KR101424980B1

KR101424980B1 - 항감염제의 지속적인 방출

Info

Publication number: KR101424980B1
Application number: KR1020137010499A
Authority: KR
Inventors: 로렌스 티. 보니; 브라이언 에스. 밀러
Original assignee: 인스메드 인코포레이티드
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2014-08-01
Also published as: BR0315868A; EP2363114A1; KR20050084615A; US20190160087A1; CA2504317C; JP2017171688A; ES2831305T3; EP2823820A1; US7544369B2; KR101301653B1; DK1581236T3; JP5684343B2; PT1581236E; ZA200504281B; ES2686361T3; CN1747738A; CN1747738B; JP2016104807A; DK2363114T3; US20180318327A1

Abstract

유효량의 리포솜/복합체성 항감염제를 환자에게 폐투여를 포함하는 낭포성 섬유증 환자에서의 폐 감염을 치료하거나 개선시키는 방법을 제공하고, 상기 (i) 투여된 양은 비교 유리 약물량의 50% 이하이거나, (ii)투약은 1일 1회 이하이거나, (iii) 투여된 양이 비교 유리 약물량의 50% 이하이고 투약이 1일 1회 이하이다.

Description

항감염제의 지속적인 방출 {SUSTAINED RELEASE OF ANTIINFECTIVES}

본 출원은 2002년 10월 29일 출원된 미국 가출원 60/421,923호에 대해 우선권을 주장한다.

흡입 투여에 적합한 특정 지속적인 방출 기술은 리포솜 및 지질 복합체를 사용하여 지속적인 방출에 의해 폐와 전신에서 약물의 지속적 치료 효과를 제공하고 질병 부위에서 약물의 흡수를 표적화하고 증가시킬 수 있다. 본 발명은 리포솜 항감염제, 및 리포솜 또는 지질복합체인 항감염제를 사용하여 낭포성 섬유증(CF) 환자에서 폐감염증을 치료하는 방법을 포함한다. 놀랍게도, 새로운 제형을 사용한 치료는 당업계에서 유효한 것으로 알려져 있는 용량보다 현저히 낮은 용량이 요구된다.

문헌 [Goodman and Gilman's The Pharmaceutical Basis of Therapeutics, Eighth Edition]에서 보고된 바와 같이, "신독성(nephrotoxicity) 및 이독성(ototoxicity)의 빈도는 아미노글리코사이드가 축적되는 농도와 관련되어 있기 때문에, 신장 기능이 손상된 환자에서는 이러한 약물의 유지 용량을 감소시키는 것이 중요하다". 아미노글리코사이드는 환자의 장애와는 무관하게 전정 또는 청각 기능부전 및 신독성을 일으킬 수 있기 때문에, 일반적으로 유지 용량을 감소시키는 것이 중요하다. 본 발명은 유지 용량의 현격한 감소를 제공한다.

CF 환자에서는 폐에서 농후한 점액성 및/또는 객담성 분비, 빈번하게 수반되는 감염, 및 세균 집락형성으로 인한 균막(biofilm)이 생긴다. 이러한 모든 유체 및 물질들은 감염증을 항감염제로 효과적으로 표적화하는데에 장벽이 된다. 본 발명은 이러한 장벽을 극복하고, 심지어 투약(양 또는 횟수에서)을 감소시킴으로써 환자에 대한 약물 부하를 감소시킨다.

일반적으로 폐감염증에 있어서, 본 발명에 의해 제공되는 투약 스케쥴은 약물 부하를 감소시키는 수단을 제공한다.

발명의 요약

특히, 유효량의 리포소멀 항감염제 포뮬레이션을 환자에게 폐투여하는 것을 포함하여, 환자에서 폐감염증을 치료하거나 개선시키는 방법으로서, 상기 약제가 폐투여용이며 상기 리포소멀 항감염제 포뮬레이션이 항감염제, 중성 인지질 및 스테롤을 포함하는 지질 성분을 포함하는 방법이 제공된다.

또한, 유효량의 리포소멀 항감염제 포뮬레이션을 환자에게 폐투여하는 것을 포함하여, 동물에서 폐감염증을 치료하거나 개선시키는 방법으로서, (i) 투여량이 비교 유리 약물량의 50% 이하이거나, (ii) 투약이 2일에 1회 이하인 방법이 제공된다.

발명의 상세한 설명

본원은 지질 기재 입자내에 캡슐화된 항감염제(예를 들어, 항생제)를 환자에게 폐투여하는 것을 포함하여, 예를 들어 낭포성 섬유증 환자에서 폐감염증을 치료하거나 개선시키는 방법을 개시한다.

항감염제는 세균, 항산균, 진균, 바이러스, 또는 원충 감염증과 같은 감염증에 대해 작용하는 약제이다.

본 발명에 포함되는 항감염제는 아미노글리코사이드(예를 들어, 스트렙토마이신, 젠타마이신, 토브라마이신, 아미카신, 네틸마이신, 카나마이신 등), 테트라사이클린(예를 들어, 클로르테트라사이클린, 옥시테트라사이클린, 메타사이클린, 독시사이클린, 미노사이클린 등), 설폰아미드(예를 들어, 설파닐아미드, 설파디아진, 설파메톡사졸, 설피속사졸, 설파세타미드 등), 파라아미노벤조산, 디아미노피리미딘(예를 들어, 종종 설파메톡사졸과 함께 사용되는 트리메토프림, 피라진아미드 등), 퀴놀론(예를 들어, 날리딕스산, 시녹사신, 시프로플록사신 및 노르플록사신 등), 페니실린(예를 들어, 페니실린 G, 페니실린 V, 암피실린, 아목시실린, 바캄피실린, 카르베니실린, 카르베니실린 인다닐, 티카실린, 아즐로실린, 메즐로실린, 피페라실린 등), 페니실리나제 내성 페니실린(예를 들어, 메티실린, 옥사실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린 등), 1세대 세팔로스포린(예를 들어, 세파드록실, 세팔렉신, 세프라딘, 세팔로틴, 세파피린, 세파졸린 등), 2세대 세팔로스포린 (예를 들어, 세파클러, 세파만돌, 세포니시드, 세폭시틴, 세포테탄, 세프록심, 세프록심 액세틸, 세프메타졸, 세프프로질, 로라카르베프, 세포라니드 등), 3세대 세팔로스포린(예를 들어, 세페핌, 세포페라존, 세포탁심, 세프티족심, 세프트리악손, 세프타지딤, 세픽심, 세프포독심, 세프티부텐 등), 기타 베타-락탐(예를 들어, 이미페넴, 메로페넴, 아즈트레오남, 클라부란산, 설박탐, 타조박탐 등), 베타-락타마아제 억제제(예를 들어, 클라부란산), 클로르암페니콜, 매크로라이드(예를 들어, 에리스로마이신, 아지스로마이신, 클라리스로마이신 등), 린코마이신, 클린다마이신, 스펙티노마이신, 폴리믹신 B, 폴리믹신(예를 들어, 폴리믹신 A, B, C, D, E₁(콜리스틴 A), 또는 E₂, 콜리스틴 B 또는 C 등), 콜리스틴, 반코마이신, 바시트라신, 이소니아지드, 리팜핀, 에탐부톨, 에티온아니드, 아미노살리실산, 시클로세린, 카프레오마이신, 설폰(예를 들어, 답손, 설폭손 나트륨 등), 클로파지민, 탈리도마이드 또는 지질 캡슐화될 수 있는 다른 항균제를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 항감염제는 항진균제, 예를 들어 폴리엔 항진균제(예를 들어, 암포테리신 B, 니스타틴, 나타마이신 등), 플루시토신, 이미다졸(예를 들어, 미코나졸, 클로트리마졸, 에코나졸, 케토코나졸 등), 트리아졸(예를 들어, 이트라코나졸, 플루코나졸 등), 그리세오풀빈, 테르코나졸, 부토코나졸 시클로피락스, 시클로피록스 올라민, 할로프로긴, 톨나프테이트, 나프티핀, 테르비나핀, 또는 지질 캡슐화 또는 복합체화될 수 있는 다른 항진균제를 포함할 수 있다. 논의와 예들은 주로 아미카신에 관한 것이지만, 본원의 범위는 이 항감염제에 한정되는 것은 아니다. 약물의 조합물이 사용될 수 있다.

특히 바람직한 항감염제는 아미노글리코사이드, 퀴놀론, 폴리엔 항진균제 및 폴리믹신을 포함한다.

본 발명의 방법으로 치료될 수 있는 폐감염증(예를 들어, 낭포성 섬유증 환자)에는 슈도모나스(예를 들어, 슈도모나스 에루지노사(P. aeruginosa), 슈도모나스 포시모빌리스(P. paucimobilis), 슈도모나스 푸티다(P. putida), 슈도모나스 플루오레센스(P. fluorescens), 및 슈도모나스 액시도보란스(P. acidovorans)), 포도상구균, 메티실린 내성 황색 포도상구균(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA)), 연쇄구균 (폐렴구균(Streptococcus pneumoniae) 포함), 대장균 (Escherichia coli), 클렙시엘라(Klebsiella), 엔테로박터(Enterobacter), 세레시아(Serratia), 헤모필루스(Haemophilus), 예르시니아 페스티스(Yersinia pestis), 버크홀데리아 슈도말레이(Burkholderia pseudomallei), 버크홀데리아 세파시아(B. cepacia), 버크홀데리아 글라디올리(B. gladioli), 버크홀데리아 멀티보란스(B. multivorans), 버크홀데리아 비에트나미엔시스(B. vietnamiensis), 마이코박테리움 튜베로쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis), 마이코박테리움 아븀 콤플렉스(M. avium complex (MAC))(마이코박테리움 아븀(M. avium) 및 마이코박테리움 인트라셀룰라레(M. intracellulare)), 마이코박테리움 칸사시(M. kansasii), 마이코박테리움 제노피(M. xenopi), 마이코박테리움 마리눔(M. marinum), 마이코박테리움 울세란스(M. ulcerans) 또는 마이코박테리움 포르튜툼 콤플렉스(M. fortuitum complex) (마이코박테리움 포르튜툼(M. fortuitum) 및 마이코박테리움 첼로네이(M. chelonei)) 감염증이 있다.

한 바람직한 구체예에서, 본 발명은 리포솜/복합체성 아미카신의 투여를 포함하는 치료 방법을 포함한다.

본원에서 논의되는 "리포솜 또는 지질복합체성" 항감염제 또는 "리포솜/복합체성" 항감염제, 또는 Lip-항감염제" 또는 "Lip-An"은 약 1중량% 이상의 항감염제가 지질과의 복합체의 일부로서, 또는 항생제가 수상 또는 소수성 이중층상 또는 리포솜 이중층의 계면 헤드그룹 영역에 있을 수 있는 리포솜으로서 지질과 결합해 있는 임의의 형태의 항감염제 조성물이다. 바람직하게는, 약 5% 이상, 또는 약 10% 이상, 또는 약 20% 이상, 또는 약 25% 이상이 그렇게 결합된다. 결합도(association)는 지질 및 지질과 결합된 약물은 보유되고 유리 약물은 여과물내에 존재하는 여과기를 통한 분리에 의해 측정된다.

리포솜/복합체성 항감염제를 사용한 치료는 이전의 공지된 치료법에 비해 현저히 낮은 용량을 필요로 한다. 한 바람직한 구체에에서는, 1일 100mg 미만의 아미노글리코사이드가 사람에게 투여된다. 다른 바람직한 구체예에서는, 약 30 내지 50mg이 2일에 1회 또는 3일에 1회 투여된다. 용량은 리포솜이나 지질복합체성이 아닌 항감염제에 대해 권장되는 용량에 비해 다른 종에 대해서 상응하게 낮추어질 수 있을 것으로 예상된다. 이것은 예기치 못하게 낮은 용량이다.

하기에서 특정 용량이 제공되는 않는 경우, 본 발명의 바람직한 용량은 네뷸라이저를 통해 폐로 투여되는 경우 14일의 치료 기간 동안 폐의 CFU수를 10배 감소시키는데에 유효한 유리 약물(염일 수도 있음)의 최소량의 50% 이하, 또는 35% 이하, 또는 20% 이하, 또는 10% 이하이다. 비교 유리 약물량은 본 발명의 약물 투여로 적용되는 투약 기간 동안 사용되는 누적 양이다. 본 단락에서 정의된 비교 최소 유리 약물량은 "비교 유리 약물량"이다.

본 발명의 CF 이외의 치료 구체예는 어떠한 동물에서도 사용될 수 있으나, 사람이 바람직하다. 주어진 동물에서 상대량은 이러한 동물에 대하여 측정된다.

투약 스케쥴은 바람직하게는 1일 1회 이하이다. 바람직한 구체예에서, 투약 스케쥴은 2일에 1회, 3일에 1회, 1주일에 1회 이하이다. 예를 들어, 투약 스케쥴은 비교 유리 약물량의 50% 이하를 사용하여 2일에 1회 이하일 수 있다. 또는, 예를 들어, 투약 스케쥴은 비교 유리 약물량의 35% 이하를 사용하여 매일 수행될 수 있다.

본 발명의 감염증을 치료하기 위한 약제 화합물의 유효량은 임상의가 인지하고 있을 것이나, 치료하고자 하는 질환의 하나 이상의 증상, 또는 회피하거나 치료하고자 하는 질병을 치료, 감소, 개선, 제거 또는 방지하거나, 질환 또는 질병의 병리에 있어서 임상적으로 인정할 수 있는 변화를 일으키는데에 유효한 양을 포함한다. 개선은 예방적으로 치료되는 동물에서 감염증의 빈도 또는 중증도를 감소시키는 것을 포함한다. 특정 구체예에서, 유효량은 폐감염증의 증상이 발생한 후에 치료하거나 개선하기에 유효한 양이다. 다른 특정 구체예에서, 유효량은 예방적으로 치료되는 동물에서 감염증의 평균적 빈도 또는 중증도를 치료하거나 개선시키는데 유효한 양이다(통계적 연구에서 측정되는 바와 같음).

리포솜 또는 다른 지질 기재 전달 시스템은 분무 스프레이, 분말, 또는 에어로졸로서 흡입 투여되거나 경막내 투여될 수 있다. 흡입 투여가 바람직하다. 전체적인 결과는 유리 약물 또는 모약물 형태와 비교하여 투여 회수는 적고 치료 지수는 증가하는 것이다. 리포솜 또는 지질 복합체는 폐 내층 또는 폐 계면활성제와 적합가능하면서 약물을 보호할 수 있기 때문에 특히 유리하다.

본 발명은 그람 음성 폐감염증의 치료 방법을 포함한다. 한가지 유용하게 치료되는 감염증은 CF 환자에서 만성 슈도모나스 감염증이다. 아미카신을 사용한 공지된 폐감염증 치료방법(예를 들어, CF 환자에서)은 일반적으로 1일 약 200 내지 600mg의 아미카신 또는 토브라마이신을 흡입투여하는 것을 포함한다. 본 발명은, 한 바람직한 구체예에서, 1일 100mg 이하의 아미카신 투여에 의한 치료를 허용한다(또는 투약 횟수가 적은 경우 1일 100mg 이하로 표준화됨). 또다른 구체예에서, 1일 60mg 이하의 아미카신 투여가 수행된다. 그리고, 또다른 구체예에서, 2일 1회 이하로 약 30 내지 50mg의 투여가 수행된다. 가장 바람직한 구체예는, 2일 또는 3일마다 약 30 내지 50mg의 투여를 포함한다.

토브라마이신을 사용한 공지된 폐감염증 치료방법은 일반적으로 성인 및 6세 이상의 소아에서 300mg을 1일 2회 투여하는 것을 포함한다. 본 발명은, 한 바람직한 구체예에서, 1일 100mg 이하의 토브라마이신 투여에 의한 치료를 허용한다. 또다른 구체예에서, 1일 60mg 이하의 토브라마이신 투여가 수행된다. 그리고, 또다른 구체예에서, 2일 1회 이하로 약 30 내지 50mg의 투여가 수행된다. 가장 바람직한 구체예는, 2일 또는 3일마다 약 30 내지 50mg의 투여를 포함한다.

본 발명의 조성물에 사용된 지질은 합성, 반합성 또는 천연 지질일 수 있으며, 여기에는 인지질, 토코페롤, 스테로이드, 지방산, 알부민과 같은 당단백질, 음으로 하전된 지질 및 양이온성 지질이 포함된다. 인지질에는 난(egg) 포스파티딜콜린(EPC), 난 포스파티딜글리세롤(EPG), 난 포스파티딜이노시톨(EPI), 난 포스파티딜세린(EPS), 포스파티딜에탄올아민(EPE), 및 난 포스파티드산(EPA); 콩 유래 대응물, 즉 콩 포스파티딜콜린(SPC), SPG, SPS, SPI, SPE, 및 SPA; 수소화된 난 및 콩 유래 대응물(예를 들어, HEPC, HSPC), 글리세롤의 2 및 3번 위치에서, 12 내지 26개 탄소 원자쇄를 함유하는 지방산의 에스테르 결합 및 글리세롤의 1번 위치에서, 콜린, 글리세롤, 이노시톨, 세린, 에탄올아민 및 상응하는 포스파티드산을 포함하는 상이한 헤드 그룹으로 이루어진 기타 인지질이 포함된다. 이러한 지방산상의 쇄는 포화되거나 불포화될 수 있고 인지질은 상이한 쇄 길이 및 상이한 불포화도를 갖는 지방산으로 이루어질 수 있다. 특히, 제형의 조성물은 천연 폐 계면활성제의 주성분인 디팔미토일포스파티딜콜린(DPPC), 및 디올레오일포스파티딜콜린(DOPC)를 포함할 수 있다. 다른 예로는 디미리스토일포스파티딜콜린(DMPC), 및 디미리스토일포스파티딜글리세롤(DMPG), 디팔미토일포스파티딜콜린(DPPC) 및 디팔미토일포스파티딜글리세롤(DPPG), 디스테아로일포스파티딜콜린(DSPC) 및 디스테아로일포스파티딜글리세롤(DSPG), 디올레일포스파티딜에탄올아민(DOPE), 및 팔미토일스테아로일포스파티딜콜린(PSPC) 및 팔미토일스테아로일포스파티딜글리세롤(PSPG)과 같은 혼합 인지질, 트리아실글리세롤, 디아실글리세롤, 세라니드, 스핑고신, 스핑고마이엘린. 및 모노-올레오일-포스파티딜에탄올아민(MOPE)과 같은 단일 아실화된 인지질이 있다.

사용되는 지질은 지방산의 암모늄염, 인지질 및 글리세라이드, 스테로이드, 포스파티딜글리세롤(PG), 포스파티드산(PA), 포스파티딜콜린(PC), 포스파티딜이노시톨(PI), 및 포스파티딜세린(PS)를 포함할 수 있다. 지방산은 12 내지 26개 탄소 원자의 탄소쇄 길이를 갖는 포화 또는 불포화 지방산을 포함한다. 특정예로서, 미리스틸아민, 팔미틸아민, 라우릴아민 및 스테아릴아민, 디라우로일 에틸포스포콜린(DLEP), 디미리스토일 에틸포스포콜린(DMEP), 디팔미토일 에틸포스포콜린(DPEP), 및 디스테아로일 에틸포스포콜린(DSEP), N-(2,3-디-(9-(Z)-옥타데세닐옥시)-프로프-1-일-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드(DOTMA) 및 1,2-비스(올레오일옥시)-3-(트리메틸암모니오)프로판(DOTAP)이 있다. 스테로이드의 예로는, 콜레스테롤, 에르고스테롤이 있다. PG, PA, PI, PC 및 PS의 예는 DMPG, DPPG, DSPG, DMPA, DPPA, DSPA, DMPI, DPPI, DSPI, DMPS, DPPS 및 DSPS, DSPC, DPPC, DMPC, DOPC, 난 PC를 포함한다.

DPPC와 같은 포스파티딜콜린으로 이루어진 리포솜 또는 지질 복합체는 폐포 마크로파지와 같은 폐 세포에 의한 흡수에 도움이 되며 폐에서 항감염제의 방출을 지속화하는데에 도움이 된다(Gonzales-Rothi et al. (1991)). 음으로 하전된 지질, 예를 들어 PG, PA, PS 및 PI는, 입자 응집을 감소시킬 뿐만 아니라, 흡입 제형의 지속적인 방출 특성 및 전신 흡수를 위해 폐를 통한 제형의 수송(세포내이동)에서 역할을 할 수 있다. 스테롤 화합물은 제형의 방출 및 누출 특성에 영향을 미치는 것으로 생각되고 있다.

리포솜은 포획된 수성 용량을 함유하는 완전히 밀폐된 지질 이중층 막이다. 리포솜은 단일라멜라 소포(하나의 막 이중층을 가짐) 또는 다중라멜라 소포(다수의 막 이중층을 특징으로 하며 각각의 이중층이 수층에 의해 다음의 이중층과 분리되어 있는 양파와 유사한 구조)일 수 있다. 이중층은 소수성 "테일" 영역과 친수성 "헤드" 영역을 갖는 2개의 지질 단층으로 구성된다. 막 이중층의 구조는 지질 단층의 소수성(비극성) "테일"이 이중층의 중앙을 향해 배향되어 있는 한편, 친수성 "헤드"는 수성상을 향해 배향되는 구조이다. 지질 복합체는 혼입되는 항감염제와 지질간의 결합체이다. 이러한 결합은 공유성, 이온성, 정전기성, 비공유성, 또는 입체성일 수 있다. 이러한 복합체는 리포솜이 아니며 추가의 수용성 용질을 포획할 수 없다. 이러한 복합체의 예로는 암포테리신 B의 지질 복합체(Janoff et al., Proc. Nat Acad. Sci., 85: 6122 6126, 1988) 및 독소루비신과 복합체를 형성한 카르디올리핀을 포함한다.

지질 포접물(clathrate)은 하나 이상의 지질을 이용하는 3차원의 케이지형 구조물로서, 생체활성 약제를 포획하는 구조물이다. 이러한 포접물은 본발명의 범주에 포함된다.

프로리포솜은 수성 액체와 접촉시 리포솜 또는 지질 복합체로 될 수 있는 제형이다. 교반 또는 기타 혼합이 필수적일 수 있다. 이러한 프로리포솜은 본 발명의 범주에 포함된다.

리포솜은 다양한 방법(예를 들어, Bally, Cullis et al. , Biotechnol Adv. 5 (1) : 194,1987 참조)에 의해 제조될 수 있다. 방햄(Bangham)의 방법(J. Mol. Biol., J Mol Biol. 13 (1) : 238-52, 1965)은 통상적인 다중라멜라 소포(MLV)를 생성한다. 렝크 등(Lenk et al., U. S. Pat. Nos. 4,522,803, 5,030,453 및 5,169,637), 파운틴 등(Fountain et al., U. S. Pat. No. 4,588,578) 및 컬리스 등(Cullis et al., U. S. Pat. No. 4,975,282)은 각각의 수성 구획에 실질적으로 동등한 라멜라내 용질 분포를 갖는 다중라멜라 리포솜을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 파파죠플로스 등(Paphadjopoulos et al., U. S. Pat. No. 4,235,871)은 역상 증발법에 의해 올리고라멜라 리포솜을 제조하는 방법을 개시하고 있다.

단일라멜라 소포는 여러가지 기술, 예를 들어 컬리스 등(Cullis et al., U. S. Pat. No. 5,008,050) 및 루그레이 등(Loughrey et al., U. S. Pat. No. 5,059,421)의 압출법에 의해 MLV로부터 제조될 수 있다. 음파처리 및 균질화를 이용하여 대형 리포솜으로부터 소형 단일라멜라 리포솜을 제조할 수 이다(예를 들어, Paphadjopoulos et al., Biochim. Biophys. Acta., 135: 624-638, 1967; Deamer, U. S. Patent No. 4,515,736; and Chapman et al., Liposome Technol., 1984, pp. 1-18 참조).

방햄 등(Bangham et al., J. Mol. Biol. , 1965, 13: 238-252)의 최초의 리포솜 제법은 유기 용매중에 인지질을 현탁시킨 다음, 유기 용매를 증발 건조시켜서 반응 용기상에 인지질막을 잔류시키는 것을 포함한다. 다음으로, 적당량의 수성상을 첨가하고, 혼합물이 "팽윤(swell)"되도록 하고, 다중라멜라 소포(MLV)로 구성된 생성된 리포솜을 기계적 수단에 의해 분산시킨다. 이러한 제조방법은 파파죠플루스 등(Papahadjopoulos et al., Biochim. Biophys, Acta., 1967,135 : 624-638)이 기술한 바와 같은 음파처리된 소형 단일라멜라 소포 및 대형 단일라멜라 소포의 개발에 대한 기초를 제공한다.

대형 단일라멜라 소포(LUV)를 제조하는 기술, 예를 들어 역상 증발법, 주입법 및 세제 희석법이 리포솜을 제조하는데에 사용될 수 있다. 리포솜을 제조하는 이들 방법 및 다른 방법에 대한 고찰들은 관련 부분이 본원에서 참고문헌으로 인용되는 문헌 "Liposomes, Marc Ostro, ed., Marcel Dekker, Inc. , New York, 1983, Chapter 1"에서 찾아볼 수 있다.

소포를 제조하는데에 사용되는 다른 기술은 역상 증발 소포(REV)를 형성하는 기술(Papahadjopoulos et al., U. S. Pat. No.4,235,871)을 포함한다. 사용될 수 있는 다른 부류의 리포솜은 실질적으로 동등한 라멜라 용질 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 것들이다. 이러한 부류의 리포솜은 렝크 등(Lenk, et al.)의 U. S. Pat. No. 4,522,803에 정의된 안정한 다수라멜라 소포(SPLV)로 명명되며, 파운틴 등(Fountain, et al.)의 U. S. Pat. No. 4,588,578에 기술된 바와 같은 단상 소포, 및 상기 기술된 바와 같은 동결 및 해동된 다중라멜라 소포(FATMLV)를 포함한다.

다양한 스테롤 및 이들의 수용성 유도체, 예를 들어 콜레스테롤 헤미석시네이트가 리포솜을 제조하는데에 사용되어 왔다(특히, "Steroidal Liposomes"이라는 발명의 명칭으로 1988년 1월 26일 특허된 제노프 등(Janoff et al.)의 U. S. Pat. No. 4,721,612 참조). 메이휴 등(Mayhew et al)은 알파-토코페롤과 이들의 특정 유도체를 포함하는 리포솜내에 항균제와 항바이러스제를 캡슐화시킴으로써 이들의 독성을 감소시키는 방법을 기술하였다. 또한, 다양한 토코페롤 및 이들의 수용성 유도체는 리포솜을 제조하는데 사용되어 왔다(Janoff et al. , U. S. Patent No. 5,041,278 참조).

리포솜 또는 지질 복합체를 제조하는 방법은 "용매 주입" 방법을 포함한다. 이 방법은 하나 이상의 지질을 소량, 바람직하게는 최소량의 처리 적합성 용매에 용해시켜 지질 현탁액 또는 용액(바람직하게는 용액)을 형성한 후 용액을 생체활성 약제를 함유하는 수성 매질에 주입하는 것을 포함하는 방법이다. 전형적으로, 처리 적합성 용매는 투석과 같은 수처리로 세척제거될 수 있다. 냉/온 순환시킨 조성물은 바람직하게는 용매 주입에 의해 형성되며, 에탄올 주입이 바람직하다. 알코올은 용매로서 바람직하다. 용매 주입의 한 유형인 "에탄올 주입"은 소량, 바람직하게는 최소량의 에탄올에 하나 이상의 지질을 용해시켜 지질 용액을 형성한 후 상기 용액을 생체활성 약제를 함유하는 수성 매질에 주입시키는 것을 포함하는 방법이다. 용매의 "소량"은 주입 과정에서 리포솜 또는 지질 복합체를 형성하기에 적합한 양이다. 이러한 방법은 리 등(Lee et al.)의 2003년 8월 4일 출원된 U. S. 특허 출원 10/634,144호, 및 필키윅즈 등(Pilkiewicz et al)의 2003년 3월 5일 출원된 U. S. 특허 출원 10/383,173호, 및 보니 등(Boni et al.)의 2003년 3월 5일 출원된 U. S. 특허 출원 10/383,004호에 기술되어 있고, 이들은 모두 전문이 본원에서 참고문헌으로 인용된다.

리포솜 또는 지질 복합체의 칫수별 제조는 다수의 방법, 예를 들어 당업자에게 잘 알려져 있고 용이하게 실시되는 압출, 음파처리, 및 균질화 기술에 의해 수행될 수 있다. 압출은 공극 크기가 정해진 필터를 통해 리포솜을 가압하에 1회 이상 통과시키는 것을 포함한다. 필터는 일반적으로 폴리카보네이트로 제조되지만, 필터는 충분한 압력하에 압출을 허용하기에 충분한 강도를 갖고 리포솜과 상호작용하지 않는 임의의 내구성 물질로 제조될 수 있다. 일반적으로 본 발명의 바람직한 압출과정의 높은 압력을 견딜 수 있기 때문에 바람직한 필터는 "직선 관통(straight through)" 필터를 포함한다. "구불구불한 경로"의 필터 또한 사용될 수 있다. 압출은 또한 비대칭 필터, 예를 들어 분지공극형 산화 알루미늄 공극 필터를 통해 리포솜을 압출시키는 AnotecO^TM 필터를 사용할 수 있다.

리포솜 또는 지질 복합체는 또한 음파처리에 의해 크기를 감소시킬 수 있고, 이는 음파 에너지를 이용하여 리포솜을 파괴 또는 전단시켜서 이를 자발적으로 더 작은 리포솜으로 재형성시킨다. 음파처리는 리포솜 현탁액을 함유하는 유리관을 배쓰 타입 음파파쇄기에 형성된 음파 진원지로 침지시킴으로써 수행된다. 대안적으로, 프로브형 음파파쇄기가 사용될 수 있으며, 이 경우 음파 에너지는 리포솜 현탁액과 직접 접촉하는 티타늄 프로브의 진동에 의해 형성된다. 균질화 및 분쇄 장치, 예를 들어 지포드 우드 (Gifford Wood) 균질화기, 폴리트론(Polytron^TM) 또는 마이크로플루이다이저(Microfluidizer^TM)도 대형 리포솜 또는 지질 복합체를 소형 리포솜 또는 지질 복합체로 분쇄시키는데에 사용될 수 있다.

생성된 리포솜/복합체는 당업계에 공지된 방법, 예를 들어 접선 흐름 여과를 사용하여 동종 집단으로 분리될 수 있다. 이러한 과정에서, 이종 크기 집단의 리포솜 또는 지질 복합체들은 접선 흐름 필터를 통과함으로써 상한 및/또는 하한 크기의 리포솜 집단으로 된다. 상이한 크기의 2개의 필터, 즉 공극 직경이 상이한 필터가 사용되는 경우, 제1 공극 직경보다 작은 리포솜은 필터를 통과한다. 이 여과물은 제1 필터보다 공극 크기가 작은 제2 필터를 통해 접선 흐름 여과 처리될 수 있다. 이 필터의 잔류물은 각각 제1 및 제2 필터의 공극 크기에 의해 정해진 상한 및 하한 크기를 가진 리포솜/복합체 집단들이다.

메이어 등은 항종양제, 예를 들어 안트라시클린 또는 빈카 알카로이드와 같은 친지성 이온화 생리활성제의 효과적인 포착과 관련된 문제는 막횡단 이온 구배를 사용하여 완화될 수 있음을 발견하였다. 보다 많은 흡수를 유도하는 것외에, 상기 막횡단 구배가 또한 리포솜/복합체에서 항감염 체류시간을 증가시키는데 작용한다.

리포솜/복합체성 항감염제는 지속적인 항감염 효과 및 낮은 독성을 지녀서 보다 덜 빈번한 투여와 개선된 치료 지수를 가진다. 예비임상 동물 연구에서 및 동일한 용량 수준으로 흡입된 토브라마이신(비 리포솜이거나 비 지질 복합체임)과 비교하여, 리포솜/복합체성 아미카신이 투여후에 24시간이 경과한 때까지 짧은 경과 시간 동안에, 토브라마이신의 2배 내지 수백배 수준의 범위를 가지는 폐에서의 약물 수준을 갖는 것을 보여주었다. 추가로, 리포솜/복합체성 마이카신은 24시간에 걸쳐서 충분히 이러한 수준을 유지하였다. CF 환자에서 보이는 슈도모나스 감염을 모방하도록 고안된 동물 모델에서, 리포솜/복합체성 아미카신은 유리 아미노글리코사이드와 비교할 때, 동물의 폐에서 감염을 상당하게 제거하는 것을 보여주었다.

폐 계면활성제는 호흡 중에 폐의 확장 및 압축을 설명한다. 이는 지질 및 단백질을 조합하여 폐를 코팅하여 달성된다. 지질은 외부에서 유도된 소수성 사슬과 함께 단일층으로 제시된다. 지질은 폐 계면활성제의 80%를 나타내고, 대부분의 지질은 포스파티딜콜린이고, 포스파티딜콜린의 50%는 다이팔미토일 포스파티딜콜린(DPPC)(Veldhuizen et al, 1998)이다. 존재하는 계면활성제 단백질(SP)은 구조를 유지하고 호흡하는 동안에 일어나는 폐 계면활성제의 확장 및 압축 모두를 촉진하는 기능을 한다. 이들 중에서, SP-B 및 SP-C는 특이하게 용해 거동을 가지고 리포솜을 용해시킬 수 있다(Hagwood et al., 1998; Johansson, 1998). 이러한 용해 거동은 리포솜의 점진적인 분산을 촉진한 후에 축적 효과를 가능하게 하는 내부 내용물을 방출시키는 것으로 여겨진다. 리포솜의 이러한 분산은 세포외유출(Ikegami & Jobe, 1998)로 인한 배출된 라멜라체의 자발적인 노출에 의햐여 증명되는 바와 같이 자연스럽게 발생한다. 폐 계면활성제내에서 흡수되는 것에 추가하여, 리포솜은 포식을 통하여 마크로파아지에 의하여 직접 소화될 수 있다(Couveur et al., 1991; Gonzales-Roth et al., 1991; Swwnson et al, 1991). 폐포 마크로파아지에 의한 리포솜의 흡수는 약물이 질병 부위에 전달될 수 있는 또 다른 방법이다.

바람직하게는 흡입 용도로 리포솜 또는 지질 복합체를 형성하는데 사용되는 지질은 폐 계면활성제에서 발견되는 내인성 지질과 공통된다. 리포솜은 목적하는 약제물을 포착하는 2중충으로 구성된다. 이는 이들 층 사이에서 상이한 층의 지질 또는 수성 공간내에서 포착되는 약제물을 사용하여 동심 2중층의 다중라멜라 소포로 형상화된다. 본 발명은 유일한 리포솜 및 지질/약물 복합체를 생성하는 유일한 방법이다. 이러한 방법 및 방법의 생성물 모두가 본 발명의 일부이다.

본 발명의 방법을 사용하는 지질 대 약물 비율은 바람직하게는 3 내지 1 미만이다. 또한 보다 바람직한 지질 대 약물 비율은 2.5 내지 1 미만이다. 또한 유리 항감염제의 퍼센트는 생성물이 특정 기간 동안 투석된 후에 제시된 것으로, 감소된다.

본원에서 설명되는 모든 방법은 큰 규모, 무균 제조로 쉽게 적용될 수 있다. 최종 리포솜 크기는 지질 조성물, 농도, 부형제 및 가공 매개변수를 변형하여 조정될 수 있다.

낭포성 섬유증 환자에서 만성 질병의 주된 원인인, 슈도모나스 에루지노사(P. aeruginosa)와 같은 감염성 질병을 치료하는 장애물은 상피 세포상에서 객담/균막 경계내에서 약물 침투이다 (도 1). 도 1에서, 도너츠 모양은 리포솜/복합체성 항감염제, "+" 모양은 유리 항감염제, "-" 모양은 뮤신, 알지네이트, 및 DNA, 및 직선 바 모양은 슈도모나스 에루지노사(P. aeruginosa)이다. 이러한 경계는 군락화되고 알지네이트 또는 박테리아로부터 외부다당류에 함몰된 플랑크톤 슈도모나스 에루지노사(P. aeruginosa) 뿐만 아니라, 손상된 백혈구로부터의 DNA 및 폐 상피 세포로부터의 뮤신으로 구성되며, 모두는 총(net) 음성 전하를 지닌다(Costerton, et al., 1999). 이러한 음전하가 아미노글리코사이드와 같은 양 전하를 띤 약물과 결합하여 이들의 침투를 방해함으로써 이들이 생물학적으로 비효과적이 되게 한다(Mendelman et al., 1985). 리포솜 또는 지질 복합체내의 항감염제의 포착은 객담/균막에 대한 비특이적 결합으로부터 항감염제를 방어하거나 부분적으로 방어함으로써 리포솜 또는 지질 복합체(포착된 아미노글리코사이드를 지님)가 침투하도록 한다(도 1).

아미카신은 박테리아 효소에 고도의 내성을 가지는 것으로 알려져 있어서, 토브라마이신 및 젠타마이신(Price et al., 1976)을 포함하는 다른 아미노글리코사이드에 대하여 발견된 것보다 높은 퍼센트의 민감한 임상 분리물을 제공한다. 특히, 슈도모나스 에루지노사(P. aeruginosa) 분리물은 교차 내성을 보이지 않으면서 다른 아미노글리코사이드에 비해 아미카신에 보다 감수성이다(Damaso et al., 1976).

리포솜/복합체성 아미카신의 지속적인 방출 및 축적 효과는 도 2에서 명백하게 도시되어 있다. 이 연구에서, 래트에게 기관내 및 정맥 투여를 통하여 토브라마이신을 주입하였다. 래트는 또한 동일한 용량(4mg/래트)으로 기관내 리포솜/복합체성 아미카신을 주입하였다. 자료는 단지 리포솜/복합체성 아미카신을 사용하여 지속적인 방출 및 축적 효과가 달성됨을 나타내고 있다. 사실, 투약한 지 24시간 후에 리포솜/복합체성 아미카신만이 동물의 폐에서 약물의 상당한 수준을 보이는 반면, 토브라마이신 제형 모두가 무시할 만한 수준, 기본적인 정도를 도시하고 있고, 이는 신속한 전신 흡수로 인한 것으로 여겨진다. 이는 리포솜/복합체성 항감염제에 대한 폐에서의 아미노글리코사이드의 100배 증가보다 많은 것으로, 현재 승인된 TOBI^TM 제형(Chiron Corporation, Ameryville, CA)보다 덜 섭취될 수 있는 지속적인 방출 리포솜/복합체성 항감염제의 사상을 뒷받침한다.

더욱이, 객담/균막의 존재는 이의 표면에 항감염제를 결합시키는 것으로 인하여 유리 아미노글리코사이드의 침투를 방해한다(도 1). 이와 같이, 과도한 토브라마이신 1000μg/ 폐 조직 g의 용량은 CF 환자에서의 치료 효과를 보이는데 필요하다. 이는 리포솜/복합체성 아미카신을 사용하여 극복된다. 따라서, 약물의 치료 수준이 유리 토브라마이신에 비하여 아미카신의 리포솜/복합체성 제형에서 보다 긴 시간동안 유지된다. 이러한 결합 및 침투의 촉진으로 또한 리포솜/복합체성 아미카신이 항균제가 최소 저해 농도 미만의 수준으로 생체 내에 존재하는 경우에 일반적으로 보여지는 박테리아 내성을 상당히 감소시킬 수 있다.

아미카신의 약동학은 유리 토브라마이신 또는 리포솜/복합체성 아미카신의 기관내(IT) 투여 이후에 래트에서 결정되었다. 이러한 자료는 유리 토브라마이신의 꼬리 정맥 주입 이후에 폐에서 수득된 분포와 비교되었다. 모든 경우에서, 4 mg/래트의 용량이 투여되었다. 도 2에서 도시하는 바와 같이, 아미노글리코사이드의 보다 많은 증착은 주입에 비하여 IT에 의하여 전달될 수 있다. IT 또는 IV로 주입된 토브라마이신과 비교하여, 리포솜/복합체성 아미카신에 대한 약물에서의 100배 보다 많은 증가가 투여한 지 24시간 후에 폐에 여전히 남아 있다는 점에서 리포솜/복합체성 항감염제 기술의 축적 효과가 또한 증명된다. 따라서, 약물의 치료 수준은 유리 토브라마이신에 비하여 아미카신의 리포솜 제형에서 보다 장기간 동안 유지된다.

CF 환자의 객담에 대한 아미노글리코사이드의 결합이 관심거리인데, 특히 이러한 결합은 항감염성 생리활성을 감소시키는지 여부에 관한 것이다(Hunt et al., 1995). 리포솜/복합체성 아미카신이 연장된 시간 동안에 생물학적 활성을 보유할 수 있는지를 결정하기 위하여, 정상 래트에 기관내 점적주입에 의하여 리포솜/복합체성 아미카신를 투여하였다. 이후에 생물학적인 활성을 결정하기 위하여, 기관지 폐포 세척(BAL)을 통하여 이를 2 또는 24시간 동안 제거하였다. 시료를 오염 폐 미생물을 제거하기 위하여 초여과 이후에 여과(0.2 마이크론)하여 농축시켰다. 아미카신 농도는 TDX 기구를 이용하여 결정되었고, 생물학적 활성은 뮬러 힌톤 배양액 희석 검정법(슈도모나스 에루지노사(P. aeruginosa))을 사용하여 결정되었다. 그 결과는 다음 표 1에서 도시한다:

시간(시)	BAL에서 아미카신 (마이크로그램/mL)	여과물에서 아미카신(마이크로그램/mL)	MIC(μg/mL)
2	160	119	1.9
24	73	32	4.0

상기 표에서 도시하는 바와 같이, 회수된 여과 리포솜/복합체성 아미카신은 4 MIC로 24시간 이후에 뮬러 힌톤 배양액 검정법에서 슈도모나스 에루지노사(P. aeruginosa)를 사멸시킬 수 있었다. 2 시간에 2 MIC를 수득하고, 이는 여과 리포솜/복합체성 아미카신 원액에 대하여 수득된 것과 유사하다. 이와 같이, 리포솜/복합체성 아미카신은 여전히 폐에서 24시간 이후에도 활성이 있었다. 24시간에 동일한 양의 유리 토브라마이신은 BAL에서 검출되지 않았다. 이는 리포솜/복합체성 항감염성 제형이 폐에서 보유될 뿐만 아니라, 시간에 대하여 객담/균막을 침투하도록 자유롭게 가용되는 것을 지시한다. 이러한 자료를 도 2 및 표 2(이하)에서 증명되는 사실과 조합해 보면, 리포솜/복합체성 아미카신이 폐에서 높은 수준의 항감염제를 시간에 따라 유지하면서, 유리 항감염제를 방출하고 이러한 시스템이 시간에 따른 지속적인 항감염성을 수득할 수 있는 이론적 근거를 뒷받침한다. 이러한 효과는 슈도모나스의 생체적 부하 및 항감염제의 최저치로 인한 내성 발달 모두를 감소시키는 중요성을 증명한다.

리포솜/복합체성 아미카신의 느린 방출의 시험관내 증명 및 지속적인 항감염성 효과에 따라, 제형은 PAO1 점액성 슈도모나스를 함유하는 만성 폐쇄 폐 질병(COPD)을 가진 환자로부터의 객담에서 인큐베이션되었다. 리포솜/복합체성 아미카신은 또한 PAO1 점액성 슈도모나스를 함유하는 알지네이트에서 인큐베이션되었다. 표 2에서 도시하는 바와 같이, 상기 두개 경우 모두에서, 시간에 따른 슈도모나스의 지속적이고 향상된 사멸이 관찰되었다.

시험관내에서 객담/알지네이트 검정법(PA01 점액성 슈도모나스의 생존율 %)
		37℃에서 인큐베이션 시간
		1 시간	3 시간	6 시간	24 시간	아미카신 농도 (마이크로그램/mL)
Lip-An-15	객담	81	15	22	<1	8
Lip-An-15	알지네이트	100	59	1	<1	10

전통적인 사멸 곡선은 리포솜/복합체성 항감염제 기술에는 적용되지 않는데, 그 이유는 리포솜 제형이 향상된 항감염 효과를 가진 항감염제의 느린 방출을 보이기 때문이다. 리포솜/복합체는 방출될 때까지 객담 및/또는 알지네이트로부터 아미카신을 보호한다. 곧, 항감염제의 방해 또는 불활성 없이 지속적인 느린 방출 항감염 효과 모델과 일관된 완전한 사멸이 관찰된다.

리포솜/복합체성 아미카신 제형의 효능은 아가로스 비드 매트릭스에서 함몰된 슈도모나스 에루지노사(P. aeruginosa)가 래트의 기관에 점적주입되는 만성 폐 감염(Cash et al., 1979)에 대한 모델을 사용하여 연구되었다. 이러한 점액성 슈도모나스 동물 모델이 개발되어 CF 환자에서 보이는 슈도모나스 감염과 유사해진다. CF와 임상적 상호 관련된 일부는 유사한 폐 병리; 면역 복합 질병의 발달; 및 슈도모나스 에루지노사(P. aeruginosa) 균주에 의한 점액성 표현형으로 변환(Cantin and Woods, 1999)을 포함한다. 래트 폐는 CF 환자 분리물로부터 수득된 점액성 슈도모나스(균주 PAO1)의 10⁷CFU 초과로 감염되고 순차적으로 (a) 유리 아미노글리코사이드 (b) 비-약물 대조군으로서 단독의 지질 운반체 및 (c) 리포솜/복합체성 아미카신을 사용하여 치료하였다. 또한, 제형은 우선 변형된 키르비-바우어 플레이트상에서 시험관내 슈도모나스 에루지노사(P. aeruginosa)를 사멸시키는 능력에 관하여 탐색되었다.

다양한 리포솜/복합체성 아미카신 제형을 시험관내 실험에서 상이한 사멸 영역을 초래하는 상이한 지질 조성물 또는 제조 매개변수를 기초로하여 시험하였다. 이러한 실험은 유리 아미노글리코사이드에 대한 리포솜/복합체성 아미노글리코사이드로 수득된 효능에서의 증가를 결정하도록 고안되었다. 리포솜/복합체성 항감염제 제형과 동일한 아미노글리코사이드 농도에서 블랭크 대조군 지질 조성물, 2개의 상이한 리포솜/복합체성 아미카신 제형 및 유리 아미카신 및 유리 토브라마이신을 비교하였다. 또한, 유리 아미카신의 10배 보다 높은 용량 및 유리 토브라마이신의 10배 높은 용량이 또한 주어졌다. 투약은 7일 동안 매일 IT로 주입되었다. 결과(도 3)는, 두개의 제형(지질 조성이 상이함)에서 리포솜/복합체성 아미카신은 CFU 수준의 상당한 감소를 드러냈고 10배 높은 용량의 유리 아미카신 또는 유리 토브라마이신보다 CFU를 감소시키는데 양호하였음을 나타낸다. 도면에서, Lip-An-14는 DPPC/Chol/DOPC/DOPG (42:45:4:9) 및 10 mg/ml 아미카신이고 Lip-An-15는 10 mg/ml의 DPPC/Chol(1:1)이다. 본원에서 모든 지질-지질 및 지질-약물 비율은 중량 대 중량이다.

다음 실험(도 4)은 리포솜/복합체성 아미카신의 느린 방출 및 지속적인 항감염능을 증명하도록 고안되었다. 투약은 이전 실험에서 7일 동안 매일 투약한 것과 반대로 14일 동안 2일 1회씩 하였다. 그 결과는 2개의 제형에서 리포솜/복합체성 아미카신(지질 조성이 상이함)은 유리 아미카신 또는 유리 토브라마이신보다 10 내지 100배 강력함(CFU 수준을 감소시키는 보다 큰 능력)을 가지는 것을 지시한다. 매일 600mg TOBI

(또는 약 375mg/m2)의 인간 용량은 매일 9.4mg의 래트 용량과 상응한다. 따라서, 상기 자료는 인간 효능에서의 10 내지 100배 개선과 직접 관련된다. 2-로그 감소가 이 모델에서 관찰될 수 있는 최고인 것으로 주목된다. 슈도모나스 에루지노사(P. aeruginosa)에서 객담 검정법에서의 100배 감소는 개선된 폐 기능과 관련된다(Ramsey et al., 1993). 리포솜/복합체성 아미카신 제형의 지속적인 방출은 저용량 및/또는 저빈도 투약이 유리 아미노글리코사이드로 수득될 수 있는 것보다 박테리아 성장에서 보다 많은 감소를 수득하도록 이용될 수 있음을 나타낸다.

리포솜/복합체성 아미카신의 효능은 슈도모나스 에루지노사(P. aeruginosa)가 스프라그/다우레이 래트의 기관을 통하여 점적주입되는 아가로스 비드 매트릭스에 함몰되는 만성 폐 감염에 대한 모델에서 연구되였다. 3일 이후에 유리 아미카신 또는 리포솜/복합체성 아미카신이 그룹당 5마리 래트를 사용하여 소정의 아미노글리코사이드 1mg/래트 또는 10 mg/래트 또는 리포솜/복합체성 아미카신 1mg/래트에서 뿐만아니라 대조군으로서 블랭크 리포솜(지질 운반체)과 함께 매일(도 3) 또는 하루 걸러서(도 4) 투여되었다.

14일 실험 후에 균질화된 래트 폐(동결됨)가 아미노글리코사이드 함량 및 활성에 대하여 분석되었다. 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis)가 함몰된 아가 플레이트상의 저해 영역을 측정함에 의해 생검정법을 수행하면서 임상 화학 검정법을 TDX 기구를 사용하여 수행하였다.

그 결과는 표 3에서 도시된다:

제형	생검정법 (마이크로그램/mL)	임상 검정법(마이크로그램/mL)
10 mg/mL에서 Lip-An-14	9.5	9.1
10 mg/mL에서 Lip-An-15	21.5	18.4
100mg/mL에서 유리 아미카신	nd	2.0
100mg/mL에서 유리 토브라마이신	nd	1.4

약물 중량은 임의의 염 형태의 부재로 표준화된 약물에 관한 것이다.

표 3의 결과는 아미노글리코사이드가 리포솜/복합체성 항감염제 제형 둘 모두에 대하여 존재하고 활성이 있는 반면에, 유리 아미노글리코사이드에 대해서는 10배 보다 높은 용량에서 조차도 거의 검출될 수 없다는 것을 지시한다. 이 추가의 결과는 리포솜/복합체성 항감염제의 지속적인 방출 특징을 구축하고 또한 잔류하는 항감염제가 여전히 활성이 있음을 확인시킨다. 상기 제형중에서 단지 유리 토브라미이신(0.1 마이크로그램/ml)이 신장에서 아미노글리코사이드의 검출할 수 있는 수준을 나타내었다.

리포솜/복합체성 아미카신의 지속적인 방출 및 축적 효과는 추가로 도 5에서 증명된다. 래트에게 효능 연구에서 사용된 동일한 비드를 사용하여, 슈도모나스 에루지노사(P. aeruginosa)가 기관을 통하여 점적주입된 아가로스 비드 매트릭스에 함몰된 만성 폐 감염물을 주입하였다. 래트에게 동일한 용량(2mg/래트)으로 기관내 투여를 통해 유리 토브라마이신 또는 리포솜/복합체성 아미카신(제형 Lip-An-14)을 주입하였다. 자료는 시간에 따른 그램 폐 조직당 마이크로그램 항감염제로 측정되며, 리포솜/복합체성 항감염제가 지속적인 방출 및 축적 효과를 보이는 반면에, 유리 토브라마이신은, 기본적으로 신속한 전신 흡수로 인한 것으로 여겨지는, 24시간까지 폐에서 무시할 만한 수준을 나타내고 있음을 도시한다. 감염된 래트에서 이러한 리포솜/복합체성 아미카신에 대한 폐에서의 항감염제의 100배 보다 큰 증가는, 현재 승인된 TOBI^TM 제형보다 상당하게 덜 자주 섭취될 수 있는 지속적인 방출 리포솜/복합체성 항감염제의 사상을 뒷받침한다.

아미카신의 약동학은 유리 토브라마이신 또는 리포솜/복합체성 아미카신의 기관내(IT) 투여 이후에 래트에서 결정되었다. 2mg/래트의 용량이 투여되었다. 리포솜/복합체성 항감염제 기술의 축적 효과는 IT로 주입된 유리 토브라마이신과 비교하여, 리포솜/복합체성 아미카신에 대한 약물에서의 100배 증가보다 많은 증가가 투여 이후에 24시간 감염된 폐에서 여전히 잔류한다는 것으로 증명된다. 따라서, 약물의 치료 수준은 유리 토브라마이신에 비하여 아미카신의 리포솜 제형에서 보다 장기간 동안 유지된다.

도 7은 폐에서의 항감염제의 유효량의 현저한 체류 시간 및 축적을 나타내며, 이 결과는 상대적으로 덜 빈번한 투여가 사용될 수 있다는 것을 보여준다. 각 용량은 15mg/ml 아미카신으로 분무된 리포솜 아미카신(DPPC/Chol., 1:1)의 흡입(래트에서는 상기에서 처럼 그룹당 3마리 래트)에 의하여 4시간이다. 투약은 1일 1회; 1일 1회, 3회, 및 5회; 또는 1일에 1회, 2회, 3회, 4회, 및 5회였다. 소정의 데이터 바를 제공한 래트는 데이터 바의 개별적인 투약 이후에, 희생되었다. 제형은 실시예에서와 같이 제조된다.

유사한 항감염제는 폐 탄저병 및 야토병과 같은 세포내 감염을 치료하는데 사용될 수 있다. 폐 탄저병에서 탄저병 포자는 분무상태로 폐포에 이른다. 흡입된 포자는 폐포에서의 폐 마크로파아지에 의해 소화되고, 림프관을 통하여 지역적 기관기관지 림프절 또는 중격동 림프절로 운반된다(Pile et al., 1998; Gleiser et al., 1968). 마크로파아지는 감염 경로의 중심이고 전신(흡입) 탄저병에서 숙주 자가 파멸의 주된 공헌자이다. 지속된 방출 및 표적화의 특성에 추가하여, 리포솜/복합체성 항감염제 기술이 세포 흡수를 개선할 수 있고 약물 표적화 및 전달에서 폐포 마크로파아지 및 폐 상피세포를 사용할 수 있다. 이러한 특징를 가지는 것은 감염이 폐에서 일어나고 마크로파아지에 의하여 전송되는 이러한 세포내 감염의 치료를 촉진시키는 것으로 여겨진다. 보다 중요하게, 이러한 특징은 리포솜/복합체성 항감염제가 질병을 함유하는 세포에 의하여 포식되어야 한다는 점에서 항감염제를 보다 효과적으로 만들어야 한다. 항감염제는 표적화 방법으로 세포내에서 방출되어서 분산되기 이전에 감염물을 공격한다. 캡슐화된 약물은 이미 시프로플록사신, 테트라사이클린, 에르티로마이신 또는 아미카신과 같은 승인된 약제물일 수 있다. 리포솜/복합체성 시프로플록사신이 개발되었다.

연구에서 이 화합물은 마우스에 투여되고, 동일한 용량에서 주어진 모든 3개의 화합물을 사용하여 기관내 투여된 유리 시프로플록사신 및 경구로 투여된 유리 시프로플록사신 모두와 비교하였다(도 6). 각 그룹당 3마리의 마우스에서 각 마우스에 대한 용량은 15mg/kg이었다. 리포솜/복합체성 시프로플록사신은 실시예에서와 같이 생성된 제형을 사용하여, 3mg/ml의 시프로플록사신의 DPPC/콜레스테롤(9:1)이었다. 지질 대 약물의 비율은 12.5:1 중량이었다. 경구로 투여된 시프로플록사신과 비교하여, 리포솜/복합체성 시프로플록사신은 유리 시프로플록사신보다 20배를 초과하는 양으로 마우스 폐에 존재하였다. 더욱이, 리포솜/복합체성 시프로플록사신만이 24시간 이후에 폐에서 약물의 수준을 보이는 반면에, 경구로 투여된 약물은 2시간 미만에서 검출되지 않았다. 이러한 자료는 리포솜/복합체성 시프로플록사신 및 생체테러리스트에 의하여 사용되는 세포내 질병의 치료 및 예방을 위한 아미노글리코사이드, 테트라사이클린 및 매크로라이드와 같은 다른 항감염제의 용도를 지지한다.

리포솜/복합체의 제조 방법중 한 유형은 전형적으로 제형에서 사용되는 지질에 대한 상 전이 온도 미만인 상온에서 에탄올 주입을 포함한다. 작은 단일라멜라 운반체(SUV)의 형태에서 리포솜은 포착된 생리활성제를 함유하는 수성 또는 에탄올 용액과 혼합된다. 에탄올이 이러한 혼합물로 주입된다. 혼합물은 즉시 지질의 확장된 시트 또는 다중라멜라 운반체(MLV)를 형성한다. 형성된 경우에 지질의 확장된 시트는 원심분리, 투석 또는 여과와 같은 방법으로 살포되거나 세척되어 에탄올 제거시에 MLV를 형성하도록 유도될 수 있다. MLV는 전형적으로 대략 0.1 및 대략 3.0㎛ 사이의 직경을 가질 것이다.

또는, 사용된 지질이 에탄올에 용해되어 지질-에탄올 용액을 형성한다. 지질-에탄올 용액은 포착된 생리활성제의 분자를 함유하는 수성 또는 에탄올 용액에서 주입된다. 모든 조작이 지질의 가장 낮은 상 전이 용융점 미만에서 수행된다. 상기 혼합물은 즉시 지질의 확장된 시트 또는 다중라멜라 운반체(MLV)(10)를 형성한다. 지질의 확장된 시트는 원심분리, 투석 또는 여과와 같은 방법으로 살포되거나 세척되어 에탄올 제거시에 MLV를 형성할 것이다. MLV는 전형적으로 대략 0.1 및 대략 3.0㎛ 사이의 직경을 가질 것이다.

아미카신을 사용하는 다수의 제형은 아래에서 요약하는 바와 같이 실시예의 방법으로 제조된다.

리포솜/복합체성 항감염제를 형성하는 추가의 정보는 2003년 3월 5일에 출원된, PCT/US03/06847에서 발견될 수 있고, 이 출원은 전체가 참고문헌으로 본원에서 통합되어있다.

도 1: 낭포성 섬유증 환자에서 나타난 객담/균막의 횡단면도.
도 2: 본 발명의 약물의 표적화 및 축적(depot) 효과를 나타내는 그래프.
도 3 및 4: 다양한 형태의 아미카신의 세균학적 그래프.
도 5: 리포솜/복합체성 아미카신 및 토브라마이신에 대한 지속적인 방출의 그래프.
도 6: 유리 또는 복합체성 시프로플록사신에 대한 데이터.
도 7: 다양한 투약 스케쥴하에서 폐내 약물 체류에 대한 그래프.

다음은 리포솜/복합체성 아미카신 150mL을 제조하는 상세한 설명이다.

총 초기 부피 = 1.5L

에탄올 함량 = 23.5%(v/v)

지질 조성: DPPC/Chol(1:1 몰 비)

초기[지질] = 7.6mg/ml

초기[아미카신 설페이트] = 57.3mg/ml

최종 산물 부피 = 150mL

I)배합 및 주입:

7.47gDPPC 및 3.93g콜레스테롤을 50℃ 수욕조에서 352.5mL 에탄올중에서 직접 용해시켰다. 85.95g 아미카신 설페이트를 직접 1147.5mL PBS 완충액에서 용해시켰다. 그리고 나서 상기 용액을 10N NaOH 또는 KOH로 적정하여 pH를 대략 6.8로 만들었다.

352.5mL 에탄올/지질을 1147.5 mL 아미카신/완충액에 첨가하거나 주입시켜서 1.5L의 총 초기 부피를 수득하였다. 에탄올/지질을 연동 펌프를 사용하여 30mL/분(또한 주입 속도라고 함)로 상온에서 교반 플레이트 상의 반응 용기에서 150RPM으로 빠르게 교반되고 있는 아미카신/완충 용액으로 펌프하였다.

생성물을 20 내지 30분 동안 상온에서 교반시켰다

II) 정용여과(Diafiltration) 또는 "세척" 단계:

혼합 용기를 연동 펌프 및 정용여과 카트리지에 걸었다. 정용여과 카트리지는 500 킬로달톤의 분자량 컷-오프를 가진 중공사막이다. 생성물을 반응 용기로부터 정용여과 카트리지를 통하여 펌프한 후에, 상온에서 혼합 용기로 되돌렸다. 대략 7 psi의 후면 압을 카트리지를 통해 발생시켰다. 유리 아미카신 및 에탄올을 리포솜 아미카신(생성물)을 뒤에 잔류시키는 후면 압으로 중공사막을 통해 강제하였다. 생성물을 상온에서 8번 세척하였다. 새로운 PBS 완충액을 반응 용기에 첨가하여(또 다른 연동 펌프를 통함) 침투 제거물을 보충하고 일정한 생성물 부피를 유지하였다.

생성물을 농축하였다.

본 명세서에서 인용된 특허 및 특허 출원에 한정되지는 않지만 이를 포함하는 발행물 및 참고문헌은 본원에서 각 발행물 또는 참고문헌이 특별하고 개별적으로 완전하게 개시된 것처럼 본원에서 통합되었음을 지시하는 바와 같이 인용된 전체 부분에서 전체적으로 참고문헌으로 통합되어 있다. 본 출원에서 우선권을 주장하는 임의의 특허 출원도 또한 발행물 및 참고문헌에 대하여 상기에서 설명된 방법으로 본원에서 참고문헌으로 통합되어 있다.

본 발명은 바람직한 구체예를 강조하면서 설명하는 동안, 바람직한 기구 및 방법에서의 변화가 사용될 수 있다는 것은 당해 분야의 당업자에게 자명할 것이고, 본 발명은 본원에서 특별하게 설명된 바와 같은 것과 다르게 수행될 수 있도록 한다. 따라서, 본 발명은 다음의 청구범위에서 규정된 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위내에서 포함되는 모든 변형을 포함한다.

Claims

리포솜 내에 캡슐화된 아미노글리코사이드를 포함하는 리포소멀 아미노글리코사이드 포뮬레이션으로서, 여기서 리포솜의 지질 성분이 포스파티딜콜린 및 스테롤로 이루어지고, 지질 대 아미노글리코사이드 중량비가 2.5 대 1 미만인, 리포소멀 아미노글리코사이드 포뮬레이션.
제 1항에 있어서, 포스파티딜콜린이 난(egg) 포스파티딜콜린 (EPC), 콩 포스파티딜콜린 (SPC), 수소화된 난 포스파티딜콜린 (HEPC), 수소화된 콩 포스파티딜콜린 (HSPC), 디팔미토일 포스파티딜콜린 (DPPC), 디올레오일 포스파티딜콜린 (DOPC), 디미리스토일 포스파티딜콜린 (DMPC), 팔미토일스테아로일 포스파티딜콜린 (PSPC), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 리포소멀 아미노글리코사이드 포뮬레이션.
제 1항에 있어서, 포스파티딜콜린이 디팔미토일 포스파티딜콜린 (DPPC)인, 리포소멀 아미노글리코사이드 포뮬레이션.
제 1항에 있어서, 스테롤이 콜레스테롤인, 리포소멀 아미노글리코사이드 포뮬레이션.
제 1항에 있어서, 포스파티딜콜린이 디팔미토일 포스파티딜콜린 (DPPC)이고, 스테롤이 콜레스테롤인, 리포소멀 아미노글리코사이드 포뮬레이션.
제 1항에 있어서, 리포솜이 단일라멜라(unilamellar) 및 다중라멜라(multilamellar) 리포솜을 포함하는, 리포소멀 아미노글리코사이드 포뮬레이션.
제 1항에 있어서, 리포솜의 직경이 0.1 내지 3.0 μm인, 리포소멀 아미노글리코사이드 포뮬레이션.
제 1항에 있어서, 지질 대 약물의 중량비가 1 대 1 미만인, 리포소멀 아미노글리코사이드 포뮬레이션.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노글리코사이드가 스트렙토마이신, 젠타마이신, 토브라마이신, 아미카신, 네틸마이신, 또는 카나마이신인, 리포소멀 아미노글리코사이드 포뮬레이션.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노글리코사이드가 아미카신인, 리포소멀 아미노글리코사이드 포뮬레이션.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노글리코사이드가 아미카신 설페이트인, 리포소멀 아미노글리코사이드 포뮬레이션.
리포솜 내에 캡슐화된 아미노글리코사이드를 포함하는 폐 감염 치료용 약제 조성물로서, 여기서 리포솜의 지질 성분이 포스파티딜콜린 및 스테롤로 이루어지고, 지질 대 아미노글리코사이드 중량비가 2.5 대 1 미만인, 폐 감염 치료용 약제 조성물.
제 12항에 있어서, 상기 조성물이 폐 투여용으로 적합한 약제 조성물.
제 13항에 있어서, 상기 조성물이 네뷸라이저를 통한 폐 투여용으로 적합한 약제 조성물.
제 12항에 있어서, 폐 감염이 슈도모나스(Pseudomonas), 포도상구균(staphylococcal), 메티실린 내성 황색 포도상구균(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA)), 연쇄상구균 (streptococcal), 대장균 (Escherichia coli), 클렙시엘라(Klebsiella), 엔테로박터(Enterobacter), 세레시아(Serratia), 헤모필루스(Haemophilus), 예르시니아 페스티스(Yersinia pestis), 버크홀데리아 슈도말레이(Burkholderia pseudomallei), 버크홀데리아 세파시아(B. cepacia), 버크홀데리아 글라디올리(B. gladioli), 버크홀데리아 멀티보란스(B. multivorans), 버크홀데리아 비에트나미엔시스(B. vietnamiensis), 마이코박테리움 튜베로쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis), 마이코박테리움 아븀 콤플렉스(M. avium complex (MAC))[마이코박테리움 아븀(M. avium) 및 마이코박테리움 인트라셀룰라레(M. intracellulare)], 마이코박테리움 칸사시(M. kansasii), 마이코박테리움 제노피(M. xenopi), 마이코박테리움 마리눔(M. marinum), 마이코박테리움 울세란스(M. ulcerans), 또는 마이코박테리움 포르튜툼 콤플렉스(M. fortuitum complex) [마이코박테리움 포르튜툼(M. fortuitum) 및 마이코박테리움 첼로네이(M. chelonei)] 감염인 약제 조성물.
제 15항에 있어서, 폐 감염이 슈도모나스 감염인 약제 조성물.
제 16항에 있어서, 슈도모나스 감염이 슈도모나스 에루지노사(P. aeruginosa), 슈도모나스 포시모빌리스(P. paucimobilis), 슈도모나스 푸티다(P. putida), 슈도모나스 플루오레센스(P. fluorescens), 또는 슈도모나스 액시도보란스(P. acidovorans) 감염인 약제 조성물.
제 17항에 있어서, 슈도모나스 감염이 슈도모나스 에루지노사 감염인 약제 조성물.
제 15항에 있어서, 폐 감염이 폐렴구균(Streptococcus pneumoniae) 감염인 약제 조성물.
제 12항에 있어서, 폐 감염이 항산균, 진균, 바이러스, 또는 원충 감염인 약제 조성물.
제 13항에 있어서, 상기 조성물이 1일 1회 투여용으로 적합한 약제 조성물.
제 12항에 있어서, 리포솜이 단일라멜라 및 다중라멜라 리포솜을 포함하는 약제 조성물.
제 12항에 있어서, 지질 대 아미노글리코사이드의 중량비가 1 대 1 또는 그 미만인 약제 조성물.
제 12항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 포스파티딜콜린이 디팔미토일 포스파티딜콜린 (DPPC)인 약제 조성물.
제 12항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 스테롤이 콜레스테롤인 약제 조성물.
제 12항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 포스파티딜콜린이 디팔미토일 포스파티딜콜린 (DPPC)이고, 스테롤이 콜레스테롤인 약제 조성물.
제 12항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 리포솜의 직경이 0.1 내지 3.0 μm인 약제 조성물.
제 12항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노글리코사이드가 스트렙토마이신, 젠타마이신, 토브라마이신, 아미카신, 네틸마이신, 또는 카나마이신인 약제 조성물.
제 12항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노글리코사이드가 아미카신인 약제 조성물.
제 12항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노글리코사이드가 아미카신 설페이트인 약제 조성물.
제 28항에 있어서, 포스파티딜콜린이 디팔미토일 포스파티딜콜린 (DPPC)인 약제 조성물.
제 28항에 있어서, 스테롤이 콜레스테롤인 약제 조성물.
제 28항에 있어서, 포스파티딜콜린이 디팔미토일 포스파티딜콜린 (DPPC)이고, 스테롤이 콜레스테롤인 약제 조성물.