Цитокинсодержащая аэрозольная композиция

Цитокинсодержащая аэрозольная композиция

Реферат

Изобретение относится к области медицины, а именно к аэрозольным препаратам цитокинов, в частности интерферонов и интерлейкинов, которые могут использоваться для лечения вирусных и онкологических заболеваний.

В настоящее время одной из сложнейших проблем белоксодержащих медицинских препаратов является их нестабильность при хранении и применении. Подобно другим протеинам, цитокины подвергаются модификации и химическому разложению за счет протекания процессов протеолиза, окисления, дисульфидного обмена и т.д. Кроме того, на их биологическую активность негативно воздействуют такие факторы, связанные с их получением и применением, как агрегация, осаждение и адсорбция.

Для уменьшения потерь активности цитокинсодержащих препаратов в состав лекарственной формы, как правило, вводят различные стабилизирующие добавки. Так, известно использование в качестве стабилизаторов биологической активности цитокинов человеческого альбумина (ЕР 133767, 1984), сахаров - глюкозы, маннозы, галактозы, фруктозы, сахарозы и др. (ЕР 0133767, 1984), декстранов и гидроксиэтилкрахмала (ЕР 0150067, 1985), полиэтиленгликоля и гидроксиэтилцеллюлозы (ЕР 0152345, 1985), поликарбоновых кислот сополимеров метилметакрилата и малеиновой кислоты, Na-соли карбоксиметилцеллюлозы и ксилита (DE 3642223, 1988).

Однако использование этих добавок вызывает определенные проблемы, Так, применение человеческого альбумина (ЧСА), как стабилизатора лекарственных форм цитокинов, связано с необходимостью осуществления дополнительного контроля полученных лекарственных форм на отсутствие антигена гепатита и вируса СПИДа и ограничено недостаточностью сырья для его производства - донорской крови.

При использовании в качестве стабилизирующих веществ аминокислот или их производных в смеси с альбумином (ЕР 0082481, 1982; US 4496537, 1983) биологическая стабильность этой композиции сохранялась в достаточной степени только 6 месяцев. Кроме того данной композиции свойственны вышеперечисленные недостатки, связанные с применением ЧСА.

Известна композиция, содержащая интерферон-альфа2; ацетат токоферола, органическую кислоту и буферобразующие соли, обеспечивающие в водном растворе pH 7,4 (RU 2218934, 2001). Композиция обеспечивает сохранность интерферона при хранении, однако при аэрозолировании раствора, содержащего данную композицию, не удается получить мелкодисперсный стабильный аэрозоль, способный проникать достаточно далеко в дыхательные пути больного, что ограничивает возможность его применения.

В качестве добавок для препаратов ингибитора интерлейкина-1 используют неионные поверхностно-активные вещества, лимонную кислоту и цитрат натрия (RU 2126262, 1999), однако данные композиции используются, как правило, перорально или подкожно. Вводимые добавки обеспечивают устойчивость цитокина к перемешиванию, однако не позволяют получить стабильный мелкодисперсный аэрозоль.

В настоящее время исследования в области получения аэрозолей цитокинов, как правило, проводятся на основе изучения аэрозолей интерферонов. Так, известна композиция для решения данной задачи, содержащая в своем составе интерферон, полудан, полиоксидоний, метронидозол, витамины, противовоспалительные препараты и амиксин (RU 2002123272, 2002).

Недостатком композиции является сложный многокомпонентный состав, наличие в ее композиции большого числа биологически активных веществ, что может вызвать аллергические или иные побочные реакции у больного, а также невозможность хранить данный препарат длительное время из-за потери активности интерферона.

Известен препарат интерферона для аэрозольного применения, содержащий интерферон, хлористый натрий, тяжелую воду и вспомогательные вещества, который показал хорошее сохранение свойств при аэрозолировании (RU 2218913, 2001), однако он не подлежит длительному хранению.

Известен аэрозольный препарат, содержащий интерферон с антиоксидантом - трилоном Б и полимером-поливинилпирролидоном и/или полиэтиленоксидом, показывающий хорошие аэрозольные характеристики, однако он не может храниться длительное время в жидкой форме без существенной потери активности (RU 2156136, 2000).

Наиболее близкой по составу к заявляемому решению является интерферонсодержащая композиция, содержащая наряду с интерфероном частично гидролизованный декстран (полиглюкин), хлорид натрия и фосфатную смесь (компоненты фосфатного буферного раствора) (RU 2095081, 1997).

Однако данная смесь успешно хранится только в сухом виде и малопригодна для использования в жидких формах, что затрудняет его использование в клинической практике.

Задачей, решаемой авторами, являлось создание аэрозольного цитокинсодержащего препарата, который мог бы длительное время храниться в жидкой или сухой форме и обеспечивал высокие реологические характеристики и стабильность в аэрозольной форме, в частности мог бы использоваться в виде аэрозоля с размером капель менее 4 мкм, что позволило бы обеспечить его проникновение в нижние части дыхательной системы больного.

Было найдено, что сочетание указанных характеристик обеспечивает композиция, содержащая наряду с цитокином, декстраном, хлоридом натрия и фосфатной смесью, дополнительно альфа-токоферол ацетат, трилон Б, бензалконий хлорид и полисорбат при следующем соотношении ингредиентов:

цитокин	1×10-5-5×10-1 мг;
ацетат альфа-токоферола	0,05-0,1 мг/мл;
гидролизованный декстран	0,1-0,5 мг/мл;
бензалкония хлорид	0,1-0,2 мг/мл;
полисорбат	0,3-1,0 мг/мл;
натрия хлорид	50-100 мг/мл;
трилон Б	5-10 мг/мл;
раствор буферобразующих фосфатных солей	остальное.

В качестве цитокинов могут использоваться рекомбинантные интерфероны, интерлейкины или их рецепторные антагонисты. В качестве полисорбата используют полисорбат-80 или Твин-20, в качестве буферобразующих фосфатных солей - натрий гидрофосфат и натрий дигидрофосфат. Гидролизованный декстран (полиглюкин) представляет собой декстран со средней молекулярной массой 50000-70000 Д.

Основной особенностью заявляемой композиии являлось использование в ее составе сочетания ионных - бензалкония хлорид и неионных - полисорбат поверхностно-активных веществ, которые обеспечивают помещение молекул белка в сочетании с антиокислителем и иными вспомогательными веществами в «сетку» не позволяющую цитокину контактировать с внешней средой вне организма и изменять свою пространственную структуру. Выход за пределы указанного диапазона, как правило, ухудшает либо результаты по хранению препарата, либо реологические характеристики, что особенно важно при работе с супердисперсными аэрозолями.

Композицию получают следующим образом.

В 70% от необходимого объема воды для инъекций, нагретой до 60°С, в подходящую емкость (коническая колба подходящего объема) растворяют навеску полиглюкина необходимой массы. Затем раствор полиглюкина охлаждают до 25±5°С и вводят навески натрия фосфат двуосновного, натрия фосфат одноосновного моногидрата, трилона Б и натрия хлорида. Полученный раствор автоклавируют при 2 атм. и 110°С. После автоклавирования и охлаждения раствор переносят в ламинарный шкаф, охлаждают до комнатной температуры и продувают стерильным (после фильтра) азотом без погружения трубки с током азота непосредственно в раствор. Затем в полученную смесь добавляют раствор полисорбата, бензалкония хлорида и альфа-токоферола, перемешивают, после чего добавляют цитокин и воду для инъекций до необходимого объема, осторожно помешивая раствор для достижения гомогенности. При наличии соответствующих возможностей проводят стерилизующую фильтрацию подготовленного раствора в емкость, которая предварительно заполнена азотом. Затем дополнительно наслаивают азот в емкость с отфильтрованным раствором и разливают по флаконам с применением дозатора.

Результаты проведенных испытаний представлены в следующих примерах.

Пример 1. Влияние состава композиции исходного препарата (препарат для внутримышечного введения) на изменение активности интерферона - альфа-1 (ИНТ) при хранении в виде раствора при температуре +37°С. При этом за основу была взята композиция, содержащая интерферон-альфа2 1×10^-5-5×10^-1 мг; детергент неионный твин-80 - 0.0005 мг; детергент ионный бензалконий хлорид - 0.1 мг; полиглюкин от 0.5 мг; трилон Б - 6,7 мг; альфатокоферола ацетат - 0.05 мг; фосфатный буферный раствор - 31 мг; натрий хлористый - 80 мг; вода для инъекций - до 1 мл. На базе исходного состава осуществляли изменения содержания отдельных ингредиентов. Полученные результаты приведены в таблицах 1-4

Таблица 1
Влияния состава композиции при хранении препарата. Исходная активность 1.1×103 МЕ/мл, что соответствует 5.5×10-6 мг/мл
Детергент неионный твин-80, мг/мл	Полиглюкин, мг/мл	Альфа-токоферол, мг/мл	Активность ИНТ в начале хранения, МЕ/мл (мг/мл)	Активность ИНТ после 12 недель хранения, МЕ/мл	Сохранение активности ИНТ, %
0.05	0.1	0.05	1.1×103 (5.5×10-6)	0.95×106	86.3
0.1	1	0.5	1.1×103 (5.5х10-6)	0.86x106	78.2
0.5	0.5	0.05	1.1×103 (5.5×10-6)	0.98±106	89.1
0.01	0.1	0.5	1.1×103 (5.5×10-6)	0.97×106	88.2
0.1	1	0.1	1.1×103 (5.5×10-6)	0.94х106	85.5
нет	1	0.5	1.1×103 (5.5×10-6)	0.75×106	68.2
0.1	нет	0.1	1.1×103 (5.5×10-6)	0.68х106	61.8
0.5	0.5	Нет	1.1×103 (5.5×10-6)	0.57×106	51.8
5	1	0.05	1.1×103 (5.5×10-6)	0.88×106	80.0
0.1	10.0	0.05	1.1×103 (5.5×10-6)	0.83106	75.5

Таблица 2
Влияния состава композиции при хранении препарата. Исходная активность 1.1×108 МЕ/мл, что соответствует 0.55 мг/мл
Детергент неионный твин-80, мг/мл	Полиглюкин, мг/мл	Альфа-токоферол, мг/мл	Активность ИНТ в начале хранения, МЕ/мл (мг/мл)	Активность ИНТ после 12 недель хранения, МЕ/мл	Сохранение активности ИНТ, %
0.05	0.1	0.05	1.1×108 (5.5×10-1)	0.93×108	84.2
0.1	1	0.5	1.1×108 (5.5×10-1)	0.8×108	73.1
0.5	0.5	0.05	1.1×108 (5.5×10-1)	1.01×108	92.4
0.01	0.1	0.5	1.1×108 (5.5×10-1)	0.86×108	78.3
0.1	1	0.1	1.1×108 (5.5×10-1)	0.91×108	82.6
нет	1	0.5	1.1×108 (5.5×10-1)	0.66×108	59.8
0.1	нет	0.1	1.1×108 (5.5×10-1)	0.76×108	68.8
0.5	0.5	Нет	1.1×108 (5.5×10-1)	0.55×108	49.7
5	1	0.05	1.1×108 (5.5×10-1)	0.87×108	79.9
0.1	10.0	0.05	1.1×108 (5.5×10-1)	0.77×108	69.8

Таблица 3
Влияние хлорида натрия и ионного детергента в исходном препарате на изменение активности ИНТ при хранении в виде раствора при температуре +37°С.
Детергент ионный бензалконий хлорид, мг/мл	Натрий хлористый, мг/мл	Активность ИНТ в начале хранения, МЕ/мл (мг/мл)	Активность ИНТ после 12 недель хранения, МЕ/мл (мг/мл)	Сохранение активности ИНТ, %
0.05	1	1.1×103 (5.5×10-6)	1.24×103	112
0.5	5	1.1×103 (5.5×10-6)	1.32×103	120
0.05	5	1.1×103 (5.5×10-6)	1.22×103	111
5	1	1.1×103 (5.5×10-6)	1.34×103	122
Нет	5	1.1×103 (5.5×10-6)	0.64×103	58.2
0.05	Нет	1.1×103 (5.5×10-6)	0.23×103	20.9

Таблица 4
Влияние состава композиции препарата для аэрозольного применения на активность интерферона при хранении.
Состав композиции препарата	Результаты хранения
Активность ИНТ вначале хранения, МЕ/мл (мг/мл)	Полиглюкин,мг/мл	АТА,мг/мл	Трилон Б, мг/мл	Детергент неионный твин-80, мг/мл	pH	Активность ИНТ, МЕ/мл (мг/мл)	Степень сохранения активности, %
Хранение жидкой формы в течении 12 недель при +37°С
1.19×105 (5.9×10-4)	Нет	0.05	5	0.1	6.0	0.39×105	32.7
1.27×105 (6.3×10-4)	0.1	0.05	5	0.1	6.0	0.94×105	74.0
1.31×105 (6.5×10-4)	1	0.05	5	0.1	6.0	0.91×105	69.5
1.23×105 (6.1×10-4)	5	0.05	5	0.1	6.0	0.95×105	77.2
1.10×105 (5.5×10-4)	10	0.05	5	0.1	6.0	0.92×105	83.6
1.26×105 (6.4×10-4)	100	0.05	5	0.1	6.0	0.82×105	65.1
1.31×105 (6.5×10-4)	1	0.5	5	0.1	7.0	0.89×105	67.9
1.33×105 (6.6×10-4)	1	0.05	5	0.1	7.0	0.96×105	72.2
1.19×105 (5.9×10-4)	1	0.05	5	0.1	7.0	0.91×105	76.5
1.23×105 (6.1×10-4)	1	0.05	5	0.1	7.0	0.93×105	75.6
1.18×105 (5.9×10-4)	1	0.1	5	0.1	7.0	0.96×105	81.4
1.23×105 (6.1×10-4)	1	0.5	5	0.2	7.0	0.19×105	15.4
1.32×105 (6.6×10-4)	1	2.0	5	0.2	7.0	0.29×105	22.0
1.26×105 (6.3×10-4)	1	0.05	нет	0.2	7.5	1.09×105	86.5
1.15×105 (5.7×10-4)	1	0.05	1	0.2	7.5	0.97×105	84.3
1.05×105 (5.1×10-4)	1	0.05	2	0.2	7.5	0.88×105	83.8
1.08×105 (5.2×10-4)	1	0.05	4	0.2	7.5	0.79×105	73.1
1.24×105 (6.2×10-4)	1	0.05	8	0.2	7.5	0.89×105	71.8
1.26×105 (6.3×10-4)	1	0.05	12	0.4	7.5	1.05×105	83.3
1.25×105 (6.2×10-4)	1	0.05	16	0.4	7.5	1.01×105	80.8
1.14×105 (5.6×10-4)	1	0.05	20	0.4	7.5	0.71×105	62.3
1.18×105 (5.7×10-4)	1	0.05	5	0.1	7.5	1.05×105	89.0
1.25×105 (6.3×10-4)	1	0.05	5	0.2	7.5	1.03×105	82.4
1.26×105 (6.3×10-4)	1	0.05	5	2.0	7.5	0.78×105	61.9
1.29×105 (6.4×10-4)	1	0.05	5	0.1	5.0	1.09×105	84.5
1.38×105 (6.9×10-4)	1	0.05	5	0. 1	8.4	1.21×105	87.7

Полученные результаты свидетельствуют о хорошем сохранении свойств препарата при его хранении в жидкой форме и при аэрозолировании.

Пример 2. Изучение клинической эффективности аэрозольного препарата интерферона с добавлением бензалкония хлорида (БАХ) у больных с гриппом в остром периоде болезни (на 1-2 день от начала заболевания), средней степени тяжести, при отсутствии осложнений. Больной Ц. обратился с жалобами на общую слабость, озноб, мышечные и суставные боли, головную боль, заложенность носа, выделения из носа серозно-слизистого характера, повышенное потоотделение, чувство инородного тела в ротоглотке, сухой кашель.

Диагноз «грипп» на основании комплексного клинико-анамнестического обследования, включая эпидемические данные, тщательный сбор анамнеза на предмет отсутствия хронической патологии ЛОР-органов в виде хронических аллергических реакций на лекарственные препараты, данных ЛОР-осмотра.

При осмотре у больного интоксикация выражена умеренно, температура 38,5°С, ринит, фарингит, сухой мучительный кашель с болями за грудиной. Применение препарата аэрозольного интерферона начато в день обращения пациента по 1 дозе в каждую половину носа через каждые 2 часа, исключая время сна. Курс лечения составлял 5 дней.

Оценка клинической эффективности препарата осуществлялась на основании динамики наступления субъективного (исчезновения жалоб на недомогание, слабость, головной боли) и объективного улучшения (нормализация температуры, исчезновения катарального синдрома, определяемого при эндовидеоскопическом исследовании ЛОР-органов) улучшения состояния больных, отсутствия осложнений.

При применении аэрозольного интерферона у больного отмечено полное купирования лихорадки на второй день применения препарата. При этом у пациентов, получавших стандартную симптоматическую терапию, включающую применение НПВП (парацетамол по 0,5 г 1-3 раза в сутки), полное купирование лихорадки наблюдалось на четвертые - шестые сутки. Кроме того отмечено быстрое снижение явлений интоксикации, что проявлялось в исчезновении жалоб на головную боль, слабость, боль в мышцах и суставах на второй-третий день.

Это сопровождалось как отсутствием жалоб на заложенность носа и выделений из носа, так и данными передней риноскопии, при которой наблюдалось регрессирование гиперемии, отека слизистой носовой полости и отсутствие выделений в общих носовых ходах. При применении стандартной терапии эти симптомы держались значительно дольше - 5-8 дней.

Препарат переносился хорошо, побочных явлений, нежелательных эффектов и аллергических реакций, связанных с применением данного лекарственного средства, не наблюдалось.

Таким образом, наблюдалось существенное ускорение купирования всех основных симптомов гриппа.

Пример 3. Изучение клинической эффективности аэрозольного препарата интерлейкина-1 у больных с острыми респираторными вирусными инфекциями (ОРВИ) в остром периоде болезни (не позднее 2 дня от начала заболевания), при отсутствии осложнений. Больная Г., 28 лет обратилась в ЛОР-отделение с жалобами на озноб, головную боль, заложенность носа, выделения из носа серозно-слизистого характера, сухой кашель.

Диагноз ОРВИ поставлен на основании комплексного клинико-анамнестического обследования, включая эпидемические данные, тщательный сбор анамнеза на предмет отсутствия хронической патологии ЛОР-органов в виде хронических аллергических реакций на лекарственные препараты, данных ЛОР-осмотра. При осмотре у больной признаки умеренной интоксикация, температура 37,5°С, ринит.

Применение препарата аэрозольного рекомбинантного интерлейкина-1 бета человека (концентрация - 1 мкг/мл, детергент неионный твин-80 0.0005 мг; детергент ионный бензалконий хлорид - 0.1 мг; полиглюкин от 0.5 мг; трилон Б - 6,7 мг; альфа-токоферола ацетат - 0.05 мг; фосфатный буферный раствор - 31 мг; натрий хлористый - 80 мг; вода для инъекций - до 1 мл) начато в день обращения по 1 дозе в каждую половину носа через каждые 2 часа, исключая время сна. Курс лечения составлял 3 дня.

Оценка клинической эффективности препарата осуществлялась на основании динамики наступления субъективного улучшения состояния больных, отсутствия осложнений.

При применении аэрозольного ИЛ-1 у больной отмечено полное купирования лихорадки на третий день применения препарата. На 2-3 день лечения постепенно исчезли жалобы на недомогание, слабость, головную боль. Объективно при эндовидеоскопическом исследовании ЛОР-органов отмечено исчезновение катарального синдрома, регрессирование гиперемии, отека слизистой носовой полости и отсутствие выделений в общих носовых ходах. При этом у пациентов, получавших стандартную симптоматическую терапию, включающую применение НПВП (парацетамол по 0,5 1-3 раза в сутки), полное купирование лихорадки и исчезновение клинических проявлений ОРВИ наблюдалось на четвертые-шестые сутки.

Препарат переносился хорошо, побочных явлений, нежелательных эффектов и аллергических реакций, связанных с применением данного лекарственного средства, не наблюдалось.

Таким образом, наблюдалась выраженная тенденция к ускорению купирования всех основных симптомов ОРВИ.

Пример 4. Изучение специфической активности аэрозольных препаратов рецепторного антагониста интерлейкина-1 (РАИЛ) с добавлением бензалкония хлорида (БАХ) на модели острого легочного воспаления у мышей, вызванного механической пылью. Использовался препарат РАИЛ, полученный по методике примера 1, имеющий следующий состав: (концентрация - 1 мг/мл, детергент неионный твин-80 - 0.0005 мг: детергент ионный бензалконий хлорид - 0.1 мг; полиглюкин от 0.5 мг; трилон Б - 6,7 мг; альфа-токоферола ацетат - 0.05 мг; фосфатный буферный раствор - 31 мг; натрий хлористый - 80 мг вода для инъекций - до 1 мл). На модели острого легочного воспаления, вызываемого введением ультрадисперсного препарата железа Fe79, проводили исследование лечебной эффективности аэрозольного препарата на основе РАИЛ, содержащего добавки бензалкония хлорида и без него.

Через 10 мин после введения в легкие беспородных белых мышей металлической пыли проводили экспозицию животных с аэрозольными препаратами РАИЛ в дозе 100 мкг/мышь в течение 30 мин. Лечебное действие аэрозоля оценивали по степени снижения показателей воспаления, судя по изменениям общего количества клеток, относительного содержания (%) сегментоядерных нейтрофилов в бронхоальвеолярном лаваже (БАЛ), индекса люминол-зависимой хемилюминесценции (ЛЗХЛ) клеток БАЛ. Результаты исследования представлены в таблице 1. Средний диаметр частиц аэрозоля в случае композиции без БАХ составил 6,8 мкм, при использовании композиции с БАХ при аэрозолировании в тех же условиях - 3,8 мкм.

Таблица 5
Изменение общей клеточности (кл/мл БАЛ), количества зрелых нейтрофилов (%) и индекса ЛЗХЛ при лечении аэрозольным препаратом РАИЛ.
Показатель воспаления	Контроль	Воспаление	Композиция без БАХ	Композиция с БАХ
Кол-во кл. в БАЛ (×106), кл/мл	1,16±0,15	31,05±1,74	16,7±1,2*	10,4±1,0**
Нейтрофилы зрелые, %	3,8±1,7	32,8±11,4	21,4±10,7*	15,26±5,76*
ЛЗХЛ, индекс	1,1±0,1	3,7±1,7	3,4±0,3	2,3±0,2**
Примечания
*- Достоверное отличие от воспаления, Р<0,05
**- Достоверное отличие между Композициями с БАХ и без БАХ, Р<0,05

Таким образом, аэрозольный препарат РАИЛ обладает противовоспалительным действием в использованной модели легочного воспаления. Эффективность лечебного противовоспалительного действия аэрозольной формы возрастает при добавлении в состав препарата бензалкония хлорида, что может быть связано с улучшением показателей дисперсности препарата, приводящим к улучшению распределения в легких и более выраженному противовоспалительному действию.

1. Цитокинсодержащая аэрозольная композиция, содержащая цитокин, декстран, хлорид натрия, фосфатную смесь и иные вспомогательные вещества, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит альфа-токоферол ацетат, трилон Б, бензалконий хлорид и полисорбат при следующем соотношении ингредиентов:

цитокин	1·10-5-5·10-1 мг/мл
ацетат альфа-токоферола	0,05-0,1 мг/мл
гидролизованный декстран	0,1-0,5 мг/мл
бензалкония хлорид	0,1-0,2 мг/мл
полисорбат	0,3-1,0 мг/мл
натрия хлорид	50-100 мг/мл
трилон Б	5-10 мг/мл
раствор буферобразующих фосфатных солей	остальное

2. Цитокинсодержащая аэрозольная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве полисорбата она содержит полисорбат-80 или Твин-20.

3. Цитокинсодержащая аэрозольная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве буферобразующих фосфатных солей она содержит натрий гидрофосфат и натрий дигидрофосфат.

4. Цитокинсодержащая аэрозольная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве цитокина она содержит интерферон-альфа.

5. Цитокинсодержащая аэрозольная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве цитокина она содержит интерлейкин.

6. Цитокинсодержащая аэрозольная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве цитокина она содержит антагонист интерлейкина.