CZ20033363A3

CZ20033363A3 - Zvýšený farmakokinetický profil hydrofobních látek aplikovaných do dermis

Info

Publication number: CZ20033363A3
Application number: CZ20033363A
Authority: CZ
Inventors: Thomas C. Pinkerton
Original assignee: Pharmacia Corporation
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-09-15
Also published as: US20040028707A1; IL159025A0; EP1416915A1; ZA200308385B; KR20040022438A; EA200301309A1; WO2003002175A3; CA2450354A1; CN1723052A; WO2003002103A2; NO20035580D0; WO2003002175A8; PL365667A1; JP2005502613A; NO20035782L; BR0210665A; NO20035731L; EA006578B1; EA200301308A1; WO2003002103A3

Description

(57) Anotace:

Způsob systémového podávání hydrofobní látky savci. Způsob zahrnuje hydrofobní látky do dermis, čímž se dosáhne zlepšené systémové absorpce ve srovnání s absorpcí, které se dosáhne po aplikaci látky subkutaneálně podáním bolusu.

*

CO <

co

CO co co

CM

N o

4 444 4 444

4 4 4 4444 44 4 4·4,

444 444

444 44 4 44 ·

Zvýšený farmakokinetický profil hydrofobních látek aplikovaných do dermis

Oblast techniky

Vynález se týká aplikace látek do dermis, přesněji, způsobů, kompozic a prostředků pro aplikaci hydrofobních látek do dermis.Výsledkem této aplikace je systémová absorpce, která je lepší ve srovnání s absorpcí dosaženou po podkožní aplikaci.

Dosavadní stav techniky

Význam aplikace farmaceutických látek, jako jsou například diagnostická činidla nebo léčiva, takovým způsobem, který by zajistil dobrou absorpci a biologickou účinnost je již dlouho předmětem výzkumů. Biologická účinnost je závislá stejně tak na systémovém podávání látky, což se odrazí ve farmakokinetických parametrech, jako na účinku léčiva, což se odrazí ve farmakodynamických měřeních, (viz Cawello a kol., J. Clin. Pharmacol. 37: 65S - 69S, 1997; Wasan akol., Arch. Med. Res. 24: 395 -401, 1993; Ratain, Semin. Oncol. 19:

8-13, 1992).

Hydrofobní látky představují jistý problém, pokud se týče dosažení požadovaných biologických účinků, protože je obtížné připravit takové formulace pro podávání, které by umožnily významné rozšíření těchto látek do tukové tkáně a jejich uložení v této tkáni. (Steiner a kol., Drug Metab. Dispos. 19: 8 - 14, 1991; Xie akol., Drug Metab. Dispos. 19: 15 - 19, 1991; Hough a kol., Life Sci. 58: 119 - 122, 1996). V důsledku toho, vykazují často hydrofobní látky, po podání většinou konvenčními způsoby, pouze omezenou systémovou absorpci. Běžné systémové způsoby podávání zahrnují: podkožní, intramuskulámí nebo intravenózní podání. Všechny tyto způsoby podávání mohou být považovány za transdermální podávání, t. j. podávání látek přes kůži do místa pod kůží. Obvykle jsou pro transdemální podávání látek používány běžné jehly, ačkoli mohou být použity i jiné způsoby aplikace.

Anatomicky je vnější povrch těla tvořen dvěma hlavními vrstvami tkáně, vnější epidermis (pokožka) a pod ní ležící dermis (škára), jež dohromady tvoří kůži. (viz Physiology, Biochemistry, and Molecular Biology of the Skin, Second Edition, L.A. Goldsmith Ed., Oxford University Press, New York, 1991). Epidermis se dále dělí na pět vrstev, jejichž celková tloušťka se pohybuje od 75 pm do 150 pm. Pod epidermis leží dermis, jež je tvořena dvěma vrstvami, vrstva ležící blíže k povrchu se nazývá papilámí dermis a hlubší vrstva se nazývá retikulámí dermis. Papilámí dermis obsahuje obrovské množství krevních vlásečnic a lymfatického pletiva. Naproti tomu, retikulámí dermis je v podstatě bez buněk a vlásečnic a je tvořena pojivovou tkání, složenou z husté spleti kolagenních a elastenových vláken. Pod epidermis a dermis se • · · • · · · ·

• · • ·« nachází podkožní tkáň, také známá jako hypodermis, jež je tvořena pojivovou a tukovou tkání. Svalová tkáň leží pod touto podkožní tkání.

Jak již bylo zmíněno dříve, podkožní i svalová tkáň jsou běžně užívány jako místa pro podávání farmaceutických látek. Dermis je však zřídka cílem podávání látek, pravděpodobně alespoň z části proto, zeje obtížné přesné zacílení jehly do dermis. Kromě toho, ačkoli je dermis, zejména papilámí dermis, známa tím, že obsahuje velké množství krevních vlásečnic, nebyl dosud doceněn fakt, že by tento vysoký stupeň vaskularity mohl být využit k získání lepšího absorpčního profilu u hydrofobních látek ve srovnání s profilem, který je získáván po podkožní aplikaci. Je tomu tak možná proto, že léčiva tvořená malými molekulami se po aplikaci běžně rychle vstřebávají do podkožní tkáně, do níž je navíc mnohem jednodušší směrovat podávání léčiva než je tomu u dermis. Naproti tomu, hydrofobní látky a velké molekuly, jako jsou například proteiny, jsou po podkožním podání vstřebávány velmi těžko. Protože hydrofobní látky mají tendenci rozptýlit se v podkožní tukové tkáni, vstřebávání těchto látek do vaskulámího systému, bude pravděpodobně po podkožním podávání omezeno. (Walder, Immunopharmcol. Immunotoxicol. 13: 101 - 119, 1991). Velké proteiny jsou pravděpodobně po podkožním podání také pomalu absorbovány a stupeň a míra s jakou se látka vstřebává do organismu jsou často označována za vysoce variabilní a neúplné. (Porter a kol., Adv. Drug. Deliv. Rev. 50: 157 - 171, 2001). Kromě toho mohou hydrofobní proteiny vykazovat po podkožní aplikaci slabou absorpci, měřeno standardními farmakokinetickými parametry, ve srovnání s hodnotami, které byly získány u proteinů, které nejsou hydrofobní. (viz například Thomsen a kol., Pharmacol. Toxicol. 74: 351 - 358, 1994). Přesto však nebývají hydrofobní látky běžně aplikovány do dermis.

V literatuře existuje mnoho odkazů na takzvanou „intradermální“ aplikaci. Tyto publikace však často uvádějí termín „intradermální“ v jeho běžně používaném významu „intrakutánní“ tedy „uvnitř kůže“. Pak ovšem termín zahrnuje také podkožní tkáň. V odkazech je takzvaným „intradermálním“ zacílením injikované látky zamýšleno dosáhnout pouze lokálního podání látky a není podniknut žádný pokus dosáhnout systémové absorpce injikované látky.

Jeden takový postup pro lokální aplikaci látky je rutinně používán v Mantousově tuberculinovém testu. V tomto postupu je přečištěný proteinový derivát injikován pod mírným úhlem do povrchu kůže s použitím 27 nebo 30 ekvilibrační jehly, (Flynn a kol., Chest 106: 1463 - 5, 1994). Stupeň nepřesnosti při zacílení jehly může však způsobit některé nepravdivé negativní výsledky testu. Kromě toho, test zahrnuje lokalizovanou injekci, která má vyvolat odpověď v místě injekce a Mantouxův test není zaměřen na injekci látky do dermis z důvodu dosažení systémového rozšíření látky.

• 4 · • · · · ·

Obdobně jsou používány lokální „intradermální“ injekce anestetik pro zmírnění bolesti spojené s intravenózním podáváním pomocí katétru a šitím rány (viz například Criswell a kol., Anaesthesia 46: 691 - 692, 1991; Anderson a kol., Ann Emerg. Med. /9:519-522, 1990). Takové použití lokálních anestetických léčiv je však určeno pro působení v místě injekce a systémové rozšíření anestetického léčiva není v tomto případě dosaženo.

Některé publikace se zmiňují o „intradermální“ injekci. Jedna z těchto publikací informuje o srovnávací studii týkající se podkožní a „intradermální“ injekce. (Autret a kol., Therapie 46: 5 - 8, 1991). Testovanou farmaceutickou látkou byl kalcitonin, protein o molekulové hmotnosti přibližně 3 600, který je v injektabilní formě vysoce rozpustný ve vodě. Podobně, Bressolle a kol. zmiňuje podávání ve vodě rozpustné látky - ceftazidimu sodného „intradermální“ injekcí (Bressolle a kol., J. Pharm. Sci. 82: 1175 - 1178, 1993). Žádná z těchto prací neposkytuje jakékoli informace o absorpci hydrofobních látek v průběhu podávání do dermis.

Dále existuje v literatuře odkaz na prostředky pro „intradermální“ aplikaci léčiva. (U. S. patent č. 5997501 Gross a kol.). Injekce je indikována jako pomalá a injekční místo má být v nějaké oblasti pod epidermis, tj. rozhraní mezi epidermis a dermis nebo dovnitř dermis nebo do podkožní tkáně. Tento odkaz se týká pomalé infuze léčiva s pomocí určitého prostředku a není zde očekáváno žádné zlepšení systémové absorpce, ' s ohledem na farmakokinetickými parametry, oproti podkožní aplikaci. Je tomu tak proto, že při pomalé infuzi je limitujícím faktorem absorpce rychlost infuze a nikoli tkáňové absorpční bariéry. V takovém případě se dermální absorpce neočekává vyšší než podkožní absorpce.

Zůstává tedy stálá potřeba účinné metody a prostředků pro podávání hydrofobních látek takovým způsobem, pomocí nějž by bylo dosaženo rychlé a kompletní systémové absorpce sloučeniny.

Podstata vynálezu

Tento vynález poskytuje způsob podávání hydrofobních látek, který umožňuje zvýšenou absorpci ve srovnání s podáváním podkožním. Zvýšená absorpce je určena zvýšením v alespoň jednom farmakokinetickém nebo farmakodynamickém parametru. Způsob zahrnuje selektivní zacílení hydrofobních látek do dermis. Zacílení hydrofobní látky do dermis nebo do oblasti v těsné blízkosti dermis je takové, že absorpce probíhá především v dermis. Hydrofobní látka je s výhodou podána jako bolus, tj. v průběhu krátkého časového intervalu, přibližně 10 minut až 15 minut nebo kratším a výhodněji ve dvou minutách nebo i méně. Výsledkem takové aplikace ·· · ·· · • · · · 9 9 • · · · · 9 · · • · ·· · 9 · 9 9 999 9 do dermis je překvapivé zvýšení farmakokinetických a/nebo farmakodynamických hodnot ve srovnání s podkožní aplikací.

Vynález poskytuje v jednom příkladu provedení způsob systémového podávání látky savci. Savcem je výhodně člověk, ačkoli jsou ve vynálezu zahrnuta i domácí zvířata jako například kočky a psi, užitková zvířata jako například prasata a skot, exotická zvířata, jako jsou například zvířata chovaná v ZOO a podobně.

Pojem „hydrofobní“, užívaný v souvislosti s látkou aplikovanou do dermis nebo podkožní tkáně, znamená, že látka má tendenci přednostně se rozložit v lipofilních částech, které se nacházejí například v podkožní tukové tkáni, spíše než ve vodných mezibuněčných tekutinách. Hydrofobicita látky může být vyhodnocena standardními postupy, jako je například stanovení distribučního koeficientu olej-voda, výhodně distribučního koeficientu n-oktanol/voda (viz například Buchwald, Curr Med Chem 5: 353 - 380, 1998). Hodnoty jsou běžně vyjádřeny jako hydrofobicita nebo logaritmická hodnota koeficientu rozložení, logP, za vhodných fyziologických podmínek. Takové podmínky budou záviset na podmínkách cílové oblasti aplikace v savci, včetně teploty, pH, koncentrace apod.. Mohou být také vyhodnoceny logaritmické koeficienty rozložení oktanol-voda s použitím různých výpočetních programů, jako je například program vyvinutý Syracuse Research Corporation (Meylan a Howard, J. Pharm. &z. 54:83-92,1995).

Prahová hodnota logP_0Ct, která odpovídá rozložení v tukové tkáni, je v rozmezí 1,0 až 2,0, jak je uvedeno v Steiner a kol. pro sloučeniny barbiturátu (Steiner a kol., Drug Metabolism and Disposition 19: 8 - 14, 1991; viz zejména obr. 4). Tato hodnota byla také zjištěna u mnoha základních léčiv (Betschart a kol., Xenogiotica 18: 113 - 121, 1988; viz zejména obr. 2). Takové hydrofobní látky podle vynálezu mají prahovou hodnotu logP větší než 1,00, výhodně alespoň přibližně 1,5 nebo větší. Byl prokázán lineární vztah mezi absorpcí tukové tkáně a hodnotami logP až do 5 a vyššími pro některé sloučeniny (Betschart a kol., supra}. V některých příkladech provedení vynálezu je tedy požadováno, aby měly hydrofobní sloučeniny logP_oct větší než 1,5, tj. alespoň přibližně 2,0 nebo větší, alespoň přibližně 2,5 nebo větší, alespoň přibližně 3,0 nebo větší, alespoň přibližně 3,5 nebo větší, alespoň přibližně 4,0 nebo větší nebo alespoň přibližně 5,0 nebo větší.

Hydrofobní látky podle vynálezu mohou být léčiva o malých molekulách nebo diagnostické látky nebo velké molekuly, jako jsou například proteiny, polysacharidy nebo jiné polymerické sloučeniny. Hydrofobní látky podle vynálezu zahrnují neomezené příklady , jako jsou antikonvulzivní hydantoiny, kyseliny barbiturové, inhibitory HIV proteáz, antivirové nukleotidy, tricyklické dusík obsahující sloučeniny pro centrální nervovou soustavu a sexuální dysfunkce, stejně jako mnoho dalších hydrofobních látek. Vynález je zejména aplikovatelný na sloučeniny obsahující tricyklický dusík vhodné pro léčbu sexuálních dysfunkcí u mužů a žen, jak je popsáno v mezinárodní patentové přihlášce č. WO 00/40226. Sloučeniny této třídy byly dříve publikovány vU. S. patentové přihlášce č. 5273975 (obě přihlášky WO 00/40226 a U.S.

patentová přihláška č. 5273975 jsou zde celé zahrnuty v odkazech).

Sloučeniny mají obecný vzorec (I)

nebo jejich farmaceuticky přijatelné soli, kde

R',R² a R³ jsou stejné nebo rozdílné a jsou H, Ci - Ce alkyl (volitelně substituovatelný fenylem), C₃ - C₅ alkenyl nebo alkynyl nebo C₃ - Cio cykloalkyl, nebo kde R³ je jak bylo uvedeno dříve a R¹ a R² jsou cyklované s pojícím atomem N, takže tvoří pyrrolidinyl, piperidinyl, morfolinyl, 4-methylpiperazinyl nebo imidazolyl skupiny;

X is H, F, Cl, Br, I, OH, C_t - C₆ alkyl nebo alkoxy, CN, karboxamid, karboxyl nebo (Ci -Cď alkyl) karbonyl;

A je CH, CH₂, CHF, CHCI, CHBr, CHI, CHCH₃, CO, C=S, CSCH₃, C=NH, CNH₂, CNHCH₃, CNHCOOCH₃, CNHCN, SO₂nebo N;

B je CH, CH₂, CHF, CHC_b CHBr, CHI, C=O, N, NH nebo NCH₃ a n je 0 nebo 1; a D je CH, CH₂, CHF, CHC,, CHBr, CHI, CO, O, N, NH nebo NCH₃; s různými podmínkami, jak je uvedeno v WO 00/40226.

Výhodné sloučeniny pro použití ve způsobech podle vynálezu jsou uvedeny obecně nebo konkrétně ve dříve zmíněné U.S. patentové přihlášce ě. 5273975. Zvláště výhodné sloučeniny mají obecný vzorec (II)

(II), kde X je O nebo S.

Zvýšená systémová absorpce, která nastává díky aplikaci do dermis, může být měřena kterýmkoli z mnoha známých standardních farmakokinetikých a/nebo farmakodynamických parametrů, jako je například zvýšení biologické dostupnosti, snížení T_max, zvýšení C_max, snížení Tbg nebo podobně. Stupněm a mírou, s jakou je látka absorbována do systému, je míněno celkové množství podané dávky, které se dostane do krve. Je měřeno jako oblast pod křivkou, která je grafickým znázorněním závislosti koncentrace na čase, tj. AUC. Ačkoli biologická dostupnost zahrnuje teoreticky celkové množství látky, které se dostalo do krve v průběhu neomezeného časového období po podání dávky, prakticky se hodnota biologické dostupnosti měří v průběhu ohraničeného časového intervalu několika hodin po podání dávky, jako například přibližně 2 hodin, přibližně 4 hodin, přibližně 6 hodin, přibližně 8 hodin, přibližně 12 hodin, přibližně 14 hodin nebo přibližně 24 hodin po podání dávky nebo déle.

Výrazem „lag čas“ nebo Ti_ag se rozumí zpoždění mezi podáním sloučeniny a časem, kdy se objeví měřitelné nebo zjistitelné hladiny v krvi nebo plazmě. Ačkoli je T,_ag závislý na citlivosti testovací metody měření nebo detekce hladin látky v krvi nebo plazmě, zkrácení Ti_ag je nezávislé na testovací metodě, protože stejná testovací metoda se použije pro měření hladiny v krvi nebo plazmě za srovnatelných podmínek, a tak se prokáže snížení Ti_ag. Stejný systém testů se například použije pro srovnání hladin látek v krevní plazmě po podkožní aplikaci a po aplikaci látky do dermis. Kratší čas, za který je možno detekovat hladiny látky po aplikaci do dermis ve srovnání s podkožní aplikací, ukazuje na zvýšenou absorpci.

T_max je hodnota představující čas, za který je dosaženo maximální koncentrace sloučeniny v krvi a C_max je maximální koncentrace v krvi dosažená určitým dávkováním a metodou. Nástup účinku je závislý na T|_ag, T_max a C_max, každý z těchto parametrů má vliv na čas, nezbytný pro dosažení takové koncentrace v krvi (nebo cílové tkáni), která je nezbytná pro biologický účinek. T_max a Cmax může být určeno pomocí grafického vyjádření výsledků a často může poskytnout postačující informace pro srovnání dvou metod podávání sloučeniny. Číselné hodnoty však

• · · • · · · • · ···· ·· · • · · • · · · mohou být určeny přesněji pomocí analýzy s použitím kinetických modelů (jak bude popsáno dále) a/nebo postupů známých odborníkům v dané oblasti.

Aplikace do dermis může být provedena kterýmkoli ze širokého spektra prostředků, která tvoří kožní mikropóry takové, jaké mohou být vytvořeny například jakýmkoli pevným hrotem, elektromotorickou silou, tepelnou energií nebo plynnou balistikou. Tyto prostředky jsou zde zmiňovány jako porační prostředky, zejména mikroporační prostředky, nebo jako prostředky umožňující přístup do dermis. Aplikace probíhá s výhodou pomocí jedné nebo více dutých jehel, balistické injekce kapaliny nebo prášku bez jehly do ID prostoru, iontoforéza, elektroporace a přímé deponování kapaliny, pevné látky nebo jiných dávkových forem do kůže a podobně, jsou v rozsahu vynálezu, pokud je prostředkem vytvořena alespoň jedna kožní mikropóra.

Způsoby podle vynálezu mohou zahrnovat, v jednom příkladu provedení, selektivní aplikaci hydrofobní látky do dermis. Taková selektivní aplikace zahrnuje záměrné zacílení látky do dermis nebo do oblasti dermis, kde bude nebo je zajištěna nerušená absorpce ve srovnání s zacílením do jakékoli jiné oblastí kůže. Selektivní aplikací je možné částečně nebo zcela rozpoznat, zda látka byla aplikována skutečně do dermis. Aplikace látky do dermis má v tomto příkladu provedení za následek systémovou absorpci a výhodně zlepšení systémové absorpce. Tato zlepšená systémová absorpce může zahrnovat podstatně vyšší stupeň a míru s jakou se látka absorbuje do organismu a/nebo podstatně vyšší C_max á/nebo podstatně kratší T_max a/nebo podstatně kratší Ti_ag. V obměně tohoto provedení je aplikace zamýšlena pro dosažení systémové absorpce a výhodně zlepšení systémové absorpce. Tato selektivní aplikace pro získání zlepšené systémové absorpce může zahrnovat, v celku nebo z části, měření jednoho nebo více farmakokinetických parametrů, které prokazují toto zlepšení.

Mezi výhodami, které tento vynález poskytuje, může být tedy zmíněno nalezení nové mimostřevní cesty pro podávání hydrofobních látek, pomocí níž může být dosaženo systémového podání látky; poskytnutí způsobu aplikace, vhodného pro získání rychlého nástupu účinku hydrofobní látky; poskytnutí způsobů, vhodných pro získání opakovaného podávání bolusu, které napodobují pulsatilní, rychlé uvolňování přírodních hormonů; poskytnutí způsobů, které umožňují intermitentní a/nebo pulsatilní podávání hydrofobních hormonů nebo náhražek, což umožňuje vyhnout se jakékoli receptorové regulaci, která by mohla být vyvolána kontinuálními hladinami hormonů v krvi; poskytnutí modu podávání, pomocí nějž je dosaženo vysoké absorpce a biologické dostupnosti, což umožňuje použití méně aktivních léčiv, která jsou jednak levnější a jednak mají menší vedlejší účinky; poskytnutí způsobu podávání hydrofobní látky, pomocí nějž může být dosaženo vyšších hladin v krvi, než jsou hladiny dosažené podkožním podáváním, při stejném dávkování; poskytnutí způsobu podávání, který zvýší ♦ · · • · · · · · · • · · · · · · · · ··· ······· · ··· • · ··· ··· • · ·· · ·· · účinnost látky beze změny systémové eliminační rychlosti a beze změny farmakodynamických účinků; poskytnutí způsobu, který umožňuje vyhnout se a hromadění látky v lipofilních částech podkožní tkáně; poskytnutí způsobu, který je přístupný regulovanému dávkovému režimu, díky rychlé absorpci podávané látky; a poskytnutí způsobu podkožního podávání, kdy se, při aplikaci prostředkem s dutou jehlou, umisťuje látka rovnou do dermis, a předchází se tak metabolické degradaci a/nebo imunologické aktivitě, která se může objevit v epidermis.

Podle vynálezu bylo zjištěno, že podávání hydrofobní látky do dermis má za následek zlepšenou systémovou absorpci této látky.

Hydrofobní látka podle vynálezu má tendenci k nízké rozpustnosti ve vodě, nebo je ve vodě nerozpustná, ale je rozpustná v nepolárních rozpouštědlech. Hydrofobicita látky může být měřena standardními metodami jako je například, určení distribučního koeficientu olej-voda, s výhodou distribuční koeficientu «-oktanol/voda (viz například Buchwald, Curr Med Chem 5: 353 - 380, 1998). Distribuce olej-voda je poměr koncentrace sloučeniny v rozpouštědle, které se nachází v nepolární fázi nemísitelné s vodou, jako je například «-oktanol, ke koncentraci ve vodné fázi v kontaktu s fází rozpouštědla. Výsledky se běžně vyjadřují jako log hodnota koeficientu dělení, logP , za vhodných fyziologických podmínek. Takové podmínky budou záviset na kondici cílové oblasti pro podávání v savci včetně teploty, pH, koncentrace a podobně.

Pro látky, které jsou ionizovatelné jsou hodnocením pK hodnoty nebo záporný log disociační konstanty těchto látek a tyto hodnoty jsou občas určeny ve stejném čase, kdy je měřena hydrofobicita. Je tomu tak proto, že koeficient dělení je poměr koncentrace látky ve formě přirozené molekuly ve s vodou nemísitelném rozpouštědle ku její koncentraci ve vodné fázi. Je tedy důležité znát množství přítomných neutrálních druhů, a to může být dáno pK látky a pH vodného roztoku. pKa je záporný log rovnovážné konstanty kyseliny a pKb je záporný log rovnovážné konstanty baze. Z praktického hlediska je kyselina, mající pKa jedné nebo více jednotek větší než 7,4, tj. 8,4 nebo větší nebo báze mající pKb jedné nebo více jednotek menší než 7,4, tj. 6,4 nebo menší, převážně ve formě neutrální molekuly při fyziologickém pH 7,4 a tato neutrální forma bude podstatně dělena do olejové fáze v distribučním testu olej - voda.

Dalším faktorem, který ovlivní naměřenou hodnotu logP, kromě pH, je konkrétní nepolární rozpouštědlo použité v olejové fázi. Běžně je «-oktanol nepolární rozpouštědlo, protože tato látka má poměr uhlík : kyslík, který je podobný poměru tukového materiálu ve zvířecích tucích. Předpokládá se tedy, že koeficient dělení «-oktanolu odráží distribuci látky podávané subjektu do oblastí těla, které obsahují významné množství tukové tkáně.

Koeficient dělení látky může být měřen kterýmkoli z mnoha postupů, známých odborníkům v dané oblasti. Tyto postupy jsou pro ilustraci například: potenciometrické metody, ···· •· · ·· · ·· · · · · · · · • · · · · · · · · · • · · « ·*····· · «··« Λ ··♦······ ····· ··· ·· · jako je například PCA101 GlpKa⁽™^ zařízení (Sinus Analytical Instruments, Ltd, East Sussex, UK), které měří pKa i koeficient dělení, metody užívající filtrační sondy (Tomilinson, J.Pharm. Sci 71: 602 - 604, 1982); reverzní fáze HPLC postupy (viz například Válko a kol., Curr. Med. Chem. 8: 1137 - 1146, 2001), metody třepání zkumavkou, prediktivní metody (viz například Buchwald a kol., Curr. Med. Chem. 5: 353 - 380, 1998) a podobně.

Ukázalo se, že logP souvisí s rozpustností ve vodě podle následující rovnice (Hansch a kol., J. Org. Chem. 33: 347 - 350,1968):

logS_w = -1,34 logP_oct+ 0,99 kde logS_w je molámí rozpustnost a logP_oct je voda-olej koeficient dělení. S použitím této rovnice mohou být hodnoty pro logP_oct vypočítány z dat o rozpustnosti.

Hydrofobní látky podle vynálezu vykazují s výhodou «-oktanol-voda koeficient dělení alespoň přibližně 1,5 nebo větší, výhodněji alespoň přibližně 2,0 nebo větší a v některých příkladech provedení s výhodou alespoň přibližně 2,5 nebo větší, alespoň přibližně 3,0 nebo větší, alespoň přibližně 3,5 nebo větší nebo alespoň přibližně 4,0 nebo větší.

Ve vynálezu je zamýšleno, že hydrofobní látky, které mohou být dodány do dermis podle vynálezu, budou obsahovat farmaceuticky nebo biologický aktivní látky včetně diagnostických činidel, léčiv a dalších látek, které poskytují terapeutický nebo léčebný účinek, jako jsou například vitamíny.

Hydrofobní látky podle vynálezu mohou být léčiva s malými molekulami nebo diagnostická činidla nebo velké molekuly, jako jsou například proteiny, polysacharidy nebo jiné polymerické sloučeniny. Hydrofobní látky podle vynálezu zahrnují, ale nejsou omezeny na: antikonvulsní hydantoiny, kyselinu barbiturovou, inhibitory proteázy HIV, protivirové nukleozidy, inhibitory cyklooxygenázy, tricyklické dusíkaté sloučeniny pro centrální nervový systém a sexuální disfunkce, stejně jako mnoho dalších hydrofobních látek.

Vynález je zvláště dobře aplikovatelný na tricyklické dusíkaté sloučeniny obecného vzorce: (I)

Xφφφφ φφφ ·· · ·· φ • Φ Φ

Φ ΦΦΦ

Φ Φ ΦΦΦΦ

ΦΦ·

Φ Φ Φ

Φ ΦΦΦ t Φ ΦΦΦΦΦ

ΦΦΦ ΦΦ « nebo jejich farmaceuticky přijatelné soli, kde

R',R² a R³ jsou stejné nebo rozdílné a jsou H, Ci - C₆ alkyl (volitelně zaměnitelný fenylem), C₃ - C5 alkenyl nebo alkynyl nebo C₃ - C_w cykloalkyl nebo kde R³ je jak bylo uvedeno dříve a R¹ a R² jsou cyklizovány s připojeným atomem dusíku a tvoří pyrrolidinyl, piperidinyl, morfolinyl, 4-methylpiperazinyl nebo imidazolyl skupiny;

X je H, F, Cl, Br, I, OH, Ci - C₆ alkyl nebo álkoxy, CN, karboxamid, karboxyl nebo (Ci - Có alkyl)karbonyl;

A je CH, CH₂, CHF, CHCI, CHBr, CHI, CHCH₃, C=O, C=S, CSCH₃, C=NH, CNH₂, CNHCH₃, CNHCOOCHj, CNHCN, SO₂nebo N;

B je CH, CH₂, CHF, CHCI, CHBr, CHI, C=O, N, NH nebo NCH₃ a n je 0 nebo 1; a D je CH, CH₂, CHF, CHCI, CHBr, CHI, C=O, O, N, NH nebo NCH₃; za různých podmínek, jak je uvedeno v WO 00/40226.

Obzvláště výhodné sloučeniny mají obecný vzorec (II)

kde X je O (sumanirol) nebo S (sloučenina III) (viz WO 00/40226 a U.S. patent č. 5273975, které jsou zde celé zařazeny v dodatcích.) Zvláště výhodné jsou sloučeniny v sérii vhodné pro léčení sexuálních dysfunkcí, zejména (R)-5,6-dihydro-5-(methylamino)-4H-imidazo[4,5-z/]-quinolin-2(lH)-thion a farmaceuticky přijatelné soli stejně jako sumanirol, který je (R)-5,6-dihydro-5-(methylamino)-4H-imidazo[4,5-zy]-quinolin-2(lH)-on a farmaceuticky přijatelné soli.

Farmaceutická přijatelnost znamená takové vlastnosti, které určují vhodnost pro podávání subjektu, včetně požadavků vládních institucí, pacientovy akceptance a chemických a fyzikálních požadavků, které počítají s výrobou, stabilitou, stupněm a mírou do jaké je látka absorbována do organismu a podobně. Farmaceuticky přijatelné soli zahrnují soli následujících fl flflflfl flflfl flflfl • fl · · · · fl · fl • · flflflfl fl··· · flflfl··········· ·········

9 9 1) Ά 9 9 9 9 9 · kyselin: maleinová, metasulfonová, chlorovodíková, bromovodíková, sírová, fosforečná, dusičná, benzoová, citrónová, vinná, fumarová a podobně.

LogP (R)-5,6-dihydro-5-(methylamino)-4H-imidazo[4,5-zy]-quinolin-2(lH)-thionu byl určen na 1,62 s použitím logKow softwaru (Syracuse Research Corporation, North Syracuse, NY 13212; viz také Meylan a Howard, supra). Podle vynálezu se očekává, že tato sloučenina poskytne vyšší C_max hodnoty a kratší T_max hodnoty po aplikaci do dermis ve srovnání s hodnotami získanými po podkožní aplikaci.

Další hydrofobní látky podle vynálezu zahrnují, ale nejsou omezeny na: antikonvulzivní hydantoiny, kyselina barbiturová, inhibitory HIV proteázy, inhibitory cyklooxygenázy, antivirové nukleosidy a pinen a jeho deriváty, jak ukazuje tabulka 1 dále.

Tab.l: Hodnoty LogP hydrofobních látek

Sloučenina	LogS_w (mol/1)	Log Poct	Odkazy
ANTIKONVULZIVNÍ HYDANTOINY	Stella a kol.,
5,5-difenylhydantoin	-4,10	3,80	J. Pharm. Sci, 88'.
3-pentanoloxymethyl-5,5- difenylhydantoin	-4,68	4,23	775-79, 1999
3-oktanoloxymethyl-5,5- difenylhydantoin	-6,52	5,60
Anetol trithionan	-5,80	5,07
Ditiolethion	-2,48	2,59
5-fenyldithiolethion	-5,64	4,95
Dimethylthiolethion	-3,42	3,29
KYSELINY BARBITUROVÉ	Prankerd a kol., J. Pharm. 112'.
5,5-dimethylbarbiturová kyselina	-1,74	2,04	1 - 15,1994
5-Me-5-ethylbariturová kyselina	-1,23	1,66
5-Me-5-allylbarbiturová kyselina	-1,16	1,60
5-Me-5-fenylbarbiturová kyselina	-2,38	2,51
5-Me-5-(3-methylbut-2-enyl)barbiturová kyselina	-2,60	2,68
5,5-diethylbarbiturová kyselina	-1,40	1,78

e · · φ · ·

9 9 9 9

9 9 9

5-Et-5-iPr-barbiturová kyselina	-2,15	2,34
5-Et-5-allyl-barbiturová kyselina	-1,61	1,64
5-Et-5-fenyl-barbiturová kyselina	-2,32	2,47
5-Et-5-(3-methylbut-2-enyl)-barbiturová kyselina	-2,25	2,42
5,5-difenylbarbiturová kyselina	-4,20	3,87
5,5-di-iPr-barbiturová kyselina	-2,77	2,81
5-iPr-5-allyl-barbiturová kyselina	-1,71	2,01
5-iPr-5-(3-methylbut-2-enyl)-barbiturová kyselina	-2,59	2,67
5 -tBu-5 -(3 -methylbut-2-enyl)- -barbiturová kyselina	-3,55	3,39
5-diallyl-barbiturová kyselina	-2,08	2,29
5-allyl-5-fenylbarbiturová kyselina	-2,37	2,51
5-diethyl-2-thiobarbiturová kyselina	-2,17	2,36
5-Et-5-( 1 -methylbutyl)-2-thiobarbiturová kyselina	-3,68	3,49
5,5-(CH2)2-barbiturová kyselina	-1,89	2,15
5,5-(CH2)3-barbiturová kyselina	-1,66	1,98
5,5-(CH2)4-barbiturová kyselina	-2,35	3,97
5,5-(CH2)5-barbiturová kyselina	-3,06	3,02
5,5-(CH2)6-barbiturová kyselina	-3,17	3,10
5,5-(CH2)7-barbiturová kyselina	-2,98	2,96
5,5-(CH2)10-barbiturová kyselina	-4,59	4,16
5,5-(CH2)5-2-thiobarbiturová kyselina	-3,46	3,32
5,5-(CH2)l 1-barbiturová kyselina	-5,80	5,07
INHIBITORY HIV PROTEÁZY		Williams a kol.,
Didanosin	-0,90	1,48	Adv. Drug. Del.
Delavirdin	-4,76	4,29	Rev. 39: 211 -238,
Efavirenz	-4,57	4,15	1999
Indinavir	-3,94	3,68
Ritonavir	-5,16	4,52
Amprenavir	-4,00	3,72

* · · · · •9 9

	9 9 9 • 9 9 9 9 9 9	9 9 9 9 9 9 9	9 9 9 9 9 9 9
• 9	9 9 « ·	9	9 9

• · 9 «

Saquinavir	-4,33	3,97
N-(3 {(1R)-1 -[(6R)-4-hydroxy-2-oxo-6-	-8,00*	6,71	logP zjištěno
fenethyl-6-propyl-5,6-dihydro-2H-pyran-			s použitím SRC
3-yl]propyl}fenyl)-5-(trifluoromethyl)-2-			programu
pyridinsulfonamid			(Meylan a kol., J.Pharm.Sci.%4: 83-92, 1995)
ANTIVIROVÉ NUKLEOSIDY	Kristl,
N2-acethylacyklovir	-1,92	2,17	Med. Res. Rev. 7:
O-acethylacyklovir	-0,86	1,38	417-440,1999
N2,O-diacethylacyklovir	-2,70	2,75

PINEN A DERIVÁTY	Fichan a kol., J. Chem. Eng. Data 44: 773 - 777, 1999
čz-pinen	-3,66	3,47
R-pinen	-3,91	3,66
limonen	-3,41	3,28
myrcen	-3,58	X41
bomeol	-2,62	2,69
fenylalkohol	-2,27	2,43
pienoxid	-2,59	2,67
a-ionon	-3,06	3,02
karveol	-1,88	2,14
linalool	-2,00	2,23
a-terpineol	-1,91	2,16
karvon	-1,67	1,99
INHIBITORY CYKLOOXYGENÁZY	logP byl zjištěn s pomocí SRC programu (Meylan, a kol., J. Pharm. Sci. 84: 83 - 92, 1995)
celecoxib	-3,66*	3,47
valdecoxib	-2,59*	2,67
parecoxib	-3,16*	3,10

*logP_oct byl vypočten: logP_oct = (0,99 - logS_w)/l ,34, pokud nebyl určen jinak.

• · · ·

Farmakokinetický profil se bude pro jednotlivé sloučeniny měnit podle chemických vlastností sloučeniny. Například sloučeniny, které jsou tvořeny malými hydrofobními molekulami o molekulové hmotnosti ne větší než 1000 Daltonů budou vykazovat signifikantní změny ve srovnání s tradičními mimostřevními metodami aplikace, jako jsou například intramuskulární, podkožní nebo subdermální injekce. Sloučeniny, které jsou hydrofobní a relativně velké, o molekulové hmotnosti alespoň 1000 Daltonů a stejně tak větší sloučeniny o molekulové hmotnosti alespoň 2000 Daltonů, alespoň 4000 Daltonů, alespoň 10 000 Daltonů a větší, však budou vykazovat nej průkaznější změny oproti tradičním mimostřevním metodám aplikace, jako jsou například intramuskulární, podkožní nebo subdermální injekce.

Zlepšený absorpční profil je obzvláště zřetelný pro látky, které nejsou dobře absorbovány při podkožní aplikaci, jako jsou například: hydrofobní látky, a zejména hydrofobní makromolekuly. Makromolekuly, a zejména hydrofobní makromolekuly, obecně nejsou dobře absorbovány subkutaneálně, což může být způsobeno nejen pouze jejich velikostí v poměru k velikosti kapilárních pórů, ale také jejich pomalou difúzí skrze interstitium, kvůli jejich velikosti a hydrofobicitě. Je třeba si uvědomit, že hydrofobní makromolekuly mohou mít oddělené hydrofobní domény. Naproti tomu, malé molekuly, které jsou hydrofilní, jsou obecně dobře absorbovány při podkožní aplikaci, a je tedy možné, že po injekci do dermis nebude pozorováno žádné zlepšení absorpčního profilu ve srovnání s absorpcí po podkožní aplikaci.

Hydrofobní látky podle vynálezu mohou zahrnovat konjugáty, které jsou kovalentně spojené. Takové konjugáty mohou zahrnovat například, ale nejsou omezeny na: molekuly o vysoké nebo nízké molekulové hmotnosti konjugované s polyethylenglykolem (PEG) a jiné polymery (viz Veronese, Bíomaterials 22: 405 - 417, 2001). Kovalentní spojení PEG s proteinem může velmi zvýšit poločas přežití proteinu v krvi. Protein-protein konjugáty, například fuzní proteiny, jako jsou například: jednořetězcové Fv (sFv) konjugáty s efektorovými proteiny (viz Huston a kol, Int. Rev. Immunol 10: 195 - 217, 1993) spadají také do rozsahu vynálezu. Jednořetězcové Fv protilátky mohou také být konjugovány s malými molekulami, jako jsou například zobrazovací značky (viz například Begen a kol., Nat. Med. 2: 979 - 984, 1996) a tyto konjugáty jsou také v rozsahu vynálezu.

Pojem „zlepšená farmakokineze“ znamená, že je dosaženo zvýšení farmakokinetického profilu, měřeno například standardními farmakokinetickými parametry, jako je například čas, který uplyne od aplikace do dosažení maximální koncentrace v plazmě (T_max), velikost maximální koncentrace v plazmě (C_max) nebo čas, který uplyne od aplikace do chvíle, kdy se v krvi nebo v plazmě objeví minimální zjistitelná koncentrace (Ti_ag). Zvýšeným absorpčním profilem je míněno, že absorpce je zlepšená nebo větší, měřeno těmito farmakokinetickými

444 4 · • 4 · 9 4 · • · · 4 4 4

4 · 4 4 44» • 444444« 4444 • 4 4 4 · ·

4 4 φ 4 · parametry. Měření farmakokinetických parametrů a určování minimální účinné koncentrace jsou v dané oblasti rutinně prováděny. Získané hodnoty jsou považovány za zvýšené ve srovnání se standardní cestou podávání, jako je například: podkožní aplikace nebo intramuskulámí aplikace. Při tomto srovnání je výhodné, ačkoli ne naprosto nezbytné, aby do dermis a do vybrané oblasti, jako je například podkožní tkáň, byla aplikována stejná dávková jednotka, to znamená stejné množství a stejná koncentrace léčiva a také tentýž nosič. Aplikace do vybrané oblasti může být provedena rychlostí bolusu a/nebo může být látka aplikována stejnou rychlostí jako do dermis, ať už rychlostí bolusu nebo pomaleji, infuzí. Aplikace do vybrané oblasti rychlostí bolusu je výhodná pro dosažení srovnávaného zvýšení systémové absorpce, protože taková aplikace hydrofobní látky v bolusu do podkožní tkáně vykazuje sníženou rychlost systémové absorpce ve srovnání s absorpcí látek, které jsou hydrofilní nebo látek, které jsou méně hydrofobní než testovaná látka (viz například Fuji a kol., Exp. Anim. 48: 241 - 246, 1999). Zlepšení v systémové absorpci, které se odráží ve farmakokinetických parametrech, je tedy průkaznější po podání do dermis, ve srovnání s hodnotami naměřenými po podání bolusu do podkoží.

Srovnání může také být provedeno při stejné rychlosti aplikace, vyjádřeno v množství a objemu za jednotku času. Tedy například, aplikace určité farmaceutické látky do dermis v koncentraci 100 pg/ml a rychlostí 100 μΙ/min po dobu 5 minut může být s výhodu srovnána s aplikací stejné farmaceutické látky do podkožního prostoru ve stejné koncentraci 100 pg/ml a rychlostí 100 μΙ/min po dobu 5 minut.

Aplikací hydrofobní látky do dermis je míněno, že látka je umístěna takovým způsobem, aby snadno dosáhla papilámí dermis bohatě protkané krevními vlásečnicemi a byla rychle absorbována do krevního řečiště a/nebo lymfatických cév, aby byla systémově dostupná. Toho může být dosaženo zacílením látky do svrchnější oblasti dermis, tj. papilámí dermis nebo do svrchní části relativně méně vaskularizované retikulámí dermis, takže látka přímo difunduje do papilámí dermis.

Savčí kůže je tvořena dvěma vrstvami, jak bylo uvedeno dříve, konkrétně epidermis a dermis. Epidermis je tvořena pěti vrstvami: stratům comeum, stratům lucidum, stratům granulosum, stratům spinosum a stratům germinativum a dermis je tvořena dvěma vrstvami: svrchnější papilámí dermis a hlouběji uložená retikulámí dermis. Tloušťka dermis a epidermis je u lidí různá pro každého jednotlivce a mění se také podle lokality na těle. Bylo například publikováno, že tloušťka epidermis se mění od přibližně 40 pm do přibližně 90 pm a dermis sahá, měřeno od spodní epidermální vrstvy, do hloubky od méně než 1 mm v některých částech těla do 2 mm a až přibližně do 4 mm v jiných oblastech, podle publikace, která hodnoty uvádí. (Hwang a ko., Ann Plastic Surg 46: 327 - 331, 2001; Southwood, Plast. Reconstr. Surg 15: 4239 9··

- 429, 1955; Rushmer a kol., Science 154: 343- 348, 1966). Vynález zahrnuje, s ohledem na podávání člověku, aplikaci látky do dermis na kterémkoli požadovaném místě na těle. Hloubka zacílení látky bude tedy záviset na tloušťce dermis v požadovaném místě. Toto zacílení může být například do hloubky menší než 1 mm v některých případech abdominální kůže (Hwang a kol., supra) nebo až do hloubky přibližně 4 mm v některých případech kůže zad (Rushmer a kol., supra).

Pro většinu oblastí lidské kůže je výhodné, aby byla látka umístěna převážně do hloubky alespoň přibližně 0,3 mm, výhodněji alespoň přibližně 0,4 mm a nejlépe alespoň 0,5 mm až do hloubky ne více než přibližně 2,5 mm, výhodněji ne hlouběji než přibližně 2,0 mm a nejlépe ne hlouběji než přibližně 1,7 mm, protože pak je zajištěna rychlá absorpce makromolekulám! a/nebo hydrofobní látky. Zacílení látky převážně do větší hloubky a/nebo do hlubších částí retikulámí dermis má za následek pomalou absorpci látky v méně prokrvené retikulání dermis nebo v podkožní oblasti, v nichž obou je snížena absorpce makromolekulámích a/nebo hydrofobních látek. Řízená aplikace látky do dermis pod papilámí dermis do retikulámí dermis, ale dostatečně vysoko nad rozhraní mezi dermis a podkožní tkání, by měla umožnit účinnou migraci látky směrem k povrchu do neporušených krevních a lymfatických mikrovláseČnic (v papilámí dermis), kde může být pomocí těchto mikrovláseČnic absorbována do systémového oběhu, aniž by byla zadržována kteroukoli jinou částí kožní tkáně.

Vynález poskytuje způsob léčby podáváním hydrofobního léčiva nebo jiné látky člověku nebo zvířeti, pomocí přesného cílení do dermis, kam se léčivo nebo látka aplikuje pomocí kteréhokoli z mnoha prostředků, které zajišťují přístup do dermis. Podávání látek podle způsobu vynálezu vykazuje lepší farmakokinetické parametry a je klinicky účinnější ve srovnání s podáváním stejné látky podkožní injekcí, tj. podáním bolusu subkutaneálně.

Není rozhodující, kterého prostředku tvořícího mikropóry nebo prostředku zajišťujícího přístup do dermis je použito pro aplikaci do škáry podle vynálezu, pokud pronikne kůži subjektu do požadované cílové hloubky v dermis a neprojde skrze dermis až do podkožní tkáně. Ve většině případů pronikne prostředek kůží do hloubky přibližně 0,5 mm až 2 mm. Prostředky přístupu do dermis mohou zahrnovat konvenční injekční jehly, katétry nebo mikrojehly všech známých typů, použité buď jednotlivě, nebo současně v mnohonásobných skupinách. Prostředky přístupu do škáry mohou zahrnovat zařízení bez jehel, včetně balistických injekčních prostředků. Pojmem Jehla“ či „bez jehel“ jsou podle vynálezu míněny všechny prostředky podobné jehle, pojem „mikrojehly“ znamená podle vynálezu struktury menší než přibližně 30 jednotek, běžně přibližně 31-50 jednotek, přičemž jsou tyto struktury cylindrické. Necylindrické struktury

9 9

9 9 9

99999 9 • · · · ·

9 9

9 • «I · · označované pojmem mikrojehly, musí být srovnatelného průměru a zahrnují pyramidální, obdélníkový, oktagonální, klínový a další geometrické tvary.

Prostředky tvořící mikropóry nebo prostředky zajišťující přístup do dermis také zahrnují balistické fluidní injekční prostředky, prášek vstřelující prostředky, piezoelektrická, elektromotivní, elektromagnetická aplikační zařízení, plynem poháněná aplikační zařízení, která přímo pronikají kůží, aby umožnila přístup látky do cílové oblasti v dermální oblasti, nebo tuto látku do dermálního prostoru přímo aplikují. Cílová hloubka aplikace látky, pomocí prostředků zajišťujících přístup do škáry, může být řízena manuálně lékařem, nebo snebo bez pomoci indikačních prostředků, pro určení, zda bylo dosaženo požadované hloubky. S výhodou však má zařízení strukturální prostředky pro řízení pronikání kůží do požadované hloubky v dermis. Toho je nejčastěji docíleno prostředky rozšířené oblasti nebo hlavy spojené s držadlem do dermis pronikajících prostředků, které mohou nabývat formy nosného podkladu nebo destičky, do které jsou jehly připevněny. Délka mikrojehel, které souží jako prostředek pronikající do dermis je s výhodou menší než 2 mm. Mohu být užity ve vynálezu jako jednotlivé mikrojehly nebo sdružené do násobných mikrojehel v lineárních nebo dvourozměrných řadách, aby se zvýšila rychlost aplikace nebo množství látky aplikované v daném časovém úseku. Jehly mohou být vloženy do mnoha různých zařízení, jako jsou například držadla a pouzdra, které mohou také zajišťovat limit hloubky proniknutí. Prostředky pronikající do dermis podle vynálezu mohou také zahrnovat nádržky, které pojmou látku před tím, než je aplikována, nebo pumpy nebo jiné prostředky pro aplikaci léčiva nebo jiné látky pod tlakem. Případně může zařízení tvořící ryt pro prostředek, který ajišťuje přístup do dermis,připojeno externě k takovým přídavným komponentám.

Mikrojehly vhodné pro podávání do dermis mohou mít například velikost přibližně 250 mikronů na vnějším průměru a méně než 2mm nechráněné délky. Mikrojehly mohou být vyrobeny z oceli, jiných kovů, jako je například měď, nikl, titan nebo jejich směsi, silikonu, keramitu, umělé hmoty, nebo z jakéhokoli vhodného materiálnu nebo jejich kombinace.

Farmakokinetických parametrů podobných jako u intravenózního podávání je možno dosáhnout aplikací látky do dermis v přímém kontaktu s krevními a lymfatickými vlásečnicemi papilámí dermis. Je třeba upozornit na to, že při použití pojmu „mikrovlásečnice“ nebo pojmu „kapilární pole dermis“ jsou vždy míněny jak krevní tak i lymfatické cévy v dermis.

Přestože nebylo podáno žádné teoretické vysvětlení mechanismu procesu, má se za to, že rychlá absorpce pozorovaná po aplikaci do dermis je dosažena díky husté spleti jak lymfatických tak krevních vlásečnic v dermis. Avšak samotná přítomnost krevní a lymfatické pleteně v dermis by neměla zvyšovat absorpci hydrofobních látek, protože látky mají tendenci rozložit se v oddílech lipofilní tkáně a zůstat zde, přičemž se sníží jejich schopnost být absorbovány. Pozorovaná zvýšená absorpce po podání hydrofobní látky do dermis může však být způsobena nedostatkem tukových buněk, a tedy podstatné lipofilních oddílů v dermis. Dalším faktem, který může přispívat k nečekanému zvýšení absorpce, které je dosaženo po aplikaci hydrofobních látek do dermis je pravděpodobně zvýšený průtok krve a propustnost kapilár vyvolaná injekcí do dermis. Je například známo, že aplikace vpichem do hloubky 3 mm způsobuje zvýšený průtok krve, přičemž se má za to, že je toto prokrvení nezávislé na bolestivé stimulaci a je způsobeno uvolněním histaminu z tkáně (Arildsson a kol., Microvascular Res. 59: 122 - 130, 2000). Uvedený předpoklad souhlasí stím, že při akutní zánětlivé odpovědi na zranění kůže bylo pozorováno okamžité zvýšení průtoku krve a propustnosti kapilár (viz Physiology, Biochemistry, a Molecular Biology of the Skin, Second Edition, L. AiGoldsmith, Ed., Oxford Univ. Press, Nex York, 1991, p 1060; Wilhelm, Rev. Can. Biol. 30: 153 - 172, 1971). Předpokládá se, že ve stejném okamžiku zvyšuje injekce do dermis intersticiální tlak. Je známo, že zvýšení intersticiálního tlaku z normálních hodnot přibližně -7 mmHg na přibližně +2 mmHg rozšíří lymfatické cévy a zvýší průtok lymfy (Skobe a kol., J. Investig. Dermatol. Symp. Proč. 5: 14-19, 2000). Má se tedy za to, že zvýšení intersticiálního tlaku vyvolané injekcí do dermis vyvolá zvýšení průtoku lymfy a zvýšenou absorpcí látky inj ikované do dermis.

Způsoby aplikace vhodné pro provedení vynálezu zahrnují jak podání bolusu tak infuzi léčiva a jiných látek do člověka nebo zvířete. Bolus je jedna dávka aplikovaná v jedné objemové jednotce v průběhu poměrně krátkého časového intervalu, s výhodou přibližně 10 minut nebo méně, výhodněji přibližně 2 minuty nebo méně. Aplikace podáním bolusu může být provedena pomocí prostředku vhodného pro proniknutí do dermis, které má také mechanismus pro vstříknutí látky do dermis, jako je například jehla nebo mikrojehla spojená se stříkačkou, která je poháněna pumpou. Případně mohou být jehla a stříkačka použity manuálně, přičemž je zapotřebí stlačovat píst po kontrolovanou dobu, která je běžně přibližně 2 minuty nebo méně.

Aplikace infuzi zahrnuje podávání tekutiny vybranou rychlostí, která může být konstantní nebo se může měnit, které probíhá po relativně delší časový úsek, běžně delší než přibližně 10 minut. Pro aplikaci látky je prostředek umožňující proniknutí do dermis umístěn do dermis subjektu a poskytuje přímý cílený přístup do dermis a látka nebo látky jsou podávány do dermis, kde mohou přímo účinkovat lokálně, nebo mohou být absorbovány do krevního řečiště a odtud rozšířeny do celého systému. Prostředek pro proniknutí do kůže může být spojen s nádržkou obsahující látku nebo látky, jež mají být podány. Aplikace látky z nádržky do dermis může probíhat buď pasivně, bez použití vnějšího tlaku nebo jiných poháněčích prostředků, které by nutily látku nebo látky k pohybu a/nebo aktivně, s použitím tlaku nebo jiné metody. Příklady

• 9 · * 9 9 • · · · • · 9 9 9 9 9 výhodných tlak vyvíjejících zařízení zahrnují pumpy, stříkačky, membrány z pružného plastu, tlak plynu, piezoelektické, elektromotivní, elektromagnetické pumpování nebo talířové pružiny nebo lavéry nebo jejich kombinace. Je-li to zapotřebí, rychlost aplikace látky může být proměnlivě řízena tlak vytvářejícími zařízeními. Výsledkem toho je, že látka vniká do dermis a je absorbována v množství a rychlostí, jež jsou dostačující pro klinický účinek. Pojmem „klinické účinky“, pokud je použit je vynálezu, jsou míněny jak klinicky tak terapeutiky vhodné odpovědi na aplikaci látky nebo látek.

Hydrofobní látky podle vynálezu jsou ve formulaci vhodné pro podávání do dermis. Hydrofobní látky mohou být ve formě roztoku vnevodném nosiči, který je směsí vody a rozpouštědla. Nevodné nosiče a/nebo korospouštědla zahrnují cukry, a hydrofobní polymery o vysoké molekulové hmotnosti (viz například Yalkowsky, Solubility and Solubilization in Aqueous Media, Oxford University Press, New York, 1999). Příklady takových korozpouštědel, které však neomezují rozsah vynálezu, jsou etanol, propylenglykol, glycerin, sorbitol, polyethylenglykol 400, polyethylenglykol 4000, poloxamer 188, propylenkarbonát, polyvinylpyrolidon, dimethylizosorbit, N-methylpyrolidon a jejich kombinace. Mezi takovými formulacemi bude nosič pro hydrofobní látku obsahovat alespoň jedno korozpouštědlo v koncentraci přibližně 5 až 95 hmotn.%. Výhodné formulace budou obsahovat alespoň jedno korozpouštědlo v koncentraci alespoň přibližně 10 %, alespoň přibližně 20 %, alespoň přibližně 30 %, alespoň přibližně 40 až 50 hmotn.% nebo větší ve vodném médiu. Mohou být také použity směsi korozpouštědel.

Ve formulaci mohou být také obsažena povrchově aktivní činidla jako solubilizační činidla. Taková povrchově aktivní činidla mohou být anionová, kationová, zwitterionová nebo neiontová (viz například Yalkowisky, supra, str. 236 - 320). Příklady takových vhodných povrchově aktivních činidel, kterými ovšem není vynález omezen, jsou fosfolipidy, jako je například lecitin, benzalkoniumchlorid, benzetoniumchlorid, cethylpyridiniumchlorid, dioktylsulfosukcinát sodný, nonoxynol 9, nonoxynol 10, oktoxynol 9, poloxamery, polyoxyethylen (8), monoglyceridy a diglyceridy kyseliny kaprylové/kaprinové (např. Labrasol™ of Gattefossé), polyoxyethylen (35) ricinový olej, polyoxyethylen (20) cetostearyleter, polyoxyethylen (20) cetostearyleter, polyoxyethylen (40) hydrogenovaný ricinový olej, polyoxyethylen (10) oleyleter, polyoxyethylen (40) stearát, polysorbát 20, polysorbát 40, polysorbát 60, polysorbát 80 (např. Twen™ 80 ICI), propylenglykollaurát (např. Lauroglykol™ Gattefossé), larylsulfát sodný, sorbitan monolaurát, sorbitan monooleát, sorbitan monopalmitát, sorbitan monostearát, tyloxapol a jejich směsi.

···· 4 4 4 44 4 • · · » * · · · · « · 4 4 4 4 • « · · 4444 «4 4444·

Formulace obsahující povrchově aktivní činidla obsahují výhodně přibližně 1 hmotn.% nebo méně až 15 hmotn.% povrchově aktivního činidla. Výhodné koncentrace povrchově aktivního činidla jsou alespoň přibližně 2 hmotn.%, 3 hmotn.%, 4 hmotn.% až 5 hmotn.% .

Hydrofobní látka může také být ve formě nanočástic nebo nanokrystalů, jež jsou dispergovány nebo suspendovány ve vodném mediu. V takové formulaci je hydrofobní látka nanočástice, tj. má D₉₀ méně než přibližně lgm (D₉₀ je průměr takový, že 90% hmotnostních částic je ve svém nej delším rozměru menších než tento průměr) V takových formulacích mikročástic je hmotnost průměrně velké částice běžně přibližně 100 až 800 nm, například přibližně 150 až 600 nm nebo přibližně 200 až 400 nm. Nanočástice mohou také mít D25, velikost částic přibližně 450 až 1000 nm a výhodně přibližně 500 až 900 nm (D25 je takový průměr, že 25 % hmotnostních částic má ve svém nejdelším rozměru menší průměr než je tento). Farmaceutické kompozice obsahující kteroukoli z těchto formulací hydrofobní látky s nanočásticemi mohou být vhodné ve způsobech podle vynálezu.

Jsou známy mnohé postupy přípravy kompozic léčebných činidel s nanočásticemi. Některé z těchto postupů používají mechanické prostředky, jako je například mletí, pro zmenšení velikosti částic na nanovelikost a další vysrážejí částice o nanovelikosti z roztoku. Ilustrativní postupy jsou popsány v patentových přihláškách, které jsou citovány dále.

U.S. patentová přihláška č. 4826689, Violanto & Fischer. '

U.S. patentová přihláška č. 5145684, Liversidge a kol.,

U.S. patentová přihláška č. 5298262, Na & Rajagopalan.

U.S. patentová přihláška č. 5302401, Liversidge a kol.,

U.S. patentová přihláška č. 5336507, Na& Rajagopalan.

U.S. patentová přihláška č. 5340564, Illig & Sarpotdar.

U.S. patentová přihláška č. 5346702, Na & Rajagopalan.

U.S. patentová přihláška č. 5352459, Hollister a kol.,.

U.S. patentová přihláška č. 535456, Lovrecich.

U.S. patentová přihláška č. 5384124, Courteille a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5429824, June.

U.S. patentová přihláška č. 5503 723, Ruddy a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5510118, Bosch a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5518187, Bruč. a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5518 738, Eickhoff a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5534270, De Castro.

U.S. patentová přihláška č. 5536508, Canal a kol.

···«· · · ♦ ··· ♦ to to to ♦ · · · · • · · to « ♦ to · to · to · · · · ···· <· · ·*»·

U.S. patentová přihláška č. 5552160, Liversidge a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5560931, Eickhoff a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5560932, Bagchi a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5565188, Wong a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5569448, Wong a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5571536, Eickhoff a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5573783, Desieč. & Stetsko.

U.S. patentová přihláška č. 5580579, Ruddy a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5585108, Ruddy a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5587143, Wong.

U.S. patentová přihláška č. 5591456, Franson a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5622938, Wong.

U.S. patentová přihláška č. 5662883, Bagchi a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5665331, Bagchi a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5 718919, Ruddy a kol.

U.S. patentová přihláška č. 5 747001, Wiedmann a kol.

mezinárodní patentová přihláška č. WO 93/25190.

mezinárodní patentová přihláška č. WO 96/24336.

mezinárodní patentová přihláška č. WO 97/14407.

mezinárodní patentová přihláška č. WO 98/35666.

mezinárodní patentová přihláška č. WO 99/65469.

mezinárodní patentová přihláška č. WO 00/18374.

mezinárodní patentová přihláška č. WO 00/27369.

mezinárodní patentová přihláška č. WO 00/30615.

Každý odborník v dané oblasti může upravit zde popsané postupy pro přípravu hydrofobní látky v podobě nanočástic.

Ilustrativní příklady jsou popsány dále.

9 «99 9 9 9 · 9 • · 9

9999

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Tento příklad ilustruje zlepšenou systémovou absorpci (R)-5,6-dihydro-5-(methylamino)-4H-imidazo[4,5-ij]- chinolin-2(lH)-thionu po podání do dermis.

Pro sloučeninu (R)-5,6-dihydro-5-(methylamino)-4H-imidazo[4,5-ij]- chinolin-2(lH)-thion byla určena hodnota logP na 1,62 s použitím logKow softwaru (Syracuse Research Corporation, North Syracuse, NY 13212; viz také Meylan a Howard, supra). V souhlasu s vynálezem, vykazuje tato sloučenina vyšší hodnoty v plazmě a zlepšené farmakokinetické parametry při aplikaci do dermis oproti aplikaci do podkožní tkáně.

Použilo se šest čínských prasat o hmotnosti 20 kg až 25 kg. Roztoky (R)-5,6-dihydro-5-(methylamino)-4H-imidazo[4,5-ij]- chinolin-2(lH)-thionu se připravily v koncentracích 10 mg/ml při pH 5,5 v citrát/fosfát pufřu s dostatkem dextrózy pro dosažení izotonicity získaného (R)-5,6-dihydro-5-(methylamino)-4H-imidazo[4,5-ij]- chinolin-2(lH)-thionu následujícími postupy: (A) intravenózní bolus, (B) podkožní injekce a (C) injekce do dermis pomocí řady mikrojehel. Všech šest zvířat se použilo v plné křížové zkoušce, kde byla každému zvířeti podána dávka 1,0 mg všemi cestami aplikace v injekci o objemu 0,1 ml.

Intravenózní dávka se podala katetrem do ušních žil. Podkožní aplikace se provedla standardní 0,5 palcovou, 30 jednotek velkou jehlou. Aplikace do dermis se provedla řadou tří mikrojehel, jež se sestávala ze tří 34 jednotek velkých jehel se 7 mm intervaly a 1 mm hloubkou do pravého boku zvířete mezi žebemí koš a zadní nohou. Podkožní a intravenózní aplikace se provedly vteřinovou manuální injekcí. Aplikace do dermis se provedla rychlostí 90 μΐ/min pomocí sříkačkové pumpy.

Studovaná zkouška byla plně křížová, takže na každém zvířeti se provedla intravenózní, podkožní a dermální aplikace. Každé zvíře prodělalo tři léčby v průběhu dvou týdnů s minimální dobou vyhasínání 2 dny mezi dalšími dávkami. Dávkování bylo provedeno podle rozvrhu, který je uveden dále v tabulce 2.

• · fc · fcfc fc fc · fc fc fc · fc fcfc· • fcfcfcfc fcfcfcfc fc·· fcfcfcfc··· fc · fc fc

Tabulka 2. Rozvrh dávkování

Zvíře	týden 1	týden 2	týden 3	týden 4	týden 5
	dávka 1	dávka 2	dávka 3	dávka 4	dávka 5	dávka 6	dávka 7	dávka 8	dávka 9
1	IV	ID	SC
2	ID	SC	IV
3				SC	IV	ID
				IV	ID	SC
							ID	SC	IV
							SC	IC	ID

IV představuje intravenózní aplikaci, SC představuje podkožní aplikaci a ID představuje podávání do dermis.

Krevní vzorky se získaly ze vstupního otvoru v duté žíle těsně před dávkováním a 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60 minut a 2, 3, 4, 6, 8, 10, 14 a 24 hodin po aplikaci. Měření času bylo pro každou metodu započato v okamžiku dokončení injekce. Venózní vzorky se shromáždily do EDTA obsahující vakuované tuby, odstřeďované při přibližně 1000 g po dobu 10 minut při teplotě 4 °C. Po centrifugaci se vrstva plazmy přemístila do plastových zásobních ampulek a uskladnila zmrzlá při teplotě -70 °C do doby analýzy.

Analýza vzorků prasečí plazmy se provedla pomocí HPLC analýzy. Výsledky jsou uvedeny dále v tabulce 3.

• * · φφφ φ φ

Tabulka 3. Koncentrace (R)-5,6-dihydro-5-(methylamino)-4H-imidazo[4,5-ij]-chinolin-2(lH)-thionu v plazmě (ng/ml) po aplikaci různými cestami do čínských prasat.

φφ φ φ · · • φφφ φ φφφφφ φ φφφ φ φ φ φφ φ φ φ φ φ φφφ φ φφφφφ • φ φ φ φ ·

Čas	IV*	ID	SC
	průměr	SD	průměr	SD	průměr	SD
5 min	29,8	7,0	24,8	12,4	10,0	2,2
10 min	20,5	4,5	22,5	9,0	15,3	3,0
15 min	18,5	4,2	16,4	6,2	16,0	1,7
20 min	15,3	2,2	18,0	6,6	14,5	1,8
30 min	13,1	2,4	14,0	2,4	14,0	0,9
45 min	10,7	2,3	9,9	2,7	9,9	3,1
1 hod	9,1	1,5	9,0	1,6	8,9	1,4
2 hod	6,7	1,4	5,7	1,9	5,6	1,4
3 hod	2,8	2,6	4,2	1,5 .	4,1	2,0
4 hod	1,6	1,5	3,6	1,4	2,2	1,9
6 hod	2,6	4,1	0,4	1,0	1,6	3,3
8 hod	0	0	0	0	0,6	1,6
10 hod	0	0	0	0	0	0
14 hod	0	0	0	0	0	0
24 hod	0	0	0	0	0	0

*Léčivo bylo podáno intravenózně (IV), subkutaneálně (SC) a do dermis (ID).

Intravenózní dávka byla podána do 1,0 mg dávkové podskupiny do ušních žil

Jak je ukázáno v tabulce 3, aplikace do dermis má tendenci vytvářet vyšší hladiny léčiva v plazmě, než jaké vznikají po podkožní aplikaci. Analýza dat pomocí testu heterogenity regrese ukázala, že hodnoty získané po podávání do dermis a intravenózně se od sebe vzájemně nelišily, ale byly odlišné od hodnot získaných po podkožní aplikaci.

• φ • · φ φφφφφ • · ·· φ φφ φ φ φ φ • φφφ φ φ φφφφ • φ φ φ φ φ

Farmakokinetické parametry byly určeny s použitím Watson Drug Metabolism Laboratory Information Management Systém, verze 6.2.0.02 (Innaphase Corp., Philadelphia, PA). Určené parametry byly minimální koncentrace v plazmě, C_max, čas do maximální koncentrace v plazmě Tmax, plocha pod křivkou odhadnuta na t = nekonečno, T_max a poločas pro snižování koncentrace v plazmě, Tj/₂.

Farmakokinetické parametry jsou ukázány v tabulce 4 dále:

Tabulka 4. Průměrné farmakokinetické parametry (+ standardní odchylka) (R)-5,6-dihydro-5-(methylamino)-4H-imidazo[4,5-ij]- chinolin-2(lH)-thionu po podání různými způsoby čínským prasatům.

Parametr	1,0 mg dávka
IV (n = 6)	ED(n = 6)	SC (n = 6)
Dávka (pg/kg)	40,9 (3,2)	41,3 (3,9)	40,3 (3,4)
C_max (ng/ml)	29,8 (7,0)	26,7 (10,2)	16,9 (2,6)
T_max (hod)	0,083 (0,000)	0,139 (0,101)	0,222 (0,068)
AUC(o-) (ng* hod/ml)	32,4 (8,2)	33,6 (9,0)	32,1 (9,2)
Ti_/2(hod)	1,45 (0,38)	1,61 (0,70)	1,5 (0,53)

“Léčivo bylo podáno intravenózně (IV), subkutaneálně (SC) a aplikací do dermis (ID).

Jak ukazuje tabulka, hodnoty C_max byly trvale větší a hodnoty T_maxbyly trvale menší po aplikaci do dermis než hodnoty pro stejné parametry získané po podkožní aplikaci hydrofobní látky, (R)-5,6-dihydro-5-(methylamino)-4H-imidazo[4,5-ij]- chinolin-2(ÍH)-thionu.

Protože ve dříve zmíněných způsobech a kompozicích by mohlo být provedeno mnoho změn, aniž by došlo k odchýlení od myšlenky vynálezu, považujeme výše uvedené příklady pouze za ilustrativní a vynález jimi není omezen.

Všechny odkazy citované ve vynálezu jsou zde zařazeny v dodatcích. Diskuse zde zařazených odkazů má pouze shrnovat tvrzení uvedená jejich autory. Žádný znak tohoto vynálezu však nebyl dosud uveden ve stavu techniky.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Použití hydrofobní látky pro přípravu léčiva k aplikaci do dermis savce, vyznačující se tím, že po aplikaci hydrofobní látky dojde ke zlepšení systémové absorpce ve srovnání s absorpcí po aplikaci látky subkutánně injekcí bolusu.
2. Prostředek pro aplikaci hydrofobní látky savci, vyznačující se tím, že prostředek upraven pro aplikaci hydrofobní látky do dermis pro zajištění systémové absorpce hydrofobní látky, kde prostředek je elektroporační injekční systém nebo termální porační injekční systém.
3. Kit pro aplikaci hydrofobní látky savci obsahující hydrofobní látku, vyznačující se tím, že po aplikaci hydrofobní látky do dermis dojde ke zlepšení systémové absorpce ve srovnání s absorpcí po injekci hydrofobní látky subkutánně.
4. Kit podle nároku 3, vyznačující se tím, že dále obsahuje prostředek pro aplikaci hydrofobní látky savci, kde je prostředek upraven pro aplikaci hydrofobní látky do dermis pro zajištění systémové absorpce hydrofobní látky, kde prostředek je elektroporační injekční systém nebo termální porační injekční systém.
5. Použití, zařízení nebo kit podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že aplikace se provádí injekcí bolusu.
6. Použití, prostředek nebo kit podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že nejméně jeden farmakokinetický parametr je u savce zlepšený, kde zlepšený farmakokinetický parametr je vybrán ze skupiny sestávající z biologické dostupnosti hydrofobní látky, snížení T_max, zvýšení C_max a snížení Ti_ag.
7. Použití, prostředek nebo kit podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že aplikace hydrofobní látky savci zahrnuje proniknutí hydrofobní látky přes mikropóry • · · · pokožky vytvořené kterýmkoli pevným hrotem, elektromotorickou silou, termální energií nebo plynovou balistikou.

• 9 9 9 9

9 9999
8. Použití, prostředek nebo kit podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že aplikace hydrofobní látky savci zahrnuje aplikaci hydrofobní látky pomocí sady mikrojehel.
9. Použití, prostředek nebo kit podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že aplikace hydrofobní látky savci se provádí pomocí infuzní pumpy, piezoelektrické pumpy, elektromotorické pumpy, elektromagnetické pumpy, talířové pružiny, iontoforézy nebo sonoforézy.
10. Použití, prostředek nebo kit podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že hydrofobní látka má logP vyšší než 1,5.
11. Použití, prostředek nebo kit podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že hydrofobní látka je vybrána ze skupiny sestávající z (R)-5,6-dihydro-5-(methylamino)-4H-imidazo[4,5-ij]-chinolin-2(lH)-thionu, N-(3{(lR)-l-[(6R)-4-hydroxy-2-oxo-6-fenethyl-6-propyl-5,6-dihydro-2H-pyran-3 -yljpropyl} fenyl)-5 -(trifluormethyl)-2-pyridinsulfonamidu, epirubicinu, valdecoxibu, celecoxibu a parecoxibu.
12. Použití, prostředek nebo kit podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že hydrofobní látka obsahuje protein.
13. Použití, prostředek nebo kit podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že hydrofobní látka je vybrána ze skupiny sestávající z PEG-proteinového konjugátu a sF_v-proteinového konjugátu.
14. Použití, prostředek nebo kit podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že hydrofobní látka je ve formě nanočástic nebo nanokrystalů.