ES2428030T5 - Formulación de lisinato de aztreonam inhalable para el tratamiento y la prevención de infecciones pulmonares bacterianas - Google Patents

Description

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DESCRIPCION

Formulacion de lisinato de aztreonam inhalable para el tratamiento y la prevencion de infecciones pulmonares bacterianas

Antecedentes de la invencion Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a una nueva formulacion de lisinato de aztreonam inhalable, segura, no irritante y fisiologicamente compatible para el tratamiento de infecciones pulmonares bacterianas causadas por bacterias gram negativas tales como Escherichia coli, especies de enterobacterias, Klebsiella pneumoniae, K. oxytoca, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens, Haemophilus influenzae, Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans. En particular, la invencion se refiere a la formulacion de lisinato de aztreonam inhalable derivada de aztreonam a o p adecuada para el tratamiento y la profilaxis de infecciones pulmonares bacterianas cronicas y agudas, particularmente, las causadas por las bacterias gram negativas Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans y Pseudomonas aeruginosa resistente a multiples farmacos que son resistentes al tratamiento con otros antibioticos.

La formulacion de lisinato de aztreonam inhalable se administra como un aerosol o como un polvo seco inhalable. Para la administracion en aerosol, se disuelven de aproximadamente 1 a aproximadamente 250 mg de lisinato de aztreonam en aproximadamente 1 a aproximadamente 5 ml de solucion salina u otra solucion acuosa que tenga un pH entre 4,5 y 7,5, administrada en el espacio endobronquial del pulmon en un aerosol que tiene partfculas de diametro promedio de la mediana de masa predominantemente de entre 1 y 5 pm, usando un nebulizador capaz de atomizar la solucion de lisinato de aztreonam en partfculas de los tamanos requeridos. Una combinacion de la nueva formulacion con el nebulizador atomizante permite suministrar aproximadamente el 50 % de la dosis administrada de lisinato de aztreonam a las vfas respiratorias. Para la administracion de polvo inhalable seco, el lisinato de aztreonam se liofiliza, se muele o se seca por pulverizacion hasta tamanos de partfcula de aproximadamente entre 1 y 5 pm. La formulacion de polvo seco o un solido de lisinato de aztreonam reconstituido para la administracion en aerosol tienen una estabilidad de almacenamiento y un penodo de caducidad mayores.

La invencion se refiere ademas a un proceso para la fabricacion y la fabricacion a gran escala de lisinato de aztreonam a.

Antecedentes y divulgaciones relacionadas

Una amplia variedad de bacterias gram negativas provocan infecciones pulmonares graves. Muchas de estas bacterias son o se vuelven resistentes a antibioticos usados habitualmente o de especialidad, y requieren el tratamiento con nuevos tipos de antibioticos. Las infecciones pulmonares causadas por bacterias gram negativas son particularmente peligrosas para los pacientes que tienen respuestas inmunoprotectoras reducidas tales como, por ejemplo, pacientes con fibrosis qrnstica y VIH, pacientes con bronquiectasia o los que se someten a ventilacion mecanica.

La terapia actualmente aceptada para infecciones bacterianas graves del tracto respiratorio, particularmente para el tratamiento de la neumoma en pacientes con enfermedades subyacentes, incluye el tratamiento con diversos agentes antibacterianos intravenosos, frecuentemente usados en una combinacion de dos o tres vfas. La mayona de estos agentes no son adecuados, no estan disponibles o no estan aprobados por la FDA para la dosificacion oral o en aerosol. En algunos casos, la dosis oral o intravenosa sistemica eficaz requiere dosis que estan en el lfmite o son plenamente toxicas, evitando de este modo con frecuencia un uso de antibiotico perfectamente valido para el tratamiento de las infecciones pulmonares.

Asf pues, sena deseable tener disponibles otros modos de vfas de administracion de estos antibioticos que permitieran un suministro dirigido de menores cantidades del antibiotico en el espacio endobronquial de las vfas respiratorias para el tratamiento de estas infecciones bacterianas en lugar de administrar el antibiotico sistemicamente en grandes cantidades.

Ademas, los pacientes enfermos cronicos con frecuencia estan afectados por infecciones causadas por bacterias que son resistentes en gran medida a antibioticos usados de forma habitual o, tras un uso prolongado de cierto antibiotico, a menudo desarrollan una gran resistencia a tal antibiotico. Por ejemplo, la colonizacion pulmonar cronica con Pseudomonas aeruginosa en pacientes con fibrosis qrnstica es una causa principal de su alta mortalidad. Cuando se establece, la infeccion pulmonar cronica es muy diffcil, si no imposible, de erradicar. Mas del 60 % de los pacientes con fibrosis qrnstica estan colonizados con cepas bacterianas de Pseudomonas aeruginosa que son resistentes en gran medida a antibioticos habituales y de especialidad, tales como piperacilina, ticarcilina, meropenem, netilmicina y solamente un poco sensibles a azlocilina, ciprofloxacina, timentina y ceftazidima. Tambien se ha mostrado que muchas cepas desarrollan resistencia a tobramicina y a colistina, si se usan de forma continuada.

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Con frecuencia, despues de terapia prolongada con antibioticos, se desarrolla una superinfeccion con organismos intnnsecamente resistentes a antibioticos orales, intravenosos o inhalados en pacientes con fibrosis qmstica y otras infecciones pulmonares cronicas. Los cuatro organismos resistentes a farmacos mas comunes son Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans y Pseudomonas aeruginosa resistente a multiples farmacos.

Los pacientes con fibrosis qmstica infectados con Burkholderia cepacia tienen una mayor tasa de mortalidad que los pacientes con infecciones de Pseudomonas aeruginosa. En algunos pacientes con fibrosis qmstica, Burkholderia cepacia puede provocar una letalidad rapida, como se describe, por ejemplo en Am. J. Respir. Crit. Care Med., 160: 5, 1572-7 (1999).

El alto nivel de resistencia a antibioticos demostrado por la mayona de las cepas de Burkholderia cepacia limita gravemente las opciones terapeuticas para su tratamiento (Clinics Chest Med., 19: 473-86 (sept. 1998)). Ademas, a diferencia de Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia puede provocar una propagacion epidemica entre pacientes con fibrosis qmstica y, por lo tanto, cualquier paciente infectado con Burkholderia cepacia se afsla habitualmente de otros pacientes. Esto provoca gastos adicionales relacionados con el cuidado de estos pacientes y tambien puede ser psicologicamente devastador para el paciente. Ademas, la mayona de los centros de trasplante de pulmon no realizaran un trasplante de pulmon a pacientes infectados con Burkholderia cepacia (Clinics Chest Med., 19: 473-86 (sept. 1998)). Por lo tanto, la infeccion de Burkholderia cepacia con frecuencia se ve como una sentencia de muerte por los pacientes con fibrosis qmstica.

Burkholderia cepacia es habitualmente resistente a la administracion parenteral de diversos antibioticos, incluyendo lisinato de aztreonam, mostrando solamente el 5 % de los aislados sensibilidad a dicho tratamiento (Antimicrob. Agents Chemother, 34: 3, 487-8 (Mar. 1990)). Por lo tanto, sena ventajoso tener disponible tratamiento para las infecciones por Burkholderia cepacia.

Otras bacterias gram negativas intnnsecamente resistentes a la tobramicina tambien pueden complicar el cuidado del paciente con fibrosis qmstica. Estas bacterias incluyen Stenotrophomonas maltophilia y Alcaligenes xylosoxidans. La terapia de antibioticos de estas infecciones tambien suele ser ineficaz o conduce a la rapida aparicion de resistencia al farmaco. Por lo tanto, el tratamiento satisfactorio de todas estas infecciones requiere que las muestras de estos aislados se envfen a un laboratorio para la determinacion de la sinergia de antibioticos compleja de la terapia apropiada para cada paciente individual (Ped. Pulmon., S17: 118-119 (1998)). Por lo tanto, tambien sena ventajoso proporcionar una terapia para estas infecciones bacterianas poco comunes pero diffciles de tratar.

De igual manera, el desarrollo de infeccion por P. aeruginosa con cepas que son resistentes a, es decir, que tienen una alta concentracion inhibidora minima (CIM) para una mayona de antibioticos incluyendo la tobramicina, predice un deterioro de la funcion pulmonar y tambien puede descalificar al paciente para tomarle en consideracion para un trasplante de pulmon (Clinics Chest Med., 19: 535-554 (sept. 1998)).

Los tratamientos de antibioticos existentes para infecciones pulmonares por Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans y Pseudomonas aeruginosa resistente a multiples farmacos son ineficaces o conducen a un surgimiento rapido de resistencia a farmacos.

El aztreonam es un antibiotico sintetico que tiene una buena actividad biologica contra bacterias gram negativas, y su sal de arginina derivada de la forma beta ya se ha usado previamente para el tratamiento intravenoso de infecciones bacterianas. Sin embargo, su uso esta gravemente limitado debido a su baja eficacia que requiere la administracion de dosis intravenosas muy altas de entre 1.000 y 4.000 mg al dfa para tratar las infecciones causadas por bacterias gram negativas y tambien por la derivatizacion de su sal, que no es adecuada a efectos de inhalacion. Aunque sena un antibiotico de eleccion para el tratamiento complementario de pacientes tratados con tobramicina y otros antibioticos, tal tratamiento no es practico debido a las altas dosis requeridas y a la complicacion encontrada con la sal de arginina.

El aztreonam actualmente solo esta disponible como una sal de arginina. Se ha mostrado que la arginina es toxica para el pulmon y provoca irritacion del tejido pulmonar, inflamacion, broncoespamos y tos y, por lo tanto, no es adecuada para la administracion por aerosol. Por consiguiente, la sal de arginina de aztreonam no esta aprobada para su uso por inhalacion en Estados Unidos ni en ningun otro lugar. Sin embargo, como antibiotico para el tratamiento de infecciones pulmonares bacterianas causadas por bacterias gram negativas, el aztreonam podna convertirse en un farmaco de eleccion para tal tratamiento si se pudiera administrar por inhalacion a concentraciones terapeuticamente eficaces directamente en los pulmones y si los problemas relacionados con la arginina de aztreonam se pudieran resolver proporcionando un derivado de la sal diferente, mas seguro y fisiologicamente aceptable.

La administracion eficaz de aztreonam por inhalacion se complica mas por la falta de formulaciones seguras, fisiologicamente aceptables y estables para su uso por inhalacion. Aparte de la sal fisiologicamente aceptable, tal formulacion debe cumplir varios criterios tales como un cierto intervalo de tamano de partfculas inhalables, un cierto

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intervalo de pH y un cierto grado de salinidad. Cuando el aerosol contiene un gran numero de partroulas con un diametro promedio de la mediana de masa (DAMM) superior a 5 pm, estas se depositan en las vfas respiratorias superiores reduciendo la cantidad de antibiotico suministrado en el sitio de infeccion del espacio endobronquial de las vfas respiratorias. De forma similar, las condiciones altamente acidas y alcalinas, o hipotonicas o hipertonicas conducen a complicaciones respiratorias tales como broncoespasmos y tos, lo que evita la inhalacion del farmaco.

Es, por tanto, un objeto principal de la presente invencion proporcionar una formulacion de aztreonam inhalable adecuada para la administracion eficaz de aztreonam en el pulmon para el tratamiento de infecciones pulmonares gram negativas, especialmente las causadas por Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans y Pseudomonas aeruginosa resistente a multiples farmacos, proporcionando una formulacion segura, fisiologicamente aceptable y eficaz para inhalacion de una sal de lisinato de aztreonam concentrada pura, formulacion que contiene una concentracion suficiente pero no excesiva de aproximadamente 75 mg/ml de lisinato de aztreonam, formulacion que se puede administrar en aerosol eficazmente usando nebulizadores de inyeccion, ultrasonicos o de atomizacion, en una aerosol que tiene tamanos de partfcula dentro de un intervalo de 1 a 5 pm o administrarse como un polvo seco, que sea tanto bien tolerado por pacientes con fibrosis qmstica como por pacientes con funcion pulmonar alterada debido a infecciones, inflamacion u otra enfermedad subyacente. Es otro objeto de la presente invencion proporcionar un proceso para la fabricacion de lisinato de aztreonam a a partir de aztreonam a a gran escala.

El documento WO 03/035030 describe un kit para la preparacion de una composicion farmaceutica lfquida.

El documento WO 02/051356 describe aztreonam inhalable para el tratamiento y la prevencion de infecciones pulmonares bacterianas.

Resumen

La presente invencion proporciona un proceso para la preparacion de una formulacion en polvo seco inhalable de lisinato de aztreonam que consiste en lisinato de aztreonam, proceso que comprende las etapas de:

a) disolver la forma alfa de aztreonam en agua para formar una suspension;

b) valorar una solucion acuosa de lisina para formar lisinato de aztreonam en solucion; y

c) secar el lisinato de aztreonam de la solucion por liofilizacion o secado por pulverizacion; y donde el lisinato de aztreonam se muele, precipita, se seca por pulverizacion o se procesa de otro modo hasta obtenerse un tamano de partroula de 1 a 5 micrometros.

Se describe un metodo para el tratamiento de infecciones pulmonares causadas por bacterias gram negativas por inhalacion de lisinato de aztreonam en aerosol.

Tambien se describe un metodo para el tratamiento de infecciones pulmonares bacterianas causadas por bacterias gram negativas, comprendiendo dicho metodo la administracion de un lisinato de aztreonam puro concentrado inhalable en forma de un polvo seco o de un aerosol que contiene de aproximadamente 1 a aproximadamente 250 mg de lisinato de aztreonam, siendo dicho lisinato de aztreonam administrado en forma de un polvo seco inhalable o disuelto en de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 ml de una solucion administrable en aerosol de pH entre 4,5 y 7,5 que contiene del aproximadamente 0,1 al aproximadamente 0,9 % de cloruro u otro anion en el espacio endobronquial pulmonar de las vfas respiratorias de un paciente en necesidad del mismo mediante nebulizacion en un aerosol que tiene una diametro promedio de la mediana de masa de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 5 pm, una o varias veces al dfa, en general, hasta una dosis diaria de lisinato de aztreonam de 350 mg al dfa, pero en ningun caso, mas de 750 mg al dfa.

Se describe un metodo para el tratamiento de infecciones pulmonares bacterianas causadas por Escherichia coli, especies de enterobacterias, Klebsiella pneumoniae, K. oxytoca, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens, Haemophilus influenzae, Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans y Pseudomonas aeruginosa resistente a multiples farmacos usando una formulacion inhalable de lisinato de aztreonam administrada por inhalacion en el espacio endobronquial de las vfas respiratorias en forma de un polvo seco o de un aerosol.

Se describe una formulacion que comprende de aproximadamente 1 a aproximadamente 250 mg de lisinato de aztreonam en una solucion salina diluida que vana de una decima parte a la mitad de una solucion salina normal u otro disolvente acuoso que contenga cloruro u otro anion, donde dicha formulacion tiene un pH de entre 5,5 y 7,0 y se administra en aerosol en aproximadamente 1-5 ml de solucion, donde el aerosol tiene partroulas de DAMM predominantemente de entre 1 y 5 pm, donde dicha formulacion se nebuliza usando un nebulizador de inyeccion, de atomizacion, electronico o ultrasonico.

Se describe una formulacion en polvo seco que comprende de aproximadamente 1 a 200 mg de lisinato de aztreonam a, donde dicha formulacion se liofiliza, se muele, se seca por pulverizacion o se hace precipitar en un

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polvo fino que tiene partfculas con DAMM de entre 1 y 5 |im usado para la inhalacion del polvo seco administrado de una a cuatro veces al dfa sin superar los 750 mg diarios.

Se describe un proceso para la fabricacion de una solucion a granel o un lisinato de aztreonam a puro liofilizado que comprende aproximadamente 75 mg de aztreonam por 1 ml de disolvente.

El proceso de fabricacion se puede usar para la preparacion de lisinato de aztreonam a a partir de aztreonam a sin la necesidad de convertir el aztreonam a en aztreonam p, donde el lisinato de aztreonam a resultante tiene una mejor estabilidad, una mayor pureza y un mejor rendimiento.

Se describe un sistema de reconstitucion de dos partes que comprende un lisinato de aztreonam a en forma de polvo seco o liofilizado y un diluyente almacenados por separado hasta su uso.

Breve descripcion de las figuras

La Figura 1 es un esquema que ilustra los parametros de liofilizacion usados para la fabricacion de un lisinato de aztreonam a liofilizado.

La Figura 2 es un grafico que muestra el analisis de impurezas de soluciones a granel y liofilizados de aztreonam a preparados de acuerdo con el procedimiento de fabricacion I en comparacion con el acido libre de aztreonam expresado como un ingrediente farmaceutico activo (IFA).

La Figura 3 es un grafico que muestra el analisis de impurezas de soluciones a granel y liofilizados de aztreonam p preparados de acuerdo con el procedimiento de fabricacion I en comparacion con el acido libre de aztreonam expresado como un ingrediente farmaceutico activo (IFA).

La Figura 4 es un grafico que muestra el analisis de impurezas de soluciones a granel y liofilizados de aztreonam a preparados de acuerdo con el procedimiento de fabricacion II en comparacion con el acido libre de aztreonam expresado como un ingrediente farmaceutico activo (IFA).

La Figura 5 es un grafico que muestra el analisis de impurezas de soluciones a granel y liofilizados de aztreonam p preparados de acuerdo con el procedimiento de fabricacion II en comparacion con el acido libre de aztreonam expresado como un ingrediente farmaceutico activo (IFA).

La Figura 6 es un grafico que muestra el analisis de impurezas de soluciones a granel, liofilizados y liofilizados reconstituidos de aztreonam a preparados de acuerdo con el procedimiento de fabricacion II en comparacion con el acido libre de aztreonam expresado como un ingrediente farmaceutico activo (IFA).

La Figura 7 muestra la actividad del lisinato de aztreonam contra P. aeruginosa en ausencia (Figura 1A) o presencia (Figura 1B) de mucina gastrica de cerdo. Se anadio lisinato de aztreonam hasta proporcionar una concentracion final en los siguientes multiplos de la CIM: 0,0 (♦); 0,1 (□); 1,0 (■), y 10 (0). Figura 1A, sin mucina anadida; Figura 1B, mucina al 10 % anadida.

La Figura 8 muestra la actividad del lisinato de aztreonam contra P. aeruginosa en presencia o ausencia de esputo con fibrosis qrnstica (FQ). Se anadio lisinato de aztreonam hasta proporcionar una concentracion final en los siguientes multiplos de la CIM: 0,0 (♦); 0,1 (□); 1,0 (■), y 10 (0). Figura 2A, sin esputo anadido; Figura 2B, esputo al 1 % anadido.

La Figura 9 muestra la actividad de la tobramicina frente a P. aeruginosa en presencia o ausencia de mucina anadida. Se anadio tobramicina hasta proporcionar una concentracion final en los siguientes multiplos de la CIM: 0,0 (♦); 1,0 (□); y 10 (■). Figura 3A, sin mucina anadida; Figura 3B, mucina al 10 % anadida.

Definiciones

Como se usan en la presente memoria:

“DAMM” significa diametro promedio de la mediana de masa.

“Solucion salina normal” significa solucion en agua que contiene NaCl al 0, 9 % (p/v) .

“Solucion salina diluida” significa solucion salina normal que contiene NaCl al 0,9 % (p/v) diluido a su concentracion menor, del aproximadamente 0,1 % al aproximadamente 0,8 %.

“Mitad de una solucion salina normal” o “^ SN” significa solucion salina normal diluida hasta la mitad de su concentracion que contiene NaCl al 0,45 % (p/v).

“Un cuarto de una solucion salina normal” o “1/4 SN” significa solucion salina normal diluida hasta un cuarto de su concentracion que contiene NaCl al 0,225 % (p/v).

“Un decimo de una solucion salina normal” o “1/10 SN” significa solucion salina normal diluida hasta un decimo de su concentracion que contiene NaCl al 0,09 % (p/v).

“FQ” significa fibrosis qrnstica.

“Predominantemente” significa que incluye al menos el 70 %, pero preferentemente el 90 % de los tamanos de partfcula de entre 1 y 5 |im.

“Solucion fisiologicamente aceptable” significa una solucion salina diluida hasta entre 1/10 SN y 1 SN u otra solucion acuosa que comprende cloruro de aproximadamente 31 a aproximadamente 154 nM o una concentracion equivalente de bromo o yodo.

“Composicion” significa formulacion que contiene lisinato de aztreonam a o p que ademas contiene otros

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componentes tales como excipientes, diluyentes, soluciones isotonicas, tampones, etc.

“Formulacion” significa una composicion espedfica formulada para un uso espedfico tal como para la administracion en aerosol de solucion que contiene lisinato de aztreonam a o p o la nebulizacion de polvo seco. “Composicion de lisinato de aztreonam”, “formulacion de lisinato de aztreonam” o “lisinato de aztreonam” significa una composicion o una formulacion que comprende una cantidad indicada de sal de lisinato de aztreonam a o aztreonam p. Asf pues, si, por ejemplo, la dosis del lisinato de aztreonam comprende una cantidad molar de la base libre de aztreonam, esta contiene una cantidad molar multiplo de 1,8 de lisina. Se entendera que tanto el lisinato de aztreonam a como el lisinato de aztreonam p pretenden estar incluidos en la expresion "lisinato de aztreonam", a menos que se designe espedficamente bien como lisinato de aztreonam a o como lisinato de aztreonam p.

“Lisinato de aztreonam concentrado” significa lisinato de aztreonam a o p concentrado en una forma que permite la dilucion de, o mas de, 75 mg de aztreonam en 1 ml de diluyente.

“Forma alfa de aztreonam” o “aztreonam a” significa una configuracion estereoqmmica alfa de aztreonam. La forma alfa de aztreonam se distingue de la forma beta, gamma y delta de aztreonam. Cada forma parece tener diferentes propiedades ffsicas y qmmicas tales como, por ejemplo, estabilidad, punto de cristalizacion y curva de difraccion. Las diferencias entre estas dos formas se describen, por ejemplo, en la patente de EE.UU. N° 4.946.838. La sal de arginina de aztreonam alfa o beta se describen en la solicitud EP 0 297 580 B1. Las formas alfa, beta, gamma y delta de aztreonam y sus propiedades qmmicas y ffsicas se describen en la patente de EE.UU. N° 4826, 973.

“Composicion de lisinato de aztreonam a” o “formulacion de lisinato de aztreonam a” significa una composicion o una formulacion que comprende una cantidad indicada de sal de lisinato de aztreonam a. La composicion de lisinato de aztreonam a generalmente puede comprender de aproximadamente 50 mg a aproximadamente 300 mg de aztreonam a anhidro, y de aproximadamente 35 mg a aproximadamente 420 mg de monohidrato de lisina por un mililitro de agua para inyeccion.

“Liofilizado” significa un residuo seco de lisinato de aztreonam a obtenido mediante un proceso de liofilizacion a partir de una solucion a granel de lisinato de aztreonam a.

Descripcion detallada de la invencion

La presente invencion se refiere al descubrimiento de que un lisinato de aztreonam inhalable formulado de forma espedfica, particularmente lisinato de aztreonam a, es eficaz para el tratamiento de infecciones pulmonares causadas por bacterias gram negativas.

Por consiguiente, en la presente memoria, se describe una composicion inhalable y un metodo de tratamiento para infecciones pulmonares bacterianas causadas por Escherichia coli, especies de enterobacterias, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens, Haemophilus influenzae, incluyendo cepas resistentes a ampicilina y otras productoras de penicilinasas y especies de nitrobacterias, asf como para el tratamiento de bacterias menos comunes, tales como Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans y Pseudomonas aeruginosa resistente a multiples farmacos. El lisinato de aztreonam se administra en el espacio endobronquial de las vfas respiratorias del paciente por inhalacion de un polvo seco o una solucion de aerosol.

El metodo de tratamiento de las infecciones pulmonares bacterianas es especialmente adecuado para el tratamiento de pacientes con fibrosis qmstica, bronquioectasis y pacientes con neumoma asistida por ventiladores. Sin embargo, tambien es util para el tratamiento de otras afecciones que se complican por infecciones causadas por Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans y Pseudomonas aeruginosa resistente a multiples farmacos u otras bacterias gram negativas.

Se describe una nueva composicion de lisinato de aztreonam inhalable eficaz, segura, no irritante y fisiologicamente compatible adecuada para el tratamiento de infecciones pulmonares bacterianas causadas por bacterias gram negativas, particularmente las que son resistentes al tratamiento con otros antibioticos. La formulacion inhalable de lisinato de aztreonam es adecuada tanto para el tratamiento como para la profilaxis de infecciones pulmonares cronicas y agudas. La formulacion inhalable se suministra como un aerosol o como un polvo seco inhalable. Para la administracion en aerosol, el lisinato de aztreonam se disuelve en un volumen mmimo de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 ml de un disolvente acuoso que comprende ion cloruro, bromo o yodo, que tiene un pH de entre 4,5 y 7,5, se administra en el espacio endobronquial en un aerosol que tiene parffculas de diametro aerodinamico de la mediana de masa predominantemente de entre 1 y 5 |im usando un nebulizador capaz de aplicar en aerosol la solucion de lisinato de aztreonam en parffculas de los tamanos requeridos.

La presente invencion se refiere al descubrimiento de que el lisinato de aztreonam derivado del aztreonam a, en comparacion con el aztreonam p, tiene mejores propiedades y es mas adecuado para la preparacion de la sal de lisinato de aztreonam para el producto inhalable. El uso del aztreonam a para la preparacion de lisinato de aztreonam proporciona ventajas demostrables en ambos procesos de fabricacion y da lugar a un producto con mayor pureza y mejor estabilidad.

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El proceso para la preparacion de un lisinato de aztreonam a puro y estable presenta la novedad de que, hasta ahora, el aztreonam a se habfa descrito como un producto intermedio inestable que solo era adecuado para la preparacion de un aztreonam p estable, siendo necesaria su conversion a aztreonam p para la preparacion de arginina de aztreonam terapeuticamente util.

Ahora se ha descubierto que el lisinato de aztreonam derivado de aztreonam a, en comparacion con el aztreonam p, preparado de acuerdo con el proceso de la invencion genera un producto mas puro. El uso de aztreonam a para la preparacion de lisinato de aztreonam a proporciona ventajas demostrables en los procesos de fabricacion de un producto liofilizado o en polvo seco, y genera el producto con mayor pureza y mejor estabilidad.

I. Lisinato de aztreonam para inhalacion

El aztreonam es un compuesto conocido con el nombre qmmico de acido (Z)-2-[[[(2-amino-4-tiazolil)[[(2S,3S)-2- metil-4-oxo-1-sulfo-3-azetidinil]carbamoil]metilen]amino]oxi]-2-metilpropionico.

El aztreonam es un antibiotico sintetico conocido con actividad antibacteriana contra la mayona de bacterias gram negativas. El aztreonam es un monobactamico y, como tal, tiene un unico nucleo de lactama beta monodclico y, por lo tanto, es estructuralmente diferente de otros antibioticos de lactama p tales como, por ejemplo, penicilinas, cefalosporinas o cefamicinas. El sustituyente de acido sulfonico en la posicion 1 del anillo activa el resto de lactama beta. Una cadena lateral de oxima de aminotiazolil en la posicion 3 y un grupo metilo en la posicion 4 confieren el espectro antibacteriano espedfico y la estabilidad ante la beta-lactamasa.

El aztreonam es qmmicamente conocido y esta disponible como formas alfa, beta, gamma y delta. La sal de arginina de aztreonam, conocida con el nombre comercial de AZACTAM® se obtiene de la forma beta. AZACTAM® (arginina de aztreonam para inyeccion, USP), disponible en el mercado en DURA Pharmaceuticals, Inc., San Diego, California, contiene sal de arginina de aztreonam como principio activo, y en la actualidad solo esta aprobado por la FDA para uso intramuscular o intravenoso (PDR, p. 1159 (2001)).

A. Desventajas de la sal de arginina del aztreonam

Actualmente, el unico aztreonam disponible en el mercado (AZACTAM®) comprende arginina, de la que se ha descubierto que causa inflamacion pulmonar cuando se administra en forma de aerosol en los pulmones de los pacientes humanos. Cuando se uso como un potencial agente mucolttico en aerosol en pacientes con fibrosis qrnstica, causo inflamacion pulmonar, broncoespasmos e irritacion. Un estudio descrito en “Pediatrics”, 55: 96-100 (1975) identifica la arginina como sustrato para la produccion de radicales de oxido mtrico, y recomienda que la arginina no se debena usar para la inhalacion en los pacientes.

Los radicales de oxido mtrico reaccionan con el anion super-oxido para formar peronitrilo, que es por sf mismo toxico para el tejido y tambien puede seguir reaccionando, formando radicales hidroxilo toxicos y altamente reactivos. Puesto que la inflamacion es una alteracion grave para la fibrosis qrnstica y todas las demas enfermedades que la presente invencion intenta tratar, el uso de sal de arginina no es adecuado, pues frustrana este proposito y empeorana en lugar de mejorar las afecciones del paciente.

La arginina tambien es un sustrato importante para la lesion del complejo inmune en el pulmon, como se divulga en “PNAS”, 14: 6338-6342 (1991). Puesto que la administracion en aerosol concentra altos niveles del farmaco en aerosol en el pulmon en comparacion con la dilucion vista despues de la administracion intravenosa, la administracion en aerosol de la sal de arginina de aztreonam sena un tratamiento perjudicial en lugar de ventajoso para los pacientes con fibrosis qrnstica o los pacientes que padecen infecciones pulmonares. Ademas, diluina y/o anulana el efecto del aztreonam.

Debido a su formulacion como sal de arginina, la arginina de aztreonam no es adecuada ni esta aprobada para un tratamiento de inhalacion ni la administracion en aerosol en Estados Unidos. Por consiguiente, no se conoce ninguna formulacion que contenga aztreonam o lisinato de aztreonam disponible para la administracion en aerosol en el espacio endobronquial de las vfas respiratorias.

El unico intento para administrar arginina de aztreonam de forma intermitente a sujetos con fibrosis qrnstica se describe en “Spanish Annals on Pediatrics”, 40: N° 3 (1994), donde tal administracion se realizo en un ensayo abierto en pacientes con fibrosis qrnstica con 500 y 1.000 mg de sal de arginina USP AZACTAM® administrada de forma intermitente, dos veces al dfa durante 21 dfas, usando nebulizador unitario CR60 System 22. El proposito de este estudio fue tratar organismos con Pseudomonas aeruginosa sensible al aztreonam, pero no Pseudomonas aeruginosa resistente a multiples farmacos. No se intentaron tratar Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, infecciones causadas por Alcaligenes xylosoxidans ni otras bacterias gram negativas.

Basandose en estas observaciones, para proporcionar una forma inhalable segura de aztreonam, claramente, se necesita otra sal de aztreonam para el tratamiento de infecciones pulmonares por inhalacion. Se descubrio que el

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lisinato de aztreonam, particularmente, el lisinato de aztreonam derivado de aztreonam a, era farmacologicamente mas aceptable para los propositos de inhalacion sin causar reacciones indeseables.

La sal de lisinato de aztreonam farmaceuticamente aceptable preferida se obtiene mediante la reaccion de aztreonam a o p con lisina.

B. Lisinato de aztreonam a y P

Antes, una preparacion de arginina de aztreonam y otras sales, pero no de lisinato, implicaba casi exclusivamente la forma p de aztreonam. Ya se habfa descubierto que la forma alfa de aztreonam es inestable y no se podfa usar para la preparacion de composiciones terapeuticas. Por otro lado, aztreonam p era considerada la forma estable, y si se usaba aztreonam a, siempre se tema que convertir antes en aztreonam p.

La patente de EE.UU. N° 4.946.838 presenta pruebas concluyentes de que, hasta la fecha, aztreonam a es considerada una forma inestable de aztreonam que se debe convertir en aztreonam p antes de usarla para la preparacion de cualquier producto terapeutico.

a. Estabilidad de aztreonam a y p

El aztreonam puede existir bien en formas amorfas y cristalinas anhidras o en formas cristalinas hidratadas y solvatadas. Las formas amorfas e hidratadas se convierten unas en otras en determinadas condiciones de temperatura y humedad, siendo ambas inestables. En estado solido, las formas cristalinas anhidras y solvatadas muestran una buena estabilidad sin interconversion. Sin embargo, en presencia de excipientes que liberan humedad, la forma cristalina anhidra se descompone rapidamente en un grado dependiente del contenido de humedad y de la temperatura.

La estabilidad del compuesto de aztreonam a o p se determina por su perdida a diversas temperaturas. La tecnica anterior apoya la creencia general de que aztreonam a es una forma inestable de aztreonam. De acuerdo con los informes de la tecnica anterior, tras una semana de almacenamiento, aztreonam a muestra aproximadamente el 1 % de perdida a temperatura ambiente mientras que a 80 °C la perdida alcanza el 80 %. Por el contrario, el aztreonam p, tras 12 meses de almacenamiento a temperatura entre -20 °C y 40 °C, tiene un aumento inferior al 2 % del nivel de impurezas y una disminucion de solo un 3,0 al 3,5 % de la potencia. En base a estos resultados, el aztreonam p parecena ser un compuesto mejor y mas estable.

Sin embargo, se encontro que el lisinato de aztreonam a preparado de acuerdo con el proceso de la invencion contiene menos impurezas y tiene una mejor estabilidad, siendo por lo tanto un compuesto mas puro y estable.

2. Pureza de aztreonam a y p

Para la preparacion de productos inhalables, el principio activo debe ser relativamente puro o se debe purificar para eliminar las impurezas que causan o podnan causar broncoespasmo, inflamacion, irritacion o tos. Por consiguiente, el aztreonam para inhalacion bien se debe preparar en una forma pura o se debe purificar.

El tipo y grado de impurezas de la formulacion de inhalacion son importantes y tienen un impacto espedfico en la estabilidad a largo plazo del farmaco y en el penodo de caducidad del producto final.

De acuerdo con la tecnica anterior, la forma cristalina de aztreonam a se considera un intermediario inestable que se debe convertir en el aztreonam p estable. Tal conversion se consigue mediante la recristalizacion de aztreonam a en un disolvente organico, normalmente etanol, en un aztreonam p muy estable. Sin embargo, como consecuencia de la etapa de recristalizacion, el aztreonam p recristalizado generalmente contiene entre 1-2 % de disolvente organico residual y otras impurezas. La presencia de estas impurezas convierte el aztreonam p en menos adecuado para la administracion por inhalacion.

Un proceso de recristalizacion para la preparacion de aztreonam p a partir de aztreonam a utiliza etanol como disolvente. El uso de este proceso, sin embargo, conduce a entre 5.000-10.000 ppm de etanol residual que queda en el aztreonam p preparado. La FDA limita la presencia permitida de etanol a menos de 5.000 ppm. Por otra parte, con el tiempo, la presencia del etanol residual en aztreonam p conduce a la produccion de etilester, una impureza que no es deseable y que no esta presente en el aztreonam a.

En el proceso de desarrollo de la presente invencion, se encontro inesperadamente que para la preparacion de una solucion a granel o forma liofilizada de lisinato de aztreonam para administracion en aerosol o nebulizacion, el aztreonam a, antes considerado inestable, era en realidad una forma preferida de un material de partida para la produccion de lisinato de aztreonam. Cuando se comparo con el aztreonam p, se encontro que el lisinato de aztreonam a contiene menos impurezas. Ademas, el proceso para su preparacion es mas facil, mas rapido y no

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requiere el uso de disolventes organicos que dejan impurezas residuales.

El lisinato de aztreonam a preparado de acuerdo con el proceso de la invencion es un compuesto sustancialmente puro que no contiene ninguna cantidad sustancial de impurezas ni contaminantes.

3. Solubilidad de aztreonam a y B

Para la preparacion de productos farmaceuticos inhalables, la solubilidad del principio activo, en este caso, del aztreonam, en agua o en disolventes acuoso es de importancia.

El aztreonam B es relativamente insoluble en agua, y precipita en una determinada materia y forma grumos cuando se mezcla con agua u otro disolvente acuoso durante una etapa de disolucion del proceso de preparacion de la sal de lisina. Tal precipitacion y formacion de grumos conducen a un aumento de las impurezas, al menos parcialmente causado por la apertura de un anillo nucleofilo de cadena abierta. En presencia de humedad y en diferentes condiciones de temperatura y humedad, la apertura del anillo nucleofilo de cadena abierta aumenta de manera impredecible, lo que resulta en una mayor inestabilidad del compuesto. Los datos de las pruebas demuestran que los niveles de impurezas iniciales generados por la reaccion del aztreonam B con sal de lisina se encuentran en el intervalo del 1 % y cerca del nivel de impurezas permitido por la FDA.

Por otro lado, los niveles de impurezas del lisinato de aztreonam a generado mediante una reaccion directa de aztreonam a con una sal de lisina son inferiores al 0,1 %.

El lisinato de aztreonam a preparado de acuerdo con el proceso de la invencion es un compuesto puro facilmente soluble en disolventes acuosos tales como solucion salina o agua.

4. Comparacion de las propiedades del aztreonam a y B

Se determinaron las propiedades del aztreonam a y B y su idoneidad para ser usados en un proceso de fabricacion de una solucion a granel, polvo seco o liofilizado de lisinato de aztreonam a y B para inhalacion, haciendose las siguientes observaciones.

Para la preparacion de lisinato de aztreonam adecuado para su inhalacion, es importante que un compuesto de partida, aztreonam a o B, se disuelva bien en agua y tenga un pH fisiologico manejable.

a. Aztreonam B

Cuando se estudio con respecto a los requisitos indicados anteriormente, durante la fabricacion de soluciones a granel para la criodesecacion y la liofilizacion, se descubrio que el aztreonam B no se puede suspender en agua a valores de pH intrmsecos, ya que comienza inmediatamente a polimerizarse y decolorarse. Independiente de la temperatura, el aztreonam B a concentraciones que vanan de 50 a 150 mg/ml de agua gelifica en 15 minutos. Esto elimina la posibilidad de usar las reacciones mediante las cuales se anadina una solucion de lisina a aztreonam B. La otra unica posibilidad para la preparacion de lisinato de aztreonam B es, por lo tanto, anadir aztreonam B a la solucion de lisina.

Un proceso de adicion de aztreonam B a la solucion de lisina requiere un tratamiento de la solucion de aztreonam B con equipos de alto cizallamiento para lograr una rapida disolucion de aztreonam B antes de su adicion a la solucion de lisina. En cualquier caso, el pH elevado (de aproximadamente 10) de la solucion de lisina produce una formacion significativamente mayor de cierta impureza, denominada en la presente memoria impureza B, en el aztreonam B en un breve penodo de tiempo.

Aunque el metodo anterior produjo la fabricacion de sal de lisinato de aztreonam B con un nivel relativamente alto pero aceptable de impurezas, se encontro que el procedimiento para su preparacion era factible, pero no demasiado practico para la produccion de lisinato de aztreonam B a escala comercial, pues implica una adicion rapida de aztreonam B a la solucion de lisina. Ambas soluciones, es decir, la solucion de aztreonam B y la solucion de lisina, se han de manejar de forma independiente con un equipo y un cuidado especial. La solucion de aztreonam B requiere un mezclador de alto cizallamiento para la mezcla del aztreonam B y mantenerlo en la solucion, asf como un equipo de dosificacion especial para su rapida adicion a la solucion de lisina.

b. Aztreonam a

Por otra parte, el aztreonam a se puede suspender facilmente en agua para formar una suspension homogenea que tenga un pH acido que mejore su estabilidad. Por lo tanto, la formacion de sales se puede llevar a cabo facilmente mediante la adicion de una solucion de lisina a la suspension de aztreonam a. Esta etapa permite el seguimiento del pH durante la formacion de la sal, y la formulacion se puede mantener facilmente en un pH inferior a 6, es decir, en

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un intervalo de pH que ofrezca una estabilidad adecuada del lisinato de aztreonam a. No hay necesidad de un mezclador de alto cizallamiento, de un equipo de dosificacion ni de cualquier otro equipo.

c. Diferencias entre aztreonam a y B

La distincion importante entre aztreonam a y B es su solubilidad en agua. El aztreonam a es hidrosoluble a un pH ligeramente acido, el aztreonam B no es hidrosoluble y no se puede disolver en los valores intrmsecos de pH.

El aztreonam B se polimeriza, forma grumos y se solidifica cuando se mezcla con agua sin la intervencion de un equipo de mezcla de alto cizallamiento. El aztreonam a es facilmente hidrosoluble y forma una suspension.

Ademas, el aztreonam B se debe anadir a la solucion de lisina mientras que la solucion de lisina se puede anadir a la suspension de aztreonam a.

Hace falta un equipo de mezclado y dosificacion y un mezclado rapido para lograr la disolucion del aztreonam B en agua y anadirla a la solucion de lisina. No se necesita equipo para la disolucion del aztreonam a en agua, pues el aztreonam a es facilmente soluble a pH inferior a 6 y la solucion de lisina se puede anadir ventajosamente al aztreonam a sin ningun cambio sustancial de pH.

d. Evaluacion de las opciones de fabricacion

Para evaluar las opciones de fabricacion para la preparacion de lisinato de aztreonam para inhalacion, se usaron aztreonam a y aztreonam B como materiales de partida para la fabricacion de soluciones a granel, polvo seco y liofilizados. Los procedimientos usados para la fabricacion de las soluciones a granel representan las dos posibilidades obvias: 1) adicion de aztreonam a o B a una solucion de lisina; y 2) adicion de la solucion de lisina a la solucion de aztreonam B o a la suspension a.

Los resultados analtticos descritos a continuacion indican que la adicion de una solucion de lisina a la forma cristalina de aztreonam a ofrece las opciones de un manejo mas versatil para la fabricacion a gran escala.

C. Desarrollo del proceso de fabricacion para la preparacion de lisinato de aztreonam

En cumplimiento del objetivo original para desarrollar un proceso viable y practico para la fabricacion a gran escala de lisinato de aztreonam para inhalacion, se investigaron tanto el lisinato de aztreonam a como el lisinato de aztreonam B.

1. Materiales

Todos los materiales usados se encuentran disponibles en el mercado. El aztreonam a se obtuvo en Butical SpA. El aztreonam B se obtuvo en Teva Corp., Israel. El monohidrato de lisina se adquirio en Merck KGaA. El agua se purifico mediante osmosis inversa.

2. Metodos

Se usaron dos procesos de fabricacion para el desarrollo y la optimizacion del proceso de fabricacion para la preparacion de una solucion a granel y, en ultima instancia, para la preparacion de un lisinato de aztreonam liofilizado.

Los dos procesos se identifican como un proceso de fabricacion I, donde las cantidades apropiadas de aztreonam a o B se anadieron a la solucion de lisina, y un proceso de fabricacion II, donde la solucion de lisina se anadio al aztreonam a o B.

Previamente, se determino que, para obtener un producto de aztreonam inhalable eficaz, la solucion a granel necesita contener aproximadamente 75 mg/ml de lisinato de aztreonam. Por consiguiente, se calcularon las cantidades necesarias de aztreonam, lisina y agua para alcanzar una concentracion de aztreonam optima de 75,0 mg/ml en la solucion a granel y una proporcion de aztreonam y lisina de 1,4:1. La solucion a granel necesita tener un pH en torno a pH 4,8. Los tamanos de los lotes de las soluciones a granel preparadas para la prueba fueron de 200 ml.

Normalmente, la elaboracion de la solucion a granel y el proceso de formacion de la sal se realizaron dentro de un matraz de vidrio de doble camisa con el fin de controlar la temperatura durante todo el proceso. Las soluciones a granel se elaboraron de acuerdo con los siguientes procedimientos.

3. Procesos de fabricacion

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a) Proceso de fabricacion I

El proceso de fabricacion I comprende cuatro etapas.

Etapa 1): se peso una cantidad requerida de monohidrato de lisina y se disolvio en una cantidad apropiada de agua purificada generada por osmosis inversa usando un agitador magnetico y, posteriormente, se filtro a traves de un filtro de membrana de 0,22 |im a temperature ambiente (20 °C + 2 °C).

Etapa 2): tras completarse la disolucion del monohidrato de lisina, se llevo la solucion de lisina a la temperatura de 2-8 °C usando el enfriador refrigerado conectado al matraz de vidrio de doble camisa. La temperatura se controlo con una sonda de temperatura en la solucion.

Etapa 3): se anadio una cantidad necesaria de aztreonam a o p para alcanzar la concentracion de 75 mg/ml a la solucion de lisina bajo agitacion constante y mezclando. El mezclado se llevo a cabo mediante un agitador magnetico en combinacion con un Ultra Turrax (11.000 rpm, 30 segundos). Los experimentos preliminares habfan demostrado que para el aztreonam p, el uso de solo un agitador magnetico conduce a resultados insatisfactorios. Esto se debe al hecho de que la baja intensidad de mezclado del agitador magnetico no puede evitar que las partreulas de aztreonam p se adhieran a las paredes del matraz o formen aglomerados.

Etapa 4): tras la adicion de aztreonam a o p, se continuo el mezclado hasta que se produjo la disolucion total (solucion amarillenta libre de materia particulada). Durante la conversion de la sal, se controlaron de manera constante la temperatura y el pH de la formulacion.

b) Proceso de fabricacion II

El proceso de fabricacion II comprende tres etapas.

Etapa 1): se usa el 50 % de la cantidad calculada de agua purificada a 2-8 °C para formar una suspension con aztreonam a o p usando un agitador magnetico.

Etapa 2): se disuelve la cantidad necesaria de monohidrato de lisina en el agua restante que tiene la misma temperatura que la suspension de aztreonam y se anadio lentamente a la suspension con agitacion constante. La velocidad de adicion fue tal que el pH se mantuvo por debajo de pH 6 durante la conversion de la sal.

Etapa 3): se continuo la agitacion hasta que se produjo una disolucion total del aztreonam. La disolucion total del aztreonam fue identificada por una solucion amarilla libre de materia particulada.

c) Mediciones de pH y temperatura

Dado que los valores de pH del aztreonam a y p disuelto en agua son diferentes, se hizo un seguimiento del pH y de la temperatura durante la evaluacion de ambos procesos.

Los valores de temperatura y pH de las soluciones de ensayo se evaluaron con un peachnmetro electronico dotado de un electrodo de vidrio. Antes de cada serie de mediciones, se calibre el peactnmetro usando patrones apropiados con valores de pH de 4,0 y 10,0. Las mediciones se llevaron a cabo a la temperatura seleccionada para cada experimento dado. Durante la formacion de la sal, se registraron automaticamente el pH y la temperatura de la masa cada 5 segundos.

Las soluciones a granel de lisinato de aztreonam a o p se fabricaron a diferentes temperaturas que vanan de 2° C a 20° C con el fin de determinar la dependencia de la temperatura del pH de una solucion de lisinato de aztreonam a de 75 mg/ml.

d) Liofilizacion

Se liofilizaron las soluciones a granel de aztreonam a y p preparadas de acuerdo con el proceso de fabricacion I o II y se determino un grado de impurezas en cada solucion a granel y liofilizado. Con este fin, se dispensaron alreuotas un ml de las soluciones a granel en viales de liofilizacion de vidrio (1,0 ml de solucion a granel por vial) y se liofilizaron de acuerdo con las siguientes condiciones.

Se preenfriaron los estantes del liofilizador hasta 0 °C antes de comenzar las operaciones para permitir una rapida congelacion de la solucion a granel en los viales. Se colocaron los viales de liofilizacion que contienen la solucion a granel en los estantes del liofilizador previamente enfriados. A continuacion, se enfrio el interior del liofilizador hasta -38 °C, temperatura a la que se congelaron las muestras de las soluciones a granel en viales, se mantuvo la temperatura del liofilizador a -38 °C y se ajusto el vacre a 0,008 kPa (0,08 mbar) a velocidad constante en 3 horas. A continuacion, se elevo la temperatura del liofilizador hasta -25 °C en 15 minutos y se mantuvo durante aproximadamente 11 horas. Luego se ajusto el vacre hasta 0,0047 kPa (0,047 mbar). Se aumento la temperatura hasta +5 °C en 3 horas y se mantuvo durante 12 horas. Tras 12 horas a +5 °C, se retiro al vacre, se cerraron los viales y se plisaron. Los parametos del proceso se representan en la Figura 1, que muestra el progreso en el tiempo, la temperatura de los estantes y la presion de vacre usados para la liofilizacion.

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e. Analisis de las impurezas

Los perfiles de impurezas de las soluciones a granel y los liofilizados fabricados se determinaron mediante cromatograffa Kquida de alta presion (HPLC).

La HPLC se llevo a cabo usando la fase movil A y B. La fase movil A comprendfa tampon de formiato de amonio (pH 3,0) y metanol (94:6). La fase movil B comprendfa tampon de formiato de amonio (pH 3,0) y metanol en la proporcion de 55:45. Las sustancias de referencia usadas como patron para la deteccion de impurezas fueron aztreonam; aztreonam de anillo abierto; isomero E de aztreonam; acido (Z)-2-(aminotiazol-4-il)-2-(f- butoxicarbonil)isopropacimin-acetico (ATBA); 2-mercapto-benzotiazol (MBTA) y f-butil-aztreonam (t-butil-ATR). Los patrones se prepararon como soluciones madre de impurezas y se procesaron en paralelo con la muestra de lisinato de aztreonam.

Las condiciones de HPLC fueron: columna de 150 x 3 mm (4 |im); temperatura de la columna 30 °C; temperatura de la muestra 10 °C; caudal de 0,6 ml/min; volumen de inyeccion de 40 |il; longitud de onda de deteccion: 270 nm y tiempo de ejecucion: 40 minutos.

Tanto las soluciones a granel como las muestras liofilizadas de aztreonam que conteman diferentes concentraciones de aztreonam o lisinato de aztreonam se examinaron en busca de la presencia de impurezas.

Las impurezas y los productos de degradacion de aztreonam a y p se separaron mediante RP-HPLC y se detectaron mediante deteccion UV a 270 nm. La cuantificacion se llevo a cabo y se expreso como % de superficie de todos los picos integrados superior al 0,1 %.

Los perfiles de impurezas de los lisinatos de aztreonam a y p en una forma grafica se muestran en las Figuras 2-5.

4. 4. Evaluacion de los dos procesos de fabricacion

Se evaluaron las dos formas de aztreonam mediante los dos procesos de fabricacion para su conversion en la sal de lisinato y el efecto del proceso seleccionado en los niveles de pureza y estabilidad.

a. Conversion en la sal

La conversion de aztreonam a y p en su sal de lisina, como se ha descrito anteriormente, depende de la forma de partida del aztreonam, asf como del proceso de fabricacion usado.

El aztreonam a se encontro compatible con ambos procesos de fabricacion. Esto se debfa al hecho de que el aztreonam a se puede suspender en agua sin que se solidifique, un problema observado con el aztreonam p. Debido a que el aztreonam p solidifica casi inmediatamente despues de anadirlo a agua, la conversion en la sal tras la adicion de solucion de lisina llevo mas tiempo y se observo un grado de degradacion del aztreonam p relativamente alto. La Tabla 1 resume los hallazgos relativos a la etapa de conversion en la sal.

Tabla 1

Conversion en la sal

Proceso de fabricacion I Proceso de fabricacion II

Lisinato de aztreonam a

• Sin aparicion poco habitual durante la conversion en la sal • Solucion amarillenta ligeramente opalescente • Sin aparicion poco habitual durante la conversion en la sal • Solucion amarillenta ligeramente opalescente

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Conversion en la sal

Proceso de fabricacion I Proceso de fabricacion II

Lisinato de aztreonam p

• Sin aparicion poco habitual durante la conversion en la sal • Solucion amarillenta transparente • Suspension de ATR parcialmente solidificada (en 30 s) antes de la adicion de la lisina. Por lo tanto, conversion lenta en la sal tras la adicion de la solucion de lisina • Solucion rosada transparente

ATR se usa como abreviatura de aztreonam.

Los resultados muestran que cuando se usa aztreonam a, se puede usar el proceso de fabricacion II mas sencillo para la produccion de sal de lisina sin ningun tipo de consecuencias. Cuando el aztreonam de partida es aztreonam P, es necesario usar el proceso de fabricacion I para la conversion en la sal. Cuando se usa para la preparacion de lisinato de aztreonam p, el proceso II genera lisinato de aztreonam inestable e impuro. Por otro lado, el proceso I requiere un equipo mas complejo y costoso y, debido a la presencia de impurezas, tambien requiere una labor de validacion mas extensa, especialmente cuando el lisinato de aztreonam se prepara en una produccion a gran escala.

b. Contenido de aztreonam en las soluciones a granel

En la Tabla 2, se resumen el contenido de aztreonam encontrado en las soluciones a granel fabricadas mediante los procesos I y II con la concentracion de partida de aztreonam de 75,0 mg/ml, inmediatamente despues de su fabricacion.

Tabla 2

Contenido de aztreonam en las soluciones a granel

Contenido de aztreonam (mg/ml)

Proceso de fabricacion a granel I Proceso de fabricacion a granel II

Lisinato de aztreonam a

74,7 74,7

Lisinato de aztreonam p

74,0 62,9

El contenido de aztreonam es la media de 2 inyecciones por solucion.

Como se ve en la Tabla 2, solo se observa una pequena perdida en ambas formas de aztreonam cuando se usa el proceso I. Cuando se usa el proceso II, hay la misma cantidad de aztreonam a presente en la solucion a granel que en la solucion a granel preparada mediante el proceso I. Sin embargo, los resultados observados en la Tabla 2 indican que hay una degradacion significativa del aztreonam p cuando se sigue el proceso de fabricacion II. Esto se debe al menos en parte a la solidificacion del aztreonam p observada durante el proceso de fabricacion II, donde tras la disolucion en agua, la superficie total de aztreonam p se reduce y la conversion en la sal y la disolucion es mas lenta en comparacion con el aztreonam a en las mismas condiciones. Se producen reacciones de degradacion del aztreonam p que dependen del pH. Este fenomeno no se observa con el aztreonam a que, como se ha senalado anteriormente, se disuelve facilmente en agua a pH inferior a pH 6,0. Como se ha descrito anteriormente, el aztreonam a disuelto en agua forma una suspension homogenea que tiene una gran superficie.

c. Liofilizacion

Las condiciones de liofilizacion usadas para la preparacion de aztreonam a y aztreonam p liofilizados fueron adecuadas para ambas formas de aztreonam.

No se observaron diferencias significativas entre las dos formas de aztreonam durante las operaciones de criodesecacion. Todos los residuos criodesecados paredan homogeneos sin observarse ninguna zona humeda, encogida o sinterizada en la parte inferior de los viales de liofilizacion. Ademas, no se encontraron partfculas de aztreonam en la pared del vial, lo que indica que se usaron la temperatura, la presion y las tasas de incremento adecuadas durante la criodesecacion. La velocidad de disolucion para ambos aztreonam liofilizados fueron muy buenas con una reconstitucion de ambos residuos criodesecados producida en menos de 1 segundo tras la adicion de disolvente (0,17 % de solucion salina/1,0 ml).

El ciclo de criodesecacion seleccionado conduce a liofilizados con contenidos de agua generalmente bajos de entre el 0,3-0,5 %. Como se pudo elevar el contenido de agua del lisinato de aztreonam criodesecado final hasta

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aproximadamente el 2,0 % sin problemas de estabilidad, la duracion del ciclo se pudo acortar aun mas hasta aproximadamente 30 horas.

La Tabla 3 resume los contenidos de agua de los dos liofilizados.

Tabla 3

Contenido de agua de los liofilizados

Contenido de agua de los liofilizados (%)

Proceso de fabricacion a granel I Proceso de fabricacion a granel II

Liofilizados de lisinato de aztreonam a

0,5 % 0,4 %

Liofilizados de lisinato de aztreonam p

0,3 % 0,3 %

El contenido de agua de los liofilizados es la media de 3 viales por lote.

El contenido de agua de ambos liofilizados de lisinato de aztreonam esta muy por debajo del nivel aceptable de agua (2,0 %) que podna afectar a la estabilidad del lisinato de aztreonam.

El contenido de aztreonam de los viales de liofilizacion tras la liofilizacion de las dos formas de lisinatos de aztreonam preparadas mediante los procedimientos I y II se resume en la Tabla 4.

Tabla 4

Contenido de aztreonam por vial tras la liofilizacion

Contenido de aztreonam/vial (mg)

Proceso de fabricacion a granel I Proceso de fabricacion a granel II

Liofilizados de lisinato de aztreonam a

73,8 74,0

Liofilizados de lisinato de aztreonam p

73,1 60,9

El contenido de aztreonam es la media de 3 viales.

Como era de esperar a partir de los resultados de la solucion a granel observados en la Tabla 2, los liofilizados de aztreonam p tras el proceso de fabricacion II contienen mucho menos de 75,0 mg de aztreonam. Hay una perdida significativa del aproximadamente 12 % de aztreonam p durante el proceso de fabricacion II. Los resultados obtenidos mediante el proceso de liofilizacion indican que no hay una perdida significativa de ninguno de los aztreonam durante la operacion de criodesecacion. La pequena disminucion de la cantidad de los aztreonam observada en la Tabla 4 en comparacion con las cantidades observadas en la Tabla 2 se atribuye a las operaciones de dispensacion y a la reconstitucion de las tortas antes del analisis. Por lo tanto, el ciclo de liofilizacion y sus tasas de incremento se pueden considerar validos para la combinacion de solucion a granel/vial.

d. Analisis de impurezas totales de aztreonam a y B

Los analisis de impurezas totales de las dos formas de aztreonam se muestran en las Figuras 2-5 y en la Tabla 5.

La Figura 2 muestra el analisis de impurezas de las soluciones a granel y los liofilizados de lisinato de aztreonam a fabricados mediante el proceso de fabricacion I en comparacion con el ingrediente farmaceutico activo (IFA) aztreonam. Como se ve en la ultima columna de la figura 2, las impurezas totales observadas en el lisinato de aztreonam a del IFA fueron del 0,280 %, en la solucion a granel fueron del 0,332 %, alcanzando las impurezas totales de los liofilizados el 0,436 % de la superficie.

La Figura 3 muestra el analisis de impurezas de la solucion a granel y los liofilizados de lisinato de aztreonam p fabricados mediante el proceso de fabricacion I en comparacion con el IFA. Como se ve en la ultima columna de la figura 3, las impurezas totales del IFA fueron del 0,370 %, en la solucion a granel de aztreonam p fueron del 0,295 %, y las impurezas encontradas los liofilizados fueron del 0,457 % de la superficie.

Los niveles de impurezas observados en el aztreonam a y p fueron aproximadamente iguales para ambas formas de aztreonam.

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La Figura 4 muestra el analisis de impurezas de las soluciones a granel y los liofilizados de aztreonam a preparados mediante el proceso de fabricacion ll. Como se ve en la Figura 4, las impurezas totales presentes en el IFA fueron del 0,280 %, en la solucion a granel fueron del 0,328 % de la superficie y las impurezas totales en los liofilizados fueron del 0,471 % de la superficie.

La Figura 5 muestra el analisis de la solucion a granel y los liofilizados de aztreonam p en comparacion con el IFA preparado mediante el proceso de fabricacion II. Como se ve en la Figura 5, las impurezas detectadas en el IFA fueron del 0,370 %, que corresponde aproximadamente a los niveles detectados en las Figuras 2, 3 y 4.. Los niveles de impurezas detectados en las soluciones a granel y los liofilizados de aztreonam p fueron sumamente elevados. Tanto la solucion a granel como el liofilizado de aztreonam p producidos mediante el proceso de fabricacion II conteman el 15,812 % de superficie en la solucion a granel y el 15,867 % de la superficie en los liofilizados.

En comparacion con las impurezas totales observadas en la solucion a granel y el liofilizado de aztreonam a, los niveles de impurezas del aztreonam p fueron casi 34 veces mayores en los liofilizados y 48 veces mayores en las soluciones a granel.

La Tabla 5 resume los datos obtenidos para los niveles de impurezas presentes en las soluciones a granel y los liofilizados para el lisinato de aztreonam a y p.

Tabla 5

Impurezas totales

Soluciones a granel Liofilizados

Lisinato de aztreonam a Lisinato de aztreonam p Lisinato de aztreonam a Lisinato de aztreonam p

Proceso de fabricacion I

0,332 % 0,295 % 0,436 % 0,457 %

Proceso de fabricacion II

0,328 % 15,912 % 0,471 % 15,867 %

Las impurezas se expresan como un porcentaje de la superficie.

Cuando se usa aztreonam a como ingrediente farmaceutico activo (IFA), no se pueden encontrar diferencias significativas entre los procesos de fabricacion I y II. Las soluciones a granel tienen un nivel de impurezas del aproximadamente 0,33 % de la superficie, lo que representa un aumento del aproximadamente 0,04-0,05 % frente al IFA. Los liofilizados tienen impurezas totales del aproximadamente 0,45 % de la superficie, lo que representa un aumento del aproximadamente 0,08-0,12 % frente al IFA. Es importante destacar que las impurezas mas simples encontradas tras la fabricacion de lisinato de aztreonam a usando los procesos de fabricacion I y II descritos estan por debajo del nivel del 0,1 % y, por tanto, ambos procesos se pueden usar convenientemente para la fabricacion de lisinato de aztreonam a. Cuando se usa el lfmite del 0,1 % publicado por la FDA, las soluciones a granel y los liofilizados de aztreonam a tendnan niveles de impurezas de solo el 0,1 %. Esto es significativamente inferior a los niveles de impurezas que se encuentran en AZACTAM® (arginina de aztreonam disponible en el mercado), que contiene el 1,6 % de impurezas totales.

El lisinato de aztreonam p se puede fabricar satisfactoriamente a partir de aztreonam p de acuerdo con el proceso de fabricacion I, donde las impurezas totales de la solucion a granel son del aproximadamente 0,3 % y del aproximadamente 0,45 % en los liofilizados. Esto representa un aumento del aproximadamente 0,1 % frente al IFA. Sin embargo, cuando se usa el proceso de fabricacion II para la preparacion de aztreonam p, el nivel de impurezas en la solucion a granel es del aproximadamente 15,8 %. Tras la liofilizacion, el nivel de impurezas se mantiene sin cambios. El analisis del perfil de impurezas muestra que el alto nivel de impurezas del aztreonam p se debe principalmente a la generacion de la impureza B y una segunda impureza desconocida, ambas generadas durante el proceso de conversion en la sal de lisinato de aztreonam p. El resto de las demas impurezas que se encuentran normalmente en las soluciones a granel y los liofilizados de aztreonam p tambien siguen siendo inferiores al 0,1 %.

Estos resultados indican que el proceso de fabricacion II no es el proceso mas adecuado para la preparacion del lisinato de aztreonam p. Este no solo conduce al gran aumento de impurezas, sino que tambien requiere un procedimiento de fabricacion dedicado y el costoso equipo para la produccion de la solucion a granel. Sin embargo, cuando se desea el lisinato de aztreonam p, el proceso de fabricacion I es muy adecuado para preparar el producto con un grado aceptable de impurezas.

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Como se ve a partir de estos resultados, el aztreonam a ofrece una gran ventaja para la fabricacion del lisinato de aztreonam a frente al lisinato de aztreonam p. El aztreonam a se puede suspender facilmente en agua, formando una suspension homogenea y sin necesidad de ningun equipo especial que permita la adicion de una solucion de lisina al aztreonam a.

Por lo tanto, se pueden fabricar soluciones a granel y liofilizados para el lisinato de aztreonam a que contengan aproximadamente 75 mg/ml de una manera sencilla, practica, rapida, facil y barata.

D. Ventajas del lisinato de aztreonam a

Dado que el aztreonam que contiene arginina no es adecuado para la inhalacion, se prepararon y analizaron otras sales de adicion de acido. Se encontro que el lisinato de aztreonam, particularmente el lisinato de aztreonam derivado de la forma de aztreonam a, era farmacologicamente mas seguro, aceptable y eficaz para los propositos de inhalacion cuando se administra por nebulizacion en forma de un polvo seco o liofilizados en aerosol en cantidades de aproximadamente 75 mg/ml.

El proceso de la tecnica anterior en el que se usaban aztreonam a y p implicaba la conversion del aztreonam a en aztreonam p. Con el fin de producir el lisinato de aztreonam como un producto final, tal etapa de conversion, si se usa para la produccion de lisinato de aztreonam a granel o liofilizado, implica necesariamente la reaccion de aztreonam p que es relativamente insoluble en agua y que tiene un pH de aproximadamente pH 2,3, con la sal de lisina que tiene un pH de aproximadamente pH 10. La adicion del componente de sal de lisina a aztreonam p crea un intercambio ionico excesivo durante la valoracion del acido de aztreonam a un pH fisiologicamente aceptable. Ademas, esta reaccion da como resultado una reaccion secundaria no deseada con la formacion de la cadena abierta del anillo de lactama p en aztreonam, conduciendo ademas a que el lisinato de aztreonam p tenga un mayor grado de impurezas, inestabilidad y una osmolalidad indeseablemente elevada.

La alta osmolalidad no es deseable para el aztreonam inhalable. La formulacion de aztreonam inhalable requiere un grado y un intervalo de osmolalidad muy espedficos debido a que la alta osmolalidad de la formulacion inhalable puede hacer que un paciente reaccione a la inhalacion con broncoespasmo o tos.

En la presente invencion, la sal de lisinato de aztreonam farmaceuticamente aceptable preferida se obtiene de una reaccion directa del aztreonam a con lisina sin necesidad de convertir primero el aztreonam a en aztreonam p.

La produccion de lisinato de aztreonam a obtenido de la forma de aztreonam a sin convertir el aztreonam a en aztreonam p es un nuevo proceso no divulgado ni sugerido por ninguna tecnica.

El proceso divulgado actualmente para la fabricacion de lisinato de aztreonam a en solucion a granel o liofilizado para la inhalacion se basa en el hallazgo de que el aztreonam a, cuando se disuelve en agua y se agita, forma de inmediato una emulsion o suspension suave. Cuando se valora una solucion de sal de lisina en la suspension, se produce la rapida formacion de una sal de lisina de aztreonam a amorfa. Esta sal tiene caractensticas de estabilidad similares al lisinato de aztreonam p liofilizado, sin embargo, sin un aumento perjudicial de las impurezas observadas durante la produccion de un lisinato de aztreonam p. La reaccion con la lisina, la liofilizacion y el secado del lisinato de aztreonam a no causa la apertura del anillo nucleofilo y, por lo tanto, los niveles de impurezas iniciales generados a partir de la forma alfa son inferiores al 0,1 %, sustancialmente inferiores al lfmite establecido por la FDA para el nivel permitido de impurezas.

Por lo tanto, mediante el uso de aztreonam a directamente para la formacion de lisinato de aztreonam a, el producto obtenido contiene niveles de impurezas iniciales mucho mas bajos, tiene una estabilidad superior y, con el tiempo, muestra una menor degradacion, lo que conduce a un producto con un penodo de caducidad mas largo.

En el presente proceso para la preparacion de lisinato de aztreonam a a partir de aztreonam a, los volumenes basicos de conversion en sal, la proporcion de los componentes individuales y el pH de la mezcla de reaccion se valoran hasta un nivel fijo. El proceso de valoracion confirma que quedan menos de 100 ppm de etanol residual en el lisinato de aztreonam a usando el proceso de fabricacion II en comparacion con la fabricacion de lisinato de aztreonam p, donde, en el mismo volumen de reaccion, se detectaron niveles de etanol residual de hasta 10.000 ppm. Estos niveles son aproximadamente 100 veces superiores a los observados durante la preparacion de lisinato de aztreonam a. Por otra parte, con el uso de la aztreonam a, se elimina la formacion de etilester, otra impureza detectada en las formas de aztreonam p.

En cuanto a la estabilidad de las dos formulaciones, las condiciones de estabilidad acelerada muestran que el aztreonam p se degrada desde la cadena abierta inicial del 0,9 % hasta mas del 2 % a los 30 dfas, mientras que el aztreonam a se degrada desde un 0,06 % inicial hasta solo el 1,2 % en 90 dfas en las mismas condiciones de ensayo.

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Por consiguiente, el uso de aztreonam a y la preparacion del lisinato de aztreonam a mediante el proceso de fabricacion II genera un producto mas estable con un mejor perfil de pH, un menor contenido de impurezas, una estabilidad mas larga y una osmolalidad deseablemente reducida.

E. Proceso para la fabricacion de lisinato de aztreonam a

Se desarrollaron posibles tres tecnicas para proporcionar el lisinato de aztreonam a derivado del aztreonam a. La primera tecnica implica la valoracion de sal de lisina en el aztreonam a. La segunda tecnica implica el secado al vado de la materia prima de aztreonam a en el punto final de la smtesis cuando el aztreonam se combina con lisina en un liofilizador. En la tercera tecnica, se produce lisinato de aztreonam a directamente. La tercera tecnica implica el secado por pulverizacion del aztreonam a y la lisina en un solido a granel, produciendo el lisinato de aztreonam como el producto final. Todas estas tecnicas evitan la conversion del aztreonam a en el aztreonam p.

El proceso actual preferido para la preparacion del lisinato de aztreonam derivado de aztreonam a comprende la disolucion del aztreonam a en agua y la posterior valoracion de una solucion acuosa de lisina en el aztreonam a para formar la sal de lisina. A continuacion, la mezcla se liofiliza o se seca por pulverizacion.

El proceso actual evita la escision del anillo de lactama p empleando ventajosamente una valoracion para lograr un perfil de pH deseable del lisinato de aztreonam a, lo cual es contrario a las tecnicas usadas para la preparacion de la sal de lisina de aztreonam p. En cualquiera de las tecnicas divulgadas en la presente memoria para la preparacion de lisinato de aztreonam a derivado del aztreonam a, se evita la conversion del aztreonam p, asf como todos los problemas relacionados con la produccion del lisinato de aztreonam p derivado del aztreonam p.

e. Proceso de fabricacion de lisinato de aztreonam a

El proceso de fabricacion para la preparacion de soluciones a granel de lisinato de aztreonam a que comprenden aproximadamente 75 mg de aztreonam a por cada ml de agua o de otro disolvente acuoso se basa esencialmente en el proceso de fabricacion II descrito anteriormente. El proceso implica la reaccion de los componentes enumerados a continuacion en la Tabla 6.

Tabla 6

Componentes

mg por unidad de 1 ml

Aztreonam a

75 mg

Monohidrato de lisina

52,5 mg

Agua para inyeccion de hasta 1 ml

Nitronen

cs

Para la preparacion de un litro de lisinato de aztreonam a, se disuelven 75 gramos del aztreonam a y 52,5 gramos de monohidrato de lisina en un litro de agua para inyeccion. Para una preparacion a gran escala de lisinato de aztreonam a, estas cantidades se multiplican adecuadamente.

En concreto, las etapas del proceso para la preparacion de la solucion a granel son las siguientes. Se anaden aproximadamente 400 ml de agua para inyeccion (API) a un recipiente de mezcla, se enfna el recipiente de mezcla hasta una temperatura entre 2 y 8 °C, y se anaden 52,5 gramos de monohidrato de lisina al agua. Se mantiene la temperatura a entre 2 y 8 °C. Luego se agita la mezcla hasta que se vuelve transparente. Se lleva la solucion a un volumen de 500 ml con agua para inyeccion.

Por separado, se anaden 400 ml de agua para inyeccion al segundo recipiente de mezcla y se enfna hasta de 2 a 8 °C, y se suspenden 75 gramos de aztreonam a anhidro en el agua enfriada bajo una rapida agitacion y enfriamiento para mantener la temperatura por debajo de 10 °C. La cantidad real de aztreonam a, que generalmente puede contener hasta 15 % de humedad, se ajusta de manera que corresponda a 75 gramos de aztreonam a anhidro. A continuacion, se valora la cantidad calculada de la solucion de lisina durante un penodo relativamente corto de tiempo de entre aproximadamente 1 y 15 minutos, preferentemente en aproximadamente 6 minutos, en la suspension de aztreonam mientras se mantiene la temperatura constante por debajo de 10 °C y el pH igual o inferior a 6,0. Se mide y se ajusta el pH de la solucion, si es necesario, con una solucion de monohidrato de lisina hasta un pH final de 4,8 + 0,5. Se lleva la solucion hasta un volumen con agua para inyeccion y se mezcla hasta que se aclara. El volumen final de tanto la solucion de lisina como de la solucion de aztreonam a, combinadas, debe ser de un litro.

Tras verificar que los resultados de pH y del ensayo estan dentro de lo especificado, se filtra la solucion por medio de una bomba peristaltica a traves de un prefiltro, preferentemente un prefiltro de 0,45 |im, y a traves de dos filtros adicionales, preferentemente de tamano del aproximadamente 0,1 a aproximadamente 0,3 |im, preferentemente un filtro de cartucho hidrofilo Millidisk 40 de 0,22 |im, en el recipiente receptor que se mantiene bajo un flujo de

nitrogeno filtrado (0. 22 |im). Tras la filtracion, se prueba la integridad del filtro final (0,22 |im). El recipiente receptor se mantiene a una temperatura inferior a 10 °C. Se analiza la cantidad de lisinato de aztreonam a, la contaminacion, la densidad y el aspecto de las muestras tras la filtracion.

5 El aspecto visual de la solucion a granel de lisinato de aztreonam a resulto ser el de una solucion amarillenta libre de

materia particulada. El pH de la solucion a granel fue de 4,82. La viscosidad, la tension superficial y la osmolalidad fueron 1,55 mPas, 67,11 mN/m y 410 mOsmol/kg, respectivamente. Las impurezas totales fueron del 0,328 %.

Se carga la solucion filtrada en viales de vidrio ambar con un volumen de llenado 1 ml + 10 %. Se comprueba el 10 volumen de llenado cada 15 minutos. Los viales estan dotados de tapones que quedan abiertos y se colocan en el

liofilizador.

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La liofilizacion se realiza de acuerdo con las condiciones de liofilizacion ilustrativas en tres etapas resumidas en la Tabla 7.

Tabla 7

Condiciones de liofilizacion

Etapa

Procedimiento Proceso de liofilizacion

1

Congelacion del producto Condiciones de congelacion: Estantes enfriados: < -46 °C El producto se congela a -10 °C + 3 °C sin vacfo y se mantiene durante dos horas

2

Secado primario Condiciones de secado: 1 hora: -40 °C ± 3 °C y a < 80 microbar (0,008 kPa) Al menos 15 horas: -25 °C ± 3 °C y a < 80 microbar (0,008 kPa) Temperatura en ascenso hasta 25 °C + 3 °C con un gradiente de 10 °C/hora

3

Secado secundario Condiciones de secado: Al menos 10 horas: 25 °C ± 3 °C y < 80 microbar (0,008 kPa) y hasta que el producto alcanza 25 °C ± 3 °C. El vacfo se rompe con nitrogeno esteril.

Como alternativa, el ciclo de liofilizacion se puede realizar en condiciones diferentes tales como, por ejemplo, las 20 condiciones enumeradas en la Tabla 8.

Tabla 8

Condiciones de liofilizacion

Etapa

Procedimiento Proceso de liofilizacion

1

Congelacion del producto Condiciones de congelacion: Estantes enfriados: -38 °C El producto se congela a -35 °C + 3 °C sin vacfo y se mantiene durante cuatro horas

2

Secado primario Condiciones de secado: El vacfo comenzo a < 80 microbar (0,008 kPa) La temperatura descendio hasta - 25 °C ±3 °C y se mantuvo durante 8 horas a < 80 microbar (0,008 kPa)

3

Secado secundario Condiciones de secado: Se ajusta el vacfo hasta < 47 microbar (0,0047 kPa) La temperatura ascendio hasta +25 °C ± 3 °C y se mantuvo durante 16 horas. El ciclo finalizo, se cerraron los viales y se rompio el vacfo

25 En el segundo ciclo de liofilizacion, los viales se cierran dentro del liofilizador al vado, al final del secado secundario.

Se entiende que cualquier variacion en el proceso de liofilizacion pretende incluirse en el alcance de la presente invencion.

30 A lo largo de todo el proceso de fabricacion, se realizan analisis del contenido de agua y pruebas de examen visual. Despues de la liofilizacion, se cierran completamente los viales con tapones y se dotan de tapas de encapsulado de

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aluminio. Se comprueba visualmente que los viales estan bien cerrados cada 15 minutos durante el proceso de taponado y sellado.

Los viales liofilizados se mantienen y se almacenan a una temperature de entre aproximadamente -20 a 8 °C, que resulto ser la temperatura optima para la estabilidad del producto liofilizado. Ademas, esta temperatura resulto ser la temperatura mas optima para el mantenimiento de la estabilidad del producto durante la fabricacion.

El proceso de fabricacion II usado para la fabricacion de lisinato de aztreonam a se ha descrito anteriormente y el perfil de impurezas se ilustra en la Figura 4. Las impurezas totales observadas durante una fabricacion a gran escala de lisinato de aztreonam a de acuerdo con el proceso II solo son ligeramente mas elevadas que las impurezas observadas en el IFA. Espedficamente, solo se pueden detectar trazas (0,014 %) de impureza B en un producto de lisinato de aztreonam a y representan una reduccion de 5 veces en esa impureza en concreto en comparacion con las soluciones a granel y los liofilizados de aztreonam p.

El aspecto visual de los liofilizados de aztreonam a resulto ser el de una solucion amarillenta libre de materia particulada. El pH del liofilizado fue de 4,78. La viscosidad, la tension superficial y la osmolalidad fueron de 1,5mPas, 70,34 mN/m y 430 mOsmol/kg, respectivamente. Las impurezas totales fueron del 0,471 %. Estos resultados fueron reproducibles en tres series independientes de lotes de fabricacion de lisinato de aztreonam a.

Para confirmar que el proceso de fabricacion II representa las condiciones optimas para la fabricacion de lisinato de aztreonam a para los propositos de inhalacion, se realizaron investigaciones sobre el efecto del pH, la temperatura y las concentraciones de la solucion a granel. Ademas, tambien se evaluo la estabilidad del producto liofilizado, asf como el producto diluido.

b. Evaluacion del efecto del pH y de la temperatura

Dado que los valores de pH desempenaron un papel tan importante en la distincion entre aztreonam a y p, se evaluo el efecto del pH y de la temperatura para la optimizacion del proceso de fabricacion para la fabricacion de lisinato de aztreonam a.

En pocas palabras, se enfrio el lisinato de aztreonam a (75 mg/ml) a pH 4,8 y a 20 °C hasta 10 °C y 2 °C, y se midio el pH cada 5 segundos. No hubo un impacto significativo de la refrigeracion a una temperatura de 10 o 2 °C en el pH de la solucion a granel de lisinato de aztreonam a. Por consiguiente, el proceso de fabricacion se puede realizar convenientemente a temperaturas de entre 2 y 20 °C, sin embargo, como se ha indicado anteriormente, el proceso se lleva a cabo de manera optima a 2-8 °C.

Ademas, como ya se ha descrito anteriormente, el aztreonam a es facilmente soluble en agua sin polimerizacion, decoloracion, solidificacion ni gelificacion, lo que permite la adicion de una solucion de lisina a la solucion de aztreonam a sin encontrar valores altos de pH durante el proceso.

La estabilidad del aztreonam depende del pH. La maxima estabilidad del aztreonam esta en un intervalo de pH de entre pH 4,2 y 7, con el intervalo de pH optimo entre 4,6 y 4,8. Como se ha descrito anteriormente, el pH del aztreonam a pertenece al intervalo optimo de pH.

c. Influencia de las soluciones a granel en el perfil de impurezas

La concentracion optima para la cantidad de aztreonam en el aerosol es de aproximadamente 75 mg/ml, sin embargo, tal concentracion puede diferir para el tratamiento de diferentes afecciones. Para optimizar los cambios del proceso de fabricacion en la concentracion del aztreonam en las soluciones a granel, se estudiaron las limitaciones establecidas por el proceso de criodesecacion, la cantidad de agua que se elimina durante la criodesecacion y por la forma y el tamano del vial liofilizacion donde se almacena el producto.

Generalmente, una concentracion baja conduce a un producto ffsicamente inestable y las altas concentraciones del compuesto de ingrediente activo en la solucion a granel pueden ser perjudiciales para el proceso de secado global. La forma y el tamano de los viales tienen un impacto en el volumen de la solucion a granel y la concentracion del ingrediente activo de las mismas.

Cuando se examino el nivel de impurezas de las soluciones a granel de 25, 37,5 y 75 mg/ml de lisinato de aztreonam a, la solucion a granel mas pura se obtuvo a una concentracion de 37,5 mg/ml. Sin embargo, se encontro que el aztreonam a a la concentracion de 75 mg/ml solo terna un nivel ligeramente superior de impurezas y este nivel de impurezas se encontraba a niveles aceptables por debajo o alrededor del 0,1 % de impurezas y, lo mas importante, la concentracion de farmaco cumplfa la cantidad requerida del compuesto activo necesaria para el producto inhalacion.

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d. Estabilidad del aztreonam a

El aztreonam alfa, en comparacion con el aztreonam p, permite la produccion de lisinato de aztreonam con una mayor pureza, una mejor estabilidad y un penodo de caducidad mas largo.

El aztreonam a tiene ventajas de una mejor dispersion en agua y un menor contenido de etanol residual (100 ppm) que el aztreonam p (10.000 ppm). Esta propiedad genera menores impurezas totales durante la conversion en la sal. El uso de aztreonam a o p en el comienzo del proceso de fabricacion da lugar al mismo producto farmacologico comparable final, una sal de aztreonam amorfa, teniendo, sin embargo, cada uno un nivel diferente de impurezas y estabilidad.

Se produjeron dos lotes de producto farmacologico usando aztreonam p y un lote de producto farmacologico usando el aztreonam a. Se evaluaron los tres lotes de producto farmacologico en cuanto a la estabilidad en el momento de la fabricacion del producto (impurezas iniciales totales) y a los 6 meses de la fabricacion (impurezas totales a los 6 meses) en el producto almacenado bajo refrigeracion a 5 °C. Los resultados de impurezas totales para los lotes se enumeran en la Tabla 8.

Tabla 8

Impurezas totales

Forma de aztreonam Impurezas iniciales totales Impurezas totales a los 6 meses

Producto farmacologico 1

Lisinato de aztreonam p 1,23 % 1,47 %

Producto farmacologico 2

Lisinato de aztreonam p 1,27 % 1,35 %

Producto farmacologico 3

Lisinato de aztreonam a 0,65 % 0,84 %

Las impurezas totales iniciales para el producto farmacologico (lisinato de aztreonam) producido a partir de aztreonam p fueron del 1,23 % y 1,27 %, respectivamente, medidas mediante HPLC, mientras que las impurezas totales iniciales para el producto farmacologico producido a partir de aztreonam a fueron del 0,65 %. Tras 6 meses de almacenamiento a 5 °C, las impurezas totales para el lisinato de aztreonam p fueron del 1,47 % y 1,35 %, respectivamente, mientras que las impurezas totales para el lisinato de aztreonam a fueron del 0,84 %.

Dado que el lfmite probable de las impurezas para el producto final en un momento de administracion es del 2 %, el lisinato de aztreonam a es un mejor candidato como producto estable y, por lo tanto, una forma preferida de aztreonam que conduce a un producto con un penodo de caducidad mas largo que el lisinato de aztreonam p, aunque el lisinato de aztreonam p tambien tiene un nivel aceptable de impurezas.

e. Estabilidad del aztreonam a diluido

Dado que el lisinato de aztreonam a inhalable se administra, en un modo, como una solucion en aerosol, se determino su estabilidad en la solucion.

A tal efecto, se diluyeron muestras de lisinato de aztreonam a tomadas de las soluciones a granel con un tampon en una proporcion de 1:250. Entonces se examinaron las muestras en un tiempo cero (recien preparadas), y despues de 1, 3, 6 y 12 horas, y se determinaron los perfiles de impurezas.

Las muestras diluidas de lisinato de aztreonam a resultaron ser estables durante el total de las 12 horas, con solo aumentos insignificantes de las impurezas hacia el lfmite de las 12 horas.

Estos hallazgos muestran que hay una buena estabilidad del lisinato de aztreonam a en un estado diluido y que no existe una degradacion rapida del lisinato de aztreonam a cuando se diluye el producto liofilizado antes de su uso como un producto de inhalacion.

a. Reconstitucion del lisinato de aztreonam a liofilizado

Se determino el perfil de impurezas de las muestras reconstituidas del lisinato de aztreonam a liofilizado.

Para este proposito, se reconstituyeron los liofilizados con 1 ml de solucion salina al 0,17 %, y se determinaron el aspecto visual, el pH, la viscosidad, la tension superficial, la osmolalidad y las impurezas totales.

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El aspecto visual del liofilizado de lisinato de aztreonam a resulto ser el de una solucion amarillenta libre de materia particulada. El pH del liofilizado fue de 4,78. La viscosidad, la tension superficial y la osmolalidad fueron de 1,5 + 0,60 mPas, 70,34 + 0,2 mN/m y 430 mOsmol/kg, respectivamente. Las impurezas totales fueron del 0,601 %.

La osmolalidad del producto inhalable es sumamente importante. La alta osmolalidad no es deseable para el aztreonam inhalable, pues no es tolerada por pacientes con infecciones respiratorias. La formulacion de aztreonam inhalable requiere un grado y un intervalo de osmolalidad muy espedficos debido a que la alta osmolalidad de la formulacion inhalable puede hacer que un paciente reaccione a la inhalacion con broncoespasmo o tos.

Por lo tanto, es de gran importancia que el lisinato de aztreonam a tanto liofilizado como liofilizado reconstituido tenga una osmolalidad aceptable en el intervalo de aproximadamente 400-550 mOsm/kg.

La Figura 6 ilustra graficamente los perfiles de impurezas de la solucion a granel, del liofilizado y del liofolizado reconstituido de lisinato de aztreonam a en comparacion con el IFA.

Como se ve en la Figura 6, el perfil de impurezas del IFA, la solucion a granel y el liofilizado fue comparable a los perfiles observados en la Figura 4. Los liofilizados reconstituidos han mostrado un nivel de impurezas global ligeramente mayor, pero no relevante en los liofilizados reconstituidos del aproximadamente 0,471 % al aproximadamente 0,601 %.

F. Actividad farmacologica del lisinato de aztreonam

El lisinato de aztreonam muestra una actividad potente y espedfica in vitro contra un amplio espectro de patogenos aerobicos gram negativos incluyendo Pseudomonas aeruginosa. La accion bactericida del lisinato de aztreonam se debe a la inhibicion de la smtesis de pared celular bacteriana debido a una alta afinidad del lisinato de aztreonam por la protema de union a penicilina 3 (PBP3).

El lisinato de aztreonam, a diferencia de la mayona de los antibioticos de lactama p, no induce actividad p-lactamasa y su estructura molecular confiere un alto grado de resistencia a la hidrolisis por p-lactamasas tales como penicilinasas y cefalosporinas, producidas por la mayona de los patogenos gram negativos y gram positivos. El lisinato de aztreonam es por lo tanto especialmente activo contra organismos aerobios gram negativos que son resistentes a antibioticos hidrolizados por p-lactamasas.

El lisinato de aztreonam mantiene su actividad antimicrobiana a un pH que vana de 6 a 8 in vitro, asf como en presencia de suero humano y en condiciones anaerobias. El lisinato de aztreonam es activo in vitro y es eficaz en modelos de animales de laboratorio e infecciones clmicas contra la mayona de las cepas de los siguientes organismos, Escherichia coli, especies de enterobacterias, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens, Haemophilus influenzae y especies de nitrobacterias, incluyendo muchas que son multi-resistentes a otros antibioticos tales como ciertas cefalosporinas, penicilinas y aminoglucosidos.

En la actualidad, las unicas infecciones para las que la sal de arginina de aztreonam esta aprobada por la FDA son las causadas por Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Haemophilus influenza, Proteus mirabilis, especies de enterobacterias y Serratia marcescens.

Se ha descubierto ahora que todas las cepas bacterianas anteriormente nombradas, asf como las cepas muy resistentes y poco habituales tales como Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans y Pseudomonas aeruginosa resistente a multiples farmacos se erradican con exito mediante el tratamiento diario con dosis bajas de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 250 mg, preferentemente aproximadamente 75 mg/ml, de lisinato de aztreonam, preferentemente administrados una vez o dos veces al dfa, no excediendo la dosis diaria total de 750 mg/dfa.

II. Composicion inhalable de lisinato de aztreonam

Se describe una composicion de lisinato de aztreonam a o p inhalable concentrado, preferentemente de lisinato de aztreonam a, adecuada para la administracion eficaz de lisinato de aztreonam en el espacio endobronquial de las vfas respiratorias en forma de aerosol o de un polvo seco.

Es mas preferentemente adecuada para la formulacion de lisinato de aztreonam concentrado para administrar en aerosol por nebulizadores de atomizacion, inyeccion, ultrasonicos, presurizados, de placa porosa vibrante o equivalentes o por inhaladores de polvo seco que producen predominantemente aerosol de lisinato de aztreonam o partfculas de polvo seco entre 1 y 5 |im. Tales tamanos de partfcula son necesarios para administrar de manera eficaz de lisinato de aztreonam en el espacio endobronquial para tratar infecciones bacterianas.

A. Composicion de lisinato de aztreonam en aerosol

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La composicion de lisinato de aztreonam para su administracion en aerosol se formula para el suministro eficaz de lisinato de aztreonam en aerosol en el espacio endobronquial de las vfas respiratorias del pulmon.

La formulacion en aerosol se administra en un volumen total de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 5 ml de solucion acuosa fisiologicamente aceptable para una dosis de inhalacion. Cuando se formula y se administra como se ha descrito, proporciona una dosis terapeuticamente eficaz de lisinato de aztreonam al sitio de la infeccion en cantidad suficiente de lisinato de aztreonam para tratar infecciones pulmonares bacterianas.

Una combinacion de la nueva formulacion acuosa con el nebulizador de atomizacion, inyeccion, presurizado, de placa porosa vibrante o ultrasonico permite, dependiendo del nebulizador, una administracion del al menos aproximadamente 20 al aproximadamente 90 %, en general, del aproximadamente 70 % de la dosis administrada de lisinato de aztreonam en las vfas respiratorias.

La formulacion contiene una cantidad minima pero eficaz de lisinato de aztreonam de aproximadamente 1 a aproximadamente 250 mg, mas preferentemente de aproximadamente 25 a aproximadamente 90 mg/ml, y lo mas preferentemente de aproximadamente 75 mg/ml, formulados en el volumen mas pequeno posible de diluyente fisiologicamente aceptable que tiene un cierto grado de salinidad y cierto pH, ajustados para permitir la generacion de un aerosol de lisinato de aztreonam bien tolerado por pacientes pero que minimice el desarrollo de efectos secundarios no deseables tales como broncoespasmos, inflamacion y tos.

Los principales requisitos para la formulacion del lisinato de aztreonam en aerosol son su seguridad y eficacia. Las ventajas adicionales son un menor coste, comodidad de fabricacion, pureza del producto, aspectos practicos de uso, largo penodo de caducidad, almacenamiento y manipulacion del dispositivo de aerosol. Se ha descubierto ahora que estos requisitos para el lisinato de aztreonam en aerosol se cumplen con la formulacion que contiene cierto grado de salinidad y cierto intervalo de pH.

1. Dosificacion del lisinato de aztreonam

El lisinato de aztreonam tiene un penodo de caducidad relativamente corto. Su semivida es de aproximadamente 1-2 horas, y en diez a doce horas, toda la dosis de aztreonam se ha eliminado. Por consiguiente, el tratamiento eficaz de infecciones pulmonares bacterianas requiere un regimen de tratamiento que proporcione suficiente cantidad de farmaco para mantener el nivel antibacteriano de lisinato de aztreonam en el pulmon. Por lo tanto, tal regimen requiere la administracion de un lisinato de aztreonam inhalable de una a varias, preferentemente de dos a cuatro, veces al dfa. La pauta de dosificacion mas preferida para la comodidad del paciente es de una o dos veces al dfa, sin embargo, debido a un efecto espedfico que el lisinato de aztreonam ejerce sobre las bacterias y debido a su penodo de caducidad relativamente corto, de aproximadamente 12 horas, con frecuencia se requiere una dosificacion mayor de dos veces al dfa para la total erradicacion de las bacterias del espacio endobronquial.

Asf pues, es preferible administrar lisinato de aztreonam en forma de aerosol o polvo seco en la cantidad terapeuticamente eficaz mas pequena al menos dos veces al dfa, en algunos casos, de tres a cuatro veces y excepcionalmente mas de cuatro veces al dfa. Se fija por tanto una dosis de lisinato de aztreonam entre 1 y 250 mg por una dosis formulada, lo mas preferentemente, en aproximadamente 75 mg de aztreonam/ml.

Normalmente, una dosis terapeuticamente eficaz contiene entre 1 y 250 mg, preferentemente de 25 a 90 mg de lisinato de aztreonam, en equivalente, administrada mediante un medio que proporcione al menos aproximadamente 50 %-70 % de eficacia de la administracion de lisinato de aztreonam en el espacio endobronquial. Por lo tanto, con una dosis de aproximadamente 250 mg, se administran 125 mg de lisinato de aztreonam durante cada administracion. Se ha descubierto que 100-250 mg de lisinato de aztreonam administrados en el pulmon son eficaces en la erradicacion de bacterias. En ningun caso, una dosis debena exceder los 250 mg. Por encima de esta cantidad, la administracion en aerosol es diffcil, el farmaco tiende a precipitar y se necesitan volumenes mayores para la administracion por aerosol, lo que contrarresta el proposito de la invencion de suministrar la cantidad terapeutica de farmaco con la mayor eficacia.

La determinacion de la dosis eficaz del lisinato de aztreonam administrado y la pauta de dosificacion usada para el tratamiento de cada paciente depende de la sensibilidad del paciente en concreto al tratamiento. El factor decisivo final es el nivel esperado de lisinato de aztreonam en el esputo tras la administracion por aerosol. El intervalo optimo de lisinato de aztreonam en 1 ml de esputo en cualquier momento dado debena estar en el intervalo de 500 a 2.000 |ig/ml. Por lo tanto, la frecuencia de la administracion se correlaciona con la eficacia del lisinato de aztreonam administrado.

La eficacia de lisinato de aztreonam en aerosol es sorprendentemente alta cuando se compara con la eficacia del lisinato de aztreonam administrado por via intravenosa, donde los niveles maximos en suero despues de la dosis maxima permitida de 2.000 mg resultaron ser solo de 242 |ig/ml de esputo. Despues de tal administracion intravenosa, se descubrio que los niveles a las 6 horas estaban en el intervalo de 16 |ig/ml, lo que es la CIM para Pseudomonas aeruginosa no resistente.

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El nuevo modo de administracion que permite una administracion no invasiva de cantidades pequenas pero eficaces de lisinato de aztreonam directamente en los pulmones es una gran mejora en comparacion con todos los metodos previamente conocidos usados para la administracion de lisinato de aztreonam.

2. Efecto del pH sobre la formulacion de lisinato de aztreonam

La solucion o diluyente usados para la preparacion de aerosol de lisinato de aztreonam tiene un intervalo de pH limitado de 4,2 a 7,5, preferentemente entre 5,5 y 7,0.

El pH de la formulacion es una caractenstica importante para la administracion de lisinato de aztreonam en aerosol. Cuando el aerosol es acido o basico, puede causar broncoespasmos y tos. Aunque el intervalo seguro de pH es relativo y algunos pacientes pueden tolerar un aerosol suavemente acido, otros, particularmente los que tienen fibrosis qrnstica u otra enfermedad subyacente, experimentaran broncoespasmos. Cualquier aerosol con un pH inferior a 4,5 normalmente provoca broncoespasmos. Los aerosoles con un pH de entre 4,5 y 5,5 causaran broncoespasmos ocasionalmente. Los ensayos con aerosol de lisinato de aztreonam descubrieron que una formulacion de lisinato de aztreonam administrable en aerosol que tiene un pH entre 5,5 y 7,0 se tolera bien y es segura. Cualquier aerosol que tenga un pH superior a 7,5 debe evitarse, puesto que los tejidos corporales son incapaces de tamponar aerosoles alcalinos. Un aerosol con pH controlado por debajo de 4,5 y por encima de 7,5 provoca irritacion pulmonar acompanada de broncoespasmos graves, tos y reacciones inflamatorias.

Por estas razones, asf como para evitar los broncoespasmos, la tos o la inflamacion en pacientes, se determino que el pH optimo para la formulacion en aerosol, estaba entre pH 5,5 y pH 7,0.

Por consiguiente, la formulacion en aerosol de lisinato de aztreonam se ajusta a pH de entre 4,5 y 7,5 siendo el intervalo de pH preferido de aproximadamente 5,5 a 7,0. El intervalo de pH mas preferido es de 5,5 a 6,5.

3. Efecto de la salinidad sobre la formulacion de lisinato de aztreonam

Los pacientes que padecen infecciones endobronquiales agudas o cronicas y, particularmente, los que tienen fibrosis qrnstica o bronquiectasia tienen una mayor sensibilidad a diversos agentes qrnmicos y tienen una alta incidencia de incidentes broncoespasticos, asmaticos o de tos. Sus vfas respiratorias son particularmente sensibles a condiciones hipotonicas o hipertonicas y acidas o alcalinas, y a la presencia de cualquier ion permeable tal como cloruro. Cualquier desequilibrio en estas condiciones o la ausencia de cloruro por debajo de ciertos valores conduce a eventos broncoespasticos o inflamatorios y/o tos que dificultan en gran medida el tratamiento con formulaciones inhalables. Estas dos condiciones evitan una administracion eficaz del lisinato de aztreonam en aerosol en el espacio endobronquial. Las manifestaciones clmicas de las vfas respiratorias irritadas son extremadamente indeseables.

Claramente, para el lisinato de aztreonam, no es posible usar solamente un disolvente acuoso sin proporcionar cierto grado de osmolalidad para alcanzar y emular las condiciones fisiologicas encontradas en pulmones sanos. Por consiguiente, se necesita cierta cantidad del anion cloruro u otro anion para administrar de manera satisfactoria y eficaz el lisinato de aztreonam en aerosol, pero tal cantidad es mucho menor que las cantidades proporcionadas y normalmente usadas para los aerosoles de otros compuestos.

El broncoespasmo o los reflejos de tos no responden a la misma osmolalidad del diluyente para la administracion por aerosol, sin embargo, se pueden controlar y/o suprimir lo suficiente cuando la osmolalidad del diluyente esta en un cierto intervalo. La solucion preferida para la nebulizacion del lisinato de aztreonam que es segura y tiene tolerancia de las vfas respiratorias tiene una osmolalidad total de entre 50 y 550 mOsm/kg con un intervalo de concentracion de cloruro entre 31 mM y 300 mM. La osmolalidad dada controla los broncoespasmos, la concentracion de cloruro, como un anion permeable, controla la tos. A este respecto, el anion cloruro se puede sustituir con aniones de bromo o yoduro, puesto que ambos son aniones permeables. Ademas, el bicarbonato puede sustituir completa o parcialmente al ion cloruro. La solucion salina normal (SN) contiene cloruro 154 Mm, mientras que el cloruro 31 mM corresponde a solucion salina aproximadamente 0,2 normal.

Por consiguiente, la formulacion para aerosol de lisinato de aztreonam comprende de aproximadamente 1 a aproximadamente 90 mg, preferentemente aproximadamente 75 mg, de lisinato de aztreonam disuelto en 1 ml de una solucion salina normal o preferentemente una diluida de aproximadamente solucion salina 1/10 normal (SN) a aproximadamente y como maximo una solucion 1 SN, preferentemente de aproximadamente 1/10 a aproximadamente 1/4 SN, es decir, una solucion salina normal diluida de un decimo a un cuarto. Se ha descubierto ahora que el lisinato de aztreonam se administra de forma eficaz en los pulmones cuando se disuelve en solucion salina menor que la normal, es decir, solucion salina que contiene 0, 9% de cloruro sodico y que la concentracion de un ion cloruro igual o inferior a solucion salina 1/4 N permite y asegura una administracion de lisinato de aztreonam en el espacio endobronquial.

La formulacion de lisinato de aztreonam que contiene aproximadamente 50 mg de lisinato de aztreonam por 1 ml de 0,2 SN tiene una osmolalidad de aproximadamente 290 mOsm/l. Tal osmolalidad esta dentro de un intervalo seguro

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de aerosoles adecuados para la administracion a pacientes que padecen infecciones pulmonares bacterianas y tambien los pacientes con fibrosis qmstica o bronquiectasia.

Una caractenstica y ventaja adicional de usar una solucion de 1/10 a 1/4 SN que comprende 50 mg/ml de lisinato de aztreonam es que la formulacion de aerosol resultante se nebuliza de forma muy eficaz con un nebulizador atomico, de inyeccion o ultrasonico en comparacion con el lisinato de aztreonam disuelto en una solucion salina normal. Puesto que la administracion del lisinato de aztreonam formulado como se ha descrito en la presente memoria es mucho mas eficaz, se necesita una cantidad de lisinato de aztreonam mucho menor para conseguir la erradicacion completa de las bacterias gram negativas en los pulmones. En lugar de los 1.000 a 4.000 mg de aztreonam que han demostrado ser eficaces en cierta medida en el unico intento previo de administrar aztreonam por aerosol, la formulacion de lisinato de aztreonam descrita en la presente memoria permite tratamientos con tan poco como 1 mg/ml y con un maximo de 50 mg/ml de lisinato de aztreonam en una cantidad maxima de 5 ml de volumen, administrado preferentemente con un nebulizador de atomizacion, inyeccion, electronico o ultrasonico.

5. Polvo seco, aerosol y suspensiones en aerosol

La formulacion de acuerdo con la invencion contiene lisinato de aztreonam formulado como un polvo seco, solucion en aerosol o suspension en aerosol de liposomas u otras partfculas microscopicas en un disolvente acuoso. La formulacion esta disenada para ser bien tolerada y poderse nebulizar de manera fiable y completa en partfculas de aerosol dentro del intervalo de tamanos respirables de 1 a 5 |im.

Las dosis estan disenadas para que contengan tanto como, pero no mas de, la cantidad necesaria de una forma mas activa de lisinato de aztreonam para prevenir la colonizacion y/o para tratar las infecciones pulmonares graves causadas por una amplia seleccion de organismos gram negativos susceptibles.

Los pacientes pueden ser sensibles al pH, la osmolalidad y el contenido ionico de una solucion nebulizada. Por lo tanto, estos parametros se ajustan para que sean compatibles con la qrnmica del lisinato de aztreonam y sigan siendo tolerados por los pacientes.

La formulacion se nebuliza predominantemente en tamanos de partfcula que permiten una administracion del farmaco en el bronquiolos terminales y respiratorios, donde residen las bacterias durante la infeccion, y en las vfas respiratorias de mayor tamano durante la colonizacion.

Para la administracion eficaz del lisinato de aztreonam en el espacio endobronquial pulmonar de las vfas respiratorias en una partfcula de aerosol, es necesario formar un aerosol que tenga un DAMM predominantemente de entre 1 a 5 |im. La cantidad formulada y administrada de lisinato de aztreonam para el tratamiento y la profilaxis de las infecciones endobronquiales bacterianas se debe dirigir eficazmente a la superficie del pulmon. La formulacion debe tener el volumen administrable por aerosol mas pequeno posible que permita administrar una dosis eficaz de lisinato de aztreonam en el sitio de la infeccion. La formulacion tambien debe proporcionar condiciones que no afecten negativamente a la funcionalidad de las vfas respiratorias. Por consiguiente, la formulacion debe contener suficiente farmaco formulado en las condiciones que permitan su administracion eficaz evitando al mismo tiempo reacciones no deseadas. La nueva formulacion cumple todos estos requisitos.

Una manera de administrar lisinato de aztreonam inhalable es a modo de polvo seco inhalable.

El lisinato de aztreonam preparado de acuerdo con la invencion se puede administrar endobronquialmente en una formulacion de polvo seco para la administracion eficaz del polvo de aztreonam finamente molido en el espacio endobronquial usando inhaladores de polvo seco o de dosis medida como una alternativa a la administracion en aerosol.

Una formulacion de polvo seco tiene una potencia, en base a la masa, que permite tal administracion alternativa de lisinato de aztreonam en forma de un polvo seco con el uso de un inhalador de polvo seco. Una formulacion suficientemente potente de lisinato de aztreonam proporciona un polvo seco que se puede administrar ventajosamente con el inhalador de polvo seco o con el inhalador de dosis medida. Para la administracion de polvo seco inhalable, se muele el lisinato de aztreonam, se hace precipitar, se seca por pulverizacion o se procesa de otro modo a tamanos de partfcula de entre aproximadamente 1 y 5 |im.

La formulacion de polvo seco comprende de aproximadamente 20 a 200 mg, preferentemente de 10 a 100 mg de lisinato de aztreonam.

Para la formulacion de polvo seco preparada de acuerdo con la invencion, se muele el lisinato de aztreonam, obteniendose un polvo que tiene un diametro promedio de la mediana de masa,que vanan de 1-5 micrometros mediante tecnicas de molienda con medios, molienda por inyeccion, secado por pulverizacion o precipitacion de partfculas como se describen en el Ejemplo 6.

En smtesis, para el secado por pulverizacion, se suspende la forma alfa de aztreonam en agua, se agita y se enfna.

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Se anade L-lisina disuelta en agua lentamente durante aproximadamente 3 a aproximadamente 10 minutes, preferentemente aproximadamente 6 minutos, hasta que ambos componentes se han disuelto casi completamente. Se purifica la solucion usando un carbon vegetal y se filtra. Posteriormente, se seca por pulverizacion la solucion usando cualquier equipo de secado por pulverizacion adecuado tal como, por ejemplo, Buchi Mini Spray Dryer B- 191.

Las determinaciones del tamano de partteula se realizan usando un impactador en cascada Anderson multietapa u otro metodo adecuado. El Impactador en cascada no viable de ocho etapas Thermo Andersen se cita espedficamente en el Capftulo 601 de la Farmacopea estadounidense como un dispositivo de caracterizacion para aerosoles dentro de los inhaladores de polvo seco y de dosis medida. El impactador en cascada de ocho etapas utiliza ocho etapas de inyeccion que permiten la clasificacion de aerosoles de 9, 0 micrometros a 0,4 micrometros (a 28,3 l/min) y permite que las partteulas transportadas en el aire impacten sobre superficies de impacto de acero inoxidable o una variedad de sustratos de medios de filtracion. Un filtro final recoge todas las partteulas menores de 0,4.

La molienda con medios se realiza colocando una sustancia farmacologica en un molino que contenga, por ejemplo, bolas de acero inoxidable o ceramica y rotando o volteando el material hasta que se consiguen los intervalos de tamanos de partteula de farmaco deseados. Las ventajas de la molienda con medios incluyen un buen control del tamano, intervalos limitados de tamano de producto, altas eficacias de recuperacion y procesos facilmente escalables. Las desventajas incluyen los largos tiempos de los procesos de fabricacion que duran de varias horas a varios dfas, el requisito de que los medios de molienda se separen del producto tras la complecion y la posibilidad de contaminacion del producto con el medio.

La molienda de inyeccion usa corrientes de aire a muy alta presion para hacer colisionar partteulas entre sf, recuperandose partteulas finas del tamano deseado del molino. Las ventajas incluyen la rapidez del proceso de fabricacion y la menor transferencia de energfa durante la molienda, dando como resultado un menor aumento de la temperatura durante la produccion del farmaco. El proceso de molienda por inyeccion se contempla en de segundos a minutos. Las desventajas de la molienda por inyeccion incluyen un menor rendimiento y menores eficacias de recogida, siendo un rendimiento tfpico solamente del 50 al 80 % de recuperacion.

El secado por pulverizacion es otra tecnica util para la preparacion de polvos secos inhalables. El secado por pulverizacion implica pulverizar una bruma fina de solucion de lisinato de aztreonam en un soporte y secar las partteulas. Despues se recogen las partteulas. El secado por pulverizacion tiene la ventaja de ser el menos propenso a degradar las entidades qmmicas. La adicion de un codisolvente que disminuya la solubilidad de un farmaco a una solucion farmacologica uniforme produce la precipitacion de la solucion. Cuando se anade suficiente codisolvente, la solubilidad del farmaco disminuye al punto donde se forman partteulas de farmaco solidas que se pueden recoger por filtracion o centrifugacion. La precipitacion tiene la ventaja de ser altamente reproducible, tener un alto rendimiento de recuperacion y poderse realizar en condiciones de baja temperatura, que reducen la degradacion.

La inhalacion de polvo seco y las inhalaciones de dosis medidas son mas practicas cuando las dosis administradas producen la administracion de al menos aproximadamente 10 mg, y mas preferentemente de aproximadamente 25 a aproximadamente 100 mg, de lisinato de aztreonam en el pulmon del paciente que recibe el tratamiento. Dependiendo de la eficacia del dispositivo de administracion de polvo seco, que normalmente es del aproximadamente 70 %, los niveles de dosis de polvo seco eficaces tfpicos estan en el intervalo de aproximadamente 20 a aproximadamente 60 mg de lisinato de aztreonam. Por lo tanto, en general, se requiere mas de una aspiracion del farmaco.

En este aspecto, se proporciona una formulacion suficientemente potente de lisinato de aztreonam puro en polvo seco o forma de dosis medida de partteulas farmacologicas molidas o preparadas de otro modo hasta tamanos de partteula predominantemente con un intervalo de 1 a 5 micrometres. Tal formulacion es practica y conveniente debido a que no requiere ningun procesamiento adicional tal como diluir el polvo seco o rellenar un envase de aerosol. Ademas, utiliza dispositivos que son suficientemente pequenos, completamente transportables y no requieren, por ejemplo, el compresor de aire necesario para un nebulizador de inyeccion. Ademas, la formulacion en polvo seco tiene un pertedo de caducidad mas largo que las formulaciones de lisinato de aztreonam lfquidas para administrarse en aerosol. El lisinato de aztreonam, cuando se reconstituye en una solucion administrable en aerosol, solo tiene un pertedo de caducidad limitado a temperatura ambiente debido a la hidrolisis del anillo monobactamico. El polvo seco de lisinato de aztreonam no tiene este problema.

Por lo tanto, la formulacion de polvo seco es practica y conveniente para un uso ambulatorio debido a que no requiere dilucion ni otro procesamiento, tiene un pertedo de caducidad prolongado y estabilidad de almacenamiento, y los dispositivos de administracion de inhalacion de polvo seco son transportables y no requieren el compresor de aire requerido por los nebulizadores de aerosol.

Se pretende que todas las tecnicas adecuadas para la preparacion de polvos inhalables secos, y todas y cada una de las mejoras de las mismas asf como cualquier inhalador de polvo seco esten dentro del alcance de la invencion.

B. Estabilidad, pertedo de caducidad y almacenamiento

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La estabilidad de la formulacion es otra cuestion muy importante para la formulacion eficaz. Si el farmaco se degrada antes de la administracion en aerosol, se suministra una cantidad menor del farmaco al pulmon alterando de este modo la eficacia del tratamiento. Ademas, la degradacion del lisinato de aztreonam almacenado puede generar materiales que se toleran mal por los pacientes.

La forma seca del lisinato de aztreonam tiene al menos 2 anos de penodo de caducidad. Una estabilidad a largo plazo de la base libre de aztreonam o del lisinato de aztreonam en soluciones acuosas puede no proporcionar un penodo de caducidad lo suficientemente largo que sea aceptable a nivel comercial. Una formulacion lfquida, por lo tanto, puede requerir una separacion del lisinato de aztreonam del diluyente apropiado. Por esta razon, la formulacion se proporciona preferentemente en una forma seca y se puede reconstituir antes de la administracion como se describe mas adelante.

Por lo tanto, una formulacion para su administracion en aerosol se proporciona preferentemente como dos componentes separados, uno que contiene un lisinato de aztreonam seco que contiene un diluyente apropiado tal como solucion salina 0,1 a 0,9 N, bicarbonato, agua para inyeccion o cualquier solucion acuosa equivalente, como se ha descrito anteriormente. La formulacion se reconstituye inmediatamente antes de la administracion. Esta disposicion evita problemas relacionados con la estabilidad a largo plazo del lisinato de aztreonam en los disolventes acuosos.

De acuerdo con la invencion, el lisinato de aztreonam para una administracion en aerosol se formula preferentemente en una forma de dosificacion liofilizada pretendida para su uso como un polvo seco para reconstitucion antes de la terapia de inhalacion. La formulacion de lisinato de aztreonam se puede preparar asepticamente como un polvo liofilizado bien para la administracion del polvo seco o para la reconstitucion y la administracion, o como una solucion congelada, una suspension liposomal o como partfculas microscopicas. La adecuacion para el almacenamiento de la formulacion permite una reconstitucion fiable del lisinato de aztreonam formulado adecuado para la administracion en aerosol.

c. Formulacion para el envasado de inhalacion

La formulacion de la invencion se envasa para su administracion a un paciente en un envase que comprende varios componentes.

El envase de formulacion ilustrativo consiste en dos componentes envasados por separado: el polvo de lisinato de aztreonam liofilizado y el diluyente de solucion salina esteril para reconstituir el polvo antes de su administracion por nebulizacion.

Cada vial contiene 90-110 % de la cantidad etiquetada de aztreonam (75 mg) y lisina (47 mg) como lisinato de aztreonam. El aztreonam y la lisina forman una sal ionica que se disuelve facilmente en solucion salina. El diluyente es un vial de 1 ml esteril de solucion para inhalacion de cloruro sodico al 0,17 % (0,17 mg/ml de NaCl). Tras la reconstitucion con NaCl al 0,17 %, el pH de la solucion es de 4,2-7,0 y la osmolalidad es de 350 a 500 mOsmol/kg. Las impurezas relacionadas con el aztreonam son las siguientes: aztreonam de cadena abierta, aztreonam desulfonado, isomero E de aztreonam y t-butil-aztreonam. Las impurezas totales son inferiores al 1 %. Cada contaminante conocido es inferior a < 0,2 %. Las impurezas desconocidas son inferiores a < 0,1 %. Todos los ingredientes cumplen los requisitos USP a excepcion del monohidrato de lisina, que actualmente no tiene monograffa en el USP. La formulacion no contiene conservantes.

c. Administracion de lisinato de aztreonam por inhalacion

El lisinato de aztreonam actualmente no se encuentra disponible.

A. Dos modelos de administracion inhalable

La administracion de lisinato de aztreonam inhalable se realiza bien con aerosol de lisinato de aztreonam o con polvo de lisinato de aztreonam seco inhalable.

Se ha demostrado que una formulacion sin arginina administrada por inhalacion trata de forma segura infecciones respiratorias causadas por todas las bacterias gram negativas sensibles incluyendo Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Haemophilus influenzae, Proteus mirabilis, especies de enterobacterias y Serratia marcescens, asf como, y de forma mas importante, cepas resistentes a antibioticos de Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans y Pseudomonas aeruginosa resistente a multiples farmacos.

B. Frecuencia de dosificacion

El tratamiento de infecciones pulmonares causadas por las bacterias anteriormente nombradas se realiza mediante

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un regimen de tratamiento que proporciona de una a varias, preferentemente de una a dos, veces al d^a un lisinato de aztreonam inhalable. El regimen de dosificacion mas preferido para conveniencia del paciente es de una vez o dos veces al dfa, sin embargo, debido a un efecto espedfico que el lisinato de aztreonam ejerce sobre las bacterias y debido a su penodo de caducidad relativamente corto de aproximadamente 12 horas, con frecuencia se requiere una dosificacion mas frecuente para la completa erradicacion de las bacterias del espacio endobronquial.

En pacientes con la funcion pulmonar gravemente afectada, se puede aumentar la frecuencia de dosificacion hasta aproximadamente doce veces al dfa cada vez, proporcionando solo la cantidad de lisinato de aztreonam necesaria para mantener el nivel terapeutico en el pulmon.

El lisinato de aztreonam mata a las bacterias mediante la lisis de las paredes celulares siempre que la concentracion local del antibiotico supere la concentracion inhibidora minima bacteriana (Med. Clinics N. Am., 79:4, 733-743 (1995)). Debido a la eliminacion relativamente rapida de los antibioticos del tracto respiratorio debido a accion mucociliar, se obtiene mayor eficacia a una dosis menor del lisinato de aztreonam administrado mediante el tratamiento de un paciente tres, cuatro o mas veces al dfa en lugar de administrar el farmaco solamente una vez o dos veces. Para conseguir esto, la dosis administrada por inhalacion de lisinato de aztreonam es de al menos cuatro veces y puede ser mil veces inferior a la dosis de arginina de aztreonam administrada por via intravenosa o utilizada en el intento descrito anteriormente para suministrar arginina de aztreonam en aerosol, donde se administran 5001.000 mg dos veces al dfa hasta una cantidad total de 1.000 mg para ninos menores de 5 anos de edad y 2.000 mg para aquellos mayores de 5 anos.

La dosis diaria actual de lisinato de aztreonam puede ser tan pequena como de 2 mg. El lfmite superior tfpico es de 500 mg de lisinato de aztreonam por dfa suministrados en de dos a cuatro administraciones. En casos extremos, la dosis puede alcanzar los 750 ml al dfa suministrados den tres, cuatro o mas administraciones en aerosol. El intervalo tfpico y preferido para una dosificacion de aerosol esta entre 20 y 200 mg administrados dos veces al dfa o entre 10 y 100 mg administrados tres o cuatro veces al dfa. La dosis mas preferida es de 75 mg/ml administrada dos veces o mas al dfa.

La administracion en aerosol de lisinato de aztreonam utiliza el suministro de lisinato de aztreonam en aerosol usando nebulizadores de atomizacion, inyeccion, ultrasonicos, electronicos o equivalentes de otro tipo. Los que son portatiles, tales como los nebulizadores de atomizacion, ultrasonicos y electronicos se prefieren para el tratamiento ambulatorio. Los nebulizadores de inyeccion con un compresor nebulizan la formulacion de lisinato de aztreonam de forma muy eficaz, pero son mas adecuados para su uso en el hospital y en la consulta del medico.

Una inhalacion de polvo seco, como segundo modo de administracion del lisinato de aztreonam inhalable, utiliza la formulacion de polvo seco de lisinato de aztreonam. Tal formulacion comprende una administracion del lisinato de aztreonam finamente molido directamente en el espacio endobronquial. En este caso, el lisinato de aztreonam se administra en el espacio endobronquial usando inhaladores de polvo seco o dosis medida. La potencia del lisinato de aztreonam, determinada segun la masa, permite la inhalacion del polvo de lisinato de aztreonam, como un modo alternativo de administracion al aerosol. La inhalacion de polvo seco es la mas eficaz, practica y economica cuando las dosis administradas contienen menos de 100 mg. La frecuencia de dosificacion, por lo tanto, es generalmente de tres o cuatro veces al dfa, pero tambien incluye una pauta de dosificacion de una o dos o mas de cuatro veces, puesto que este regimen depende de la necesidad y el estado del paciente.

Se describe una formulacion suficientemente potente de lisinato de aztreonam en una forma de polvo seco administrada como inhalacion de dosis medida de partfculas de lisinato de aztreonam molidas o secadas por pulverizacion hasta tamanos de partfcula predominantemente dentro de un intervalo de 1 a 5 |im. Tal administracion de polvo seco es posible y preferible particularmente para la inhalacion ambulatoria puesto que simplifica el proceso de administracion. Tal administracion es conveniente debido a que no requiere ninguna manipulacion adicional tal como diluir el polvo seco o mezclar el polvo con un disolvente, etc. Ademas, la inhalacion de polvo seco utiliza los dispositivos que son suficientemente pequenos, completamente portatiles y no requieren, por ejemplo, un compresor de aire que se requiere para un nebulizador de inyeccion. Ademas, la formulacion de polvo seco tiene un penodo de caducidad incluso mas largo que la formulacion de lisinato de aztreonam lfquida para administracion en aerosol.

La pauta de dosificacion para el lisinato de aztreonam tanto en aerosol como en polvo seco comprende la administracion diaria de dos a cuatro, normalmente, o mas de cuatro veces en casos poco habituales, del aerosol o polvo seco.

Los pacientes con fibrosis qrnstica gravemente afectados, por ejemplo, pueden ser capaces de soportar solamente una inhalacion cada vez, pero podnan repetir esta inhalacion de cantidad pequena de lisinato de aztreonam cada dos, tres o cuatro horas para tener suficiente nivel de lisinato de aztreonam en los pulmones.

IV. Dispositivos para la administracion de lisinato de aztreonam en aerosol

Un requisito principal es administrar lisinato de aztreonam de forma eficaz en el espacio endobronquial de las vfas respiratorias de un modo economico. Asf pues, al menos el 30-50 %, preferentemente el 70-90 % del farmaco activo,

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es dedr, del lisinato de aztreonam sometido a nebulizacion se administra de hecho en un sitio donde ejerza su efecto terapeutico.

A. Nebulizadores

La composicion descrita anteriormente proporciona el farmaco formulado en una solucion que permite la administracion de una cantidad terapeuticamente eficaz del farmaco, siempre que el aerosol generado por la nebulizacion cumpla los criterios requeridos tal dicha administracion eficaz. El aparato (nebulizador) que administra en aerosol la formulacion de lisinato de aztreonam se convierte, por lo tanto, en una parte muy importante.

Existen bastantes tipos de nebulizadores actualmente disponibles en el mercado. No todos ellos son adecuados para la practica del metodo descrito en la presente memoria.

Un nebulizador se selecciona principalmente basandose en permitir la formacion de aerosol de lisinato de aztreonam que tenga un DAMM predominantemente de entre 1 y 5 |im. La cantidad administrada de lisinato de aztreonam debe ser eficaz para el tratamiento y la profilaxis de infecciones endobronquiales, particularmente las causadas por bacterias sensibles. Asf pues, el nebulizador seleccionado debe poder administrar de forma eficaz la formulacion que tiene salinidad, fuerza osmotica y pH ajustados para permitir la generacion de aerosol de lisinato de aztreonam que sea terapeuticamente eficaz y se tolere bien por los pacientes. El nebulizador debe poder manipular la formulacion que tiene un volumen administrable en aerosol lo mas pequeno posible aun capaz de administrar una dosis eficaz de lisinato de aztreonam en el sitio de la infeccion. Ademas, la formulacion en aerosol no debe afectar a la funcionalidad de las vfas respiratorias y debe minimizar los efectos secundarios no deseados.

La incapacidad de ciertos nebulizadores para nebulizador cantidades terapeuticas de farmacos en aerosoles de tamanos de partfcula pequenos y uniformes se conoce bien. Para la administracion eficaz de lisinato de aztreonam, un intervalo de partfculas administrables en aerosol con DAMM necesario para administrar el farmaco en el espacio endobronquial, el sitio de la infeccion, esta entre 1 y 5 |im. Muchos nebulizadores disponibles en el mercado son capaces de administrar grandes volumenes de la solucion con el objetivo de administrar al menos el 10 % en el espacio endobronquial produciendo aproximadamente el 90 % de partfculas de aerosol grandes por encima de 5 |im con una gran variedad de partfculas en el intervalo de 50-100 |im. Estos nebulizadores son ineficaces y no son adecuados para la administracion de lisinato de aztreonam.

Para ser terapeuticamente eficaz, la mayona de las partfculas de lisinato de aztreonam administradas en aerosol no debenan tener diametros aerodinamicos de la mediana de masa (DAMM) superiores a entre 1 y 5 |im. Cuando el aerosol contiene una gran variedad de partfculas con un DAMM mayor de 5 |im, estas se depositan en las vfas respiratorias superiores reduciendo la cantidad de antibiotico administrado en el sitio de infeccion del tracto respiratorio inferior.

Previamente, se ha demostrado que dos tipos de nebulizadores, de inyeccion y ultrasonicos, son capaces de producir y administrar partfculas de aerosol que tienen tamanos entre 1 y 5 |im. Estos tamanos de partfcula son optimos para el tratamiento de la infeccion pulmonar bacteriana causada por bacterias gram negativas tales como Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, especies de enterobacterias, Klebsiella pneumoniae, K. oxytoca, Proteus mirabilis, Serratia marcescens, Haemophilus influenza, Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans y Pseudomonas aeruginosa resistente a multiples farmacos. Sin embargo, a no ser que se use una solucion formulada especialmente, estos nebulizadores normalmente necesitan grandes volumenes para administrar suficiente cantidad de farmaco para obtenerse un efecto terapeutico. Por lo tanto, sin un lisinato de aztreonam especialmente formulado, no se consigue la administracion eficaz de lisinato de aztreonam.

Los nebulizadores adecuados deben poder nebulizar un pequeno volumen de la formulacion de forma eficaz, es decir, en el tamano de partfcula de aerosol predominantemente en el intervalo de 1-5 |im. Predominantemente, en la presente solicitud, significa que al menos el 70 %, pero preferentemente mas del 90 % de todas las partfculas de aerosol generadas estan dentro del intervalo de 1-5 |im.

Los nebulizadores de inyeccion y ultrasonicos pueden producir y administrar partfculas entre el tamano de partfculas de 1 y 5 |im. Un nebulizador de inyeccion utiliza rotura por presion de aire de una solucion de lisinato de aztreonam acuosa en gotas de aerosol. Un nebulizador ultrasonico utiliza cizallamiento de la solucion del lisinato de aztreonam acuoso mediante un cristal piezoelectrico.

Sin embargo, en general, los nebulizadores de inyeccion solamente son eficaces al 10 % en condiciones clmicas, mientras que el nebulizador ultrasonico solo es aproximadamente eficaz al 5 %. La cantidad depositada y absorbida en los pulmones es, por lo tanto, una fraccion del 10 % a pesar de las grandes cantidades de farmaco colocadas en el nebulizador.

Un tipo de nebulizador que es adecuado y preferido para la administracion de lisinato de aztreonam es un nebulizador de atomizacion que consiste en un recipiente de almacenamiento de lfquidos en contacto fluido con el

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diafragma, y valvulas de inhalacion y exhalacion. Para la administracion de la formulacion de lisinato de aztreonam, se colocan de 1 a 5 ml de la formulacion en el recipiente de almacenamiento, y se conecta el generador de aerosol que produce aerosol atomizado de tamanos de partfculas selectivamente entre 1 y 5 |im.

Los dispositivos de nebulizacion tipicos adecuados para la practica del metodo incluyen nebulizadores de atomizacion o nebulizadores de inyeccion modificados, nebulizadores ultrasonicos, nebulizadores electronicos, nebulizadores de placa porosa vibrante e inhaladores de polvo seco activados modificados para manipular un volumen pequeno de farmaco altamente concentrado en una formulacion espedfica que tiene un pH, una osmolalidad y una salinidad espedficos. El mas preferido es el nebulizador de inhalacion PARI descrito en el documento PCT/US00/29541 modificado para cumplir los requisitos del metodo.

B. Inhaladores de polvo seco

El polvo seco se administra como tal usando dispositivos que administran el polvo seco directamente en los pulmones.

Existen dos disenos principales de inhaladores de polvo seco. Un diseno es el dispositivo de medida en el que se coloca un recipiente para el farmaco dentro del dispositivo y el paciente anade una dosis del farmaco en la camara de inhalacion. El segundo es un dispositivo de dosis medida en fabrica en el que cada dosis individual se ha fabricado en un recipiente separado. Ambos sistemas dependen de la formulacion del farmaco en partfculas pequenas de diametros de mediana de masa de 1 a 5 micrometros, y habitualmente implican la coformulacion con partfculas excipientes mayores (en general, partfculas de lactosa de un diametro de 100 micrometros). El polvo del farmaco se coloca en la camara de inhalacion (bien mediante la medida del dispositivo o la rotura de una dosis medida en fabrica) y el flujo de inspiracion del paciente acelera el polvo fuera del dispositivo y hacia la cavidad oral. Las caractensticas de flujo no laminar de la trayectoria del polvo hacen que los agregados de excipiente y farmaco se descompongan y la masa de las partfculas de excipiente grandes provoca su impacto en la parte posterior de la garganta, mientras que las partfculas de farmaco mas pequenas se depositan en profundidad en los pulmones.

La tecnologfa actual para los inhaladores de polvo seco es tal que los lfmites de carga util son de aproximadamente 100 mg de polvo. La falta de estabilidad a largo plazo de lisinato de aztreonam en una solucion acuosa debido a hidrolisis permite que la tecnologfa del inhalador de polvo seco se convierta en un vehfculo de administracion preferido para el polvo seco de lisinato de aztreonam.

C. Tamano de particula del polvo seco o aerosol

El tamano de partfcula de la formulacion en aerosol de lisinato de aztreonam es uno de los aspectos mas importantes de la invencion. Si el tamano de partfcula es superior a 5 |im, entonces las partfculas se depositan en las vfas respiratorias superiores. Si el tamano de partfcula del aerosol es inferior a 1 |im, entonces no se deposita en el espacio endobronquial, sino que continua administrandose en los alveolos y se puede transferir a la circulacion sangumea sistemica.

Un nebulizador de inyeccion utiliza presion de aire para romper una solucion lfquida en gotas de aerosol. Un nebulizador ultrasonico funciona mediante un cristal piezoelectrico que corta un lfquido en pequenas gotas de aerosol. Un sistema de nebulizacion presurizado empuja la solucion bajo presion a traves de pequenos poros para generar gotas de aerosol. Un dispositivo de placa porosa vibrante utiliza la vibracion rapida para cortar una corriente de lfquido en tamanos de gota apropiados. Sin embargo, solamente algunas formulaciones de lisinato de aztreonam se pueden nebulizar de forma eficaz, puesto que los dispositivos son sensibles al pH y a la salinidad.

En inhaladores de polvo seco, el polvo seco de lisinato de aztreonam preparado como se ha descrito anteriormente en dosis de 1-100 mg, preferentemente de 10-50 mg de polvo seco como partfculas que tienen tamanos de entre 1 y 5 |im, se usa directamente.

D. Eficacia de nebulizacion del lisinato de aztreonam

La seleccion y eleccion del nebulizador afecta de forma importante a la eficacia de la administracion del lisinato de aztreonam inhalable.

Una combinacion de una formulacion en aerosol de lisinato de aztreonam y un dispositivo de nebulizacion potencia de forma significativa la eficacia y velocidad de la administracion del farmaco. En la actualidad, por ejemplo, el tiempo medio para la administracion de otros farmacos en aerosol tales como, por ejemplo, la tobramicina, es de 1520 minutos por dosis. El tiempo requerido para este tratamiento representa una carga significativa para el paciente y contribuye a la reduccion de la conformidad con el regimen por debajo del lfmite de deteccion.

Ademas, el sistema del nebulizador usado para la administracion de tobramicina es menos eficaz que los nuevos dispositivos de atomizacion. La dosis total depositada de tobramicina en el pulmon esta en el intervalo del 12 al 15 %. Aproximadamente el 30 % del farmaco dispensado permanece en el nebulizador al final del tratamiento y de la

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parte que se administra, aproximadamente el 30 % se emite como partmulas demasiado grandes o pequenas para alcanzar las vfas respiratorias inferiores.

El nuevo nebulizador de atomizacion, con una produccion de 8 a 10 microlitros/segundo o 0,48 a 0,60 ml/minuto, es capaz de administrar material farmacologico de 2 a 4 veces mas rapido que los nebulizadores anteriores ilustrados por nebulizador PARI LC plus. Ademas, el nuevo nebulizador es capaz de administrar aproximadamente el 90 % de la dosis dispensada, con el 8 5% o mas de las partmulas de aerosol dentro del intervalo de tamano requerido para la deposicion en las vfas respiratorias inferiores. Como resultado de ello, la administracion de una formulacion disenada espedficamente de lisinato de aztreonam usando el nebulizador de atomizacion conduce a una mejora sustancial en la administracion local a las vfas respiratorias, a la necesidad de un tiempo mas corto para la administracion y, dependiendo de la concentracion final de la solucion de lisinato de aztreonam, reduce el tiempo de tratamiento hasta tan poco como tres o cuatro minutos.

V. Estudios experimentales complementarios

Pseudomonas aeruginosa es la causa mas comun de infeccion endobronquial cronica en pacientes con fibrosis qrnstica (FQ). Esta infeccion es una causa importante de morbilidad y mortalidad en estos pacientes. La aplicacion topica de agentes antibioticos inhalados como brumas en aerosol ha demostrado ser un beneficio significativo para los pacientes con FQ. La terapia con antibioticos en aerosol con agentes que incluyen carbenicilina, gentamicina, ticarcilina, tobramicina y colistina, pero no aztreonam se ha practicado durante muchos anos.

El antibiotico en aerosol mas ampliamente usado para el tratamiento de los pacientes con FQ es la tobramicina, que produce mejoras sustanciales en la funcion pulmonar y otros parametros clmicos. In vitro, la tobramicina es activa contra la mayona de los organismos de P. aeruginosa en ausencia de esputo, sin embargo, en presencia de esputo, la bioactividad de la tobramicina se reduce significativamente.

El aztreonam es un antibiotico monobactamico con excelente actividad contra muchas bacterias gram negativas aerobias, incluyendo P. aeruginosa. Actualmente, esta aprobado como terapia parenteral para una variedad de infecciones graves y ha sido ampliamente usado en el control de los agravamientos pulmonares en pacientes con FQ. El aztreonam tiene un espectro antibacteriano similar a la antibioticos aminoglucosidos tobramicina y gentamicina. Su excelente actividad contra muchas bacterias gram negativas aerobias, incluyendo P. aeruginosa, ha llevado a un uso generalizado entre los pacientes con FQ, incluyendo la administracion intravenosa como tratamiento de un solo agente y en combinacion con otros antibioticos para el tratamiento de los agravamientos pulmonares. Estos estudios han demostrado una mejora en la funcion pulmonar y los indices clmicos, asf como reducciones en la carga bacteriana y los recuentos de globulos blancos. Ademas, se ha demostrado que el aztreonam tiene un potencial para el control de Burkholderia cepacia, un patogeno intrmsecamente resistente a los antibioticos aminoglucosidos comunmente usados.

Para determinar si el aztreonam tendna exito para el tratamiento de P. aeruginosa y otras infecciones bacterianas, en presencia de esputo o mucina, se estudio la bioactividad antagonizada del aztreonam in vitro.

Las condiciones experimentales se describen en el Ejemplo 8.

Los resultados de estos estudios se describen en las Figuras 7 a 9, que representan las curvas de destruccion de antibiotico obtenidas con diferentes concentraciones de los antibioticos aztreonam (Fig. 7 y 8) y tobramicina (Fig. 9), en presencia o ausencia de mucina o esputo con FQ. La mucina es un modelo para el componente de union a protemas del esputo.

La Figura 7 ilustra la actividad del aztreonam contra P. aeruginosa en ausencia (Figura 7A) o presencia (Figura 7B) de mucina gastrica de cerdo. Se anadio aztreonam hasta proporcionar una concentracion final en los siguientes multiplos de la CIM: 0,0 (♦); 0,1 (□); 1,0 (■) y 10 (0).

Como se ve en la Figura 7, las curvas sin mucina gastrica de cerdo (Figura 7A) y con mucina gastrica de cerdo (Figura 7B) son casi identicas, lo que indica que no hay una inhibicion medible del antibiotico por parte de la mucina.

La Figura 8 ilustra la actividad del aztreonam contra P. aeruginosa en presencia o ausencia de esputo con fibrosis qrnstica (FQ). Se anadio aztreonam hasta proporcionar una concentracion final en los siguientes multiplos de la CIM: 0,0 (♦); 0,1 (□); 1,0 (■) y 10 (0).

Como se ve en la Figura 8, las curvas sin esputo con FQ (Figura 8A) y con esputo (Figura 8B) son casi identicas, lo que indica que no hay una inhibicion medible del antibiotico por parte del esputo con FQ.

Se probo la tobramicina, que se sabe que se une a las mucinas y que es inhibida por el esputo y la mucina, con o sin mucina en el mismo ensayo a efectos comparativos.

La Figura 9 muestra la actividad de la trobamicina contra P. aeruginosa en ausencia (Figura 9A) o presencia (Figura

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9B) de mucina anadida. Se anadio trobamicina hasta proporcionar una concentracion final en los siguientes multiplos de la CIM: 0,0 (♦); 1,0 % (□) y 10 % (■).

La Figura 9 demuestra la capacidad de la mucina de cerdo para inhibir la actividad de la tobramicina. En ausencia de mucina, la tobramicina destruyo a P. aeruginosa eficazmente, reduciendo los recuentos de colonias en siete registros en una hora al aplicarla a 10 x CIM. Por el contrario, la misma concentracion de tobramicina en presencia de mucina causo una destruccion mucho menor: cantidades insignificantes en una hora y solo tres a cuatro registros en cuatro horas. A 1 x CIM, la tobramicina destruyo siete registros de P. aeruginosa en cuatro horas en ausencia de mucina, pero destruyo menos de un registro en cuatro horas en presencia de mucina.

Ni el esputo con FQ ni la mucina gastrica de cerdo mostraron una inhibicion significativa de la actividad del aztreonam en las condiciones de este ensayo. Las curvas de destruccion de P. aeruginosa obtenidas fueron casi identicas a los controles que carecen de esputo o mucina. El crecimiento de P. aeruginosa se produjo, como era de esperar, cuando se anadio aztreonam en cantidades inferiores a la CIM (curvas superiores de las Figuras 7-9), mientras que la destruccion eficaz se produjo cuando aztreonam estaba presente en o por encima de la CIM (curvas inferiores).

Esto contrasta con el resultado obtenido para la tobramicina, un antibiotico conocido por ser inhibido por el esputo con FQ y la mucina gastrica de cerdo. La adicion de mucina a la tobramicina produjo una disminucion de la destruccion de hasta cuatro registros, dependiendo del momento y de la concentracion de antibiotico usado. Estos resultados confirman la validez del ensayo de inhibicion de mucina como modelo para la interpretacion de los resultados esperados en los pulmones de pacientes con fibrosis qrnstica.

Estos resultados muestran que el aztreonam no es inhibido por el esputo de pacientes con fibrosis qrnstica y que no se inhibira como un tratamiento complementario primario o secundario cuando se administre por inhalacion, al menos no en la medida de la tobramicina. Esto implica que el aztreonam se puede preferir a la tobramicina en el tratamiento de infecciones respiratorias en pacientes con fibrosis qrnstica u otros pacientes, al haber mas antibiotico disponible para la erradicacion de Pseudomonas aeruginosa.

VI. Tratamiento de infecciones pulmonares bacterianas

En la presente invencion, se describe un tratamiento eficaz y la prevencion de infecciones pulmonares bacterianas agudas y cronicas causadas por Pseudomonas aeruginosa; Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Haemophilus influenza, Proteus mirabilis, especies de enterobacterias y Serratia marcescens, asf como la infeccion causada por cepas resistentes a antibioticos de Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans y Pseudomonas aeruginosa resistente a multiples farmacos.

A. Dos modos de tratamiento inhalable

Un metodo para el tratamiento de infecciones pulmonares comprende la administracion de lisinato de aztreonam en forma inhalable mediante aerosol o como un polvo seco, varias veces al dfa. La dosis diaria de lisinato de aztreonam esta entre 1 y 500 mg/dfa, con dosis excepcionales hasta 750 mg/dfa administradas en 1-50 mg/ml para aerosol y de 2 a 200 mg de dosis diaria de polvo seco administrada en una dosis de 1-100 mg/un tratamiento. La dosificacion del lisinato de aztreonam y la frecuencia de dosificacion dependen del tipo de infeccion bacteriana, la gravedad de la misma, la edad del paciente, el estado del paciente, etc. En caso de pacientes con fibrosis qrnstica en los que la capacidad aerea pulmonar esta disminuida, la dosificacion es mas frecuente con dosis mas bajas.

La formulacion de polvo seco adecuada para el tratamiento de infecciones pulmonares comprende de 1 a 200 mg, preferentemente aproximadamente de 10 a 100 mg, de polvo en un estado amorfo o cristalino en tamanos de partfcula entre 1 y 5 micrometros de diametro aerodinamico de la mediana de masa necesarios para la administracion eficaz de lisinato de aztreonam en el espacio endobronquial. La formulacion de polvo seco se administra de una a cuatro veces al dfa, preferentemente dos veces al dfa. La formulacion de polvo seco es estable a la temperatura y tiene un pH fisiologicamente aceptable de 4,2-7,5, preferentemente 5,5 a 7,0 y un penodo de caducidad de mas de cinco anos.

B. Tratamiento de infecciones en pacientes con enfermedades pulmonares purulentas

La terapia de aerosol es particularmente util para el tratamiento de pacientes que padecen enfermedades pulmonares purulentas y es especialmente adecuada para el tratamiento de pacientes con fibrosis qrnstica, bronquiectasia y los pacientes sometidos a ventilacion mecanica.

Previamente, los antibioticos inhalados de terapia de aerosol para la fibrosis qrnstica (TAFQ) han demostrado un beneficio significativo de tal tratamiento para pacientes de fibrosis qrnstica (FQ) que padecen infecciones pulmonares cronicas.

En Estados Unidos, el agente mas exitoso y ampliamente usado a este respecto ha sido la tobramicina, que ha demostrado producir mejoras sustanciales en la funcion pulmonar y otros parametros clmicos.

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Ahora se ha descubierto que el lisinato de aztreonam inhalable proporciona un tratamiento exitoso de la fibrosis qmstica, bronquiectasia u otras enfermedades pulmonares purulentas para infecciones pulmonares causadas por bacterias gram negativas y particularmente las causadas por Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans y Pseudomonas aeruginosa resistente a multiples farmacos resistentes a multiples farmacos.

El tratamiento de esas infecciones bacterianas multi-resistentes con lisinato de aztreonam en aerosol ha sido exitoso en la erradicacion de las bacterias como se describe en el Ejemplo 2.

Tal tratamiento es autonomo o puede ser un tratamiento complementario a otros antibioticos tales como la tobramicina, que, tras un uso prolongado, produce el desarrollo de resistencia a la tobramicina. Cuando el tratamiento con tobramicina se intercala con penodos de tratamiento con lisinato de aztreonam, dicha resistencia no se desarrolla o se reduce.

C. Limitaciones de los antibioticos en aerosol actuales en el tratamiento de la fibrosis qmstica

Hasta la fecha, un aminoglucosido tobramicina es el unico antibiotico con aprobacion de la FDA para su administracion como un aerosol. Sin embargo, a pesar de los beneficios obtenidos en pacientes con fibrosis qmstica con la administracion de tobramicina en aerosol, su utilidad esta limitada en cierto grado.

En primer lugar, el uso frecuente de aminoglucosidos para controlar los agravamientos pulmonares conduce al desarrollo selectivo de cepas de Pseudomonas aeruginosa resistentes. La aparicion generalizada de tales organismos se reconoce como una crisis creciente en la comunidad de la FQ. Por ejemplo el 21 % de los pacientes examinados de 69 centros diferentes de FQ para los ensayos clmicos de tobramicina en fase III tienen aislados resistentes a la tobramicina (CIM > 16 |ig/ml). Por consiguiente, muchos especialistas clmicos son reticentes a prescribir este aminoglucosido en aerosol como terapia supresora cronica, temiendo que pueda promover ademas la resistencia y, por lo tanto, disminuir la eficacia de terapia IV. Para reducir el riesgo de tal resistencia surgida por tratamiento, la terapia con tobramicina se restringe a ciclos de 28 dfas con y 28 dfas sin el farmaco.

Una segunda limitacion de la tobramicina en aerosol es su falta de actividad contra varias bacterias intnnsecamente resistentes a la tobramicina que incluyen Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans y Burkholderia cepacia, la ultima de las cuales se reconoce ampliamente como una amenaza significativa para los pacientes con fibrosis quistica. Los pacientes con fibrosis quistica infectados con Burkholderia cepacia tienen una mayor tasa de mortalidad y muchos experimentan un rapido curso letal como se describe en Am. J. Respir. Crit. Care Med., 160: 1572-1577, (1999). Ademas, Burkholderia cepacia es una infeccion transmisible que puede causar la propagacion epidemica entre pacientes con fibrosis quistica. Por lo tanto, un paciente infectado con Burkholderia cepacia debe aislarse de otros pacientes.

El lisinato de aztreonam en aerosol no provoca la resistencia a aminoglucosidos y tiene una buena actividad contra patogenos resistentes observados en pacientes con fibrosis quistica.

Un lisinato de aztreonam en aerosol bien puede reemplazar a la tobramicina o usarse como una alternativa y tratamiento intermitente para la tobramicina durante los penodos de 28 dfas sin tobramicina, que se requieren para evitar el desarrollo de la resistencia permanente a la tobramicina.

El lisinato de aztreonam es un antibiotico con excelente actividad contra muchas bacterias gram negativas aerobias, incluyendo Pseudomonas aeruginosa multi resistente. El espectro de actividad del lisinato de aztreonam es similar al de los antibioticos de aminoglucosido tobramicina y gentamicina, y su actividad contra pseudomonas es comparable a la ceftazidina, y en varios aspectos, es mejor que la tobramicina. Por ejemplo, el lisinato de aztreonam no es inhibido por el esputo de pacientes con FQ, lo que le convierte en un farmaco mucho mas potente que la tobramicina, que sf es inhibida.

El lisinato de aztreonam resiste la destruccion por la mayona de las p-lactamasas bacterianas, que son el origen de mucha de la resistencia que surge en el tratamiento a antibioticos de lactama p que aparece frecuentemente entre pacientes hospitalizados.

La actividad del lisinato de aztreonam contra bacterias gram negativas, especialmente Pseudomonas aeruginosa, combinada con su excelente perfil de seguridad la convierte en una buena alternativa a los aminoglucosidos para el tratamiento de infecciones pulmonares cronicas entre pacientes con fibrosis quistica. Hasta el momento, el uso clmico del lisinato de aztreonam en pacientes con FQ ha incluido la administracion IV de lisinato de aztreonam como terapia de un solo agente o en combinacion con otros antibioticos para el tratamiento de los agravamientos pulmonares.

D. Ventajas del lisinato de aztreonam como antibiotico en aerosol

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El lisinato de aztreonam posee varias caractensticas que lo hacen muy atractivo para la administracion en aerosol a pacientes con FQ.

La primera de estas caractensticas surge de su mecanismo de accion, que, a diferencia de los antibioticos aminoglucosidos, implica la union preferente a la protema de union a la penicilina 3 (PBP3) y la interferencia posterior con la smtesis de la pared celular bacteriana. Debido a que el mecanismo de accion del lisinato de aztreonam difiere del de la tobramicina, su uso no contribuye a la aparicion de cepas resistentes a aminoglucosidos de Pseudomonas aeruginosa.

La segunda ventaja de una formulacion en aerosol del lisinato de aztreonam es su actividad contra Pseudomonas aeruginosa resistente a la tobramicina y resistente a multiples farmacos. Cuando se examinaron aislados de pacientes admitidos en la Fase II de los ensayos de tobramicina, casi el 75 % de los aislados con una CIM de tobramicina >16 |ig/ml resultaron ser sensibles al lisinato de aztreonam.

La tercera caractenstica es la capacidad del lisinato de aztreonam en aerosol para controlar los organismos intnnsecamente resistentes a la tobramicina, especialmente Burkholderia cepacia, que se considera resistente a los niveles de lisinato de aztreonam conseguidos por administracion parenteral.

VII. Actividad antibacteriana del aztreonam

Para probar la actividad bacteriana del lisinato de aztreonam en aerosol contra cepas multi-resistentes de Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia y Alcaligenes xylosoxidans, se ensayaron las actividades in vitro del lisinato de aztreonam a concentraciones correspondientes a las que se pueden conseguir con el aztreonam inhalable frente a aislados clmicos de pacientes con fibrosis qmstica.

La administracion en aerosol de lisinato de aztreonam de acuerdo con la invencion consigue concentraciones de aztreonam hasta alcanzar niveles de 500 a tanto como 8.000 |ig/ml con un nivel medio de aproximadamente 2.000 |ig/ml de aztreonam en el esputo. Estos niveles dependen de la formulacion, asf como del nebulizador usado para la administracion en aerosol. Con ciertos nebulizadores, la concentracion de aztreonam puede conseguir un nivel medio de 5.000 |ig/ml.

Las sensibilidades determinadas in vitro de las bacterias ensayadas predicen la eficacia clmica del aerosol o polvo seco de aztreonam inhalado.

El aztreonam mata mediante la lisis de las paredes celulares siempre que la concentracion local de antibiotico supere la concentracion inhibidora minima de las bacterias (Med. Clinics N. Am., 79: 4, 733-743 (1995)).

Se ensayo la actividad in vitro de altas concentraciones de aztreonam contra aislados clmicos de B. cepacia, S. maltophilia y A. xylosoxidans en el Hospital Infantil y Centro Medico Regional de Seattle, WA. Los ensayos se realizaron en bandejas de microdilucion de caldo de cultivo preparadas con concentraciones del doble de lisinato de aztreonam de 2 a 2.048 |ig/ml. Staphylococcus aureus, un organismo gram positivo, se uso como control negativo.

El procedimiento detallado usado para los ensayos se describe en el Ejemplo 1. Los resultados se ven en la Tabla 9.

Tabla 9

Organismo (N° de aislados)

Intervalo de CIM CIM50 CIM90

P. aeruginosa (54)

2-1.024 16 512

B. cepacia (38)

2-2.048 32 512

S. maltophilia (20)

8 ^2.048 256 >2.048

A. xylosoxidans (20)

2>2.048 256 2.048

S. aureus (20)

512-2.048 1.024 2.048

Para los ensayos, cada placa de micropocillos contema una dilucion del doble, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1.024 y 2.048 |ig/ml de lisinato de aztreonam. Cada placa que contema los micropocillos se uso para analizar un aislado de un organismo.

La Tabla muestra las diferentes especies de bacterias analizadas con respecto a la sensibilidad, es decir, la capacidad del antibiotico para inhibir su crecimiento, a aztreonam, con el numero de aislados para cada especie proporcionado entre parentesis. La columna designada “intervalo de CIM” muestra el intervalo de los lfmites superior e inferior de las sensibilidades vistas en los aislados analizados. La columna designada MIC50 muestra la mediana del nivel de sensibilidad para el 50 % mas sensible de los aislados. La columna final, designada MIC90 muestra el valor de la mediana para el nivel de sensibilidad para el 90 % mas sensible de los aislados.

La Tabla 9 muestra los resultados de actividad in vitro comparativa de aztreonam frente a aislados clmicos obtenidos

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de pacientes con fibrosis qmstica.

Para la interpretacion de estos datos, se comparan estos valores que representan que concentracion de aztreonam se requiere para inhibir el crecimiento de bacterias con las concentraciones de aztreonam obtenibles por las diferentes vfas de administracion. Por lo tanto, para la administracion intravenosa de aztreonam, el nivel en suero despues de la administracion de 2 g de aztreonam, la dosis intravenosa maxima permitida, el nivel en suero maximo es de 256 |ig/ml y despues disminuye rapidamente. A las seis horas de la administracion, el nivel de aztreonam en el suero esta en el intervalo de 16 |ig/ml. Por razones de seguridad, la arginina de aztreonam intravenosa solo se puede administrar cada seis horas. Con la posible excepcion de Pseudomonas aeruginosa, que tiene una CIM50 de 16 |ig/ml todos los otros organismos senan predominantemente resistentes al aztreonam intravenoso, puesto que su nivel de resistencia supera incluso la concentracion maxima (256 |ig/ml) de concentracion en suero de esputo de aztreonam tras la administracion intravenosa. Sin embargo, como la resistencia de las bacterias es relativa a la concentracion del farmaco, para la administracion en aerosol, la concentracion maxima debena estar al menos en el intervalo de 500 a 2.000 |ig/ml. Dicho intervalo se consigue con las dosis de aztreonam y la formulacion combinadas con el nebulizador eficaz. En la concentracion de 500-2.000 |ig/ml en el esputo, la terapia de aerosol es capaz de tratar la mayona de las infecciones endobronquiales causadas por las bacterias gram negativas, espedficamente las bacterias enumeradas en la Tabla 9, a excepcion de Staphylococcus aureus.

Las CIM50 y CIM90 han mostrado que el tratamiento de P. aeruginosa con aztreonam inhalable erradica la mayona de los aislados de P. aeruginosa con las concentraciones altas de aztreonam en esputo de pacientes con fibrosis qmstica obtenibles despues del administracion del aerosol. Los datos obtenidos para el aislado de Burkholderia cepacia indicaron que cabna esperar que al menos la mitad de los pacientes respondieran a dicho tratamiento con erradicacion de las bacterias. Si se administra una concentracion suficientemente alta de aztreonam en el pulmon, se espera que el porcentaje sea mayor. Puesto que la infeccion de Burkholderia cepacia actualmente se considera una afeccion principalmente no tratable, el tratamiento con aztreonam inhalable por aerosol es la primera terapia eficaz documentada.

Los resultados obtenidos en estos estudios son sorprendentes e inesperados puesto que no existe indicio en la bibliograffa de que Burkholderia cepacia sea susceptible a tratamiento con aztreonam. Los datos tambien muestran que algunos aislados de S. maltophilia y A. xylosoxidans responden a la alta concentracion de aztreonam.

La inhalacion de aztreonam como se ha descrito permite alcanzar concentraciones de aztreonam en el esputo tan altas como 2.000-5.000 |ig/ml. Los niveles de aztreonam en el esputo conseguidos mediante la administracion por aerosol superan los requeridos para inhibir organismos responsables de infecciones no tratables de otro modo en pacientes con FQ.

Ademas, el aztreonam administrado por inhalacion a todos los pacientes con Burkholderia cepacia y/o S. maltophilia y/o A. xylosoxidans junto con otros antibioticos administrados de forma sistemica por via parenteral o por inhalacion contribuye a la sinergia de tal tratamiento. Una combinacion de aztreonam inhalable con otros antibioticos proporciona otro enfoque terapeutico para tratar cepas bacterianas multi-resistentes.

Los estudios descritos en la presente memoria demostraron que las concentraciones de aztreonam alcanzadas tras la administracion del aerosol teman actividad contra Burkholderia cepacia aisladas de esputo de pacientes con FQ, asf como frente a otras bacterias que son ampliamente resistentes al tratamiento con otros antibioticos.

La CIM50 y CIM90 observadas para una bacteria gram positiva, Staphylococcus aureus, demuestran que las concentraciones altas de aztreonam teman algo de actividad contra esta bacteria gram positiva. Estos hallazgos, sin embargo, no tienen gran significacion, pues existen muchos otros farmacos con una eficacia razonable contra Staphylococcus aureus.

VIII. Seguridad y ensayos clinicos

Las infecciones que requieren una atencion particular son las infecciones causadas por y que incluyen B. cepacia, S. maltophilia y A. xylosoxidans, asf como cepas multi-resistentes de Pseudomonas aeruginosa, la infeccion mas clmicamente significativa es la primera.

Para determinar si un lisinato de aztreonam formulado de forma apropiada para administrarse por aerosol podna volverse eficaz para el tratamiento de estas cepas bacterianas poco comunes pero muy resistentes, se inicio y ensayo el tratamiento con lisinato de aztreonam en aerosol en un paciente con fibrosis qmstica que tema una infeccion de Burkholderia cepacia grave que no respondfa a ningun tratamiento. El tratamiento clmico y los resultados obtenidos con un lisinato de aztreonam en aerosol se describen en el Ejemplo 2.

Tambien se estudio la seguridad de la formulacion lisinato de aztreonam en el ser humano y en el perro Beagle. Las condiciones de estos estudios se describen en las Muestras 11 y 12.

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Los resultados de ambos estudios confirman la seguridad de la formulacion de lisinato de aztreonam para inhalacion. En comparacion con una formulacion que contiene arginina, la nueva formulacion es segura en el ser humano (Ejemplo 10) y en el perro en hasta 200 veces la dosis humana mostrada en un estudio con perros de 28 dfas (Ejemplo 11). El aumento de la seguridad establece la utilidad del lisinato de aztreonam en ambos casos.

Los resultados de seguridad de ambos estudios demuestran que no se registraron hechos adversos graves durante el ensayo y ningun sujeto se retiro del estudio debido a un hecho adverso. En total, se publicaron 7 hechos adversos posteriores a la dosis en 7 sujetos. Ni un solo hecho adverso fue experimentado por mas de un sujeto. Un solo hecho adverso relacionado con el farmaco se produjo en cada uno de los grupos de 95 mg y 190 mg de dosis de aztreonam inhalada (dolor de cabeza y mareos, respectivamente) y se produjeron 2 hechos adversos relacionados con el farmaco en el grupo de dosis de 285 mg de aztreonam inhalado (disgeusia, es decir, sabor desagradable y tos). Un hecho adverso fue de gravedad de grado 2 (dolor de cabeza) y el resto de los hechos adversos fueron de gravedad de grado 1. Todos los hechos adversos se resolvieron antes de finalizarse el ensayo. El hecho adverso de la tos condujo a la interrupcion de la medicacion del ensayo, aunque el sujeto continuo en el ensayo y completo todas las evaluaciones del mismo.

No hubo cambios medios notables con respecto al valor de referencia en ningun parametro de la funcion pulmonar despues de la dosis. Uno de los sujetos, que recibio placebo, tuvo una disminucion del VEF1 con respecto al valor de referencia de mas del 15 % (30 min). Esto se registro como un hecho adverso, pero no se considera que este relacionado con la medicacion del ensayo.

No hubo cambios medios notables con respecto al valor de referencia en ninguno de los parametros hematologicos o de coagulacion evaluados.

No hubo cambios medios notables con respecto al valor de referencia en la presion sistolica y diastolica, la frecuencia del pulso, la temperatura oral, la velocidad de la respiracion o la oximetna de pulso en los sujetos tratados con placebo o 90 mg, 190 mg o 285 mg de aztreonam inhalado. No se informo como hecho adverso ningun valor de ningun sujeto individual en ninguno de estos parametros.

No hubo ningun cambio medio notable con respecto al valor de referencia en ningun parametro de ECG evaluado ni se publico ningun valor de ECG de ningun sujeto individual como hecho adverso. No se advirtieron cambios con respecto al valor de referencia en ninguna exploracion ffsica posterior a la dosis.

En conclusion, el aztreonam inhalado fue en general seguro y bien tolerado cuando se administro a dosis de 95 mg, 190 mg y 285 mg en este ensayo.

No se observaron cambios clmicamente significativos en el VEF1 (definidos como una disminucion con respecto al valor de referencia del 15 % o mayor) en ningun sujeto tratado con aztreonam. Un sujeto que fue tratado con placebo experimento una disminucion con respecto al valor de referencia del VEF1 del 15,58 %. Esto fue publicado como un hecho adverso no relacionado con el tratamiento. No se observaron cambios clmicamente significativos en ninguna otra medida de la seguridad (bien en los valores medios o individuales) considerados como relacionados con el tratamiento.

El objetivo del segundo estudio fue evaluar la tolerabilidad y la toxicidad de la formulacion de lisinato de aztreonam en aerosol en el perro Beagle 28 dfas despues de la administracion repetida por inhalacion y evaluar la reversibilidad de los efectos despues de un penodo de recuperacion de 14 dfas. La exposicion a la inhalacion se llevo a cabo usando un sistema de mascarilla cerrada con los perros respirando pasivamente de un nebulizador ultrasonico.

Las condiciones en las que se realizo el estudio se describen en el Ejemplo 11.

Los resultados globales de este estudio demuestran que la inhalacion de lisinato de aztreonam nebulizado es segura y no se observaron signos clmicos adversos ni efectos relacionados con el tratamiento sobre el peso corporal, el consumo de alimentos, los resultados oftalmoscopicos, las lecturas de ECG, las investigaciones de laboratorio o el peso de los organos.

No hubo hallazgos de necropsia o histologicos que pudieran atribuirse al tratamiento con aztreonam. Dado que la dosis humana prevista es de 75 mg, y el peso medio es de 75 kg, el margen de seguridad puede ser tan alto como de 200 veces mas que la dosis humana.

Utilidad

El metodo de tratamiento y las composiciones de lisinato de aztreonam inhalables divulgadas en la presente memoria son adecuados para el tratamiento de infecciones del tracto respiratorio causadas por Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans y Pseudomonas aeruginosa resistente a multiples farmacos, asf como para el tratamiento de otras infecciones pulmonares causadas por bacterias gram negativas.

Ejemplo de referencia 1

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Ensayos in vitro de aislados de pacientes con fibrosis qmstica

El presente ejemplo describe el procedimiento usado para estudios in vitro de aislados bacterianos obtenidos de pacientes con fibrosis qmstica.

Se cultivaron aislados bacterianos del tracto respiratorio (144) de pacientes con FQ que se habfan almacenado a - 70 °C mediante dos pases consecutivos durante una noche a 37 °C en agar de sangre al 5 % (Remel, Lenexa, KS).

Se determinaron las concentraciones inhibidoras mmimas (CIM) mediante las siguientes etapas:

Ensayos antimicrobianos de CIM en organismos aerobios

1. Se llevaron las bandejas de CIM hasta la temperatura ambiente.

2. Se inocularon 3,0 ml de solucion salina fisiologica con un cultivo de 18-24 h del organismo por ensayar hasta una turbidez igual a un patron de McFarland 0,5 (1,5 x 108 UFC/ml). Esto corresponde a una DO600 de 80-88 % de la transmision.

3. A los 15 minutos de la preparacion, se diluyo la suspension de inoculo ajustada transfiriendo 100 ml a 2,9 ml de diluyente de agua esteril.

4. Se mezclo suavemente la suspension por inversion y se dispensaron 10 ml en cada pocillo de CIM que teman un volumen inicial de 100 |il. La concentracion final en cada pocillo fue igual a 5 x 105 UFC/ml o 5 x 104 UCF/pocillo.

5. Se incubaron las bandejas de forma aerobia a 37 °C durante 16-20 horas. Se mantuvo la misma temperatura de incubacion para todos los cultivos. Las bandejas de microdilucion no se apilaron a una altura de mas de cuatro.

6. Se leyo el punto final antimicrobiano y se registro como el primer pocillo que no mostraba crecimiento facilmente visible o turbidez segun se detecta a simple vista.

7. Las bandejas de microdilucion se pusieron en contacto con concentraciones del doble de lisinato de aztreonam de 2 a 2.048 mg/ml. Cada placa de micropocillos se trato con una dilucion del doble de lisinato de aztreonam en las siguientes cantidades: 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1.024 y 2.048 |ig/ml. Cada placa que contema los micropocillos se uso para ensayar un aislado de un organismo.

8. Los resultados se leyeron y se registraron.

Ejemplo de referencia 2

Tratamiento clinico de paciente con Burkholderia cepacia

El presente ejemplo describe un primer hallazgo de eficacia del tratamiento de lisinato de aztreonam en aerosol de un paciente con fibrosis quistica que padece Burkholderia cepacia resistente.

El paciente fue una mujer de 20 anos de edad con fibrosis quistica y enfermedad pulmonar en fase terminal. Se le habfan diagnosticado infecciones pulmonares de Burkholderia cepacia que se habfan vuelto resistentes a todos los antibioticos conocidos intravenosos, orales e inhalados. Tema dos cepas documentadas geneticamente diferentes de Burkholderia cepacia. Por esta razon, se rechazo al paciente como candidato para un trasplante de pulmon.

Se administro al paciente una formulacion de la invencion que comprendfa 200 mg/ml de lisinato de aztreonam y se le indico que usara esta formulacion en de 3 a 5 ml de diluyente y la usara en un nebulizador de inyeccion mejorado para la respiracion impulsado por compresor de aire y tomara la terapia dos veces al dfa. Este tipo de nebulizador solamente administra aproximadamente del 10 al 20 % de la dosis situada en los nebulizadores a los pulmones, sin embargo, era el unico nebulizador disponible para que el paciente recibiera el tratamiento en casa.

Despues de tres meses de terapia continua de dos veces al dfa, se consiguio tratar satisfactoriamente la infeccion pulmonar y no se pudieron detectar pruebas de Burkholderia cepacia. Se considero a la paciente tratada de la infeccion y con el tiempo se sometio a un procedimiento de trasplante de pulmon exitoso.

No hubo reaparicion ni recafda postoperatoria de la infeccion de Burkholderia cepacia a pesar de la terapia de inmunosupresion intensiva despues del trasplante.

Estos hallazgos fueron sorprendentes, puesto que el uso previo del lisinato de aztreonam disponible en el mercado en una generacion de mayor edad administrado en nebulizadores aun menos eficaces no condujo a la erradicacion de P. aeruginosa como se describe en Clinics Chest Med., 19: 473-86 (sep. 1998). En ese ensayo, los autores detuvieron la terapia en el desarrollo de cualquier resistencia al lisinato de aztreonam en lugar de continuar tratando a estos pacientes. El trabajo anterior no ensayo ni especulo que esta terapia pudiera ser eficaz en el tratamiento de otras bacterias gram negativas incluyendo Burkholderia cepacia, S. maltophilia, X. xylosoxidans u otras infecciones de pseudomonas resistentes a multiples farmacos.

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Los resultados obtenidos con el tratamiento del paciente anterior son incluso mas sorprendentes en tanto que la erradicacion de Burkholderia cepacia es una situacion extremadamente rara, particularmente cuando la infeccion esta bien establecida como era el caso de esta paciente.

Ejemplo 3

Preparacion de polvo seco de lisinato de aztreonam

El presente ejemplo proporciona metodos y procedimientos usados para la preparacion de polvo seco inhalable que contiene lisinato de aztreonam.

Para la formulacion en polvo seco, se muele un lisinato de aztreonam purificado hasta obtenerse un polvo que tenga diametros aerodinamicos de la mediana de masa que vanan de 1 a 5 |im por tecnicas de molienda con medios, molienda de inyeccion, secado por pulverizacion o de precipitacion de partfculas.

Las determinaciones del tamano de partfcula se realizan usando impactador de cascada de Anderson multietapa.

La molienda con medios se puede realizar situando el farmaco en un molino que contenga, por ejemplo, bolas de acero inoxidable o ceramica y rotando o volteando el material hasta que se consiguen los intervalos de tamano de partfcula deseados del farmaco.

La molienda de inyeccion usa corrientes de aire de muy alta presion para hacer chocar las partfculas entre sf, recuperandose partfculas finas del tamano deseado del molino.

El secado por pulverizacion se realiza pulverizando una bruma fina de solucion farmacologica en un soporte y secando las partfculas. Luego se recogen las partfculas.

La precipitacion de partfculas se realiza anadiendo un codisolvente a las partfculas secadas por pulverizacion. La solubilidad del farmaco se reduce hasta el punto donde se forman partfculas del farmaco solidas. Las partfculas se recogen por filtracion o centrifugacion. La precipitacion tiene la ventaja de ser altamente reproducible y puede realizarse en condiciones de baja temperatura, lo que reduce la degradacion.

Ejemplo 4

Inhaladores de polvo seco

Las formulaciones de polvo seco y de dosis medida preparadas de acuerdo con la invencion se pueden usar directamente en o inhaladores de polvo seco y de dosis medida.

Un inhalador de dosis medida consiste en tres componentes: un recipiente que contiene la suspension de farmaco propulsora, una valvula de medicion disenada para administrar volumenes medidos de forma precisa de la suspension propulsora y un adaptador oral que contiene un orificio de pulverizacion desde el que se administra la dosis medida. En la posicion de reposo, la camara de medicion de la valvula se conecta al deposito de suspension del farmaco mediante una ranura u orificio de relleno. En la depresion de la valvula, esta ranura de relleno se sella y la camara de medicion se expone a la presion atmosferica mediante el orificio de pulverizacion en el adaptador oral y el orificio del vastago de la valvula. Esta reduccion rapida de la presion conduce a la ebullicion ultra rapida del propulsor y a la expulsion de la mezcla en expansion rapida de la camara de medicion. La mezcla de lfquido/vapor entra despues en la camara de expansion que esta constituida por el volumen interno del vastago de la valvula y el adaptador oral. La mezcla experimenta una expansion adicional antes de expulsarse, bajo su propia presion, desde la boquilla de pulverizador. Al salir del orificio de pulverizacion, los ligamentos lfquidos que estan incluidos en el vapor propulsor se rompen por fuerzas aerodinamicas. En general, en esta etapa, las gotas son de 20 a 30 |im de diametro y se mueven a la velocidad del sonido de la mezcla lfquida de vapor de dos fases (aproximadamente 30 metros por segundo). A medida que la nube de gotas se aleja de la boquilla de pulverizacion, arrastra aire del entorno y desacelera, mientras que el propulsor se evapora a traves de evaporacion y las gotas arrastradas alcanzan con el tiempo su diametro residual.

En este momento, las partfculas/gotas consisten en un nucleo de farmaco en polvo recubierto de tensioactivo. Dependiendo de la concentracion y del tamano del material en suspension, el nucleo de farmaco en polvo consiste en partfculas de farmaco individuales o agregados. En la actualidad, la tecnologfa del inhalador de dosis medidas esta optimizada para administrar masas de 80 a 100 microgramos de farmaco, con una limitacion superior de 1 mg de farmaco administrable.

Una via alternativa de administracion de polvo seco es por inhaladores de polvo seco. Existen dos disenos principales de inhaladores de polvo seco, disenos de medicion de dispositivo, en los que un recipiente de farmaco se almacena dentro del dispositivo y el paciente “carga” una dosis del dispositivo en la camara de inhalacion, y los dispositivos de dosis medida en fabrica en los que cada dosis individual se ha fabricado en un recipiente separado.

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Ambos sistemas dependen de la formulacion del farmaco en partfculas pequenas de diametros de la mediana de masa de 1 a 5 micrometros, y habitualmente implican la coformulacion con partroulas excipientes grandes (normalmente, partfculas de lactosa de 100 micrometros de diametro). El polvo seco se proporciona en la camara de inhalacion (bien por medicion de dispositivo o por rotura de una dosificacion de dosis medida en fabrica) y el flujo de inspiracion del paciente acelera el polvo fuera del dispositivo y hacia la cavidad oral. Las caractensticas de flujo no laminar de la trayectoria del polvo provocan que el agregado de farmaco-excipiente se descomponga y la masa de las partfculas grandes de excipiente causen su impacto en la parte posterior de la garganta, mientras que las partfculas de farmaco del inhalador se depositan en profundidad en los pulmones. La tecnologfa actual para inhaladores de polvo seco es tal que los lfmites de carga util son de aproximadamente 50 mg de polvo (de los que el farmaco es habitualmente un componente parcial en masa). Los excipientes habitualmente usados son lactosa, sin embargo, en el presente caso, el aztreonam se hace reaccionar con el aminoacido lisina y tal reaccion conduce a una mejor formacion de polvo y a una formulacion en polvo mas estable.

Los niveles de dosificacion eficaces de antibiotico de lisinato de aztreonam para inhalacion de polvo seco e inhalacion de dosis medida dan como resultado la administracion de al menos aproximadamente 25 mg y mas preferentemente de aproximadamente 50 a aproximadamente 100 mg de lisinato de aztreonam en el pulmon del paciente que recibe el tratamiento. Dependiendo de la eficacia del dispositivo de administracion de polvo seco, las formulaciones en polvo seco adecuadas para su uso en la invencion comprenden de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 250 mg, preferentemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 100 mg de polvo en un estado amorfo o cristalino en tamanos de partfcula de entre 1 y 5 micrometros de diametro aerodinamico de la mediana de masa necesarios para la administracion eficaz del antibiotico en el espacio endobronquial.

Ejemplo 5

Preparacion de polvo de lisinato de aztreonam

El presente ejemplo describe el procedimiento usado para la preparacion de polvo de lisinato de aztreonam.

A una solucion de 10 g (23 mmol) de lisinato de aztreonam en 100 ml de MeOH enfriada en un bano de hielo, se anadieron 23 ml (23 mmol, 1,0 equiv.) en gotas de solucion de hidroxido sodico 1 N. Se calento la solucion resultante hasta la temperatura ambiente durante un penodo de 30 min y despues se retiro el disolvente a presion reducida. Se anadio dietileter (50 ml) y se concentro la suspension. Se repitio esta etapa cuatro veces para proporcionar un rendimiento de 10,1 g (96 %) de sal de lisinato de aztreonam en forma de un polvo blanco.

Ejemplo 6

Formulacion y secado por pulverizacion de lisinato de aztreonam

Se suspendio aztreonam (aztreonam a, 29,4 g con 15 % de humedad, equivalente a 25,0 g de anhidro), y agito rapidamente en agua (190 ml) y se enfrio con un bano de hielo triturado. Se valoro L-lisina (anhidra, 17,7 g, disuelta en 40 ml de agua a temperatura ambiente) durante 6 minutos a la suspension blanca lechosa, obteniendose un pH de 4,34. El volumen total de la solucion de lisinato de aztreonam fue de aproximadamente 270 ml y tema un color amarillo a marron claro. Se anadio aproximadamente 1 g de carbon vegetal a la solucion en agitacion y luego se filtro. Se mantuvo la solucion de lisinato de aztreonam a 2 a 10 °C. Se realizo el secado por pulverizacion, dando un rendimiento de 22,2 g (56 %) de lisinato de aztreonam. A continuacion, se ilustra un metodo no optimizado para el secado por pulverizacion:

Configuracion de entrada: 135 °C.

Aspirador: 90 % (un valor del 100 % = 35 metros cubicos/h)

Bomba: 34 % (un valor del 100 % = 1.500 ml/h).

Flujo de Ar en la boquilla: 400 l/h inicial; a mitad de la serie aumento hasta 600 l/h.

Temperatura del matraz receptor: 35 a 40 °C.

Ejemplo de referencia 7

Nebulizadores de ensayo

El presente ejemplo describe la prueba de los nebulizadores en condiciones clmicas para determinar la dosis que se va a usar en cada uno.

Se realiza un estudio clmico para determinar la concentracion de lisinato de aztreonam en la formulacion de aerosol requerida para conseguir una concentracion en el esputo e entre 500 |ig/g y 2.000 |ig/g de esputo a los 10 min de finalizar la administracion en aerosol usando un nebulizador de atomizacion, ultrasonico o de inyeccion.

En este estudio, los pacientes con fibrosis qrnstica reciben dosis seriadas de multiplos de 75 mg de aztreonam (1 ml de una solucion de 75 mg/ml en 1/4 SN) de cada uno de los nebulizadores. Las dosis se separan en al menos 2 dfas y no mas de 5 dfas. Se evaluan las concentraciones maximas en esputo y suero.

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Ejemplo de referencia 8

Prueba de la actividad inhibidora en esputo

El presente ejemplo describe las condiciones usadas para analizar la actividad inhibidora del lisinato de aztreonam y la tobramicina en esputo o mucina gastrica de cerdo.

Reactivos

A menos que se indique lo contrario, todos los productos qmmicos fueron adquiridos en Sigma Chemical Company (St. Louis, MO), y todas las soluciones se prepararon en agua desionizada esteril. El aztreonam (Azactam®) se obtuvo en Elan Biopharmaceuticals. El lisinato de aztreonam se preparo en Corus Pharma, Seattle, WA. Las soluciones madre de trabajo de aztreonam y lisinato de aztreonam se prepararon en agua desionizada esteril y se usaron de inmediato.

Medio de cultivo

El caldo Mueller Hinton con ajuste de cationes divalentes (CAMHB) se adquirio en PML y se uso como el medio de crecimiento del estudio para P. aeruginosa y como el medio de crecimiento ensayo.

Esputo

El esputo se obtuvo de ninos y adultos con FQ que no estuvieron recibiendo ningun otro farmaco antimicrobiano durante al menos 48 horas antes de la recogida de la muestra. El esputo se esterilizo mediante agitacion con un agitador magnetico bajo luz UV durante 4 horas. La esterilidad se analizo mediante la inoculacion de 100 ul de esputo en 10 ml de CAMHB un medio de fila y la incubacion durante toda la noche. Se examino la turbidez del cultivo resultante y se sembraron 100 ml en placas de agar Luria para asegurar la esterilidad. Las muestras de esputo se mantuvieron congelados a -20 °C hasta su uso.

Organismos

Se usaron subcultivos recien preparados de la cepa de P. aeruginosa PA27853 para cada experimento. Se cultivo patron de congelador en placas de agar Luria (Sigma L-3522) durante una noche a 37 °C. Se recogio una sola colonia y se inoculo en 5 ml de CAMHB, y se dejo crecer durante 16 horas a 37 °C con agitacion a 250 rpm. Se diluyo este cultivo de una noche 1:10.000 en CAMHB recien preparado o en CAMHB recien preparado suplementado con mucina gastrica porcina al 10 % (p/v) (Sigma M-1778), a continuacion, esputo con FQ esterilizado al 1 % o de autoclave.

Curvas de destruccion

Se cultivo P. aeruginosa (densidad inicial ~ 106 UFC/ml) en cultivo durante una noche y se diluyo 1:10.000 en caldo. Se dividio cada dilucion en 4 tubos (10 ml por tubo) y se anadio antibiotico a cada tubo hasta una concentracion final de 0; 0,1; 1 y 10 veces la CIM para la cepa PA27853 (4 |ig/ml para el aztreonam, 1,56 |ig/ml para la tobramicina, determinada mediante metodos convencionales). Se incubo cada tubo a 37 °C con agitacion a 250 rpm. Cada hora, se retiraron las muestras del tubo, se diluyeron y se sembraron en agar Luria para la cuantificacion. Las placas se incubaron durante una noche a 37 °C y se contaron las colonias a mano.

Ejemplo de referencia 9

Protocolo de ensayo clinico

El presente ejemplo describe un protocolo usado para el ensayo clinico y para comparar la farmacocinetica de la dosificacion creciente de una formulacion de lisinato de aztreonam administrada por el nebulizador electronico PARI a pacientes con fibrosis qrnstica.

El objetivo principal del presente estudio es determinar cual de los niveles de dosis ensayados administrados por aerosol puede administrar suficiente cantidad de lisinato de aztreonam para conseguir una concentracion de lisinato de aztreonam en esputo maxima media de 1.000 |ig/g o mayor medida 10 minutos despues de finalizar la nebulizacion en pacientes con FQ.

El objetivo secundario es determinar si la concentracion de lisinato de aztreonam requerida para conseguir una concentracion de esputo maxima media de 1.000 |ig/g o mayor es segura y se tolera bien por el paciente.

Diseno del estudio

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65

Este fue un estudio abierto, de escalado de la dosis multicentro, aleatorio.

Cada rama contema una dosis diferente. Dos ramas administraron la misma formulacion de lisinato de aztreonam.

1. 1,0 ml de solucion de lisinato de aztreonam de 75 mg/ml.

2. 2,0 ml de solucion de lisinato de aztreonam de 75 mg/ml.

3. 3,0 ml de solucion de lisinato de aztreonam de 75 mg/ml.

Evaluacion de la eficacia y la seguridad

En el presente estudio, se evaluaron los siguientes parametros de eficacia y seguridad:

La eficacia se determino para cada nebulizador midiendo la concentracion de lisinato de aztreonam en el esputo 10 minutos despues completarse la nebulizacion. La concentracion media de 1.000 |ig/g de esputo se considero adecuada.

Los parametros de seguridad evaluaron:

1. La incidencia de reacciones adversas relacionadas con el tratamiento que se produjeron durante la administracion del lisinato de aztreonam en aerosol a los diferentes niveles de dosis.

2. Broncoespasmos agudos en el momento de la administracion del farmaco.

3. Absorcion de lisinato de aztreonam en la circulacion sistemica.

Cada paciente recibio en orden aleatorio al menos una administracion. Cada administracion de aerosol se separo un mmimo de 48 h. Se recogieron las muestras de esputo en el momento inicial, 1, 2, 4 y 6 horas despues de completarse la administracion del farmaco en aerosol para medir la concentracion de lisinato de aztreonam. Las muestras de suero se recogieron en el momento inicial, 1,2, 4 y 6 horas despues de completarse la administracion de aerosol para medir los niveles de lisinato de aztreonam.

Se evaluaron la irritacion de las vfas respiratorias y el broncoespasmo agudo midiendo la espirometna inmediatamente antes y 30 min despues de completarse la administracion del aerosol. Una reduccion en el volumen espirado forzado en un segundo (VEF1) >15 % en el ensayo de espirometna de 30 min se considera prueba de broncoespasmos.

El objetivo principal del presente estudio era determinar si y en que dosis el nebulizador electronico PARI ensayado puede administrar en aerosol suficiente sulfato de lisinato de aztreonam para conseguir una concentracion maxima media de lisinato de aztreonam en esputo de 1.000 |ig/g o mayor en al menos el 85 % de los pacientes con FQ medida a los 10 minutos de finalizar la nebulizacion para determinar si la concentracion de lisinato de aztreonam requerida para alcanzar la concentracion maxima media en esputo de 1.000 |ig/g o superior es segura y bien tolerada por el paciente. La seguridad se define como una falta de broncoespasmo agudo y absorcion sistemica minima.

Tratamiento del paciente

Todos los pacientes con enfermedad subyacente de fibrosis qrnstica (FQ), confirmados en la entrada por los criterios de inclusion/exclusion especificados en el presente protocolo, eran idoneos para su admision en el estudio. Los investigadores de los centros de FQ participates seleccionaron pacientes que cumplfan todos los criterios de inclusion y uno de los criterios de exclusion.

Los pacientes idoneos fueron admitidos en el centro de estudio el dfa del estudio y recibieron terapia de aerosol si cumplfan los criterios de entrada.

Se realiza un examen ffsico por un medico o enfermero RC antes del tratamiento con aerosol inicial solamente.

Se usaron signos vitales, altura, peso, oximetna, evaluacion de estado respiratorio actual y breve historial medico. Se recogieron muestras de esputo y suero para medir las concentraciones de lisinato de aztreonam en el momento inicial.

Los pacientes se sentaron erguidos y usaron pinzas nasales durante la administracion del aerosol.

Se registraron la duracion total del tiempo y el numero de inhalaciones requerido para completar el tratamiento de aerosol.

Se registra cualquier prueba de distres respiratorio o sibilancia, asf como el numero de penodos de descanso requeridos por el sujeto debido a disnea o tos excesiva durante el penodo de administracion.

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Inmediatamente despues de completarse la terapia de aerosol, el sujeto se enjuago la boca con 30 ml de solucion salina normal, realizo gargarismos durante 5-10 segundos y expectoro el enjuague. Esto se repitio para un total de tres enjuagues.

Las muestras de ensayo de esputo se recogieron a los 10 minutos de enjuagarse la cavidad oral y 2 horas despues de completarse la administracion del farmaco en aerosol.

Se recogio el suero 1 y 2 horas despues de completarse la administracion de farmaco en aerosol para la determinacion de los niveles de lisinato de aztreonam.

Se obtuvo espirometffa 30 minutos despues de completarse la administracion del farmaco en aerosol.

Despues del ultimo tratamiento de aerosol del estudio, los pacientes fueron sometidos a un breve examen ffsico despues de haberse medido la post-espirometffa.

Ejemplo de referencia 10

Ensayos clmicos de seguridad

El presente ejemplo describe el protocolo clmico usado para el ensayo clmico de seguridad con lisinato de aztreonam.

Nombre del producto acabado: Aztreonam para inhalacion Nombre del principio activo: Lisinato de aztreonam

El presente ensayo fue un ensayo controlado aleatorio, doble ciego, con placebo para evaluar la seguridad y tolerabilidad del lisinato de aztreonam inhalado en voluntarios sanos de ambos sexos.

El objetivo principal fue determinar la seguridad y tolerabilidad de 3 dosis crecientes de aztreonam para inhalacion en voluntarios de ambos sexos.

Metodologfa

Los sujetos se seleccionaron para su inclusion en el ensayo hasta 21 dfas antes de la dosificacion y su idoneidad se confirmo en la visita 1 dfas. Los sujetos fueron ingresados en la clmica en la manana del dfa previo a la dosificacion (Dfa -1). En cada uno de los 3 grupos de tratamientos que recibieron 95 mg, 190 mg y 285 mg de aztreonam inhalado, los sujetos fueron asignados al azar bien al tratamiento activo (6 sujetos) o al placebo (2 sujetos). La progresion a la dosis de 190 mg y 285 mg se produjo solo cuando se hubieron evaluado los datos ciegos de seguridad de los grupos de 95 mg y 190 mg, respectivamente. En la manana del dfa 1, los sujetos se administraron su medicacion del ensayo asignado por inhalacion usando un nebulizador eFlowTMIMP (PARI). Los sujetos permanecieron en la clmica durante 24 horas despues de la dosis y volvieron 3 dfas despues de la administracion para una visita de seguimiento. La seguridad se controlo durante todo el ensayo.

Numero de sujetos

Se reclutaron 24 sujetos (3 grupos de 8 sujetos) y los 24 fueron incluidos en el analisis de la seguridad.

Diagnostico y principales criterios para la inclusion

Los sujetos eran hombres o mujeres no fumadores, de entre 18 y 55 anos de edad, con un peso de entre 50 y 100 kg, con un mdice de masa corporal de 18 a 28 kg.m"2, con un resultado negativo en el test de Coombs y un volumen espiratorio forzado en un segundo (VEF1) de al menos el 80 % del normal predicho.

Producto de ensayo, dosis y modo de administracion

El sujeto se administro el placebo (1,2 o 3 ml de solucion salina esteril al 0,9 %; fabricada por Phoenix Pharma) en las vfas respiratorias usando un nebulizador eFlowTMIMP (PARI).

Seguridad

Los eventos adversos, los datos de laboratorio (hematologfa, qrnmica clmica, test de Coombs, coagulacion y prueba de embarazo para las mujeres en edad fertil), analisis de orina, signos vitales, ECG, examen ffsico (incluyendo la auscultacion del pecho) y las pruebas de funcion pulmonar.

Resultados de seguridad

No se registraron hechos adversos graves durante el ensayo y ningun sujeto se retiro del estudio debido a un hecho

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35

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50

adverso.

Ejemplo de referencia 11

Estudio de seguridad con perros Beagle

El presente ejemplo describe las condiciones usadas para los estudios de seguridad con perros Beagle.

Se asignaron dieciseis perros Beagle de ambos sexos a 4 grupos de dosis y se trataron de la siguiente manera:

Grupo de dosis/Tratamiento

Niveles de dosis diana (mg.kg'1.dfa'1) Numero de animales/asignacion

Total

Pulmonar Machos Hembras

1 - Control de vehfculo

0 0 Estudio principal Recuperacion 1-3 4-5 17-19 20-21

2- Dosis baja

40 8 Estudio principal 6-8 22-24

3 - Dosis intermedia

80 16 Estudio principal 9-11 25-27

4- Dosis alta

200 40 Estudio principal 12-14 15-16 O CM CO CO OO CM CO

Durante las fases previas al ensayo y de recuperacion del estudio, los animales fueron controlados al menos una vez al dfa en busca de signos cimicos adversos. Durante el penodo de tratamiento, todos los animales fueron examinados en busca de signos clmicos adversos antes de la exposicion, de forma continua durante la exposicion y 1-2 horas despues de la exposicion. Se registraron los pesos corporales semanalmente, mientras que el consumo de alimentos se controlo diariamente hasta el final del penodo de estudio.

Los examenes oftalmoscopicos se llevaron a cabo una vez antes del ensayo, durante la semana 4 de tratamiento y hacia el final del penodo de recuperacion de 14 dfas para los animales designados. Se registraron electrocardiogramas una vez antes del ensayo, en los Dfas 2 y 28 del tratamiento y, en los animales de recuperacion designados, hacia el final del penodo de recuperacion de 14 dfas.

Las muestras de sangre y orina para las investigaciones sobre la hematologfa rutinaria, la qmmica clmica y el analisis de orina se obtuvieron de todos los animales una vez antes del ensayo, durante la Semana 4 del tratamiento, y de los animales de recuperacion designados, hacia el final del penodo de recuperacion de 14 dfas. Las muestras de sangre para el analisis toxicocinetico se obtuvieron de todos los animales de los Grupos 2, 3 y 4 en los dfas 1 y 27 de la exposicion en los siguientes puntos de tiempo espedficos: antes de la dosis, inmediatamente despues de la dosis (IPD) y a las 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 6; 8 y 24 h despues de la dosis. Se recogieron muestras de animales del Grupo 1 antes de la dosis e inmediatamente despues de la dosis. Las muestras de orina para el analisis toxicocinetico se obtuvieron de todos los animales en los dfas 1 y 27 de la exposicion durante un penodo de 24 h.

Al finalizar el penodo de tratamiento de 28/29 dfas o el penodo de recuperacion de 14 dfas, todos los animales fueron sometidos a una necropsia detallada con el registro del peso de los organos. La evaluacion microscopica se realizo en una lista completa de tejidos.

Las dosis alcanzadas medias estimadas de 0; 53,0; 94,3 y 194,7 mg.kg"1.dfa"1 (dosis pulmonares medias estimadas de 0; 10,6; 18,9 y 38,9 mg.kg"1.dfa"1) se lograron para los Grupos de 1, 2, 3 y 4, respectivamente. Las mediciones de la distribucion del tamano de partfcula indicaron que el aztreonam en aerosol era respirable para los perros.

El tratamiento descrito en la presente memoria fue un metodo seguro para cualquier signo de reaccion adversa.

Ejemplo 12

Preparacion de sal de lisinato de aztreonam a

El presente ejemplo describe el procedimiento usado para la preparacion de sal de lisinato de aztreonam a.

Se suspendio aztreonam a (29,4 g con 15 % de humedad, equivalente a 25,0 g de anhidro), y agito rapidamente en agua (190 ml) y se enfrio con un bano de hielo triturado. Se valoro L-lisina (anhidra, 17,7 g, disuelta en 40 ml de agua a temperatura ambiente) durante 6 minutos a la suspension blanca lechosa, obteniendose un pH de 4,34. El volumen total de la solucion de lisinato de aztreonam fue de aproximadamente 270 ml y tema un color amarillento

sin materia particulada. Se anadio aproximadamente 1 g de carbon vegetal a la solucion en agitacion y luego se filtro. Se almaceno la solucion de lisinato de aztreonam a a la temperatura de 2 °C.

Ejemplo 13 5

Secado por pulverizacion del lisinato de aztreonam a

El presente ejemplo describe las condiciones usadas para el secado por pulverizacion de lisinato de aztreonam a.

10 El secado por pulverizacion del lisinato de aztreonam a se realizo pulverizando una niebla fina de solucion de lisinato de aztreonam a sobre un soporte y secando al vado. Se recogen las partfculas secas, dando un rendimiento de 22,2 g (56 %) de lisinato de aztreonam a.

Metodo optimizado para el secado por pulverizacion:

Configuracion de entrada: 135 °C.

15 Aspirador: 90 % (un valor del 100 % = 35 metros cubicos/h)

Bomba: 34 % (un valor del 100 % = 1.500 ml/h).

Flujo de Ar en la boquilla: 400 l/h inicial; a mitad de la serie aumento hasta 600 l/h.

Temperatura del matraz receptor: 35 a 40 °C.

20

Claims (12)

1. 5

   10

   15

   20

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   30

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   REIVINDICACIONES

   1. Un proceso para la preparacion de una formulacion de polvo seco inhalable de lisinato de aztreonam que consiste en lisinato de aztreonam, proceso que comprende las etapas de:

   a) disolver la forma alfa de aztreonam en agua para formar una suspension;

   b) valorar una solucion acuosa de lisina para formar lisinato de aztreonam en solucion; y

   c) secar el lisinato de aztreonam de la solucion por liofilizacion o secado por pulverizacion; y donde el lisinato de aztreonam es molido, precipitado, secado por pulverizacion o procesado de otro modo hasta obtenerse un tamano de partfcula de 1 a 5 micrometros.
2. 2. El proceso de la reivindicacion 1, donde la molienda es realizada mediante molienda con medios hasta obtenerse un polvo que tiene un diametro promedio de la mediana de masa de entre 1 y 5 micrometros,
3. 3. El proceso de la reivindicacion 1, donde la molienda es realizada mediante molienda de inyeccion hasta obtenerse un polvo que tiene un diametro promedio de la mediana de masa de 1 a 5 micrometros.
4. 4. El proceso de la reivindicacion 1, donde el secado del lisinato de aztreonam es realizado mediante secado por pulverizacion.
5. 5. El proceso de la reivindicacion 1, donde el tamano de partfcula es alcanzado mediante tecnicas de precipitacion de partfculas hasta un polvo que tiene un diametro promedio de la mediana de masa de 1 a 5 micrometros.
6. 6. El proceso de la reivindicacion 1, donde el secado del lisinato de aztreonam es realizado mediante liofilizacion.
7. 7. El proceso de la reivindicacion 1, donde la composicion de aztreonam disuelta es mantenida a un pH inferior a 6.
8. 8. El proceso de la reivindicacion 1 llevado a cabo a una temperatura de 2 a 20 °C.
9. 9. El proceso de la reivindicacion 8 llevado a cabo a una temperatura de 2 a 8 °C.
10. 10. El proceso de la reivindicacion 7, donde la composicion de aztreonam disuelta es mantenida a un pH de entre 4,6 y 4,8.
11. 11. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que un deposito de la formulacion de polvo seco de lisinato de aztreonam es colocado en un dispositivo adecuado para administrar el polvo seco directamente en los pulmones.
12. 12. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que una dosis individual de la formulacion de polvo seco inhalable de lisinato de aztreonam es fabricada en un recipiente.