат (слабые основания) особенно хорошо подходят для получения офтальмологического раствора, так как они позволяют достигать целевую осмоляльность 300 мОсмол/кг, соответствующая для офтальмологического применения.

Группа изобретений относится к области фармацевтики, а именно к способу получения водной композиции, стерилизованной путем нагрева и содержащей солюбилизированный хитозан и глицерин, где указанная композиция является прозрачным и вязким раствором с показателем pH от 6 до 7,5, причем указанный способ включает следующие стадии: (i) солюбилизацию хитозана со средней молекулярной массой от 10 до 250 кДа и степенью деацетилирования выше 60% в водном растворе слабой кислоты, имеющей карбоксильную группу, где мольное отношение карбоксильной группы (-COOH) указанной слабой кислоты к аминогруппе (-NH₂) указанного хитозана составляет от 1:0,9 до 1:1,1; (ii) добавление глицерина; (iii) доведение pH до 6-7,5 путем добавления водного раствора слабого основания; и (iv) стерилизацию паром. Также изобретение относится к фармацевтическим водным композициям стерилизованного хитозана. Группа изобретений обеспечивает получение прозрачных вязких композиций с рН 6-7,5 без образования агрегатов или осадка. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл., 12 пр.

1. Способ получения водной композиции, стерилизованной путем нагрева и содержащей солюбилизированный хитозан и глицерин, где указанная композиция является прозрачным и вязким раствором с показателем pH от 6 до 7,5, причем указанный способ включает следующие стадии:

(i) солюбилизацию хитозана, имеющего среднюю молекулярную массу в диапазоне от приблизительно 10 кДа до приблизительно 250 кДа и степень деацетилирования выше 60%, в водном растворе слабой кислоты, имеющей карбоксильную группу, где мольное отношение карбоксильной группы (-COOH) указанной слабой кислоты к аминогруппе (-NH₂) указанного хитозана составляет от 1:0,9 до 1:1,1;

(ii) добавление глицерина;

(iii) доведение показателя pH до величины в диапазоне от 6 до 7,5 путем добавления водного раствора слабого основания; и

(iv) стерилизацию паром;

с получением таким образом композиции, стерилизованной путем нагрева и содержащей солюбилизированный хитозан и глицерин, которая является прозрачным и вязким раствором с показателем pH от 6 до 7,5.

2. Способ по п. 1, в котором молярное отношение между карбоксильной группой (-COOH) и аминогруппой (-NH₂) на стадии (i) составляет приблизительно 1:1 или 1:1,05.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором указанной слабой кислотой является молочная кислота.

4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором слабое основание выбирают из сукцината натрия и сорбата калия.

5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором:

- на стадии (i) указанный хитозан присутствует в концентрации от 0,05 до 3% мас. и указанной слабой кислотой является молочная кислота в концентрации от 0,12 до 0,22% мас.,

- на стадии (ii) указанный глицерин присутствует в концентрации от 0,4 до 1% мас. и

- на стадии (iii) указанным слабым основанием является сукцинат натрия в концентрации от 1,0 до 1,7% мас.

6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором указанный хитозан на стадии (i) имеет среднюю молекулярную массу (ММ) в диапазоне от приблизительно 150 до приблизительно 180 кДа и степень деацетилирования (СД) от 60 мол. % до 75 мол. %.

7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором указанным хитозаном на стадии (i) является хитозан в аминной форме.

8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором указанным хитозаном на стадии (i) является хитозан грибкового происхождения, в частности хитозан из Agaricus bisporus.

9. Способ по пп. 1-8, в котором хитозан солюбилизируют на стадии (i) в водном растворе слабой кислоты, содержащем солюбилизированный пуллулан.

10. Водная прозрачная фармацевтическая композиция, стерилизованная путем нагрева и содержащая солюбилизированный хитозан и глицерин, полученная способом по любому из пп. 1-9 и дополнительно содержащая по меньшей мере один фармацевтически приемлемый носитель, растворитель или эксципиент.

11. Композиция по п. 10, в которой указанный хитозан имеет среднюю молекулярную массу (ММ) в диапазоне от приблизительно 150 до приблизительно 180 кДа и степень деацетилирования (СД) от 60 мол. % до 75 мол. %.

12. Композиция по любому из пп. 10-11, в которой указанный хитозан имеет грибковое происхождение, такое как из Agaricus bisporus.

13. Композиция по любому из пп. 10-12, в которой указанный хитозан присутствует в форме амина.

14. Композиция по любому из пп. 10-13, имеющая вязкость от 10 до 500 мПа•с.

15. Композиция по любому из пп. 10-14, имеющая осмоляльность от 150 до 350 мОсм/кг.

16. Композиция по любому из пп. 10-15, в которой указанная композиция характеризуется неньютоновским реологическим поведением, антибактериальной активностью и/или антилипазной активностью.

17. Композиция по любому из пп. 10-16, содержащая пуллулан.

18. Водная прозрачная фармацевтическая композиция, стерилизованная путем нагрева и содержащая нерастворимый в воде хитозан, солюбилизированный в слабой кислоте, имеющей карбоксильную группу, и глицерин, в которой указанный хитозан имеет среднюю молекулярную массу в диапазоне от приблизительно 150 до приблизительно 180 кДа и степень деацетилирования (СД) от 60 мол. % до 75 мол. %.

19. Водная композиция по п. 18, в которой указанной слабой кислотой является молочная кислота, глицерин присутствует в концентрации в диапазоне от приблизительно 0,2 до приблизительно 1% мас., в расчете на всю композицию, и композиция является офтальмологической композицией.

20. Композиция по п. 18 или 19, в которой указанный хитозан присутствует в форме амина и имеет грибковое происхождение, такое как из Agaricus bisporus.

21. Композиция по любому из пп. 16 - 20, имеющая вязкость от 10 до 500 мПа•с, осмоляльность от 150 до 350 мОсм/кг и характеризующаяся неньютоновским реологическим поведением, антибактериальной активностью и/или антилипазной активностью.

22. Композиция по любому из пп. 18-21, в которой указанный хитозан присутствует в концентрации в диапазоне от приблизительно 0,05 до приблизительно 3% мас.

23. Композиция по любому из пп. 18-22, дополнительно содержащая слабое основание, выбранное из сукцината натрия и сорбата калия.

24. Композиция по любому из пп. 18-23, содержащая молочную кислоту в концентрации от приблизительно 0,12 до 0,22% мас. и сукцинат натрия в концентрации от приблизительно 1,0 до приблизительно 1,7% мас.

25. Композиция по любому из пп. 18-24, дополнительно содержащая пуллулан.

26. Композиция по любому из пп. 16-25 для использования в профилактике и/или лечении синдрома сухих глаз, в частности сухих глаз с блефаритом, раздражения глаз, вызванного условиями окружающей среды или контактными линзами, сухого кератоконьюнктивита, синдрома Шёгрена, бактериальных инфекций на поверхности глаза или на близких передних структурах глаза.

27. Композиция по любому из пп. 10-25 для использования в качестве медикамента.

28. Композиция по любому из пп. 10-25, являющаяся внутрисуставной композицией.

29. Композиция по любому из пп. 10-25 для использования в профилактике и/или лечении артритной болезни или заболевания, выбранного из остеоартрита и псориатического артрита.