RU2428986C2 - Aerosol fluorochinolones and their applications - Google Patents

Aerosol fluorochinolones and their applications Download PDF

Info

Publication number
RU2428986C2
RU2428986C2 RU2007146972/15A RU2007146972A RU2428986C2 RU 2428986 C2 RU2428986 C2 RU 2428986C2 RU 2007146972/15 A RU2007146972/15 A RU 2007146972/15A RU 2007146972 A RU2007146972 A RU 2007146972A RU 2428986 C2 RU2428986 C2 RU 2428986C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
levofloxacin
microns
composition according
aerosol
drug
Prior art date
Application number
RU2007146972/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007146972A (en
Inventor
Марк У. СЕРБЕР (US)
Марк У. СЕРБЕР
Кит А. БОСТИАН (US)
Кит А. БОСТИАН
Ольга ЛОМОВСКАЯ (US)
Ольга ЛОМОВСКАЯ
Дэвид К. ГРИФФИТ (US)
Дэвид К. ГРИФФИТ
Майкл Н. ДАДЛИ (US)
Майкл Н. ДАДЛИ
Original Assignee
Эмпекс Фармасьютикалз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эмпекс Фармасьютикалз, Инк. filed Critical Эмпекс Фармасьютикалз, Инк.
Publication of RU2007146972A publication Critical patent/RU2007146972A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2428986C2 publication Critical patent/RU2428986C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to pharmaceutical compositions for inhalation introduction, containing water solution of fluorochinolone antimicrobial medication, preferably levofloxacin or ofloxacin, and bivalent or trivalent cation. Cation is selected from calcium, aluminium, zinc and iron. Compositions also can contain other antimicrobial medication and sweetener. Invention also relates to methods of treating lung infection, chronic obstructive lung disease or cystic fibrosis by introduction of said compositions to patient, who needs it. Invention also describes sets and systems for introduction, including container with composition by invention and sprayer.
EFFECT: medication in high concentration is delivered directly to affected tissue for treatment of bacterial infection in animals and people.
122 cl, 53 dwg, 37 tbl, 13 ex

Description

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИRELATED APPLICATIONS

По настоящей заявке испрашивается приоритет предварительной заявки на патент США 60/682530, зарегистрированной 05/18/2005, предварительной заявки на патент США 60/696160, зарегистрированной 07/01/2005 и предварительной заявки на патент США 60/773300, зарегистрированной 02/13/2006, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки.This application claims the priority of provisional patent application US 60/682530, registered 05/18/2005, provisional patent application US 60/696160, registered 07/01/2005 and provisional patent application US 60/773300, registered 02/13 / 2006, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Описание предшествующего уровня техникиDescription of the Related Art

В течение последнего полувека антибиотики являлись эффективными средствами для лечения инфекционных заболеваний. Со времени создания противомикробной терапии до конца 1980-х большинство бактериальных инфекций у пациентов в развивающихся странах можно было контролировать, за исключением случаев, когда инфекция имела место в органе или в среде, куда антибиотики было сложно доставить или они были неэффективны, таких как бактериальные инфекции кровеносной системы у пациентов с сепсисом или бактериальные инфекции в легких при кистозном фиброзе. Однако даже в случае обычных инфекций в ответ на усиленное применение противомикробных средств получили широкое распространение множественные механизмы устойчивости, которые представляют опасность при клиническом применении даже наиболее агрессивной антибактериальной терапии. Увеличение числа штаммов, устойчивых к противомикробным средствам, стало весьма обычным делом в большинстве больниц и центров медико-санитарной помощи. Последствия роста числа устойчивых штаммов включают повышенную заболеваемость и смертность, более продолжительный период госпитализации пациентов и увеличение стоимости лечения.Over the past half century, antibiotics have been effective in treating infectious diseases. From the creation of antimicrobial therapy until the late 1980s, most bacterial infections in patients in developing countries could be controlled, unless the infection occurred in an organ or in an environment where antibiotics were difficult to deliver or were ineffective, such as bacterial infections circulatory system in patients with sepsis or bacterial infections in the lungs with cystic fibrosis. However, even in the case of common infections, in response to the increased use of antimicrobials, multiple resistance mechanisms are widespread, which are dangerous in the clinical use of even the most aggressive antibacterial therapy. An increase in the number of antimicrobial resistant strains has become very common in most hospitals and health care centers. The consequences of an increase in the number of resistant strains include increased morbidity and mortality, a longer hospital stay for patients, and an increase in the cost of treatment.

Бактерии выработали различные механизмы для преодоления действия противомикробных средств. Данные механизмы устойчивости могут быть специфическими по отношению к молекуле или семейству противомикробных средств или могут быть неспецифическими и лежать в основе устойчивости к неродственным противомикробным средствам. У одного бактериального штамма могут существовать несколько механизмов устойчивости, и данные механизмы могут действовать независимо или они могут действовать синергично для преодоления действия противомикробного средства или сочетания противомикробных средств. Специфические механизмы включают разрушение лекарственного средства, инактивацию лекарственного средства посредством ферментативной модификации и изменение мишени для лекарственного средства. Существуют, однако, более общие механизмы лекарственной устойчивости, при которых доступ противомикробного средства к мишени предотвращается или снижается путем уменьшения переноса противомикробного средства в клетку или путем увеличения выведения лекарственного средства из клетки в окружающую среду. Оба механизма способны снижать концентрацию лекарственного средства в участке-мишени и позволяют бактериям выживать в присутствии одного или большего количества противомикробных средств, которые иначе бы ингибировали или лизировали бактериальные клетки. Некоторые бактерии используют оба механизма, сочетая низкую проницаемость клеточной стенки (включая мембраны) с активным выведением противомикробных средств.Bacteria have developed various mechanisms to overcome the effects of antimicrobials. These resistance mechanisms may be specific to the molecule or family of antimicrobials or may be non-specific and underlie resistance to unrelated antimicrobials. A single bacterial strain may have several resistance mechanisms, and these mechanisms may act independently or they may act synergistically to overcome the effect of an antimicrobial agent or combination of antimicrobial agents. Specific mechanisms include drug degradation, drug inactivation by enzymatic modification, and drug target modification. However, there are more general mechanisms of drug resistance in which the antimicrobial agent’s access to the target is prevented or reduced by reducing the transfer of the antimicrobial agent to the cell or by increasing the excretion of the drug from the cell into the environment. Both mechanisms can reduce the concentration of the drug in the target area and allow bacteria to survive in the presence of one or more antimicrobial agents that would otherwise inhibit or lyse bacterial cells. Some bacteria use both mechanisms, combining low cell wall permeability (including membranes) with active antimicrobial excretion.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Различные варианты осуществления изобретения относятся к композициям и способам для оптимальной противомикробной активности для лечения инфекций дыхательных путей и легких у людей и субъектов ветеринарной помощи с применением кратковременного быстрого аэрозольного введения и посредством доставки лекарственного средства в высокой концентрации непосредственно к пораженной ткани. В частности, в некоторых вариантах осуществления концентрированные дозы веществ из фторхинолонового класса антибиотиков доставляют для получения максимальных концентраций активного лекарственного средства к дыхательным, легочным и другим непероральным локальным участкам, включая, но не ограничиваясь следующими: кожа, прямая кишка, влагалище, уретра, мочевой пузырь, глаз и ухо. Поскольку, как известно, различные лекарственные средства проявляют различные противомикробные эффекты в зависимости от дозы, формы, концентрации и схемы доставки, некоторые варианты осуществления относятся к конкретным препаратам и параметрам доставки, которые обеспечивают противомикробные эффекты, являющиеся терапевтически значимыми. Настоящее изобретение включает, не ограничиваясь ими, конкретные фторхинолоновые антибиотики, такие как левофлоксацин, полученные в форме, допускающей аэрозольное введение, соответствущее конкретным концентрациям и критериям противомикробного средства, необходимым для лечения пациентов с разными бактериальными инфекциями. Данные препараты и способы применимы с коммерчески доступными ингаляторами для одной или более товарно-рыночных возможностей для аэрозольных терапевтических средств.Various embodiments of the invention relate to compositions and methods for optimal antimicrobial activity for the treatment of infections of the respiratory tract and lungs in humans and veterinary care using short-term rapid aerosol administration and by delivering a high concentration of the drug directly to the affected tissue. In particular, in some embodiments, concentrated doses of the fluoroquinolone class of antibiotic substances are delivered to maximize concentrations of the active drug to the respiratory, pulmonary, and other non-oral local areas, including, but not limited to: skin, rectum, vagina, urethra, bladder , eye and ear. Since it is known that different drugs exhibit different antimicrobial effects depending on the dose, form, concentration and delivery schedule, some embodiments relate to specific drugs and delivery parameters that provide antimicrobial effects that are therapeutically significant. The present invention includes, but is not limited to, specific fluoroquinolone antibiotics, such as levofloxacin, formulated to be aerosolized according to the specific concentrations and criteria of an antimicrobial agent needed to treat patients with various bacterial infections. These preparations and methods are applicable with commercially available inhalers for one or more commodity-market opportunities for aerosol therapeutic agents.

Аэрозольное введение непосредственно в носовую полость, дыхательные пути и легочные отделы путем интраназальной или пероральной ингаляции позволяет осуществлять доставку лекарственного средства в высокой концентрации к очагу респираторной инфекции с меньшим риском внереспираторной токсичности, связанной с нереспираторным способом доставки лекарственного средства. Более того, прямое введение в очаг инфекции допускает очень высокие локальные уровни лекарственного средства, свойство, делающее возможным поражающий эффект по принципу «быстрое введение, высокая концентрация, локальное воздействие», специфичный для данного класса антибиотиков. Соответственно, поскольку противомикробный эффект конкретного соединения антибиотика и терапевтической композиции варьирует в зависимости от препарата и параметров доставки, можно разработать новые композиции и способы доставки для существующих лекарственных соединений, для которых меняют рецептуру и вводят при помощи новых методов доставки. Благодаря данному открытию, способы лечения других местных инфекций могут также получить преимущества в виде высокой концентрации, прямого воздействия фторхинолона на инфицированную кожу, прямую кишку, влагалище, уретру, мочевой пузырь, глаз и ухо.Aerosol administration directly into the nasal cavity, respiratory tract and pulmonary by intranasal or oral inhalation allows drug delivery in high concentration to the site of respiratory infection with a lower risk of non-respiratory toxicity associated with the non-respiratory method of drug delivery. Moreover, direct introduction into the foci of infection allows for very high local levels of the drug, a property that makes possible the damaging effect on the principle of "rapid administration, high concentration, local exposure", specific for this class of antibiotics. Accordingly, since the antimicrobial effect of a particular antibiotic compound and therapeutic composition varies depending on the preparation and delivery parameters, new compositions and delivery methods can be developed for existing drug compounds for which the formulation is changed and administered using new delivery methods. Thanks to this finding, methods of treating other local infections can also benefit from high concentrations, direct exposure of fluoroquinolone to infected skin, rectum, vagina, urethra, bladder, eye and ear.

Члены фторхинолонового класса лекарственных средств обладают уникальными фармакологическими свойствами, включая биодоступность (F), среднее время абсорбции (MAT) из легких, максимальные концентрации лекарственного средства в жидкости эпителиальной выстилки, жидкости бронхиального лаважа, мокроте и/или легочной ткани (Cmax) после аэрозольного введения, время удержания в легких, площадь под кривой (AUC), минимальные ингибирующие концентрации (MIC) антибиотика, необходимые для проявления антибактериальной активности, соотношение AUC/MIC, а также местную и системную безопасность. Особенностью настоящего изобретения является применение кратковременного быстрого аэрозольного введения, доставляющего лекарственное средство в высокой концентрации непосредственно к пораженной ткани (ELF, мокрота, BAL, ткань) аэрозольным способом доставки для лечения бактериальной инфекции у животных и людей.Members of the fluoroquinolone class of drugs possess unique pharmacological properties, including bioavailability (F), average time of absorption (MAT) from the lungs, maximum drug concentrations in the epithelial lining fluid, bronchial lavage fluid, sputum and / or lung tissue (Cmax) after aerosol administration , retention time in the lungs, area under the curve (AUC), minimum inhibitory concentrations (MIC) of the antibiotic necessary for the manifestation of antibacterial activity, AUC / MIC ratio, as well as Full and system security. A feature of the present invention is the use of short-term rapid aerosol administration delivering the drug in high concentration directly to the affected tissue (ELF, sputum, BAL, tissue) by the aerosol delivery method for treating bacterial infection in animals and humans.

Кроме клинических и фармакологических требований, предъявляемых к любой композиции, предназначенной для терапевтического введения, следует также учитывать многие физико-химические особенности, уникальные для лекарственного соединения. Они включают, но не ограничиваются следующими: растворимость в воде, вязкость, коэффициент распределения (LogP), предполагаемую стабильность в составе различных препаратов, осмоляльность, поверхностное натяжение, pH, pKa, pKb, скорость разложения, просачиваемость в мокроту, связывание с мокротой/инактивацию, вкус, раздражающее действие на горло и острую переносимость.In addition to the clinical and pharmacological requirements for any composition intended for therapeutic administration, many physicochemical features unique to the drug compound should also be considered. These include, but are not limited to: water solubility, viscosity, partition coefficient (LogP), estimated stability in various formulations, osmolality, surface tension, pH, pKa, pKb, degradation rate, spill permeability, phlegm binding / inactivation , taste, irritating effect on the throat and acute tolerance.

Другие факторы, которые следует учитывать при разработке формы продукта, включают физико-химические свойства и антибактериальную активность фторхинолона, симптомы болезни, клиническую приемлемость и приверженность пациента к лечению. В качестве неограничивающего примера, при желании аэрозольный фторхинолоновый продукт может существовать в форме простой жидкости (например, растворимый фторхинолон с неинкапсулирующими растворимыми наполнителями/солями), сложной жидкости (например, фторхинолон, инкапсулированный или образующий комплексы с растворимыми наполнителями, такими как липиды, липосомы, циклодекстрины, микроинкапсуляции и эмульсии), сложной суспензии (например, фторхинолон сам по себе как малорастворимая устойчивая наносуспензия, комплексы со-кристаллов/со-преципитатов и смеси с малорастворимыми липидами, такие как твердолипидные наночастицы), или сухого порошка (сухой порошок фторхинолона сам по себе или в высушенном распылением комплексе со-кристаллов/со-преципитатов или смеси с малорастворимыми наполнителями/солями или легкорастворимыми смесями, такими как лактоза).Other factors to consider when formulating a product include the physicochemical properties and antibacterial activity of fluoroquinolone, disease symptoms, clinical acceptability, and patient compliance. By way of non-limiting example, if desired, the aerosol fluoroquinolone product may exist in the form of a simple liquid (e.g., soluble fluoroquinolone with non-encapsulating soluble excipients / salts), a complex liquid (e.g., fluoroquinolone, encapsulated or complexing with soluble excipients, such as lipids, liposomes cyclodextrins, microencapsulations and emulsions), complex suspensions (for example, fluoroquinolone per se as a sparingly soluble stable nanosuspension, complexes of co-crystals / s β-precipitates and mixtures with poorly soluble lipids, such as solid lipid nanoparticles), or a dry powder (dry fluoroquinolone powder alone or in a spray-dried complex of co-crystals / co-precipitates or mixtures with poorly soluble fillers / salts or readily soluble mixtures, such as lactose )

Наряду с формой продукта следует учитывать и упаковку. В качестве неограничивающего примера, принципы для упаковки включают свойственную продукту стабильность, необходимость лиофилизации для обеспечения стабильности, выбор устройства (например, жидкостный распылитель, порошковый ингалятор, ингалятор-дозатор), и форму упаковки (например, простой жидкий или сложный жидкий препарат во флаконе в виде жидкости или лиофилизата, который следует растворять предварительно или во время внесения в устройство; сложные суспензионные препараты во флаконе в виде жидкости или лиофилизата с растворимым компонентом солью/наполнителем или без него, которые следует растворять предварительно или во время внесения в устройство, или раздельная упаковка жидких и твердых компонентов; порошковые препараты во флаконе, капсуле или блистерной упаковке; и другие препараты, упакованные как легкорастворимые или малорастворимые твердые вещества в отдельных контейнерах сами по себе или вместе с легкорастворимыми или малорастворимыми твердыми веществами. Каждое отдельно упакованное вещество будет изготовлено так, чтобы смешивать его предварительно или во время внесения в устройство доставки.Along with the shape of the product, packaging should also be considered. By way of non-limiting example, packaging principles include product-specific stability, the need for freeze-drying to ensure stability, the choice of device (e.g., a liquid nebulizer, a powder inhaler, a metered-dose inhaler), and the packaging form (e.g., a simple liquid or complex liquid preparation in a vial in the form of a liquid or lyophilisate, which should be dissolved previously or during application to the device; complex suspension preparations in a vial in the form of a liquid or lyophilisate with soluble with or without salt / filler, which must be dissolved previously or when added to the device or separate packaging of liquid and solid components; powder preparations in a vial, capsule or blister pack; and other preparations packaged as readily soluble or sparingly soluble solids in separate containers alone or together with readily soluble or sparingly soluble solids, each individually packaged substance will be made to mix beforehand or while entering the delivery device.

В некоторых аспектах, настоящее изобретение относится к аэрозольной или местной доставке фторхинолоновых противомикробных средств, таких как левофлоксацин. Левофлоксацин обладает подходящими характеристиками растворимости, позволяющими вводить клинически необходимые количества фторхинолона в виде аэрозоля (например, путем жидкостного распыления, порошкового распыления или дозаторного введения) или местно (например, водная суспензия, масляный препарат и тому подобное или как капельное вливание, опрыскивание, суппозиторий, мазь или протирание или тому подобное) и может быть использован в способах для экстренной или профилактической медицинской помощи инфицированным позвоночным животным, например, с бактериальной инфекцией или субъектам при риске заражения.In some aspects, the present invention relates to aerosol or topical delivery of fluoroquinolone antimicrobials, such as levofloxacin. Levofloxacin has suitable solubility characteristics that allow the clinically necessary amounts of fluoroquinolone to be administered as an aerosol (e.g. by liquid spray, powder spray or metered dose) or topically (e.g., an aqueous suspension, an oil preparation and the like, or as a drip, spray, suppository, ointment or rubbing or the like) and can be used in methods for emergency or preventive medical care of infected vertebrates For example, a bacterial infection or a subject at risk of infection.

Другие включают: офлоксацин, ломефлоксацин, пефлоксацин, ципрофлоксацин, гатифлоксацин, гемифлоксацин, моксифлоксацин, тосуфлоксацин, пазуфлоксацин, руфлоксацин, флероксацин, балофлоксацин, спарфлоксацин, тровафлоксацин, эноксацин, норфлоксацин, клинафлоксацин, грепафлоксацин, ситафлоксацин, марбофлоксацин, орбифлоксацин, сарафлоксацин, данофлоксацин, дифлоксацин, энрофлоксацин, гареноксацин, прулифлоксацин, оламуфлоксацин, DX-619, TG-873870 и DW-276.Others include: ofloxacin, lomefloxacin, pefloxacin, ciprofloxacin, gatifloxacin, gemifloxacin, moxifloxacin, tosufloxacin, pazufloksatsin, rufloksatsin, fleroxacin, balofloksatsin, sparfloxacin, trovafloxacin, enoxacin, norfloxacin, klinafloksatsin, grepafloksatsin, sitafloxacin, Marbofloxacin, Orbifloxacin, sarafloksatsin, danofloxacin, difloxacin , enrofloxacin, garenoxacin, prulifloxacin, olamufloxacin, DX-619, TG-873870 and DW-276.

В предпочтительном варианте осуществления данным способом лечат бактериальную инфекцию у субъекта, применяя концентрированный аэрозольный левофлоксацин, введенный субъекту, инфицированному патогенными бактериями в легких.In a preferred embodiment, the method treats a bacterial infection in a subject using concentrated aerosol levofloxacin administered to a subject infected with pathogenic bacteria in the lungs.

Терапевтический способ может также включать диагностический этап, такой как выявление пациента, инфицированного определенными патогенными бактериями или устойчивыми бактериями. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает выявление пациента, зараженного бактериями, которые способны развивать устойчивость к фторхинолоновым противомикробным средствам. В некоторых вариантах осуществления доставленного количества аэрозольного левофлоксацина достаточно для того, чтобы преодолеть устойчивость или предотвратить развитие устойчивости к левофлоксацину. В одном варианте осуществления MIC фторхинолонового антибактериального соединения для микробов больше, чем примерно 2 мкг/мл.The therapeutic method may also include a diagnostic step, such as identifying a patient infected with certain pathogenic bacteria or resistant bacteria. In some embodiments, the method further comprises identifying a patient infected with bacteria that is capable of developing resistance to fluoroquinolone antimicrobial agents. In some embodiments, the delivered amount of aerosol levofloxacin is sufficient to overcome resistance or prevent the development of levofloxacin resistance. In one embodiment, the MIC of the fluoroquinolone antibacterial compound for microbes is greater than about 2 μg / ml.

В другом варианте осуществления доставленного количества аэрозольного левофлоксацина достаточно для того, чтобы преодолеть устойчивость или предотвратить дальнейшую устойчивость организма, для которого MIC фторхинолонового антибактериального соединения больше, чем примерно 4 мкг/мл.In another embodiment, the delivered amount of aerosol levofloxacin is sufficient to overcome resistance or prevent further resistance of the body for which the MIC of the fluoroquinolone antibacterial compound is greater than about 4 μg / ml.

В другом варианте осуществления доставленного количества аэрозольного фторхинолона достаточно для того, чтобы преодолеть устойчивость или предотвратить дальнейшую устойчивость организма, для которого MIC фторхинолонового антибактериального соединения больше, чем примерно 8 мкг/мл.In another embodiment, the delivered amount of aerosol fluoroquinolone is sufficient to overcome resistance or prevent further resistance of the body for which the MIC of the fluoroquinolone antibacterial compound is greater than about 8 μg / ml.

В другом варианте осуществления доставленного количества аэрозольного фторхинолона достаточно для того, чтобы преодолеть устойчивость или предотвратить дальнейшую устойчивость организма, для которого MIC фторхинолонового антибактериального соединения больше, чем примерно 16 мкг/мл.In another embodiment, the delivered amount of aerosol fluoroquinolone is sufficient to overcome resistance or prevent further resistance of the body for which the MIC of the fluoroquinolone antibacterial compound is greater than about 16 μg / ml.

В другом варианте осуществления доставленного количества аэрозольного фторхинолона достаточно для того, чтобы преодолеть устойчивость или предотвратить дальнейшую устойчивость организма, для которого MIC фторхинолонового антибактериального соединения больше, чем примерно 32 мкг/мл.In another embodiment, the delivered amount of aerosol fluoroquinolone is sufficient to overcome resistance or prevent further resistance of the body for which the MIC of the fluoroquinolone antibacterial compound is greater than about 32 μg / ml.

В другом варианте осуществления предлагают способ профилактической медицинской помощи субъекту, включающий введение субъекту, подверженному микробной инфекции или хроническому переносчику бессимптомной или слабовыраженной микробной инфекции фторхинолонового противомикробного средства для достижения минимальной ингибирующей концентрации противомикробного средства в очаге потенциальной или текущей инфекции. В одном варианте осуществления способ дополнительно включает выявление субъекта как субъекта, для которого есть риск получить бактериальную инфекцию или есть риск обострения инфекции.In another embodiment, a prophylactic medical care method is provided to a subject, comprising administering to a subject susceptible to a microbial infection or a chronic carrier of an asymptomatic or mild microbial infection of a fluoroquinolone antimicrobial agent to achieve a minimum inhibitory concentration of the antimicrobial agent in the focus of the potential or current infection. In one embodiment, the method further comprises identifying the subject as a subject for which there is a risk of a bacterial infection or there is a risk of an exacerbation of the infection.

В другом варианте осуществления предлагают способ экстренной или профилактической медицинской помощи пациенту путем аэрозольного введения фторхинолона, чтобы достичь и поддерживать пороговую концентрацию лекарственного средства в легких, которую можно измерить как уровни лекарственного средства в жидкости эпителиальной выстилки (ELF), мокроте, легочной ткани или жидкости бронхиального лаважа (BAL). Один вариант осуществления включает применение кратковременного быстрого аэрозольного введения, доставляющего лекарственное средство в высокой концентрации непосредственно к пораженной ткани для лечения бактериальной инфекции у животных и людей.In another embodiment, a method is provided for emergency or preventive medical care to a patient by aerosol administration of fluoroquinolone to achieve and maintain a threshold concentration of drug in the lungs, which can be measured as drug levels in the epithelial lining fluid (ELF), sputum, lung tissue, or bronchial fluid lavage (BAL). One embodiment includes the use of short-term rapid aerosol administration delivering the drug in high concentration directly to the affected tissue for treating a bacterial infection in animals and humans.

В другом варианте осуществления предлагают способ лечения микробной инфекции у субъекта, включающий введение субъекту, инфицированному микробами, фторхинолонового противомикробного средства для достижения минимальной ингибирующей концентрации противомикробного средства в очаге инфекции. В одном варианте осуществления способ дополнительно включает выявление субъекта, инфицированного микробами, которые устойчивы к противомикробному веществу.In another embodiment, a method of treating a microbial infection in a subject is provided, comprising administering to a subject infected with microbes a fluoroquinolone antimicrobial agent to achieve a minimum inhibitory concentration of the antimicrobial agent in the foci of infection. In one embodiment, the method further comprises detecting a subject infected with microbes that are resistant to an antimicrobial substance.

В другом варианте осуществления предлагают способ экстренной или профилактической медицинской помощи пациенту посредством неперорального или неназального местного введения фторхинолона, чтобы достичь и поддерживать пороговую концентрацию лекарственного средства в очаге инфекции или при риске инфицирования. Один вариант осуществления включает применение кратковременного быстрого аэрозольного введения, доставляющего лекарственное средство в высокой концентрации непосредственно к пораженной ткани для лечения или профилактики бактериальной инфекции в коже, тканях прямой кишки, влагалища, уретры, глаза и ушной раковины.In another embodiment, a method is provided for emergency or preventive medical care to a patient by non-oral or non-nasal topical administration of fluoroquinolone in order to achieve and maintain a threshold concentration of the drug at the site of infection or at risk of infection. One embodiment includes the use of short-term rapid aerosol administration delivering the drug in high concentration directly to the affected tissue for treating or preventing a bacterial infection in the skin, tissues of the rectum, vagina, urethra, eye and auricle.

В другом варианте осуществления предлагают способ введения фторхинолонового противомикробного средства ингаляцией, где вдыхаемый жидкий или порошковый аэрозоль имеет средний размер частиц от примерно 1 микрона до 10 микрон в массовом среднем аэродинамическом диаметре и геометрическое стандартное отклонение размера частиц меньше или равное примерно 3 микрона. В другом варианте осуществления размер частиц составляет от 2 микрон до примерно 5 микрон в массовом среднем аэродинамическом диаметре и геометрическое стандартное отклонение размера частиц меньше или равное примерно 2 микрона. В одном варианте осуществления геометрическое стандартное отклонение размера частиц меньше или равно примерно 1,8 микрон.In another embodiment, a method for administering a fluoroquinolone antimicrobial by inhalation is provided, wherein the inhaled liquid or powder aerosol has an average particle size of from about 1 micron to 10 microns in a mass average aerodynamic diameter and a geometric standard deviation of particle size of less than or equal to about 3 microns. In another embodiment, the particle size is from 2 microns to about 5 microns in the mass average aerodynamic diameter and the geometric standard deviation of the particle size is less than or equal to about 2 microns. In one embodiment, the geometric standard deviation of the particle size is less than or equal to about 1.8 microns.

В некоторых вариантах осуществления способов, описанных выше, минимальная ингибирующая концентрация фторхинолонового противомикробного средства сохраняется в очаге инфекции в течение, по меньшей мере, примерно 5-минутного периода, по меньшей мере, примерно 10-минутного периода, по меньшей мере, примерно 20-минутного периода, по меньшей мере, примерно 30-минутного периода, по меньшей мере, примерно 1-часового периода, 2-часового периода, по меньшей мере, примерно 4-часового периода или других временных значений с интервалом в четверть часа. Эффективная минимальная ингибирующая концентрация (MIC) фторхинолонового противомикробного средства является достаточной для того, чтобы вызвать терапевтический эффект и данный эффект можно локализовать в очаге инфекции. В некоторых вариантах осуществления одно или больше введений левофлоксацина позволяют достичь концентрации фторхинолона в ELF, BAL и/или мокроте, по меньшей мере, от 1 до 5000-кратно превышающей MIC для инфицирующих или потенциально инфицирующих организмов, включая все интегральные значения внутри диапазона, такие как 2-кратно, 4-кратно, 8-кратно, 16-кратно, 32-кратно, 64-кратно, 128-кратно, 256-кратно, 512-кратно, 1028-кратно, 2056-кратно и 4112-кратно превышающей MIC для микробов.In some embodiments of the methods described above, the minimum inhibitory concentration of the fluoroquinolone antimicrobial agent is maintained at the site of infection for at least about 5 minutes, at least about 10 minutes, at least about 20 minutes a period of at least about a 30-minute period, at least about a 1-hour period, a 2-hour period, at least about a 4-hour period, or other time values with a quarter hour interval. An effective minimum inhibitory concentration (MIC) of a fluoroquinolone antimicrobial agent is sufficient to induce a therapeutic effect and this effect can be localized at the site of infection. In some embodiments, one or more administrations of levofloxacin can achieve a fluoroquinolone concentration in ELF, BAL and / or sputum of at least 1 to 5,000 times the MIC for infectious or potentially infectious organisms, including all integral values within the range, such as 2x, 4x, 8x, 16x, 32x, 64x, 128x, 256x, 512x, 1028x, 2056x and 4,112x the MIC microbes.

В некоторых вариантах осуществления, таких как применительно к легочной зоне, фторхинолоновое противомикробное средство вводят одним или большим количеством введений так, чтобы достичь значения респираторно доставляемой суточной дозы, по меньшей мере, от примерно 5 мг до примерно 50 мг, включая все интегральные значения в диапазоне, такие как 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 и 45 мг. Аналогично, фторхинолоновое противомикробное средство вводят одним или большим количеством введений так, чтобы достичь значения респираторно доставляемой суточной дозы, по меньшей мере, от примерно 50 до примерно 100 мг, включая все интегральные значения в диапазоне, такие как 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, и 95 мг. В некоторых вариантах осуществления способов, описанных выше, фторхинолоновое противомикробное средство вводят одним или большим количеством введений так, чтобы достичь значения респираторно доставляемой суточной дозы вплоть до 150 мг, включая все интегральные значения в диапазоне, такие как 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140 и 145 мг. Фторхинолоновое противомикробное средство вводят в желаемой респираторно доставляемой дозе в течение менее чем 20 минут, менее чем 10 минут, менее чем 7 минут, менее чем 5 минут, менее чем 3 минуты и менее чем 2 минуты. В некоторых вариантах осуществления способов, описанных выше, противомикробное средство выбирают из группы, состоящей из офлоксацина, ломефлоксацина, пефлоксацина, ципрофлоксацина, гатифлоксацина, гемифлоксацина, моксифлоксацина, тосуфлоксацина, пазуфлоксацина, руфлоксацина, флероксацина, балофлоксацина, спарфлоксацина, тровафлоксацина, эноксацина, норфлоксацина, клинафлоксацина, грепафлоксацина, ситафлоксацина, марбофлоксацина, орбифлоксацина, сарафлоксацина, данофлоксацина, дифлоксацина, энрофлоксацина, гареноксацина, прулифлоксацина, оламуфлоксацина, DX-619, TG-873870 и DW-276, хотя предпочтительным является левофлоксацин.In some embodiments, such as for the pulmonary zone, a fluoroquinolone antimicrobial agent is administered in one or more administrations so as to achieve a respiratory delivered daily dose of at least about 5 mg to about 50 mg, including all integral values in the range such as 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 and 45 mg. Similarly, a fluoroquinolone antimicrobial agent is administered in one or more administrations so as to achieve a respiratory delivered daily dose of at least about 50 to about 100 mg, including all integral values in the range such as 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, and 95 mg. In some embodiments of the methods described above, the fluoroquinolone antimicrobial agent is administered in one or more administrations so as to reach a respiratory delivered daily dose of up to 150 mg, including all integral values in the range such as 105, 110, 115, 120, 125 130, 135, 140 and 145 mg. The fluoroquinolone antimicrobial agent is administered in the desired respiratory delivered dose for less than 20 minutes, less than 10 minutes, less than 7 minutes, less than 5 minutes, less than 3 minutes and less than 2 minutes. In some embodiments of the methods described above, the antimicrobial agent is selected from the group consisting of ofloxacin, lomefloxacin, pefloxacin, ciprofloxacin, gatifloxacin, gemifloxacin, moxifloxacin, tosufloxacin, pazufloksatsina, rufloksatsina, fleroxacin, balofloksatsina, sparfloxacin, trovafloxacin, enoxacin, norfloxacin, klinafloksatsina , grefafloxacin, sitafloxacin, marbofloxacin, orbifloxacin, sarafloxacin, danofloxacin, difloxacin, enrofloxacin, garenoxacin, pruliflo satsina, olamufloksatsina, DX-619, TG-873 870 and DW-276, although it is preferred levofloxacin.

В некоторых вариантах осуществления способов, описанных выше, бактерии являются грамотрицательными бактериями, такими как Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas acidovorans, Pseudomonas alcaligenes, Pseudomonas putida, Stenotrophomonas maltophilia, Burkholderia cepacia, Aeromonas hydrophilia, Escherichia coli, Citrobacter freundii, Salmonella typhimurium, Salmonella typhi, Salmonella paratyphi, Salmonella enteritidis, Shigella dysenteriae, Shigella flexneri, Shigella sonnei, Enterobacter cloacae, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Serratia marcescens, Francisella tularensis, Morganella morganii, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Providencia alcalifaciens, Providencia rettgeri, Providencia stuartii, Acinetobacter calcoaceticus, Acinetobacter haemolyticus, Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis, Yersinia intermedia, Bordetella pertussis, Bordetella parapertussis, Bordetella bronchiseptica, Haemophilus influenzae, Haemophilus parainfluenzae, Haemophilus haemolyticus, Haemophilus parahemolyticus, Haemophilus ducreyi, Pasteurella multocida, Pasteurella haemolytica, Branhamella catarrhalis, Helicobacter pylori, Campylobacter fetus, Campylobacter jejuni, Campylobacter coli, Borrelia burgdorferi, Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus, Legionella pneumophila, Listeria monocytogenes, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Kingella, Moraxella, Gardnerella vaginalis, Bacteroides fragilis, Bacteroides distasonis, гомологичная группа Bacteroides 3452A, Bacteroides vulgatus, Bacteroides ovalus, Bacteroides thetaiotaomicron, Bacteroides uniformis, Bacteroides eggerthii и Bacteroides splanchnicus. В некоторых вариантах осуществления способов, описанных выше, бактерии являются грамотрицательными анаэробными бактериями, в качестве неограничивающего примера они включают Bacteroides fragilis, Bacteroides distasonis, гомологичную группу Bacteroides 3452A, Bacteroides vulgatus, Bacteroides ovalus, Bacteroides thetaiotaomicron, Bacteroides uniformis, Bacteroides eggerthii и Bacteroides splanchnicus. В некоторых вариантах осуществления способов, описанных выше, бактерии являются грамположительными бактериями, в качестве неограничивающего примера они включают: Corynebacterium diphtheriae, Corynebacterium ulcerans, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae, Streptococcus pyogenes, Streptococcus milleri ; Streptococcus (группа G); Streptococcus (группа C/F); Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus saprophyticus, Staphylococcus intermedius, Staphylococcus hyicus subsp. hyicus, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus hominis и Staphylococcus saccharolyticus. В некоторых вариантах осуществления способов, описанных выше, бактерии являются грамположительными анаэробными бактериями, в качестве неограничивающего примера они включают Clostridium difficile, Clostridium perfringens, Clostridium tetini и Clostridium botulinum. В некоторых вариантах осуществления способов, описанных выше, бактерии являются кислотоустойчивыми бактериями, в качестве неограничивающего примера они включают Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium avium, Mycobacterium intracellulare и Mycobacterium leprae. В некоторых вариантах осуществления способов, описанных выше, бактерии являются атипичными бактериями, в качестве неограничивающего примера они включают Chlamydia pneumoniae и Mycoplasma pneumoniae.In some embodiments of the methods described above, the bacteria are Gram-negative bacteria, such as Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas acidovorans, Pseudomonas alcaligenes, Pseudomonas putida, Stenotrophomonas citeprobia salma pherobiacephaloma, colopheria colepria trophia salmonidae typhi, Salmonella paratyphi, Salmonella enteritidis, Shigella dysenteriae, Shigella flexneri, Shigella sonnei, Enterobacter cloacae, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Serratia marcescens, Francisella prilellaensi malisensis, Morrisis malisensis, Francisella prularegis malisensisis, Moris frangis malisisis Providencia stuartii, Acinetobacter calcoaceticus, Acinetobacter haemolyticus, Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis, Y ersinia intermedia, Bordetella pertussis, Bordetella parapertussis , Bordetella bronchiseptica, Haemophilus influenzae, Haemophilus parainfluenzae, Haemophilus haemolyticus, Haemophilus parahemolyticus, Haemophilus ducreyi, Pasteurella multocida, Pasteurella haemolytica, Branhamella catarrhalis, Helicobacter pylori, Campylobacter fetus, Campylobacter jejuni, Campylobacter coli, Borrelia burgdorferi , Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus, Legionella pneumophila, Listeria monocytogenes, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Kingella, Moraxella, Gardnerella vaginalis, Bacteroides fragilis, Bacteroides Bacteroidesides, Bacteroideseroides, Bacteroidesides, Bacteroides, bacteroides, bacteroides, bacteroides, bacteroides, bacteroides, bacteroides, bacteroides, bacterides, bacterides, bacterides, eggerthii and Bacteroides splanchnicus. In some embodiments of the methods described above, the bacteria are gram-negative anaerobic bacteria, in a non-limiting example these include Bacteroides fragilis, Bacteroides distasonis, homologous group Bacteroides 3452A, Bacteroides vulgatus, Bacteroides ovalus , Bacteroides thetaiotaomicron, Bacteroides uniformis, Bacteroides eggerthii and Bacteroides splanchnicus. In some embodiments of the methods described above, the bacteria are gram-positive bacteria, by way of non-limiting example, they include: Corynebacterium diphtheriae, Corynebacterium ulcerans, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae, Streptococcus pyogenes, Streptococcus milleri; Streptococcus (Group G); Streptococcus (group C / F); Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus saprophyticus, Staphylococcus intermedius, Staphylococcus hyicus subsp. hyicus, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus hominis and Staphylococcus saccharolyticus. In some embodiments of the methods described above, the bacteria are gram-positive anaerobic bacteria, but include , but are not limited to, Clostridium difficile, Clostridium perfringens, Clostridium tetini, and Clostridium botulinum. In some embodiments of the methods described above, the bacteria are acid resistant bacteria, but not limited to Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium avium, Mycobacterium intracellulare and Mycobacterium leprae. In some embodiments of the methods described above, the bacteria are atypical bacteria, but not limited to Chlamydia pneumoniae and Mycoplasma pneumoniae .

В некоторых вариантах осуществления способов, описанных выше, субъектом является человек. В некоторых вариантах осуществления способов, описанных выше, субъектом является человек, страдающий кистозным фиброзом. В некоторых вариантах осуществления способов, описанных выше, субъектом является человек страдающий пневмонией, хроническим обструктивным заболеванием легких или синуситом, или человек, которому проводят механическую вентиляцию легких.In some embodiments of the methods described above, the subject is a human. In some embodiments of the methods described above, the subject is a person suffering from cystic fibrosis. In some embodiments of the methods described above, the subject is a person suffering from pneumonia, chronic obstructive pulmonary disease or sinusitis, or a person undergoing mechanical ventilation.

В другом варианте осуществления предлагают фармацевтическую композицию, которая включает простой жидкий фторхинолоновый противомикробный препарат (например, растворимый фторхинолон с неинкапсулирующими водорастворимыми наполнителями), как описано выше, обладающий осмоляльностью от примерно 200 мосмоль/кг до примерно 1250 мосмоль/кг. В одном таком варианте осуществления раствор обладает концентрацией проникающих ионов от примерно 30 мМ до примерно 300 мМ. В одном варианте осуществления осмоляльность находится в пределах от примерно 250 мосмоль/кг до примерно 1050 мосмоль/кг. В одном варианте осуществления осмоляльность предпочтительно соответствует от примерно 350 мосмоль/кг до примерно 750 мосмоль/кг и, наиболее предпочтительно, примерно 300 мосмоль/кг.In another embodiment, a pharmaceutical composition is provided that includes a simple liquid fluoroquinolone antimicrobial preparation (e.g., soluble fluoroquinolone with non-encapsulating water-soluble excipients), as described above, having an osmolality of from about 200 mosmol / kg to about 1250 mosmol / kg. In one such embodiment, the solution has a penetrating ion concentration of from about 30 mM to about 300 mM. In one embodiment, the osmolality ranges from about 250 mosmol / kg to about 1050 mosmol / kg. In one embodiment, the osmolality is preferably from about 350 mosmol / kg to about 750 mosmol / kg and, most preferably, about 300 mosmol / kg.

В другом варианте осуществления предлагают фармацевтическую композицию, которая включает простой жидкий фторхинолоновый противомикробный препарат, обладающий концентрацией проникающих ионов от примерно 30 мМ до примерно 300 мМ и, предпочтительно, от примерно 50 мМ до 200 мМ. В одном таком варианте осуществления один или больше проникающих ионов в композиции выбирают из группы, состоящей из хлорида и бромида.In another embodiment, a pharmaceutical composition is provided that includes a simple liquid fluoroquinolone antimicrobial agent having a penetrating ion concentration of from about 30 mM to about 300 mM, and preferably from about 50 mM to 200 mM. In one such embodiment, one or more penetrating ions in the composition is selected from the group consisting of chloride and bromide.

В другом варианте осуществления предлагают фармацевтическую композицию, которая включает сложный жидкий фторхинолоновый противомикробный препарат (например, фторхинолон, инкапсулированный или образующий комплексы с водорастворимыми наполнителями, такими как липиды, липосомы, циклодекстрины, микроинкапсуляции и эмульсии), как описано выше, обладающий осмоляльностью раствора от примерно 200 мосмоль/кг до примерно 1250 мосмоль/кг. В одном таком варианте осуществления раствор обладает концентрацией проникающих ионов от примерно 30 мМ до примерно 300 мМ. В одном варианте осуществления осмоляльность соответствует от примерно 250 мосмоль/кг до примерно 1050 мосмоль/кг. В одном варианте осуществления осмоляльность предпочтительно соответствует от примерно 350 мосмоль/кг до примерно 750 мосмоль/кг и, наиболее предпочтительно, приблизительно 300 мосмоль/кг.In another embodiment, a pharmaceutical composition is provided that includes a complex liquid fluoroquinolone antimicrobial preparation (e.g., fluoroquinolone encapsulated or complexed with water-soluble excipients, such as lipids, liposomes, cyclodextrins, microencapsulations and emulsions), as described above, having an osmol solution 200 mosmol / kg to about 1250 mosmol / kg. In one such embodiment, the solution has a penetrating ion concentration of from about 30 mM to about 300 mM. In one embodiment, the osmolality corresponds to from about 250 mosmol / kg to about 1050 mosmol / kg. In one embodiment, the osmolality is preferably from about 350 mosmol / kg to about 750 mosmol / kg and, most preferably, about 300 mosmol / kg.

В другом варианте осуществления предлагают фармацевтическую композицию, которая включает сложный жидкий фторхинолоновый противомикробный препарат, обладающий концентрацией проникающих ионов от примерно 30 мМ до примерно 300 мМ. В одном таком варианте осуществления один или больше проникающих ионов в композиции выбирают из группы, состоящей из хлорида и бромида.In another embodiment, a pharmaceutical composition is provided that includes a complex liquid fluoroquinolone antimicrobial agent having a penetrating ion concentration of from about 30 mM to about 300 mM. In one such embodiment, one or more penetrating ions in the composition is selected from the group consisting of chloride and bromide.

В другом варианте осуществления предлагают фармацевтическую композицию, которая включает сложный жидкий фторхинолоновый противомикробный препарат, обладающий концентрацией проникающих ионов от примерно 50 мМ до примерно 200 мМ. В одном таком варианте осуществления один или больше проникающих ионов в композиции выбирают из группы, состоящей из хлорида и бромида.In another embodiment, a pharmaceutical composition is provided that includes a complex liquid fluoroquinolone antimicrobial agent having a penetrating ion concentration of from about 50 mM to about 200 mM. In one such embodiment, one or more penetrating ions in the composition is selected from the group consisting of chloride and bromide.

В другом варианте осуществления предлагают фармацевтическую композицию, которая включает сложный жидкий фторхинолоновый противомикробный препарат (например, фторхинолон сам по себе как малорастворимая в воде устойчивая наносуспензия или комплексы со-кристаллов/со-преципитатов, или смеси с малорастворимыми липидами, такими как липидные наносуспензии), как описано выше, обладающий осмоляльностью раствора от примерно 200 мосмоль/кг до примерно 1250 мосмоль/кг. В одном таком варианте осуществления раствор обладает концентрацией проникающих ионов от примерно 30 мМ до примерно 300 мМ. В одном варианте осуществления осмоляльность находится в пределах от примерно 250 мосмоль/кг до примерно 1050 мосмоль/кг. В одном варианте осуществления осмоляльность предпочтительно соответствует от примерно 350 мосмоль/кг до примерно 750 мосмоль/кг и, наиболее предпочтительно, приблизительно 300 мосмоль/кг.In another embodiment, a pharmaceutical composition is provided that includes a complex liquid fluoroquinolone antimicrobial preparation (for example, fluoroquinolone alone as a poorly soluble in water stable nanosuspension or co-crystal / co-precipitate complexes, or mixtures with sparingly soluble lipids such as lipid nanosuspensions) as described above, having a solution osmolality of from about 200 mosmol / kg to about 1250 mosmol / kg. In one such embodiment, the solution has a penetrating ion concentration of from about 30 mM to about 300 mM. In one embodiment, the osmolality ranges from about 250 mosmol / kg to about 1050 mosmol / kg. In one embodiment, the osmolality is preferably from about 350 mosmol / kg to about 750 mosmol / kg and, most preferably, about 300 mosmol / kg.

В другом варианте осуществления предлагают фармацевтическую композицию, которая включает сложный суспензионный фторхинолоновый противомикробный препарат, обладающий концентрацией проникающих ионов от примерно 30 мМ до примерно 300 мМ. В одном таком варианте осуществления один или больше проникающих ионов в композиции выбирают из группы, состоящей из хлорида и бромида.In another embodiment, a pharmaceutical composition is provided that includes a complex suspension fluoroquinolone antimicrobial preparation having a penetrating ion concentration of from about 30 mM to about 300 mM. In one such embodiment, one or more penetrating ions in the composition is selected from the group consisting of chloride and bromide.

В другом варианте осуществления предлагают фармацевтическую композицию, которая включает сложный суспензионный фторхинолоновый противомикробный препарат, обладающий концентрацией проникающих ионов от примерно 50 мМ до примерно 200 мМ. В одном таком варианте осуществления один или больше проникающих ионов в композиции выбирают из группы, состоящей из хлорида и бромида.In another embodiment, a pharmaceutical composition is provided that includes a complex suspension fluoroquinolone antimicrobial preparation having a penetrating ion concentration of from about 50 mM to about 200 mM. In one such embodiment, one or more penetrating ions in the composition is selected from the group consisting of chloride and bromide.

В другом варианте осуществления предлагают фармацевтическую композицию, которая включает вещество, маскирующее вкус лекарственного средства. В качестве неограничивающего примера вещество, маскирующее вкус лекарственного средства, может включать сахар, двухвалентный или трехвалентный катион, который образует комплекс с фторхинолоном, оптимизирует осмоляльность и оптимизирует концентрацию проникающих ионов.In another embodiment, a pharmaceutical composition is provided that includes a taste masking agent for a drug. As a non-limiting example, a taste-masking agent may include sugar, a divalent or trivalent cation, which complexes with fluoroquinolone, optimizes osmolality, and optimizes the concentration of penetrating ions.

В другом варианте осуществления предлагают фармацевтическую композицию, которая включает простое порошковое фторхинолоновое противомикробное соединение (например, фторхинолон сам по себе в форме сухого порошка с компонентом смеси, таким как лактоза, или без него).In another embodiment, a pharmaceutical composition is provided that includes a simple powder fluoroquinolone antimicrobial compound (for example, fluoroquinolone alone in the form of a dry powder with or without a mixture component, such as lactose).

В другом варианте осуществления предлагают фармацевтическую композицию, которая включает комплексный порошковый фторхинолоновый противомикробный препарат (например, фторхинолон в высушенном распылением комплексе со-кристаллов/со-преципитатов или смеси с малорастворимыми в воде наполнителями/солями в форме сухого порошка с компонентом смеси, таким как лактоза, или без него).In another embodiment, a pharmaceutical composition is provided that includes a complex powder fluoroquinolone antimicrobial preparation (e.g., fluoroquinolone in a spray-dried co-crystal / co-precipitate complex or a mixture with sparingly soluble excipients / salts in the form of a dry powder with a mixture component such as lactose , or without it).

В другом варианте осуществления предлагают систему для введения фторхинолонового противомикробного средства, которая включает контейнер, содержащий раствор фторхинолонового противомикробного средства и распылитель, физически соединенный или упакованный вместе с контейнером и приспособленный для превращения раствора в аэрозоль, обладающий размером частиц от примерно 2 микрон до примерно 5 микрон в массовом среднем аэродинамическом диаметре и геометрическим стандартным отклонением размера частиц меньшим или равным примерно 2,5 микрона в массовом среднем аэродинамическом диаметре. В одном варианте осуществления геометрическое стандартное отклонение размера частиц является меньшим или равным примерно 2,0 микрона. В одном варианте осуществления геометрическое стандартное отклонение размера частиц является меньшим или равным примерно 1,8 микрона.In another embodiment, a system for administering a fluoroquinolone antimicrobial agent is provided that includes a container containing a fluoroquinolone antimicrobial solution and a nebulizer physically connected or packaged with the container and adapted to convert the solution into an aerosol having a particle size of from about 2 microns to about 5 microns in the mass average aerodynamic diameter and geometric standard deviation of the particle size less than or equal to about 2.5 microns on a mass median aerodynamic diameter. In one embodiment, the geometric standard deviation of the particle size is less than or equal to about 2.0 microns. In one embodiment, the geometric standard deviation of the particle size is less than or equal to about 1.8 microns.

В другом варианте осуществления предлагают систему для введения фторхинолонового противомикробного средства, которая включает контейнер, содержащий сухой порошок фторхинолонового противомикробного средства и порошковый ингалятор, соединенный с контейнером и приспособленный для получения дисперсного порошкового аэрозоля, обладающего размером частиц от примерно 2 микрон до примерно 5 микрон в массовом среднем аэродинамическом диаметре и стандартным отклонением размера частиц, меньшим или равным примерно 3 микрона. В одном варианте осуществления стандартное отклонение размера частиц является меньшим или равным примерно 2,5 микрона. В одном варианте осуществления стандартное отклонение размера частиц является меньшим или равным примерно 2,0 микрона.In another embodiment, a system for administering a fluoroquinolone antimicrobial agent is provided that includes a container containing a dry powder of a fluoroquinolone antimicrobial agent and a powder inhaler connected to the container and adapted to produce a dispersed powder aerosol having a particle size of from about 2 microns to about 5 microns in mass average aerodynamic diameter and a standard deviation of particle size less than or equal to about 3 microns. In one embodiment, the standard deviation of particle size is less than or equal to about 2.5 microns. In one embodiment, the standard deviation of particle size is less than or equal to about 2.0 microns.

В другом варианте осуществления предлагают набор, который включает контейнер, содержащий фармацевтический препарат, содержащий хинолоновое противомикробное вещество и аэрозольный распылитель, приспособленный для превращения в аэрозоль фармацевтического препарата и доставки его в нижние дыхательные пути и легочный отдел после введения в ротовую полость. Препарат можно также доставлять в виде сухого порошка или посредством ингалятора-дозатора.In another embodiment, a kit is provided that includes a container containing a pharmaceutical preparation containing a quinolone antimicrobial agent and an aerosol dispenser adapted to aerosolize the pharmaceutical preparation and deliver it to the lower respiratory tract and pulmonary region after administration to the oral cavity. The drug can also be delivered in the form of a dry powder or by means of a metered-dose inhaler.

В другом варианте осуществления предлагают набор, который включает контейнер, содержащий фармацевтический препарат, содержащий хинолоновое противомикробное вещество и аэрозольный распылитель, приспособленный для превращения в аэрозоль фармацевтического препарата и доставки его в носовую полость после интраназального введения. Препарат можно также доставлять в виде сухого порошка или посредством ингалятора-дозатора.In another embodiment, a kit is provided that includes a container containing a pharmaceutical preparation containing a quinolone antimicrobial agent and an aerosol dispenser adapted to aerosolize a pharmaceutical preparation and deliver it to the nasal cavity after intranasal administration. The drug can also be delivered in the form of a dry powder or by means of a metered-dose inhaler.

Следует понимать, что как вышеприведенное общее описание, так и последующее подробное описание приведены только для примера и разъяснения и не являются ограничивающими изобретение, как заявлено.It should be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are by way of example and explanation only and are not limiting of the invention as claimed.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙDESCRIPTION OF DRAWINGS

Фиг.1 представляет собой график, иллюстрирующий отношение доза:MIC для фторхинолонов и других антибиотиков для лизиса бактерий.Figure 1 is a graph illustrating the dose: MIC ratio for fluoroquinolones and other antibiotics for bacterial lysis.

Фиг.2 представляет собой график, иллюстрирующий концентрации ципрофлоксацина в сыворотке после перорального приема у КФ пациентов относительно здоровых контролей.Figure 2 is a graph illustrating serum ciprofloxacin concentrations after oral administration in CF patients with relatively healthy controls.

Фиг.3 представляет собой график, иллюстрирующий концентрации ципрофлоксацина в мокроте и сыворотке после перорального приема.Figure 3 is a graph illustrating ciprofloxacin concentrations in sputum and serum after oral administration.

Фиг.4A представляет собой график, иллюстрирующий лизирующее действие левофлоксацина во времени на логарифмические клетки PAM 1020.Fig. 4A is a graph illustrating the lysing effect of levofloxacin over time on PAM 1020 log cells.

Фиг.4В представляет собой график, иллюстрирующий лизирующее действие левофлоксацина во времени на логарифмические клетки PAM 1032.4B is a graph illustrating the lysing effect of levofloxacin over time on PAM 1032 logarithmic cells.

Фиг.5A представляет собой график, иллюстрирующий лизирующее действие левофлоксацина во времени на клетки PAM l020 в стационарной фазе.5A is a graph illustrating the lysing effect of levofloxacin over time on PAM l020 cells in the stationary phase.

Фиг.5В представляет собой график, иллюстрирующий лизирующее действие левофлоксацина во времени на клетки PAM l032 в стационарной фазе.5B is a graph illustrating the lysing effect of levofloxacin over time on PAM l032 cells in the stationary phase.

Фиг.6A представляет собой график, иллюстрирующий возобновление роста PAM 1020 после 10-минутного воздействия левофлоксацина.6A is a graph illustrating the resumption of growth of PAM 1020 after 10 minutes of exposure to levofloxacin.

Фиг.6В представляет собой график, иллюстрирующий возобновление роста PAM 1020 после 160-минутного воздействия левофлоксацина.6B is a graph illustrating the resumption of growth of PAM 1020 after 160 minutes exposure to levofloxacin.

Фиг.6C представляет собой график, иллюстрирующий возобновление роста PAM 1032 после 10-минутного воздействия левофлоксацина.6C is a graph illustrating the resumption of growth of PAM 1032 after 10 minutes exposure to levofloxacin.

Фиг.6D представляет собой график, иллюстрирующий возобновление роста PAM 1032 после 160-минутного воздействия левофлоксацина.Fig.6D is a graph illustrating the resumption of growth of PAM 1032 after 160 minutes of exposure to levofloxacin.

Фиг.7A представляет собой график, иллюстрирующий лизирующее действие левофлоксацина во времени на позднелогарифмические клетки PAM l020 в условиях недостатка кислорода.Fig. 7A is a graph illustrating the lysing effect of levofloxacin in time on late log PAM l020 cells under conditions of oxygen deficiency.

Фиг.7B представляет собой график, иллюстрирующий лизирующее действие левофлоксацина во времени на позднелогарифмические клетки PAM l032 в условиях недостатка кислорода.Fig. 7B is a graph illustrating the lysing effect of levofloxacin over time on late log PAM l032 cells under conditions of oxygen deficiency.

Фиг.8A представляет собой график, иллюстрирующий кинетику лизиса левофлоксацином PAM 1032 в булоне Meuller-Hinton (MHB).Fig. 8A is a graph illustrating the kinetics of lysis of levofloxacin PAM 1032 in Meuller-Hinton broth (MHB).

Фиг.8B представляет собой график, иллюстрирующий кинетику лизиса левофлоксацином PAM 1032 в мокроте при кистозном фиброзе.Figv is a graph illustrating the kinetics of lysis of levofloxacin PAM 1032 in sputum with cystic fibrosis.

Фиг.9 представляет собой график, иллюстрирующий лизирующее действие левофлоксацина на биопленки Pseudomonas.Fig. 9 is a graph illustrating the lysing effect of levofloxacin on Pseudomonas biofilms.

Фиг.10 представляет собой график, иллюстрирующий бактерицидное действие левофлоксацина с Cmax 1000 мкг/мл и временем полужизни 10 минут на модели полых волокон.10 is a graph illustrating the bactericidal effect of levofloxacin with a Cmax of 1000 μg / ml and a half-life of 10 minutes in a hollow fiber model.

Фиг.11 представляет собой график, иллюстрирующий бактерицидное действие левофлоксацина с Cmax 600 мкг/мл и временем полужизни 10 минут на модели полых волокон.11 is a graph illustrating the bactericidal effect of levofloxacin with a Cmax of 600 μg / ml and a half-life of 10 minutes in a hollow fiber model.

Фиг.12 представляет собой график, иллюстрирующий взаимосвязь между давлением микронизации, примененном для микронизации сухого порошка левофлоксацина, и средним размером частиц сухого порошка левофлоксацина.12 is a graph illustrating the relationship between the micronization pressure used to micronize the dry levofloxacin powder and the average particle size of the dry levofloxacin powder.

Фиг.13 представляет собой график, иллюстрирующий DSC профиль пре-микронизированного и микронизированного сухого порошка левофлоксацина.13 is a graph illustrating a DSC profile of a pre-micronized and micronized dry levofloxacin powder.

Фиг.14A представляет собой изображение, иллюстрирующее SEM микрофотографии премикронизированного сухого порошка левофлоксацина.Fig. 14A is an image illustrating SEM micrographs of premicronized dry levofloxacin powder.

Фиг.14B представляет собой изображение, иллюстрирующее SEM микрофотографии микронизированного сухого порошка левофлоксацина.14B is a SEM image showing microphotographs of micronized dry levofloxacin powder.

Фиг.15 представляет собой изображение, иллюстрирующее дифракцию рентгеновских лучей премикронизированного и микронизированного сухого порошка левофлоксацина.FIG. 15 is an image illustrating X-ray diffraction of premicronized and micronized dry levofloxacin powder.

Фиг.16 представляет собой график, иллюстрирующий профиль pH-растворимости левофлоксацина при кислотном титровании.16 is a graph illustrating the pH solubility profile of levofloxacin in acid titration.

Фиг.17 представляет собой график измерения pH при титровании левофлоксацина HCl.17 is a graph of pH measurement for titration of levofloxacin HCl.

Фиг.18 представляет собой график, иллюстрирующий зависимость Vt[OH] от Vt левофлоксацина.Fig. 18 is a graph illustrating the dependence of Vt [OH] on Vt of levofloxacin.

Фиг.19 представляет собой график измерения pH при титровании левофлоксацина NaOH.Fig. 19 is a graph of pH measurement for titration of levofloxacin NaOH.

Фиг.20 представляет собой график измерения dpH/dV в зависимости от объема титрующего раствора NaOH (Vt) для титрования левофлоксацина.FIG. 20 is a graph of dpH / dV measurements versus volume of a titration solution of NaOH (Vt) for titration of levofloxacin.

Фиг.21 представляет собой график измерения поглощения раствора левофлоксацина при 257 нм в зависимости от pH.Fig is a graph of measuring the absorption of a solution of levofloxacin at 257 nm depending on pH.

Фиг.22 представляет собой изображения, иллюстрирующие DSC сканограммы памовой кислоты, левофлоксацина, со-кристаллизованного преципитата левофлоксацин-памовая кислота и физической смеси левофлоксацина и памовой кислоты.Fig. 22 is an image illustrating DSC scans of pamic acid, levofloxacin, co-crystallized precipitate of levofloxacin-pamic acid and a physical mixture of levofloxacin and pamic acid.

Фиг.23 представляет собой изображения, иллюстрирующие FTIR спектры памовой кислоты, левофлоксацина, со-кристаллизованного преципитата левофлоксацин-памовая кислота, и физической смеси левофлоксацина и памовой кислоты.23 is a view illustrating FTIR spectra of pamic acid, levofloxacin, co-crystallized precipitate of levofloxacin-pamic acid, and a physical mixture of levofloxacin and pamic acid.

Фиг.24 представляет собой изображения, иллюстрирующие DSC сканограммы ксинафоевой кислоты и со-кристаллизованного преципитата левофлоксацин-ксинафоевая кислота.Fig. 24 is an image illustrating DSC scans of xinafoic acid and co-crystallized levofloxacin-xinafoic acid precipitate.

Фиг.25 представляет собой изображения, иллюстрирующие FTIR спектры ксинафоевой кислоты и со-кристаллов ксинафоата левофлоксацина.Fig. 25 is an image illustrating FTIR spectra of xinafoic acid and co-crystals of levofloxacin xinafoate.

Фиг.26 представляет собой изображения, иллюстрирующие DSC сканограммы стеариновой кислоты, со-кристаллизованного преципитата левофлоксацин-стеариновая кислота и физической смеси левофлоксацина и стеариновой кислоты.Fig. 26 is an image illustrating DSC scans of stearic acid, co-crystallized precipitate of levofloxacin-stearic acid and a physical mixture of levofloxacin and stearic acid.

Фиг.27 представляет собой изображения, иллюстрирующие FTIR спектры стеариновой кислоты, со-кристаллизованного преципитата левофлоксацин-стеариновой кислоты и физической смеси левофлоксацина и стеариновой кислоты.27 is an image illustrating FTIR spectra of stearic acid, co-crystallized precipitate of levofloxacin-stearic acid and a physical mixture of levofloxacin and stearic acid.

Фиг.28 представляет собой изображения, иллюстрирующие DSC сканограммы олеиновой кислоты, со-кристаллизованного преципитата левофлоксацин-олеиновая кислота, физической смеси левофлоксацина и олеиновой кислоты (50:50), физической смеси левофлоксацина и олеиновой кислоты (10:90) и физической смеси левофлоксацина и олеиновой кислоты (90:10).28 is an image illustrating DSC scans of oleic acid, co-crystallized precipitate of levofloxacin-oleic acid, a physical mixture of levofloxacin and oleic acid (50:50), a physical mixture of levofloxacin and oleic acid (10:90), and a physical mixture of levofloxacin and oleic acid (90:10).

Фиг.29 представляет собой изображения, иллюстрирующие FTIR спектры олеиновой кислоты, со-кристаллизованного преципитата левофлоксацин-олеиновая кислота, олеиновой кислоты, со-кристаллизованного преципитата левофлоксацин-олеиновая кислота по сравнению с эквимолярной физической смесью левофлоксацина и олеиновой кислоты.Fig. 29 is an image illustrating FTIR spectra of oleic acid, co-crystallized precipitate of levofloxacin-oleic acid, oleic acid, co-crystallized precipitate of levofloxacin-oleic acid compared to an equimolar physical mixture of levofloxacin and oleic acid.

Фиг.30 представляет собой график, иллюстрирующий кинетическую растворимость со-кристаллизованного преципитата левофлоксацина с олеиновой кислотой при комнатной температуре, 40°C и эквимолярной физической смеси при 40°C.FIG. 30 is a graph illustrating the kinetic solubility of the co-crystallized levofloxacin precipitate with oleic acid at room temperature, 40 ° C. and an equimolar physical mixture at 40 ° C.

Фиг.31 представляет собой график, иллюстрирующий профиль растворимости ксинафоата левофлоксацина.31 is a graph illustrating the solubility profile of levofloxacin xinafoate.

Фиг.32 представляет собой график, иллюстрирующий профиль растворимости ксинафоата левофлоксацина, с фокусом на период между двумя и десятью минутами.32 is a graph illustrating the solubility profile of levofloxacin xinafoate, with a focus on the period between two and ten minutes.

Фиг.33 представляет собой график, иллюстрирующий профиль растворимости ксинафоата левофлоксацина, с фокусом на период между десятью и тридцатью минутами.Fig. 33 is a graph illustrating the solubility profile of levofloxacin xinafoate, with a focus on the period between ten and thirty minutes.

Фиг.34 представляет собой график, иллюстрирующий профиль растворимости основания левофлоксацина.Fig. 34 is a graph illustrating a solubility profile of a levofloxacin base.

Фиг.35 представляет собой график, иллюстрирующий профиль растворимости памоата левофлоксацина.Fig. 35 is a graph illustrating the solubility profile of levofloxacin pamoate.

Фиг.36 представляет собой график, иллюстрирующий профиль растворимости памоата левофлоксацина, с фокусом на период между двумя и десятью минутами.36 is a graph illustrating the solubility profile of levofloxacin pamoate, with a focus on the period between two and ten minutes.

Фиг.37 представляет собой график, иллюстрирующий профиль растворимости памоата левофлоксацина, с фокусом на период между десятью и шестьюдесятью минутами.37 is a graph illustrating the solubility profile of levofloxacin pamoate, with a focus on the period between ten and sixty minutes.

Фиг.38 представляет собой график, иллюстрирующий профиль растворимости стеарата левофлоксацина.Fig. 38 is a graph illustrating the solubility profile of levofloxacin stearate.

Фиг.39 представляет собой график, иллюстрирующий профиль растворимости стеарата левофлоксацина, с фокусом на период между двумя и десятью минутами.Fig. 39 is a graph illustrating the solubility profile of levofloxacin stearate, with a focus on the period between two and ten minutes.

Фиг.40 представляет собой график, иллюстрирующий профиль растворимости стеарата левофлоксацина, с фокусом на период между десятью и тридцатью минутами.40 is a graph illustrating the solubility profile of levofloxacin stearate, with a focus on the period between ten and thirty minutes.

Фиг.41 представляет собой график, иллюстрирующий комплексообразование левофлоксацина с двухвалентными и трехвалентными катионами.Fig. 41 is a graph illustrating the complexation of levofloxacin with divalent and trivalent cations.

Фиг.42 представляет собой график, иллюстрирующий двойное титрование комплексообразования левофлоксацина с Mg2+.Fig. 42 is a graph illustrating double titration of the complexation of levofloxacin with Mg2 +.

Фиг.43 представляет собой график, иллюстрирующий двойное титрование комплексообразования левофлоксацина с Fe2+.43 is a graph illustrating double titration of the complexation of levofloxacin with Fe2 +.

Фиг.44 представляет собой график, иллюстрирующий двойное титрование комплексообразования левофлоксацина с Ca2+.Fig. 44 is a graph illustrating double titration of the complexation of levofloxacin with Ca2 +.

Фиг.45 представляет собой график, иллюстрирующий двойное титрование комплексообразования левофлоксацина с Zn2+.Fig. 45 is a graph illustrating double titration of the complexation of levofloxacin with Zn2 +.

Фиг.46 представляет собой график, иллюстрирующий левофлоксацин в комплексе с Ca2+ против свободного левофлоксацина.Fig. 46 is a graph illustrating levofloxacin in combination with Ca2 + against free levofloxacin.

Фиг.47 представляет собой график, иллюстрирующий левофлоксацин в комплексе с Mg2+ против свободного левофлоксацина.47 is a graph illustrating levofloxacin in complex with Mg2 + against free levofloxacin.

Фиг.48 представляет собой график, иллюстрирующий левофлоксацин в комплексе с Fe2+ против свободного левофлоксацина.Fig. 48 is a graph illustrating levofloxacin in combination with Fe2 + against free levofloxacin.

Фиг.49 представляет собой график, иллюстрирующий левофлоксацин в комплексе с Zn2+ против свободного левофлоксацина.49 is a graph illustrating levofloxacin in combination with Zn2 + against free levofloxacin.

Фиг.50 представляет собой график, иллюстрирующий растворимость левофлоксацина в присутствии с Mg2+.Fig. 50 is a graph illustrating the solubility of levofloxacin in the presence of with Mg2 +.

Фиг.51 представляет собой график, иллюстрирующий растворимость левофлоксацина в присутствии с Mg2+ при постоянной ионной силе.Fig. 51 is a graph illustrating the solubility of levofloxacin in the presence of Mg2 + at constant ionic strength.

Фиг.52 представляет собой график, иллюстрирующий комплексообразование левофлоксацина с Fe2+, измеренное спектрофлюориметрически.52 is a graph illustrating the complexation of levofloxacin with Fe2 +, measured spectrofluorimetrically.

Фиг.53 представляет собой график, иллюстрирующий комплексообразование левофлоксацина с Zn2+, измеренное спектрофлюориметрически.Fig. 53 is a graph illustrating the complexation of levofloxacin with Zn2 +, measured spectrofluorimetrically.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

Многие проблемы, связанные с патогенами, устойчивыми к противомикробным средствам, можно уменьшить, если суметь безопасно увеличить концентрацию противомикробного средства в очаге инфекции. Например, легочные инфекции можно лечить прямым введением противомикробного средства в высоких концентрациях непосредственно в очаг инфекции без того, чтобы вызывать высокие системные концентрации противомикробного средства. Соответственно, некоторые варианты осуществления, описанные здесь, представляют собой усовершенствованные способы доставки лекарственных композиций для лечения бактериальных инфекций в легких. Более конкретно, как описано здесь, сделано открытие, что аэрозольный левофлоксацин и другие фторхинолоны можно безопасно доставлять посредством ингаляции в количествах, достаточных для уничтожения восприимчивых бактериальных инфекций, уменьшения частоты возникновения устойчивости к противомикробным средствам и повышения эффективности в отношении устойчивых легочных инфекций.Many problems associated with antimicrobial resistant pathogens can be reduced if it is possible to safely increase the concentration of antimicrobial agents in the foci of infection. For example, pulmonary infections can be treated by direct administration of an antimicrobial agent in high concentrations directly to the site of infection without causing high systemic concentrations of the antimicrobial agent. Accordingly, some of the embodiments described herein are improved methods for delivering drug compositions for treating bacterial infections in the lungs. More specifically, as described herein, the discovery has been made that aerosolized levofloxacin and other fluoroquinolones can be safely delivered by inhalation in quantities sufficient to kill susceptible bacterial infections, reduce the incidence of antimicrobial resistance, and increase efficacy against persistent pulmonary infections.

ОпределенияDefinitions

Термин «введение» или «ввод» относится к способу подачи дозы противомикробной фармацевтической композиции позвоночному. Предпочтительный способ введения может варьировать в зависимости от разных факторов, например компонентов фармацевтической композиции, очага потенциальной или текущей бактериальной инфекции, вовлеченного микроорганизма и степени тяжести текущей микробной инфекции.The term “administration” or “administration” refers to a method for delivering a dose of an antimicrobial pharmaceutical composition to a vertebral. The preferred route of administration may vary depending on various factors, for example, the components of the pharmaceutical composition, the site of the potential or current bacterial infection, the microorganism involved, and the severity of the current microbial infection.

«Носитель» или «наполнитель» представляет собой соединение или материал, применяемый для облегчения введения соединения, например для повышения растворимости соединения. Твердые носители включают, например, крахмал, лактозу, дикальцийфосфат, сахарозу и каолин. Жидкие носители включают, например, стерильную воду, физиологический раствор, буферы, неионные сурфактанты и съедобные масла, такие как растительное масло, арахисовое и кунжутное масла. Кроме того, можно включать различные адъюванты, такие как те, что обычно применяют в данной области. Эти и другие подобные соединения описаны в литературе, например в Merck Index, Merck & Company, Rahway, NJ. Принципы включения различных компонентов в фармацевтические композиции описаны, например, в Gilman et al. (Eds.) (1990); Goodman and Gilman's: The Pharmacological Basis of Therapeutics, 8th Ed., Pergamon Press. A “carrier” or “vehicle” is a compound or material used to facilitate administration of a compound, for example, to increase the solubility of a compound. Solid carriers include, for example, starch, lactose, dicalcium phosphate, sucrose and kaolin. Liquid carriers include, for example, sterile water, saline, buffers, nonionic surfactants, and edible oils such as vegetable oil, peanut and sesame oils. In addition, various adjuvants may be included, such as those commonly used in the art. These and other similar compounds are described in the literature, for example, in the Merck Index, Merck & Company, Rahway, NJ. The principles for incorporating various components in pharmaceutical compositions are described, for example, in Gilman et al. (Eds.) (1990); Goodman and Gilman's: The Pharmacological Basis of Therapeutics, 8th Ed., Pergamon Press.

«Диагностикум», как используют здесь, представляет собой соединение, способ, систему или устройство, которое способствует распознаванию и характеристике состояния здоровья или болезни. Диагностикум можно применять в стандартных анализах, известных в данной области.A "diagnosticum" as used herein is a compound, method, system or device that facilitates recognition and characterization of a health condition or disease. Diagnosticum can be used in standard assays known in the art.

Термин «млекопитающее» используют в его обычном биологическом смысле. Так, он, в частности, включает людей, крупный рогатый скот, лошадей, собак и кошек, но также включает и многие другие виды.The term "mammal" is used in its usual biological sense. So, in particular, it includes people, cattle, horses, dogs and cats, but also includes many other species.

Термин «микробная инфекция» относится к нежелательному распространению или наличию инвазии патогенных микробов в организме хозяина. Он включает чрезмерный рост микробов, которые обычно присутствуют в или на теле млекопитающего или другого организма. В более общем смысле, микробной инфекцией может являться любая ситуация, при которой присутствие популяции(ий) микробов приносит вред млекопитающему-хозяину. Таким образом, микробная инфекция имеет место, когда в или на теле млекопитающего присутствуют избыточные количества популяции микробов или когда эффекты от присутствия популяции(ий) микробов являются вредоносными для клеток или другой ткани млекопитающего.The term "microbial infection" refers to the unwanted spread or presence of invasion of pathogenic microbes in the host. It includes the overgrowth of microbes that are usually present in or on the body of a mammal or other organism. More generally, a microbial infection can be any situation in which the presence of a population (s) of microbes is harmful to the host mammal. Thus, microbial infection occurs when excess amounts of the microbial population are present in or on the body of the mammal, or when the effects of the presence of the microbial population (s) are harmful to the cells or other tissue of the mammal.

Термин «фармацевтически приемлемый носитель» или «фармацевтически приемлемый наполнитель» включает любой из или все растворители, диспергенты, покрытия, антибактериальные и противогрибковые вещества, изотонические или замедляющие абсорбцию вещества и тому подобное. Применение подобных сред и веществ для фармацевтически активных веществ хорошо известно в данной области. Предусмотрено применение любой общепринятой среды или вещества в терапевтических композициях, за исключением тех случаев, когда оно является несовместимым с активным компонентом. Дополнительные активные компоненты можно также включать в композиции.The term “pharmaceutically acceptable carrier” or “pharmaceutically acceptable excipient” includes any or all of solvents, dispersants, coatings, antibacterial and antifungal agents, isotonic or delayed absorption of the substance, and the like. The use of such media and substances for pharmaceutically active substances is well known in the art. The use of any conventional medium or substance in therapeutic compositions is contemplated, unless it is incompatible with the active component. Additional active ingredients may also be included in the composition.

Термин «фармацевтически приемлемая соль» относится к солям, которые сохраняют биологическую эффективность и свойства соединений по данному изобретению и которые не являются биологически или иным образом нежелательными. Во многих случаях соединения по данному изобретению способны образовывать кислотные и/или основные соли благодаря наличию амино и/или карбоксильных групп или групп, им подобных. Фармацевтически приемлемые кислотно-аддитивные соли можно получать с использованием неорганических кислот и органических кислот. Неорганические кислоты, из которых можно получать соли, включают, например, соляную кислоту, бромистоводородную кислоту, серную кислоту, азотную кислоту, фосфорную кислоту и тому подобное. Органические кислоты, из которых можно получать соли, включают, например, уксусную кислоту, пропионовую кислоту, нафтоевую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, памовую (эмбоевую) кислоту, стеариновую кислоту, гликолевую кислоту, пировиноградную кислоту, щавелевую кислоту, малеиновую кислоту, малоновую кислоту, янтарную кислоту, фумаровую кислоту, винную кислоту, лимонную кислоту, аскорбиновую кислоту, глюкогептоновую кислоту, глюкуроновую кислоту, молочную кислоту, лактобиоевую кислоту, винную кислоту, бензойную кислоту, коричную кислоту, миндальную кислоту, метансульфоновую кислоту, этансульфоновую кислоту, p-толуолсульфоновую кислоту, салициловую кислоту и тому подобное. Фармацевтически приемлемые основно-аддитивные соли можно образовывать с использованием неорганических и органических оснований. Неорганические основания, из которых можно получать соли, включают, например, натрий, калий, литий, аммоний, кальций, магний, железо, цинк, медь, марганец, алюминий и тому подобное; особенно предпочтительными являются соли аммония, калия, натрия, кальция и магния. Органические основания, из которых можно получать соли, включают, например, первичные, вторичные и третичные амины, замещенные амины, включая природные замещенные амины, циклические амины, основные ионообменные смолы и тому подобное, особенно такие, как изопропиламин, триметиламин, диэтиламин, триэтиламин, трипропиламин, гистидин, аргинин, лизин, бенетамин, N-метилглюкамин и этаноламин. Другие кислоты включают додецилсерную кислоту, нафталин-1,5-дисульфокислоту, нафталин-2-сульфокислоту и сахарин.The term "pharmaceutically acceptable salt" refers to salts that retain the biological effectiveness and properties of the compounds of this invention and which are not biologically or otherwise undesirable. In many cases, the compounds of this invention are capable of forming acidic and / or basic salts due to the presence of amino and / or carboxyl groups or groups like them. Pharmaceutically acceptable acid addition salts can be prepared using inorganic acids and organic acids. Inorganic acids from which salts can be obtained include, for example, hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid and the like. Organic acids from which salts can be prepared include, for example, acetic acid, propionic acid, naphthoic acid, oleic acid, palmitic acid, pamic acid (emboic acid), stearic acid, glycolic acid, pyruvic acid, oxalic acid, maleic acid, malonic acid acid, succinic acid, fumaric acid, tartaric acid, citric acid, ascorbic acid, glucoheptonic acid, glucuronic acid, lactic acid, lactobioic acid, tartaric acid, benzoic acid, ary acid, mandelic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, salicylic acid and the like. Pharmaceutically acceptable base addition salts can be formed using inorganic and organic bases. Inorganic bases from which salts can be obtained include, for example, sodium, potassium, lithium, ammonium, calcium, magnesium, iron, zinc, copper, manganese, aluminum and the like; especially preferred are salts of ammonium, potassium, sodium, calcium and magnesium. Organic bases from which salts can be obtained include, for example, primary, secondary and tertiary amines, substituted amines, including naturally occurring substituted amines, cyclic amines, basic ion exchange resins and the like, especially such as isopropylamine, trimethylamine, diethylamine, triethylamine, tripropylamine, histidine, arginine, lysine, benethamine, N-methylglucamine and ethanolamine. Other acids include dodecylsulfuric acid, naphthalene-1,5-disulfonic acid, naphthalene-2-sulfonic acid, and saccharin.

«Сольват» относится к соединению, образованному взаимодействием растворителя и фторхинолонового противомикробного средства, метаболита или их соли. Подходящими сольватами являются фармацевтически приемлемые сольваты, включая гидраты."Solvate" refers to a compound formed by the interaction of a solvent and a fluoroquinolone antimicrobial agent, metabolite, or salt thereof. Suitable solvates are pharmaceutically acceptable solvates, including hydrates.

В контексте ответной реакции микроба, такого как бактерия, на противомикробное вещество, термином «восприимчивость» называют чувствительность микроба к присутствию противомикробного вещества. Таким образом, повышение восприимчивости означает, что более низкие концентрации противомикробного вещества будут ингибировать микробы в среде, окружающей микробные клетки. Это эквивалентно утверждению, что микробы более чувствительны к противомикробному веществу. В большинстве случаев минимальная ингибирующая концентрация (MIC) такого противомикробного вещества будет снижена.In the context of the response of a microbe, such as a bacterium, to an antimicrobial substance, the term "susceptibility" refers to the sensitivity of the microbe to the presence of an antimicrobial substance. Thus, increased susceptibility means that lower antimicrobial concentrations will inhibit microbes in the environment surrounding microbial cells. This is equivalent to saying that microbes are more sensitive to antimicrobial agents. In most cases, the minimum inhibitory concentration (MIC) of such an antimicrobial substance will be reduced.

Под «терапевтически эффективным количеством» или «фармацевтически эффективным количеством» подразумевают фторхинолоновое противомикробное вещество, как описано в данном изобретении, которое обладает терапевтическим эффектом. Дозы фторхинолонового противомикробного вещества, которые пригодны для лечения, являются терапевтически эффективными количествами. Таким образом, как используют здесь, терапевтически эффективное количество означает такие количества фторхинолонового противомикробного вещества, которые обеспечивают желаемый терапевтический эффект, исходя из результатов клинических испытаний и/или исследований на животных моделях инфекций. В конкретных вариантах осуществления фторхинолоновое противомикробное вещество вводят в заранее определенной дозе и, таким образом, терапевтически эффективным количеством было бы количество введенной дозы. Данное количество и количество фторхинолонового противомикробного вещества могут без труда определить специалисты в данной области, и оно будет варьировать в зависимости от различных факторов, таких как конкретный вовлеченный микробный штамм. Данное количество может дополнительно зависеть от роста, веса, половой принадлежности, возраста и медицинской истории пациента. Для профилактических процедур терапевтически эффективное количество представляет собой такое количество, которое было бы эффективным для предотвращения микробной инфекции.By "therapeutically effective amount" or "pharmaceutically effective amount" is meant a fluoroquinolone antimicrobial substance, as described in this invention, which has a therapeutic effect. Doses of fluoroquinolone antimicrobial agents that are suitable for treatment are therapeutically effective amounts. Thus, as used herein, a therapeutically effective amount means such amounts of a fluoroquinolone antimicrobial substance that provide the desired therapeutic effect based on the results of clinical trials and / or studies in animal models of infections. In specific embodiments, the fluoroquinolone antimicrobial is administered at a predetermined dose, and thus a therapeutically effective amount would be the amount administered. This amount and amount of fluoroquinolone antimicrobial can be easily determined by those skilled in the art and it will vary depending on various factors, such as the particular microbial strain involved. This amount may additionally depend on the patient’s height, weight, gender, age and medical history. For prophylactic procedures, a therapeutically effective amount is one that is effective in preventing microbial infection.

«Терапевтический эффект» заключается в облегчении, до определенной степени, одного или больше симптомов инфекции и включает излечение от инфекции. «Излечение» означает, что симптомы активной инфекции ликвидированы, включая полную или существенную ликвидацию избыточного количества живых микробов из тех, что вовлечены в инфекцию до или ниже порогового значения для выявления традиционными способами. Однако определенные долговременные или постоянные эффекты инфекции могут существовать даже после того, как достигнуто излечение (такие как обширное поражение тканей). Как используют здесь, «терапевтический эффект» определяют как статистически значимое уменьшение избытка бактерий в хозяине, возникновение устойчивости или улучшение симптомов инфекции, определяемое на основании клинических показателей у людей или исследований на животных.A “therapeutic effect” is to alleviate, to a certain extent, one or more symptoms of an infection and includes a cure for the infection. “Cure” means that the symptoms of an active infection have been eradicated, including the complete or substantial elimination of an excess of live microbes from those involved in the infection to or below a threshold for detection by conventional methods. However, certain long-term or permanent effects of infection may exist even after a cure is achieved (such as extensive tissue damage). As used herein, a “therapeutic effect” is defined as a statistically significant reduction in the excess of bacteria in a host, the occurrence of resistance, or an improvement in symptoms of infection, determined based on clinical findings in humans or animal studies.

«Лечить», «лечение» или «процедура», как используют здесь, относится к введению фармацевтической композиции с профилактическими и/или терапевтическими целями. Термин «профилактическая процедура» относится к процедуре для пациента, который еще не инфицирован, но который подвержен или иным образом рискует получить конкретную инфекцию. Термин «терапевтическая процедура» относится к проведению лечения пациента, который уже страдает от инфекции. Таким образом, в предпочтительных вариантах осуществления процедура представляет собой введение млекопитающему (либо с терапевтическими, либо с профилактическими целями) терапевтически эффективных количеств фторхинолонового противомикробного вещества.“Treat,” “treatment,” or “procedure,” as used herein, refers to the administration of a pharmaceutical composition for prophylactic and / or therapeutic purposes. The term “prophylactic procedure” refers to a procedure for a patient who is not yet infected, but who is exposed or otherwise at risk of getting a specific infection. The term "therapeutic procedure" refers to the treatment of a patient who is already suffering from an infection. Thus, in preferred embodiments, the procedure is the administration to a mammal (either for therapeutic or prophylactic purposes) of therapeutically effective amounts of a fluoroquinolone antimicrobial substance.

Фармакокинетика (PK) изучает изменения во времени концентрации противомикробного средства в организме. Фармакодинамика (PD) изучает взаимосвязь между фармакокинетикой и эффективностью противомикробного средства in vivo. Параметры PK/PD устанавливают соотношение между воздействием противомикробного средства и активностью противомикробного средства. Степень лизиса противомикробным средством зависит от способа действия противомикробного средства и определяется либо продолжительностью времени, необходимого для лизиса (зависимые от времени), либо эффектом увеличения концентраций (зависимые от концентрации). Соответственно, чтобы предсказать терапевтическую эффективность противомикробных средств с различными механизмами действия можно использовать различные параметры PK/PD.Pharmacokinetics (PK) studies the changes over time in the concentration of an antimicrobial agent in the body. Pharmacodynamics (PD) studies the relationship between pharmacokinetics and in vivo antimicrobial efficacy. PK / PD parameters establish the relationship between antimicrobial exposure and antimicrobial activity. The degree of lysis by an antimicrobial agent depends on the mode of action of the antimicrobial agent and is determined either by the length of time required for lysis (time-dependent) or by the effect of increasing concentrations (concentration-dependent). Accordingly, various PK / PD parameters can be used to predict the therapeutic efficacy of antimicrobial agents with different mechanisms of action.

«Отношение AUC/MIC» представляет собой один из примеров параметра PK/PD. AUC определяют как площадь под кривой зависимости концентрации противомикробного средства в плазме или в очаге инфекции от времени in vivo (у животного или человека). Отношение AUC/MIC определяют путем деления AUC за 24 часа для отдельного противомикробного средства на MIC для того же самого противомикробного средства, определенную in vitro. Активность противомикробных средств с зависимым от дозы лизированием (таких как фторхинолоны) хорошо предсказуема на основании величины отношения AUC/MIC.The “AUC / MIC ratio” is one example of a PK / PD parameter. AUC is defined as the area under the curve of the concentration of an antimicrobial agent in plasma or in the focus of infection versus time in vivo (in an animal or human). The AUC / MIC ratio is determined by dividing the AUC in 24 hours for a single antimicrobial agent by MIC for the same antimicrobial agent as determined in vitro . Antimicrobial activity with dose-dependent lysis (such as fluoroquinolones) is well predicted based on the magnitude of the AUC / MIC ratio.

Отношение «Cmax:MIC» представляет собой другой параметр PK:PD. Оно характеризует максимальную концентрацию лекарственного средства в плазме или ткани относительно MIC. Фторхинолоны и аминогликозиды являются примерами того, когда Cmax:MIC может помочь предсказать лизис бактерий in vivo, где сопротивляемость может быть подавлена.The ratio “Cmax: MIC” is another PK: PD parameter. It characterizes the maximum concentration of drug in plasma or tissue relative to MIC. Fluoroquinolones and aminoglycosides are examples of when Cmax: MIC can help predict bacterial lysis in vivo, where resistance can be suppressed.

«Время, превышающее MIC» (T>MIC) представляет собой другой параметр PK/PD. Его выражают как процент от интервала дозирования, во время которого уровень в плазме или очаге инфекции превышает MIC. Активность противомикробных средств с зависимым от времени лизированием (таких как β-лактамы или оксазолидиноны) хорошо предсказуема на основании величины отношения T>MIC.“Time exceeding MIC” (T> MIC) is another PK / PD parameter. It is expressed as a percentage of the dosing interval, during which the plasma level or the site of infection exceeds MIC. Antimicrobial activity with time-dependent lysis (such as β-lactams or oxazolidinones) is well predicted based on the ratio of T> MIC.

Термин «интервал дозирования» относится ко времени между введением двух последовательных доз фармацевтических препаратов в режимах многократного введения доз. Например, в случае ципрофлоксацина, который вводят дважды в сутки (традиционный режим 400 мг дважды в сутки) и левофлоксацина, который вводят один раз в сутки (500 мг или 750 мг раз в сутки.), интервалы дозирования составляют 12 часов и 24 часа, соответственно.The term "dosage interval" refers to the time between the introduction of two consecutive doses of pharmaceutical preparations in multiple dose regimens. For example, in the case of ciprofloxacin, which is administered twice a day (traditional regimen 400 mg twice a day) and levofloxacin, which is administered once a day (500 mg or 750 mg once a day.), The dosage intervals are 12 hours and 24 hours, respectively.

Как используют здесь, «пиковый период» концентрации фармацевтических препаратов in vivo определяют как такое время интервала дозирования фармацевтического препарата, когда концентрация фармацевтического препарата составляет не меньше чем 50% от его максимальной концентрации в плазме или очаге инфекции. В некоторых вариантах осуществления «пиковый период» используют для характеристики интервала дозирования противомикробного средства.As used here, the “peak period” of the concentration of pharmaceutical preparations in vivo is defined as the time of the dosage interval of the pharmaceutical preparation when the concentration of the pharmaceutical preparation is not less than 50% of its maximum concentration in the plasma or the focus of infection. In some embodiments, a “peak period” is used to characterize the dosage interval of the antimicrobial agent.

«Респираторно доставляемая доза» представляет собой количество лекарственного средства, вдыхаемого во время фазы вдоха симулятора дыхания, что равно или меньше чем 5 микрон, при использовании симулятора, запрограммированного в соответствии с европейским стандартом на 15 вдохов в минуту с соотношением вдохов и выдохов 1: 1.A “respiratory delivered dose” is the amount of medicament inhaled during the inhalation phase of a breath simulator, which is equal to or less than 5 microns, when using a simulator programmed in accordance with European standard at 15 inspirations per minute with a 1: 1 ratio of inspirations .

Преимущества ингалируемого аэрозоля и местной (непероральной) доставки фторхинолонаBenefits of inhaled aerosol and local (non-oral) delivery of fluoroquinolone

Степень лизиса антибиотиком зависит от способа действия антибиотика и определяется либо продолжительностью времени, необходимого антибиотику для лизиса (зависимые от времени), либо эффектом увеличения концентрации антибиотика (зависимые от концентрации). Фторхинолоны характеризуются концентрационно-зависимой лизирующей активностью во времени, когда для терапевтического эффекта необходим высокий местный пик концентрации выше MIC инфицирующего патогена.The degree of antibiotic lysis depends on the mode of action of the antibiotic and is determined either by the length of time required by the antibiotic for lysis (time-dependent) or by the effect of increasing the concentration of the antibiotic (concentration-dependent). Fluoroquinolones are characterized by concentration-dependent lysis activity over time, when a high local peak concentration above the MIC of the infecting pathogen is required for the therapeutic effect.

Эффективность фторхинолона для людей, животных и модельных инфекций in vitro связана с отношением AUC:MIC и отношением Cmax:MIC. Принимая во внимание априорную неопределенность фармакокинетики фторхинолонов в легочной ткани, было проведено множество исследований in vitro, чтобы определить, приведут ли высокие дозы левофлоксацина с чрезвычайно короткими временами полувыведения (как предсказано на основании PK модели у крыс и человека) к более эффективному лизису бактерий по сравнению с тем, что имеет место в условиях более продолжительного времени удержания. В данных исследованиях оценивали концентрации левофлоксацина, которые были в 0,018-1024 раз выше, чем MIC, с помощью стандартной кривой лизиса и in vitro анализа с применением полых волокон. В обоих данных анализах высокие концентрации левофлоксацина быстро проявляли бактерицидный эффект и максимальная степень лизиса была достигнута через 10-20 минут. Данный уровень лизиса поддерживался, как при поддержании левофлоксацина на том же уровне, так и при времени полувыведения 10 минут. Соответственно, высокие дозы и быстрая доставка левофлоксацина в определенной форме, такой как быстро доставляемая доза 20-50 мг вдыхаемого осаждающегося аэрозоля левофлоксацина (что обеспечит исходные концентрации в ELF 800-1600 мкг/мл) быстро проявляют бактерицидный эффект в отношении восприимчивых организмов и устойчивых организмов с MIC вплоть до 32 мкг/мл. Ожидают, что данные уникальные противомикробные свойства фторхинолонов будут иметь место и при местных применениях, включая борьбу с инфекцией или профилактику применительно к коже, глазу, уху, прямой кишке, влагалищу или мочевыводящим путям, но не ограничиваясь этим.The efficacy of fluoroquinolone in humans, animals, and in vitro model infections is related to the AUC: MIC ratio and the Cmax: MIC ratio. Given the a priori uncertainty in the pharmacokinetics of fluoroquinolones in lung tissue, many in vitro studies have been carried out to determine whether high doses of levofloxacin with extremely short half-lives (as predicted from the PK model in rats and humans) lead to more efficient bacterial lysis compared to with what takes place under conditions of longer retention times. In these studies, levofloxacin concentrations that were 0.018-1024 times higher than MIC were evaluated using a standard lysis curve and in vitro analysis using hollow fibers. In both of these analyzes, high concentrations of levofloxacin quickly showed a bactericidal effect and the maximum degree of lysis was reached after 10-20 minutes. This level of lysis was maintained, both when maintaining levofloxacin at the same level, and with a half-life of 10 minutes. Accordingly, high doses and rapid delivery of levofloxacin in a specific form, such as a rapidly delivered dose of 20-50 mg of respirable precipitated aerosol of levofloxacin (which will provide initial ELF concentrations of 800-1600 μg / ml), quickly exhibit a bactericidal effect on susceptible organisms and resistant organisms with MIC up to 32 μg / ml. These unique antimicrobial properties of fluoroquinolones are expected to occur in topical applications, including but not limited to the fight against infection or prophylaxis in the skin, eye, ear, rectum, vagina or urinary tract.

Чтобы измерить эффективность различных способов доставки, получали препараты левофлоксацина, улучшающие конфигурацию AUC, и проводили измерения in vivo в сравнении с препаратами левофлоксацина, не улучшающими конфигурацию AUC, и другими антибиотиками, используя как PK для крысы, так и эффективность для мыши после интратрахеального введения. Как показано ранее для крысиной системы, существуют различия между лекарственными средствами по фармакокинетике в легких, при этом некоторые вещества обладают более низкими AUC (например, левофлоксацин), тогда как другие, такие как гемифлоксацин или тобрамицин, обладают более высокими концентрациями, что происходит в результате замедленного легочного клиренса. Исследования на мышиной модели инфекции с единичной дозой при аэрозольном дозировании показали, что соединения обладают различной эффективностью. Как показано на Фиг.1, анализ данных путем разделения аэрозольных доз в соответствии с MIC указывает на строгую корреляцию между отношением доза:MIC и бактерицидной активностью (R2=0,89). Эти данные свидетельствуют о том, что исходная бактерицидная активность в данной модели не зависит от легочного клиренса лекарственного средства. Хотя у мышей не оценивали легочный клиренс, перевод дозы в AUC с использованием значений шкалы для крыс предположительно ослабляет эту взаимосвязь. Следовательно, эти данные свидетельствуют о том, что оптимизация конфигурации AUC для левофлоксацина может не являться необходимой для эффективности аэрозольного левофлоксацина при лечении инфекций дыхательных путей или легких.To measure the effectiveness of various delivery methods, levofloxacin preparations improving the AUC configuration were prepared and in vivo measurements were made in comparison with levofloxacin preparations not improving the AUC configuration and other antibiotics using both PK for rats and mouse efficacy after intratracheal administration. As shown previously for the rat system, there are differences between the pharmacokinetic drugs in the lungs, with some substances having lower AUCs (for example, levofloxacin), while others, such as gemifloxacin or tobramycin, have higher concentrations, resulting in slow pulmonary clearance. Studies on a mouse model of a single dose infection with aerosol dosing have shown that the compounds have different efficiencies. As shown in FIG. 1, data analysis by aerosol dose separation according to MIC indicates a strong correlation between dose: MIC and bactericidal activity (R2 = 0.89). These data indicate that the initial bactericidal activity in this model does not depend on the pulmonary clearance of the drug. Although pulmonary clearance was not evaluated in mice, translating the dose into AUC using rat scale values supposedly weakens this relationship. Therefore, these data indicate that optimization of the AUC configuration for levofloxacin may not be necessary for the effectiveness of aerosol levofloxacin in the treatment of respiratory or lung infections.

Недавние исследования фторхинолонов привели к развитию концепции «окна селекции мутантов» (MSW) для бактериальной устойчивости, возникающей вследствие лечения. Данная концепция помогает определить диапазон концентраций, при которых наиболее часто происходит селекция мутантов in vitro и in vivo. Нижняя граница окна представляет собой наименьшую концентрацию, при которой происходит лизис большинства инфицирующих клеток (примерно соответствующую MIC), тогда как верхняя граница окна представляет собой концентрацию лекарственного средства, которая блокирует рост наименее восприимчивых мутантов первой ступени. Выше верхней границы концентрации для роста инфицирующих бактерий необходимо наличие, по меньшей мере, двух мутаций устойчивости. Данную верхнюю границу называют концентрацией профилактики мутаций (MPC). Значения MPC варьируют в зависимости от бактерий и фторхинолона и могут от 10 до 20 раз превышать MIC. Различные моделирующие исследования показали, что чем больше концентрация лекарственного средства превосходит MPC в очаге инфекции, тем более эффективно лечение будет предотвращать развитие устойчивости. И наоборот, чем дольше концентрация антибиотика остается в пределах MSW, тем выше вероятность селекции устойчивых мутантов. Важно, что принятый в настоящее время режим дозирования для перорального и внутривенного введения левофлоксацина способствует нахождению данного антибиотика в пределах MSW в течение более чем 20% от интервала дозирования для таких патогенов, как P. aeruginosa (Pa) и S. pneumonia. Соответственно, сообщают о высоком уровне устойчивости к левофлоксацину для обоих данных патогенов.Recent studies of fluoroquinolones have led to the development of the “mutant selection window” (MSW) concept for bacterial resistance resulting from treatment. This concept helps determine the range of concentrations at which the most frequent selection of mutants in vitro and in vivo . The lower border of the window is the lowest concentration at which most infectious cells are lysed (roughly equivalent to MIC), while the upper border of the window is the concentration of the drug that blocks the growth of the least susceptible first stage mutants. Above the upper concentration limit, the growth of infectious bacteria requires the presence of at least two mutations of resistance. This upper bound is called the concentration of mutation prophylaxis (MPC). MPC values vary with bacteria and fluoroquinolone and can be 10 to 20 times the MIC. Various modeling studies have shown that the greater the concentration of the drug exceeds MPC in the focus of infection, the more effectively the treatment will prevent the development of resistance. Conversely, the longer the antibiotic concentration remains within MSW, the higher the likelihood of selection of resistant mutants. It is important that the current dosing regimen for oral and intravenous administration of levofloxacin contributes to finding this antibiotic within the MSW for more than 20% of the dosing interval for pathogens such as P. aeruginosa (Pa) and S. pneumonia. Accordingly, a high level of resistance to levofloxacin is reported for both of these pathogens.

Вследствие этого, в одном варианте осуществления концентрацию левофлоксацина в очаге инфекции увеличивают путем доставки его непосредственно в легкие с применением ингаляционной терапии, тем самым сокращая период времени, в течение которого левофлоксацин находится в MSW. Подобный терапевтический подход позволяет расширить охват патогенов (включая штаммы, устойчивые к левофлоксацину), предотвращает дальнейшее развитие устойчивости и приводит к сокращению курса левофлоксациновой терапии.Consequently, in one embodiment, the concentration of levofloxacin in the foci of infection is increased by delivering it directly to the lungs using inhalation therapy, thereby shortening the length of time that levofloxacin is in MSW. This therapeutic approach allows you to expand the coverage of pathogens (including strains resistant to levofloxacin), prevents the further development of resistance and leads to a decrease in the course of levofloxacin therapy.

Фармакокинетика введенных перорально фторхинолонов в группах без КФ и с КФPharmacokinetics of orally administered fluoroquinolones in groups without CF and with CF

Концентрации в мокроте пациентов с КФConcentrations in sputum of patients with CF

Фармакокинетику ципрофлоксацина тщательно изучали у пациентов с КФ после перорального введения. Действительно, было показано, что PK профили ципрофлоксацина в сыворотке очень схожи у пациентов с КФ и здоровых добровольцев (фиг.2).The pharmacokinetics of ciprofloxacin was carefully studied in patients with CF after oral administration. Indeed, it was shown that PK serum ciprofloxacin profiles are very similar in patients with CF and healthy volunteers (figure 2).

Более того, профиль ципрофлоксацина в зависимости от времени в мокроте был очень схож с его профилем в сыворотке после перорального введения (фиг.3). После пероральной дозы 750 мг пиковые концентрации составили ~4,2 мкг/мл и ~3,5 мкг/мл в сыворотке и мокроте, соответственно. Концентрации лекарственного средства в сыворотке и мокроте достигали пиковых значений через 1,5 и 4 часа, соответственно. В то время как общее количество ципрофлоксацина в мокроте было высоким относительно концентраций в сыворотке, абсолютные концентрации были низкими относительно значений MIC намеченных организмов, таких как Pa. Эти данные согласуются с низким клиническим результатом вследствие развития устойчивости к данным низким концентрациям лекарственного средства.Moreover, the profile of ciprofloxacin, depending on time in sputum, was very similar to its profile in serum after oral administration (Fig. 3). After an oral dose of 750 mg, peak concentrations were ~ 4.2 μg / ml and ~ 3.5 μg / ml in serum and sputum, respectively. Serum and sputum drug concentrations reached peak values after 1.5 and 4 hours, respectively. While the total amount of ciprofloxacin in sputum was high relative to serum concentrations, absolute concentrations were low relative to MIC values of target organisms such as Pa. These data are consistent with a low clinical result due to the development of resistance to these low drug concentrations.

Хотя данные по внутрилегочной фармакокинетике левофлоксацина при кистозном фиброзе отсутствуют, данные по близкородственному офлоксацину опубликованы в 1980-х и 1990-х годах. Офлоксацин состоит из рацемической смеси право- (микробиологически неактивных) и левовращающих изомеров (левофлоксацин - микробиологически активный). Исследования показали, что фармакокинетические свойства 2 компонентов аналогичны. В сравнительных исследованиях с ципрофлоксацином офлоксацин обладал более длительным периодом полувыведения и большим распространением в мокроте (79% против 21%), чем ципрофлоксацин.Although data on the intrapulmonary pharmacokinetics of levofloxacin for cystic fibrosis are not available, data on closely related ofloxacin were published in the 1980s and 1990s. Ofloxacin consists of a racemic mixture of right- (microbiologically inactive) and levorotatory isomers (levofloxacin - microbiologically active). Studies have shown that the pharmacokinetic properties of the 2 components are similar. In comparative studies with ciprofloxacin, ofloxacin had a longer half-life and greater distribution in sputum (79% versus 21%) than ciprofloxacin.

Жидкость эпителиальной выстилки легкихLung epithelial lining fluid

В последнее время интерес к применению и усовершенствованию фторхинолонов в обществе, страдающем от грамположительных инфекций, направлен на исследования внутрилегочной факрмакокинетики в жидкости эпителиальной выстилки легких (ELF). Хотя значимость распределения лекарственного средства в данной жидкости не очевидна для ситуации с кистозным фиброзом, данные исследования могут способствовать лучшему пониманию фармакологии лекарственных средств. Левофлоксантин легко проникает в легочную ткань. Как правило, концентрации в легочной ткани от 2 до 5 раз выше, чем концентрации в плазме. Результаты некоторых недавних исследований (представленные в таблице 1) свидетельствуют о том, что концентрации левофлоксацина в ELF здоровых субъектов после перорального введения дозы 750 мг достигают максимальной концентрации примерно 20 мкг/мл. Ожидают, что аналогичные пиковые концентрации будут в мокроте пациентов с КФ после перорального или внутривенного введения 750 мг левофлоксацина. Напротив, ципрофлоксацин проникает в легочные ткани намного менее эффективно, чем левофлоксацин. На основании изучения окна селекции мутантов (MSW), данные уровни лекарственного средства фторхинолона в ELF не являются существенными для достижения необходимой для профилактики мутантов концентрации, в 10-20 раз превышающей MIC для инфицирующих организмов.Recently, interest in the use and improvement of fluoroquinolones in a society suffering from gram-positive infections has been focused on the study of intrapulmonary phakmakokinetics in the fluid of the epithelial lining of the lungs (ELF). Although the significance of the distribution of the drug in this fluid is not obvious for the situation with cystic fibrosis, these studies may contribute to a better understanding of the pharmacology of drugs. Levofloxanthin easily penetrates into the lung tissue. Typically, concentrations in lung tissue are 2 to 5 times higher than plasma concentrations. The results of some recent studies (presented in Table 1) indicate that the concentrations of levofloxacin in ELF in healthy subjects after an oral dose of 750 mg reach a maximum concentration of about 20 μg / ml. Similar peak concentrations are expected in the sputum of patients with CF after oral or intravenous administration of 750 mg of levofloxacin. In contrast, ciprofloxacin penetrates into the lung tissue much less effectively than levofloxacin. Based on a study of the mutant selection window (MSW), these drug levels of the fluoroquinolone in ELF are not essential to achieve the concentration required for the prevention of mutants, 10-20 times the MIC for infectious organisms.

Таблица 1Table 1 Концентрации левофлоксацина в жидкости эпителиальной выстилки у человекаThe concentration of levofloxacin in the fluid of the epithelial lining in humans Лекарственное средствоMedicine ДозаDose СпособWay Концентрация лекарственного средства в ELF (мкг/мл)The concentration of the drug in ELF (μg / ml) 0,5 ч0.5 h 1 ч1 hour 2 ч2 h 4 ч4 h 6 ч6 h 12 ч12 h 24 ч24 h ЛевофлоксацинLevofloxacin 500 мг500 mg в/вin / in 11eleven 2,52.5 1,241.24 ЛевофлоксацинLevofloxacin 500 мг500 mg ПероральноOrally 9,99.9 6,56.5 0,70.7 ЛевофлоксацинLevofloxacin 500 мг500 mg ПероральноOrally 9,949.94 6,466.46 0,70.7 ЛевофлоксацинLevofloxacin 500 мг500 mg ПероральноOrally 4,744.74 10,810.8 99 10,910.9 9,69.6 ЛевофлоксацинLevofloxacin 750 мг750 mg в/вin / in 12,9412.94 6,046.04 1,731.73 ЛевофлоксацинLevofloxacin 750 мг750 mg ПероральноOrally 22,122.1 9,29.2 1,51,5 ЛевофлоксацинLevofloxacin 750 мг750 mg ПероральноOrally 22,1322.13 9,199.19 1,551.55 ЦипрофлоксацинCiprofloxacin 500 мг500 mg ПероральноOrally 1,91.9 0,40.4

ХинолоныQuinolones

Неограничивающие примеры хинолонов для применения, как описано здесь, включают амифлоксацин, циноксацин, ципрофлоксацин, эноксацин, флероксацин, флумекин, ломефлоксацин, налидиксовую кислоту, норфлоксацин, офлоксацин, левофлоксацин, ломефлоксацин, оксолиновую кислоту, пефлоксацин, розоксацин, темафлоксацин, тосуфлоксацин, спарфлоксацин, клинафлоксацин, гатифлоксацин, моксифлоксацин; гемифлоксацин; гареноксацин; оламуфлоксацин, клинофлоксацин, тровафлоксацин, балофлоксацин, прулифлоксацин, моксифлоксацин, гемифлоксацин, руфлоксацин, ситафлоксацин (Sato, K, et al., 1992, Antimicrob Agents Chemother. 37:1491-98, полное содержание которого включено сюда в качестве ссылки), марбофлоксацин, орбифлоксацин, сарафлоксацин, данофлоксацин, дифлоксацин, энрофлоксацин, TG-873870, DX-619, DW-276, ABT-492, DV-7751a (Tanaka, M, et al., 1992, Antimicrob. Agents Chemother. 37:2212-18), и F-1061 (Kurosaka et al., Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 2003, 43rd: Chicago, полное содержание которого включено сюда в качестве ссылки).Non-limiting examples of quinolones for use as described herein include amifloksatsin, cinoxacin, ciprofloxacin, enoxacin, fleroxacin, Flumequine, lomefloxacin, nalidixic acid, norfloxacin, ofloxacin, levofloxacin, lomefloxacin, oxolinic acid, pefloxacin, rozoksatsin, temafloxacin, tosufloxacin, sparfloxacin, klinafloksatsin , gatifloxacin, moxifloxacin; hemifloxacin; garenoxacin; olamufloxacin, clinofloxacin, trovafloxacin, halofloxacin, prulifloxacin, moxifloxacin, hemifloxacin, rufloxacin, sitafloxacin (Sato, K, et al., 1992, Antimicrob Agents Chemother. 37: 1491-98, the entire contents of which are hereby incorporated by reference) orbifloxacin, sarafloxacin, danofloxacin, difloxacin, enrofloxacin, TG-873870, DX-619, DW-276, ABT-492, DV-7751a (Tanaka, M, et al., 1992, Antimicrob. Agents Chemother. 37: 2212-18 ), and F-1061 (Kurosaka et al., Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 2003, 43rd: Chicago, the entire contents of which are incorporated herein by reference).

Способы лечения или профилактикиMethods of treatment or prevention

В некоторых вариантах осуществления предлагают способ лечения микробной инфекции у животного, в частности у млекопитающего включительно, путем лечения животного, страдающего от такой инфекции, фторхинолоновым противомикробным средством. В некоторых вариантах осуществления фторхинолоновые противомикробные средства можно вводить после образования аэрозоля и ингаляции. Так, данный способ лечения особенно подходит для лечения легочных инфекций, вызываемых микробными штаммами, которые сложно лечить, применяя противомикробное средство, доставляемое парентерально из-за необходимости высоких парентеральных уровней доз (которые могут вызывать нежелательные побочные эффекты), или из-за отсутствия каких-либо клинически эффективных противомикробных веществ. В одном таком варианте осуществления данный способ можно применять для введения фторхинолонового противомикробного средства непосредственно в очаг инфекции. Подобный способ может уменьшить системное воздействие и максимально увеличивает количество противомикробного вещества в очаге микробной инфекции. Данный способ также подходит для лечения инфекций, вызываемых микробами, которые восприимчивы к фторхинолоновым противомикробным средствам, в качестве способа уменьшения частоты селекции устойчивых микробов. Данный способ также подходит для лечения инфекций, вызываемых микробами, которые в ином случае устойчивы к фторхинолоновым противомикробным средствам, в качестве способа увеличения количества противомикробного средства в очаге микробной инфекции. Субъекта можно определить как инфицированного бактериями, которые способны развивать устойчивость, посредством диагностирования субъекта как имеющего симптомы, которые характерны для бактериальной инфекции штаммами бактерий, которые, как известно, имеют устойчивые штаммы, или бактериями, являющимися членами группы, которая, как известно, имеет устойчивые штаммы. Альтернативно, бактерии можно культивировать и определять как виды, которые, как известно, имеют устойчивые штаммы, или бактерии, являющиеся членами группы, которая, как известно, имеет устойчивые штаммы.In some embodiments, a method is provided for treating a microbial infection in an animal, particularly a mammal, inclusive, by treating an animal suffering from such an infection with a fluoroquinolone antimicrobial agent. In some embodiments, fluoroquinolone antimicrobials may be administered after aerosol formation and inhalation. Thus, this method of treatment is particularly suitable for the treatment of pulmonary infections caused by microbial strains that are difficult to treat using an antimicrobial agent delivered parenterally because of the need for high parenteral dose levels (which may cause unwanted side effects), or because there are no either clinically effective antimicrobial agents. In one such embodiment, the method can be used to administer a fluoroquinolone antimicrobial agent directly to the site of infection. A similar method can reduce systemic exposure and maximizes the amount of antimicrobial substance in the focus of microbial infection. This method is also suitable for the treatment of infections caused by microbes that are susceptible to fluoroquinolone antimicrobials, as a way to reduce the frequency of selection of resistant microbes. This method is also suitable for the treatment of infections caused by microbes that are otherwise resistant to fluoroquinolone antimicrobial agents, as a way to increase the amount of antimicrobial agent in the focus of microbial infection. A subject can be defined as being infected with bacteria that are capable of developing resistance, by diagnosing the subject as having symptoms that are characteristic of a bacterial infection with strains of bacteria that are known to have resistant strains, or bacteria that are members of a group that is known to have resistant strains. Alternatively, bacteria can be cultured and defined as species that are known to have resistant strains, or bacteria that are members of a group that is known to have resistant strains.

В некоторых вариантах осуществления аэрозольное фторхинолоновое противомикробное вещество вводят в количестве, достаточном для преодоления возникновения устойчивости у бактерий или увеличения эффективности лизирования так, что отсутствует возможность для развития устойчивости.In some embodiments, the aerosol fluoroquinolone antimicrobial is administered in an amount sufficient to overcome the occurrence of resistance in bacteria or increase the efficiency of lysis so that there is no possibility for the development of resistance.

В некоторых вариантах осуществления терапию аэрозольным фторхинолоном можно применять в качестве лечения или профилактики в сочетании или чередуя последовательность лечения с другими аэрозольными, пероральными или парентеральными антибиотиками. В качестве неограничивающего примера они могут включать аэрозольный тобрамицин и/или другой аминогликозид, аэрозольный азтреонам и/или другой β- или монобактам, аэрозольный ципрофлоксацин и/или другие фторхинолоны, аэрозольный азитромицин и/или другие макролиды или кетолиды, тетрациклин и/или другие тетрациклины, кинупристин и/или другие стрептограмины, линезолид и/или другие оксазолидиноны, ванкомицин и/или другие гликопептиды, а также хлорамфеникол и/или другие фениколы и колиситин и/или другие полимиксины.In some embodiments, aerosol fluoroquinolone therapy can be used as a treatment or prophylaxis in combination or in alternating treatment sequences with other aerosol, oral, or parenteral antibiotics. By way of non-limiting example, they may include aerosol tobramycin and / or another aminoglycoside, aerosol aztreonam and / or other β or monobactam, aerosol ciprofloxacin and / or other fluoroquinolones, aerosol azithromycin and / or other macrolides or ketolides, tetracycline and / or other tetracyclines , kinupristine and / or other streptogramines, linezolid and / or other oxazolidinones, vancomycin and / or other glycopeptides, as well as chloramphenicol and / or other phenols and colisitin and / or other polymyxins.

Фармацевтические композицииPharmaceutical Compositions

Для целей способа, описанного здесь, фторхинолоновое противомикробное вещество можно вводить, применяя ингалятор. В некоторых вариантах осуществления фторхинолоновое противомикробное средство, описанное здесь, получают как фармацевтическую композицию, подходящую для образования аэрозоля, обладающую хорошим вкусом, стабильностью при хранении, а также безопасную и переносимую пациентом.For the purposes of the method described herein, a fluoroquinolone antimicrobial agent can be administered using an inhaler. In some embodiments, the fluoroquinolone antimicrobial agent described herein is prepared as a pharmaceutical composition suitable for aerosol formation, having good taste, storage stability, and is safe and tolerated by the patient.

В некоторых вариантах осуществления содержание изоформ производимого фторхинолона можно оптимизировать для переносимости, противомикробной активности и стабильности.In some embodiments, the implementation of the isoforms of the fluoroquinolone produced can be optimized for tolerance, antimicrobial activity, and stability.

ВведениеIntroduction

Фторхинолоновые противомикробные средства, описанные здесь, можно вводить в терапевтически эффективных дозах, например в дозе, достаточной для обеспечения лечения состояний болезни, описанных ранее. Хотя оптимальные уровни доз для человека при аэрозольной доставке еще предстоит определить, обычно суточная аэрозольная доза левофлоксацина (и для большинства фторхинолоновых противомикробных веществ, описанных здесь) составляет от примерно 0,1 до 10 мг/кг массы тела, предпочтительно от примерно 0,20 до 5,0 мг/кг массы тела, и наиболее предпочтительно от примерно 0,4 до 4,0 мг/кг массы тела. Таким образом, для введения человеку массой 70 кг диапазон доз должен быть от примерно 7,0 до 700,0 мг в сутки, предпочтительно от примерно 14,0 до 350,0 мг в сутки, и наиболее предпочтительно от примерно 28,0 до 280,0 мг в сутки. Количество введенного активного соединения будет, разумеется, зависеть от субъекта и состояния болезни, которую лечат, степени тяжести недуга, способа и режима введения и решения лечащего врача; например, вероятный диапазон доз для аэрозольного введения левофлоксацина был бы от примерно 20 до 400 мг в сутки.The fluoroquinolone antimicrobial agents described herein can be administered in therapeutically effective doses, for example, in a dose sufficient to provide treatment for the disease conditions described previously. Although optimal dose levels for humans in aerosol delivery have yet to be determined, the usual daily aerosol dose of levofloxacin (and for most fluoroquinolone antimicrobials described here) is from about 0.1 to 10 mg / kg body weight, preferably from about 0.20 to 5.0 mg / kg body weight, and most preferably from about 0.4 to 4.0 mg / kg body weight. Thus, for administration to a person weighing 70 kg, the dose range should be from about 7.0 to 700.0 mg per day, preferably from about 14.0 to 350.0 mg per day, and most preferably from about 28.0 to 280 , 0 mg per day. The amount of active compound administered will, of course, depend on the subject and the condition of the disease being treated, the severity of the disease, the method and mode of administration and decision of the attending physician; for example, the likely dose range for aerosol administration of levofloxacin would be from about 20 to 400 mg per day.

Введение фторхинолоновых противомикробных веществ, описанных здесь, или их фармацевтически приемлемых солей может происходить любым общепринятым способом введения для веществ, которые служат аналогичным целям, включая, но не ограничиваясь аэрозольной ингаляцией.The administration of the fluoroquinolone antimicrobial agents described herein or their pharmaceutically acceptable salts may occur by any conventional route of administration for substances that serve similar purposes, including but not limited to aerosol inhalation.

Фармацевтически приемлемые композиции включают твердые, полутвердые, жидкие и аэрозольные лекарственные формы, такие как, например, порошки, жидкости, суспензии, комплексоны, липосомы, микрочастицы и тому подобное. Предпочтительно, композиции предлагают в стандартных лекарственных формах, подходящих для однократного введения точной дозы. Стандартные лекарственные дозы можно также объединять и упаковывать вместе для того, чтобы обеспечить пациента недельным или месячным запасом, и можно также включать другие соединения, такие как физиологический раствор, вещества, маскирующие вкус лекарственного средства, фармацевтические наполнители и другие активные компоненты или носители.Pharmaceutically acceptable compositions include solid, semi-solid, liquid and aerosol dosage forms, such as, for example, powders, liquids, suspensions, complexones, liposomes, microparticles and the like. Preferably, the compositions are provided in unit dosage forms suitable for a single, precise dose administration. Dosage units can also be combined and packaged to provide the patient with a weekly or monthly supply, and other compounds, such as saline, flavoring agents, pharmaceutical excipients, and other active ingredients or carriers, may also be included.

Фторхинолоновое противомикробное вещество можно вводить либо само по себе, либо более обычно в сочетании с общепринятым фармацевтическим носителем, наполнителем или тому подобное (например, маннит, лактоза, крахмал, стеарат магния, сахариновый натрий, тальк, целлюлоза, кросскармеллоза натрия, глюкоза, желатин, сахароза, карбонат магния, хлорид магния, сульфат магния, хлорид кальция, лактоза, сахароза, глюкоза и тому подобное). При желании, фармацевтическая композиция может также содержать незначительные количества нетоксичных вспомогательных веществ, таких как смачивающие вещества, эмульгирующие вещества, солюбилизирующие вещества, pH буферные вещества и тому подобное (например, ацетат натрия, цитрат натрия, производные циклодекстрина, сорбитанмонолаурат, триэтаноламинацетат, триэтаноламинолеат и тому подобное). Обычно в зависимости от запланированного способа введения фармацевтический препарат будет содержать от примерно 0,005% до 95%, предпочтительно от примерно 0,5% до 50% по весу соединения по данному изобретению. Современные способы получения подобных лекарственных форм известны или будут очевидны специалистам в данной области; например, смотри Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania.The fluoroquinolone antimicrobial substance can be administered either by itself or more commonly in combination with a conventional pharmaceutical carrier, excipient or the like (e.g. mannitol, lactose, starch, magnesium stearate, saccharin sodium, talc, cellulose, croscarmellose sodium, glucose, gelatin, sucrose, magnesium carbonate, magnesium chloride, magnesium sulfate, calcium chloride, lactose, sucrose, glucose and the like). If desired, the pharmaceutical composition may also contain minor amounts of non-toxic adjuvants, such as wetting agents, emulsifying agents, solubilizing agents, pH buffering agents and the like (e.g., sodium acetate, sodium citrate, cyclodextrin derivatives, sorbitan monolaurate, triethanolamine acetate, triethanolamine oleate and the like like that). Typically, depending on the intended route of administration, the pharmaceutical preparation will contain from about 0.005% to 95%, preferably from about 0.5% to 50%, by weight of the compound of this invention. Current methods for preparing such dosage forms are known or will be apparent to those skilled in the art; for example, see Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, PA.

В одном предпочтительном варианте осуществления композиции примут форму стандартной лекарственной формы, такую как флакон, содержащий жидкость, твердое вещество, которое будет суспендировано, сухой порошок, лиофилизат или другую композицию, и таким образом композиция может содержать, наряду с активным компонентом, разбавитель, такой как лактоза, сахароза, дикальцийфосфат или тому подобное; смазывающее вещество, такое как стеарат магния и тому подобное; и связывающее вещество, такое как крахмал, гуммиарабик, поливинилпирролидон, желатин, целлюлозу, производные целлюлозы или тому подобное.In one preferred embodiment, the compositions will take the form of a unit dosage form, such as a vial containing a liquid, a solid to be suspended, a dry powder, lyophilisate or other composition, and thus the composition may contain, along with the active component, a diluent such as lactose, sucrose, dicalcium phosphate or the like; a lubricant such as magnesium stearate and the like; and a binder, such as starch, gum arabic, polyvinylpyrrolidone, gelatin, cellulose, cellulose derivatives or the like.

Жидкие фармацевтически вводимые композиции можно, например, получать растворением, диспергированием и так далее активного вещества, как определено выше, и фармацевтических адъювантов по выбору в носителе (например, воде, физиологическом растворе, жидкой декстрозе, глицерине, гликоле, этаноле и тому подобном) для получения раствора или суспензии. Растворы, которые будут переведены в аэрозоль, можно получать в общепринятых формах, либо как жидкие растворы или суспензии, такие как эмульсии, либо в твердых формах, пригодных для растворения или суспендирования в жидкости перед получением аэрозоля и ингаляцией. Процентное содержание активного соединения в таких аэрозольных композициях сильно зависит от его специфической природы, а также от активности соединения и потребностей субъекта. Однако процентное содержание активного компонента в растворе может составлять от 0,01% до 90% и будет выше, если композиция представляет собой твердое вещество, которое будет впоследствии растворено до вышеуказанного процентного содержания. В некоторых вариантах осуществления композиция будет содержать 1,0%-50,0% активного вещества в растворе.Liquid pharmaceutically administrable compositions can, for example, be prepared by dissolving, dispersing and so on of an active substance, as defined above, and pharmaceutical adjuvants of choice in a carrier (e.g., water, saline, liquid dextrose, glycerin, glycol, ethanol and the like) for obtaining a solution or suspension. The solutions to be converted to aerosol can be prepared in conventional forms, either as liquid solutions or suspensions, such as emulsions, or in solid forms suitable for dissolution or suspension in a liquid prior to aerosol preparation and inhalation. The percentage of active compound in such aerosol compositions is highly dependent on its specific nature, as well as on the activity of the compound and the needs of the subject. However, the percentage of active component in the solution can be from 0.01% to 90% and will be higher if the composition is a solid, which will subsequently be dissolved to the above percentage. In some embodiments, the composition will comprise 1.0% -50.0% of the active substance in solution.

Фторхинолоновые препараты можно разделить на две группы; те, что обладают простым составом, и сложные препараты, обладающие исправленными вкусовыми качествами, лучшей переносимостью и/или составом, совершенствующим конфигурацию AUC. Простые препараты можно дополнительно разделить на три группы. 1. Простые препараты могут включать жидкие препараты на водной основе для распыления. В качестве неограничивающего примера, жидкие препараты на водной основе могут состоять из фторхинолона самого по себе или с неинкапсулирующими водорастворимыми наполнителями. 2. Простые препараты могут также включать жидкие препараты на органической основе для распыления или ингалятора-дозатора. В качестве неограничивающего примера жидкие препараты на органической основе могут состоять из фторхинолона самого по себе или с неинкапсулирующими наполнителями, растворимыми в органических растворителях. 3. Простые препараты могут также включать сухие порошковые препараты для введения с помощью порошкового ингалятора. В качестве неограничивающего примера, сухие порошковые препараты могут состоять из фторхинолона самого по себе или с либо водорастворимыми, либо растворимыми в органических растворителях неинкапсулирующими наполнителями с таким компонентом смеси, как лактоза, или без него. Сложные препараты можно дополнительно разделить на пять групп. 1. Сложные препараты могут включать жидкие препараты на водной основе для распыления. В качестве неограничивающего примера, жидкие сложные препараты на водной основе могут состоять из фторхинолона, инкапсулированного или образующего комплексы с водорастворимыми наполнителями, такими как липиды, липосомы, циклодекстрины, микроинкапсуляции и эмульсии. 2. Сложные препараты могут также включать жидкие препараты на органической основе для распыления или ингалятора-дозатора. В качестве неограничивающего примера жидкие сложные препараты на органической основе могут состоять из фторхинолона, инкапсулированного или образующего комплексы с растворимыми в органических растворителях наполнителями, такими как липиды, микроинкапсуляции и обращено-фазовые эмульсии на водной основе. 3. Сложные препараты могут также включать малорастворимые жидкие препараты на водной основе для распыления. В качестве неограничивающего примера малорастворимые жидкие сложные препараты на водной основе могут состоять из фторхинолона самого по себе как малорастворимой в воде устойчивой наносуспензии, или в комплексах со-кристаллов/со-преципитатов с наполнителем, или смесях с малорастворимыми липидами, такими как липидные наносуспензии. 4. Сложные препараты могут также включать малорастворимые жидкие препараты на органической основе для распыления или ингалятора-дозатора. В качестве неограничивающего примера малорастворимые жидкие сложные препараты на органической основе могут состоять из фторхинолона самого по себе как малорастворимой в органических растворителях устойчивой наносуспензии, или в комплексах со-кристаллов/со-преципитатов с наполнителем, или смесях с малорастворимыми липидами, такими как липидные наносуспензии. 5. Сложные препараты могут также включать сухие порошковые препараты для введения с помощью порошкового ингалятора. В качестве неограничивающего примера, сложные сухие порошковые препараты могут состоять из фторхинолона в высушенном распылением комплексе со-кристаллов/со-преципитатов или смеси с малорастворимыми в воде наполнителями/солями в форме сухого порошка с таким компонентом смеси, как лактоза, или без него. Конкретные способы получения простых и сложных препаратов описаны здесь.Fluoroquinolone preparations can be divided into two groups; those that have a simple composition, and complex preparations with corrected taste, better tolerance and / or composition that improves the configuration of AUC. Simple drugs can be further divided into three groups. 1. Simple preparations may include water-based liquid preparations for spraying. By way of non-limiting example, water-based liquid preparations may consist of fluoroquinolone alone or with non-encapsulating, water-soluble excipients. 2. Simple preparations may also include organic liquid preparations for nebulization or a metered-dose inhaler. By way of non-limiting example, organic-based liquid preparations may consist of fluoroquinolone alone or with non-encapsulating excipients soluble in organic solvents. 3. Simple preparations may also include dry powder preparations for administration with a powder inhaler. By way of non-limiting example, dry powder preparations may consist of fluoroquinolone alone or with either water-soluble or soluble in organic solvents non-encapsulating excipients with or without a component of the mixture, such as lactose. Complex drugs can be further divided into five groups. 1. Complex formulations may include water-based liquid formulations for nebulization. By way of non-limiting example, water-based liquid complex preparations may consist of fluoroquinolone encapsulated or complexed with water-soluble excipients such as lipids, liposomes, cyclodextrins, microencapsulations, and emulsions. 2. Complex formulations may also include organic liquid formulations for nebulization or a metered dose inhaler. By way of non-limiting example, organic-based liquid complex preparations may consist of fluoroquinolone encapsulated or complexed with excipients soluble in organic solvents, such as lipids, microencapsulations, and water-based reversed-phase emulsions. 3. Complex formulations may also include sparingly soluble liquid aqueous preparations for spraying. By way of non-limiting example, water-poorly soluble liquid complex preparations may consist of fluoroquinolone alone as a poorly soluble, stable nanosuspension in water, or in complexes of co-crystals / co-precipitates with a filler, or mixtures with poorly soluble lipids, such as lipid nanosuspensions. 4. Complex formulations may also include sparingly soluble, liquid, organic based formulations for nebulization or a metered dose inhaler. As a non-limiting example, organic-poorly soluble liquid complex preparations can consist of fluoroquinolone per se as poorly soluble in organic solvents of stable nanosuspension, or in complexes of co-crystals / co-precipitates with a filler, or mixtures with poorly soluble lipids, such as lipid nanosuspensions. 5. Complex formulations may also include dry powder formulations for administration with a powder inhaler. By way of non-limiting example, complex dry powder preparations may consist of fluoroquinolone in a spray-dried co-crystal / co-precipitate complex or a mixture with sparingly soluble fillers / salts in the form of a dry powder with or without a mixture component such as lactose. Specific methods for preparing simple and complex preparations are described herein.

Аэрозольная доставкаAerosol delivery

Фторхинолоновые противомикробные вещества, как описано здесь, предпочтительно вводят непосредственно в виде аэрозоля в очаг инфекции в дыхательных путях. В некоторых вариантах осуществления аэрозольную доставку применяют для лечения инфекции в легких, такую как легочная инфекция Pseudomonas.The fluoroquinolone antimicrobial agents, as described herein, are preferably administered directly as an aerosol to the site of infection in the respiratory tract. In some embodiments, aerosol delivery is used to treat an infection in the lungs, such as a pulmonary infection of Pseudomonas.

Существуют различные инструментальные технологии для доставки либо сухого порошка, либо жидких аэрозольных продуктов. Препараты в виде сухого порошка обычно требуют меньше времени для введения лекарственного средства, хотя и более длительных и дорогих усилий для разработки. Напротив, жидкие препараты исторически имели недостаток в виде более длительного времени введения, хотя обладали преимуществом менее длительных и дорогих усилий для разработки. Фторхинолоновые противомикробные вещества, описанные здесь, обладают диапазоном растворимости, обычно стабильны и обладают диапазоном вкусов. В одном таком варианте осуществления фторхинолоновое противомикробное средство левофлоксацин растворим в воде при нейтральном pH, стабилен в водном растворе и имеет слабый вкус или никакого.There are various instrumental technologies for delivering either dry powder or liquid aerosol products. Dry powder formulations usually require less time to administer the drug, although a longer and more expensive development effort. In contrast, liquid formulations have historically been deficient in the form of longer administration times, although they have the advantage of shorter and more expensive development efforts. The fluoroquinolone antimicrobial agents described herein have a solubility range, are usually stable, and have a range of tastes. In one such embodiment, the fluoroquinolone antimicrobial agent levofloxacin is soluble in water at a neutral pH, stable in aqueous solution, and has a mild or no taste.

Соответственно, в одном варианте осуществления конкретный препарат фторхинолонового противомикробного вещества, описанный здесь, представлен в сочетании с конкретным аэрозолизирующим устройством для получения аэрозоля для ингаляции, который оптимизирован для максимального отложения лекарственного средства в очаге инфекции и максимальной переносимости. Факторы, которые можно оптимизировать, включают препарат из раствора или твердых частиц, скорость доставки, а также размер частиц и распространение, получаемое при помощи аэрозолизирующего устройства.Accordingly, in one embodiment, the particular fluoroquinolone antimicrobial preparation described herein is provided in combination with a specific aerosolizing device for producing an aerosol for inhalation that is optimized for maximum drug deposition at the site of infection and maximum tolerance. Factors that can be optimized include a solution or particulate preparation, delivery rate, and particle size and distribution obtained by an aerosolizing device.

Размер частиц и распространениеParticle Size and Distribution

Обычно отложение вдыхаемых частиц происходит по одному из двух механизмов: осаждение, которое обычно преобладает в случае более крупных частиц, и седиментация, которая обычно преобладает в случае более мелких частиц. Осаждение происходит в том случае, когда инерция вдыхаемой частицы велика настолько, что частица не следует в потоке воздуха и наталкивается на физиологическую поверхность. Напротив, седиментация происходит в основном глубоко в легких, когда очень мелкие частицы, которые совершили путь в потоке вдыхаемого воздуха, наталкиваются на физиологические поверхности в результате беспорядочной диффузии в воздушном потоке.Typically, deposition of respirable particles occurs through one of two mechanisms: sedimentation, which usually predominates in the case of larger particles, and sedimentation, which usually prevails in the case of smaller particles. Precipitation occurs when the inertia of the inhaled particle is so large that the particle does not follow in the air stream and encounters a physiological surface. On the contrary, sedimentation occurs mainly deep in the lungs, when very small particles that have made their way in the stream of inhaled air come across physiological surfaces as a result of random diffusion in the air stream.

Для легочного введения верхние дыхательные пути минуют ради средних и нижних дыхательных путей. Легочную доставку лекарственного средства можно осуществить ингаляцией аэрозоля через рот и горло. Частицы, обладающие массовым средним аэродинамическим диаметром (MMAD) большим, чем примерно 5 микрон, обычно не достигают легких; вместо этого они имеют тенденцию осаждаться на задней поверхности горла и бывают проглочены и, возможно, абсорбированы перорально. Частицы, обладающие диаметром от примерно 2 до примерно 5 микрон, достаточно малы для того, чтобы достигать от верхнего до среднего легочного участка (проводящие воздушные пути), но слишком велики для того, чтобы достигать альвеол. Более мелкие частицы, то есть от примерно 0,5 до примерно 2 микрон, способны достигать альвеолярной зоны. Частицы, обладающие диаметром меньшим, чем примерно 0,5 микрон, могут также откладываться в альвеолярной зоне путем седиментации, хотя очень мелкие частицы могут быть выдохнуты. Величину размера частиц можно определять как объемный средний диаметр (VMD), массовый средний диаметр (MMD), или MMAD. Данные измерения можно проводить посредством осаждения (MMD и MMAD) или с помощью лазера (VMD). Для жидких частиц VMD, MMD и MMAD могут быть одинаковыми, если поддерживать условия окружающей среды, например стандартную влажность. Однако, если влажность не поддерживать, то определения MMD и MMAD будут меньше, чем VMD из-за дегидратации в процессе импакторных измерений. Для целей данного описания считают, что измерения VMD, MMD и MMAD проводят при стандартных условиях, так что значения VMD, MMD и MMAD будут сопоставимы. Аналогично, определения размеров MMD и MMAD частиц сухого порошка также считают сопоставимыми.For pulmonary administration, the upper respiratory tract is bypassed for the middle and lower respiratory tract. Pulmonary drug delivery can be achieved by inhalation of an aerosol through the mouth and throat. Particles with a mass average aerodynamic diameter (MMAD) of greater than about 5 microns usually do not reach the lungs; instead, they tend to settle on the back of the throat and are swallowed and possibly absorbed orally. Particles having a diameter of about 2 to about 5 microns are small enough to reach the upper to middle pulmonary region (conducting airways), but are too large to reach the alveoli. Smaller particles, that is, from about 0.5 to about 2 microns, are able to reach the alveolar zone. Particles with diameters smaller than about 0.5 microns can also be deposited in the alveolar zone by sedimentation, although very small particles can be exhaled. The size of the particles can be defined as volume average diameter (VMD), mass average diameter (MMD), or MMAD. These measurements can be carried out by deposition (MMD and MMAD) or using a laser (VMD). For liquid particles, VMD, MMD, and MMAD can be the same if environmental conditions such as standard humidity are maintained. However, if humidity is not maintained, then the definitions of MMD and MMAD will be less than VMD due to dehydration during impact measurements. For the purposes of this description, it is believed that the VMD, MMD and MMAD measurements are carried out under standard conditions, so that the values of VMD, MMD and MMAD are comparable. Similarly, the sizing of the MMD and MMAD particles of the dry powder is also considered comparable.

В некоторых вариантах осуществления размеры частиц аэрозоля оптимизированы для того, чтобы максимально увеличить отложение фторхинолонового противомикробного вещества в очаге инфекции и максимально увеличить переносимость. Размер частиц аэрозоля можно выразить как массовый средний аэродинамический диаметр (MMAD). Крупные частицы (например, MMAD >5 мкм) могут откладываться в верхних дыхательных путях, так как они слишком велики для того, чтобы перемещаться, следуя изгибам верхних дыхательных путей. Мелкие частицы (например, MMAD < 2 мкм) могут плохо откладываться в нижних дыхательных путях и, таким образом, выводятся на выдохе, повышая вероятность отложения в верхних дыхательных путях. Таким образом, непереносимость (например, кашель и бронхоспазм) может происходить в результате отложения в верхних дыхательных путях как осаждающихся крупных вдыхаемых частиц, так и седиментирующих мелких частиц в процессе повторяющихся вдохов и выдохов. Таким образом, в одном варианте осуществления используют частицы оптимального размера (например, MMAD = 2-5 мкм) для того, чтобы максимально увеличить отложение в срединно-легочном очаге инфекции и свести к минимуму непереносимость, связанную с отложением в верхних дыхательных путях. Более того, получение частиц определенного размера с ограниченным геометрическим стандартным отклонением (GSD) позволит оптимизировать отложение и переносимость. Узкие границы GSD лимитируют число частиц за пределами желаемого диапазона размера MMAD. В одном варианте осуществления предлагают аэрозоль, содержащий одно или больше соединений, описанных здесь, обладающий MMAD от примерно 2 микрон до примерно 5 микрон с GSD, меньшим или равным примерно 2,5 микрон. В другом варианте осуществления предлагают аэрозоль, обладающий MMAD от примерно 2,8 микрон до примерно 4,3 микрон с GSD, меньшим или равным 2 микрона. В другом варианте осуществления предлагают аэрозоль, обладающий MMAD от примерно 2,5 микрон до примерно 4,5 микрон с GSD, меньшим или равным 1,8 микрон.In some embodiments, the implementation of the particle size of the aerosol is optimized in order to maximize the deposition of fluoroquinolone antimicrobial substance in the focus of infection and maximize tolerance. Aerosol particle size can be expressed as mass average aerodynamic diameter (MMAD). Large particles (e.g. MMAD> 5 μm) can be deposited in the upper respiratory tract, as they are too large to move following the bends of the upper respiratory tract. Small particles (for example, MMAD <2 μm) can be poorly deposited in the lower respiratory tract and, thus, excreted on the exhale, increasing the likelihood of deposition in the upper respiratory tract. Thus, intolerance (for example, cough and bronchospasm) can occur as a result of deposition in the upper respiratory tract of both precipitated large respirable particles and sedimentary small particles in the process of repeated inspiration and exhalation. Thus, in one embodiment, particles of an optimal size are used (e.g., MMAD = 2-5 μm) in order to maximize deposition in the mid-pulmonary site of infection and minimize intolerance associated with deposition in the upper respiratory tract. Moreover, obtaining particles of a certain size with a limited geometric standard deviation (GSD) will optimize deposition and tolerance. Narrow GSD boundaries limit the number of particles outside the desired MMAD size range. In one embodiment, an aerosol is provided comprising one or more of the compounds described herein having an MMAD of from about 2 microns to about 5 microns with a GSD of less than or equal to about 2.5 microns. In another embodiment, an aerosol having an MMAD of from about 2.8 microns to about 4.3 microns with a GSD of less than or equal to 2 microns is provided. In another embodiment, an aerosol having an MMAD of from about 2.5 microns to about 4.5 microns with a GSD of less than or equal to 1.8 microns is provided.

Фторхинолоновые противомикробные вещества, описанные здесь, предназначенные для респираторной доставки (либо для системного, либо для местного распределения) можно вводить как водные препараты, как суспензии или растворы в галогенированных углеводородных пропеллентах, либо как сухие порошки. Водные препараты можно переводить в аэрозоль при помощи жидкостных распылителей, где применяют либо гидравлическую, либо ультразвуковую пульверизацию. В системах на основе пропеллентов можно применять соответствующие ингаляторы-дозаторы под давлением (pMDIs). Для сухих порошков можно применять порошковые ингаляционные устройства (DPIs), которые способны эффективно диспергировать лекарственное вещество. Желаемый размер частиц и распределение можно получить, выбрав соответствующее устройство.The fluoroquinolone antimicrobial agents described herein for respiratory delivery (either for systemic or local distribution) can be administered as aqueous preparations, as suspensions or solutions in halogenated hydrocarbon propellants, or as dry powders. Aqueous preparations can be converted into aerosol using liquid nebulizers, where either hydraulic or ultrasonic atomization is used. In propellant-based systems, appropriate pressurized metered dose inhalers (pMDIs) can be used. For dry powders, powder inhalation devices (DPIs) that can efficiently disperse a drug can be used. The desired particle size and distribution can be obtained by selecting the appropriate device.

Жидкостный распылительLiquid atomizer

В одном варианте осуществления распылитель выбирают на основании способности образовывать аэрозоль фторхинолонового противомикробного вещества, описанного здесь, который обладает величиной MMAD преимущественно от примерно 2 до примерно 5 микрон. В одном варианте осуществления доставляемое количество фторхинолонового противомикробного вещества обеспечивает терапевтический эффект при респираторных инфекциях.In one embodiment, the nebulizer is selected based on its ability to aerosol the fluoroquinolone antimicrobial agent described herein, which has an MMAD value of preferably from about 2 to about 5 microns. In one embodiment, the delivered amount of a fluoroquinolone antimicrobial agent provides a therapeutic effect in respiratory infections.

Ранее было показано, что два типа распылителей, струйный и ультразвуковой, способны образовывать и доставлять аэрозольные частицы, имеющие размер частиц от 2 до 4 мкм. Было показано, что частицы такого размера являются оптимальными для лечения бактериальных легочных инфекций, вызываемых грамотрицательными бактериями, такими как Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter species, Klebsiella pneumoniae, K. oxytoca, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens, Haemophilus influenzae, Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans, и обладающая множественной лекарственной устойчивостью Pseudomonas aeruginosa. Однако, если только не используют раствор специального состава, для данных распылителей обычно требуются большие объемы для введения достаточного для получения терапевтического эффекта количества лекарственного средства. В струйном распылителе используют давление воздуха для разбивки водного раствора на аэрозольные капли. В ультразвуковом распылителе используют рассечение водного раствора пьезоэлектрическим кристаллом. Обычно, однако, струйные распылители обладают эффективностью в клинических условиях только примерно 10%, тогда как ультразвуковой распылитель обладает эффективностью только примерно 5%. Количество отложенного и абсорбированного в легких фармацевтического средства составляет, таким образом, часть от 10%, невзирая на большое его количество, помещенное в распылитель.It was previously shown that two types of atomizers, jet and ultrasonic, are able to form and deliver aerosol particles having a particle size of 2 to 4 microns. Particles of this size have been shown to be optimal for the treatment of bacterial pulmonary infections caused by gram-negative bacteria, such as Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter species, Klebsiella pneumoniae, K. oxytoca, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Serratia marophisceria, Haratus marophus hemida, cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Alcaligenes xylosoxidans, and multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa. However, unless a specially formulated solution is used, large volumes are usually required for these nebulizers to administer a sufficient amount of the drug to produce a therapeutic effect. In a spray gun, air pressure is used to break up an aqueous solution into aerosol drops. An ultrasonic atomizer uses dissection of an aqueous solution with a piezoelectric crystal. Typically, however, inkjet nebulizers have a clinical efficiency of only about 10%, while an ultrasonic nebulizer has an efficiency of only about 5%. The amount of pharmaceutical product deposited and absorbed in the lungs is thus part of 10%, despite its large amount placed in the nebulizer.

Соответственно, в одном варианте осуществления применяют вибрирующий ячеистый распылитель для доставки аэрозоля фторхинолонового противомикробного вещества, описанного здесь. Вибрирующий ячеистый распылитель состоит из контейнера для хранения жидкости при контакте жидкости с диафрагмой, а также клапанов вдоха и выдоха. В одном варианте осуществления от примерно 1 до примерно 5 мл фторхинолонового противомикробного вещества помещают в контейнер и запускают аэрозольный генератор, создающий распыленный аэрозоль с размером частиц избирательно от примерно 1 до примерно 5 мкм.Accordingly, in one embodiment, a vibrating cell nebulizer is used to deliver the aerosol of the fluoroquinolone antimicrobial agent described herein. The vibrating cellular atomizer consists of a container for storing fluid when the fluid contacts the diaphragm, as well as inspiratory and expiratory valves. In one embodiment, from about 1 to about 5 ml of a fluoroquinolone antimicrobial agent are placed in a container and an aerosol generator is launched to create a spray aerosol with a particle size selectively from about 1 to about 5 microns.

В качестве неограничивающего примера фторхинолоновое противомикробное вещество, описанное здесь, помещают в жидкостный распыляющий ингалятор и готовят в дозах для доставки от примерно 7 до примерно 700 мг из дозирующего раствора от примерно 1 до примерно 5 мл, предпочтительно от примерно 14 до примерно 350 мг в от примерно 1 до примерно 5 мл, и наиболее предпочтительно от примерно 28 до примерно 280 мг в от примерно 1 до примерно 5 мл с полученным MMAD размером частиц от примерно 2 до примерно 5 мкм.By way of non-limiting example, the fluoroquinolone antimicrobial agent described herein is placed in a liquid nebulizer inhaler and formulated in doses for delivery of about 7 to about 700 mg from a metering solution of about 1 to about 5 ml, preferably about 14 to about 350 mg, in from about 1 to about 5 ml, and most preferably from about 28 to about 280 mg, from about 1 to about 5 ml with an MMAD particle size of from about 2 to about 5 microns.

В качестве неограничивающего примера распыленное фторхинолоновое противомикробное средство можно вводить в описанной респираторно доставляемой дозе в течение меньше чем примерно 20 мин, предпочтительно меньше чем примерно 10 мин, более предпочтительно меньше чем примерно 7 мин, более предпочтительно меньше чем примерно 5 мин, более предпочтительно меньше, чем примерно 3 мин и в некоторых случаях более предпочтительно меньше, чем примерно 2 мин.By way of non-limiting example, the nebulized fluoroquinolone antimicrobial agent can be administered at the described respiratory delivered dose for less than about 20 minutes, preferably less than about 10 minutes, more preferably less than about 7 minutes, more preferably less than about 5 minutes, more preferably less than about 3 minutes, and in some cases, more preferably less than about 2 minutes.

В качестве неограничивающего примера, при других обстоятельствах распыленное фторхинолоновое противомикробное средство может обладать улучшенной переносимостью и/или проявлять совершествующее конфигурацию AUC свойство при введении в течение длительных периодов времени. В данных условиях описанная ресрираторно доставляемая доза в течение более, чем примерно 2 мин, предпочтительно более, чем примерно 3 мин, предпочтительно более, чем примерно 5 мин, более предпочтительно более, чем примерно 7 мин, более предпочтительно более, чем примерно 10 мин, и в некоторых случаях более предпочтительно от примерно 10 до примерно 20 мин.By way of non-limiting example, under other circumstances, a nebulized fluoroquinolone antimicrobial agent may have improved tolerance and / or exhibit an advanced AUC configuration property when administered over long periods of time. Under these conditions, the described respiratory delivered dose for more than about 2 minutes, preferably more than about 3 minutes, preferably more than about 5 minutes, more preferably more than about 7 minutes, more preferably more than about 10 minutes and in some cases, more preferably from about 10 to about 20 minutes.

Для водных и других не находящихся под давлением жидкостных систем существует множество распылителей (включая распылители малого объема) для превращения препаратов в аэрозоль. В компрессорных распылителях задействована струйная технология и применяется сжатый воздух для получения жидкого аэрозоля. Подобные устройства можно приобрести, например, у Healthdyne Technologies, Inc.; Invacare, Inc.; Mountain Medical Equipment, Inc.; Pari Respiratory, Inc.; Mada Medical, Inc.; Puritan-Bennet; Schuco, Inc., DeVilbiss Health Care, Inc.; и Hospitak, Inc. В основе ультразвуковых распылителей лежит использование механической энергии в форме вибрации пьезоэлектрического кристалла для получения вдыхаемых жидких капель и их можно приобрести, например, у Omron Heathcare, Inc. и DeVilbiss Health Care, Inc. Вибрирующие ячеистые распылители основаны на использовании или пьезоэлектрических или механических импульсов для получения вдыхаемых жидких капель. Другие примеры распылителей для применения с фторхинолоновыми противомикробными веществами, описанными здесь, описаны в патентах США за номерами 4268460; 4253468; 4046146; 3826255; 4649911; 4510929; 4624251; 5164740; 5586550; 5758637; 6644304; 6338443; 5906202; 5934272; 5960792; 5971951; 6070575; 6192876; 6230706; 6349719; 6367470; 6543442; 6584971; 6601581; 4263907; 5709202; 5823179; 6192876; 6644304; 5549102; 6083922; 6161536; 6264922; 6557549; и 6612303, полное содержание их всех включено сюда в качестве ссылки. Примеры коммерческих распылителей, которые можно применять с фторхинолоновыми противомикробными веществами, описанными здесь, включают Respirgard II®, Aeroneb®, Aeroneb® Pro, и Aeroneb® Go, производимые Aerogen; AERx® и AERx EssenceTM, производимые Aradigm; Porta-Neb®, Freeway FreedomTM, Sidestream, Ventstream и I-neb, производимые Respironics, Inc.; и PARI LC-Plus®, PARI LC-Star®, и e-Flow7m, производимые PARI, GmbH. В качестве дополнительного неограничивающего примера патент США номер 6196219, полное содержание которого включено сюда в качестве ссылки.For aqueous and other non-pressurized fluid systems, there are many nebulizers (including small volume nebulizers) for converting the preparations into aerosol. Compressor sprays use jet technology and apply compressed air to produce liquid aerosol. Such devices can be obtained, for example, from Healthdyne Technologies, Inc .; Invacare, Inc .; Mountain Medical Equipment, Inc .; Pari Respiratory, Inc .; Mada Medical, Inc .; Puritan-Bennet; Schuco, Inc., DeVilbiss Health Care, Inc .; and Hospitak, Inc. Ultrasonic nebulizers are based on the use of mechanical energy in the form of a vibration of a piezoelectric crystal to produce respirable liquid droplets and can be obtained, for example, from Omron Heathcare, Inc. and DeVilbiss Health Care, Inc. Vibrating cell nebulizers are based on the use of either piezoelectric or mechanical pulses to produce respirable liquid droplets. Other examples of nebulizers for use with the fluoroquinolone antimicrobial agents described herein are described in US Pat. Nos. 4,268,460; 4,253,468; 4,046,146; 3,826,255; 4,649,911; 4,510,929; 4,624,251; 5,164,740; 5,586,550; 5758637; 6644304; 6,338,443; 5,906,202; 5,934,272; 5,960,792; 5,971,951; 6,070,575; 6192876; 6,230,706; 6349719; 6,367,470; 6,534,442; 6,584,971; 6,601,581; 4,263,907; 5,709,202; 5,823,179; 6192876; 6644304; 5,549,102; 6083922; 6161536; 6,264,922; 6,557,549; and 6612303, the full contents of all of which are incorporated herein by reference. Examples of commercial nebulizers that can be used with the fluoroquinolone antimicrobial agents described herein include Respirgard II®, Aeroneb®, Aeroneb® Pro, and Aeroneb® Go manufactured by Aerogen; AERx® and AERx Essence TM, manufactured Aradigm; Porta-Neb®, Freeway Freedom TM, Sidestream, Ventstream and I-neb, manufactured by Respironics, Inc .; and PARI LC-Plus®, PARI LC-Star®, and e-Flow 7m , manufactured by PARI, GmbH. As a further non-limiting example, US Pat. No. 6,196,219, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

В некоторых вариантах осуществления раствор лекарственного средства получают до того, как пациент применяет распылитель. В других вариантах осуществления лекарственное средство хранят в распылителе в твердой форме. В данном случае раствор смешивают при активации распылителя, как описано в патенте США номер 6427682 и в PCT публикации номер WO 03/035030, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки. В данных распылителях твердое лекарственное средство, по желанию объединенное с наполнителями для получения твердой композиции, хранят в отдельном от жидкого растворителя отсеке.In some embodiments, a drug solution is prepared before the patient uses a nebulizer. In other embodiments, the implementation of the drug is stored in a nebulizer in solid form. In this case, the solution is mixed upon activation of the nebulizer, as described in US Pat. No. 6,427,682 and PCT Publication Number WO 03/035030, the entire contents of which are incorporated herein by reference. In these nebulizers, the solid drug, optionally combined with excipients to form a solid composition, is stored in a separate compartment from the liquid solvent.

Жидкий растворитель способен растворять твердую композицию для образования жидкой композиции, которую можно превращать в аэрозоль и ингалировать. Подобная способность, среди прочих факторов, зависит от выбранного количества и, потенциально, от композиции жидкости. Для легкости обращения и воспроизводимости дозирования стерильная водная жидкость может быть способна растворять твердую композицию в течение короткого периода времени, возможно, при слабом встряхивании. В некоторых вариантах осуществления конечная жидкость готова к употреблению спустя не более чем примерно 30 секунд. В некоторых случаях твердая композиция растворяется в течение примерно 20 секунд и, преимущественно, в течение примерно 10 секунд. Как используют здесь, термины «растворять(ли)», «растворение» и «разведение» относятся к разобщению твердой композиции и высвобождению, то есть растворению активного соединения. В результате растворения твердой композиции жидким растворителем образуется жидкая композиция, которая содержит активное соединение в растворенном состоянии. Как используют здесь, активное соединение находится в растворенном состоянии, когда, по меньшей мере, примерно 90 % вес. являются растворенными, и более предпочтительно когда, по меньшей мере, примерно 95 % вес. являются растворенными.The liquid solvent is capable of dissolving the solid composition to form a liquid composition that can be aerosolized and inhaled. This ability, among other factors, depends on the amount selected and, potentially, on the composition of the liquid. For ease of handling and dosing reproducibility, a sterile aqueous liquid may be able to dissolve the solid composition in a short period of time, possibly with gentle shaking. In some embodiments, the final liquid is ready for use after no more than about 30 seconds. In some cases, the solid composition dissolves within about 20 seconds, and preferably within about 10 seconds. As used here, the terms "dissolve (s)", "dissolution" and "dilution" refer to the dissociation of the solid composition and the release, that is, the dissolution of the active compound. By dissolving the solid composition with a liquid solvent, a liquid composition is formed which contains the active compound in a dissolved state. As used here, the active compound is in a dissolved state when at least about 90% by weight. are dissolved, and more preferably when at least about 95% by weight. are dissolved.

Что касается базовой конструкции распылителя с раздельными отсеками, она, главным образом, зависит от особенностей применения, будет ли более удобно размещать жидкий раствор и твердую композицию в отдельных камерах одного и того же контейнера или внутренней упаковки, или их следует поставлять в отдельных контейнерах. В случае использования отдельных контейнеров, их поставляют как комплект внутри одной и той же внешней упаковки. Использование отдельных контейнеров особенно предпочтительно в случае распылителей, содержащих две или больше доз активного соединения. Не существует ограничений по общему количеству контейнеров, поставляемых в многодозовом комплекте. В одном варианте осуществления твердую композицию поставляют как стандартные дозы внутри множественных контейнеров или внутри множественных камер контейнера, тогда как жидкий растворитель поставляют внутри одной камеры или контейнера. В данном случае в предпочтительном дизайне поставляют жидкость в дозиметре-распылителе, который может состоять из стеклянного или пластикового флакона, закрытого распыляющим устройством, таким как механический пульверизатор для отмеривания жидкости. Например, одно срабатывание пульверизаторного механизма может распылять точное количество жидкости для растворения одной стандартной дозы твердой композиции.As for the basic design of the atomizer with separate compartments, it mainly depends on the application, whether it will be more convenient to place the liquid solution and solid composition in separate chambers of the same container or inner packaging, or whether they should be delivered in separate containers. In the case of using separate containers, they are delivered as a set inside the same outer packaging. The use of separate containers is particularly preferred in the case of nebulizers containing two or more doses of the active compound. There are no restrictions on the total number of containers delivered in a multi-dose kit. In one embodiment, the solid composition is delivered as unit doses within multiple containers or within multiple chambers of a container, while a liquid solvent is delivered within a single chamber or container. In this case, in a preferred design, the liquid is delivered in a spray dosimeter, which may consist of a glass or plastic bottle closed with a spray device, such as a mechanical atomizer for measuring liquid. For example, a single trigger of a spray mechanism can spray an exact amount of liquid to dissolve one unit dose of a solid composition.

В другом варианте осуществления для многодозовых распылителей с раздельными отсеками как твердая композиция, так и жидкий растворитель поставляют как сопряженные стандартные дозы внутри множественных контейнеров или внутри множественных камер контейнера. Например, можно использовать двухкамерные контейнеры для хранения одной единицы твердой композиции в одной из камер и одной единицы жидкости в другой. Как используют здесь, одна единица обозначает количество лекарственного средства, присутствующее в твердой композиции, что представляет собой одну стандартную дозу. Подобные двухкамерные контейнеры можно, однако, также использовать преимущественно для распылителей, содержащих только одну единственную дозу лекарственного средства.In another embodiment, for multi-dose nebulizers with separate compartments, both the solid composition and the liquid solvent deliver both conjugate unit doses within multiple containers or within multiple container chambers. For example, you can use two-chamber containers to store one unit of solid composition in one of the chambers and one unit of liquid in another. As used here, one unit denotes the amount of drug present in the solid composition, which is one unit dose. Such two-chamber containers can, however, also be used predominantly for nebulizers containing only one single dose of the drug.

В одном варианте осуществления для распылителей с раздельными отсеками используют блистерную упаковку с двумя блистерами, где блистеры представляют собой комеры для содержания твердой композиции и жидкого растворителя в сопряженных количествах для получения единицы дозы конечной жидкой композиции. Как используют здесь, блистерная упаковка представляет собой образованную при помощи температуры или давления внутреннюю порционную упаковку, наиболее вероятно состоящую из полимерного упаковочного материала, который по выбору включает металлическую фольгу, такую как алюминиевую. Блистерной упаковке может быть придана такая форма, чтобы способствовать легкому распылению содержимого. Например, одна сторона упаковки может быть заужена или иметь зауженную часть или участок, через который содержимое распыляется в другой сосуд при открывании блистерной упаковки с зауженного конца. Зауженный конец может представлять собой наконечник.In one embodiment, for dual-compartment nebulizers, a blister pack with two blisters is used, where the blisters are comers for containing the solid composition and the liquid solvent in conjugate amounts to produce a unit dose of the final liquid composition. As used herein, a blister pack is an internal unit pack formed by temperature or pressure, most likely consisting of a polymer packaging material, which optionally includes a metal foil, such as aluminum. The blister pack may be shaped to facilitate easy atomization of the contents. For example, one side of the package may be narrowed or have a narrowed part or portion through which the contents are sprayed into another vessel when the blister pack is opened from the narrowed end. The tapered end may be a tip.

В некоторых вариантах осуществления две камеры блистерной упаковки связывает канал, который приспособлен для того, чтобы направлять жидкость из блистера, содержащего жидкий растворитель, к блистеру, содержащему твердую композицию. При хранении канал герметично закрыт перегородкой. В данном смысле перегородка представляет собой любую структуру, которая предохраняет жидкий растворитель от контакта с твердой композицией. Перегородка предпочтительно является разрушаемой или удаляемой; разрушение или удаление перегородки при применении распылителя позволит жидкому растворителю проникнуть в другую камеру и растворить твердую композицию. Процесс растворения можно улучшить, встряхивая блистерную упаковку. Таким образом, получают конечную жидкую композицию для ингаляции, при этом жидкость присутствует в одной или обеих камерах упаковки, соединенных каналом, в зависимости от того, как держать упаковку.In some embodiments, two blister pack chambers are connected by a channel that is adapted to direct fluid from a blister containing a liquid solvent to a blister containing a solid composition. During storage, the channel is hermetically sealed by a partition. In this sense, a septum is any structure that protects a liquid solvent from contact with a solid composition. The partition is preferably destructible or removable; destruction or removal of the septum when using a spray will allow the liquid solvent to penetrate into another chamber and dissolve the solid composition. The dissolution process can be improved by shaking the blister pack. Thus, the final liquid composition for inhalation is obtained, with the liquid present in one or both of the packaging chambers connected by a channel, depending on how the package is held.

По следующему варианту осуществления одна из камер, предпочтительно та, которая ближе к зауженной части блистерной упаковки, сообщается со вторым каналом, канал тянется от камеры до отдаленной точки зауженной части. В процессе хранения второй канал не сообщается с внешней стороной упаковки, но закрыт воздухонепроницаемым образом. По желанию, отдаленный конец второго канала закрывают разрушаемым или удаляемым колпачком или заглушкой, который может, например, представлять собой отворачивающийся колпачок, отламывающийся колпачок или отрезаемый колпачок.According to a further embodiment, one of the chambers, preferably one that is closer to the narrowed part of the blister pack, is in communication with the second channel, the channel stretches from the camera to a distant point of the narrowed part. During storage, the second channel does not communicate with the outside of the package, but is closed in an airtight manner. Optionally, the distal end of the second channel is closed with a destructible or removable cap or plug, which may, for example, be a screw cap, a breakable cap or a cut off cap.

В одном варианте осуществления используют флакон или контейнер, имеющий два отсека, где отсек представляет собой камеры для содержания твердой композиции и жидкого растворителя в сопряженных количествах для получения стандартной дозы конечной жидкой композиции. Жидкую композицию и второй жидкий растворитель можно содержать в сопряженных количествах для получения стандартной дозы конечной жидкой композиции (в качестве неограничивающего примера, в случаях, когда два растворимых наполнителя или фторхинолон и наполнитель нестабильны при хранении, хотя предназначены для одной смеси для введения.In one embodiment, a vial or container having two compartments is used, wherein the compartment is chambers for containing the solid composition and the liquid solvent in conjugate amounts to produce a unit dose of the final liquid composition. The liquid composition and the second liquid solvent can be contained in conjugate amounts to produce a unit dose of the final liquid composition (as a non-limiting example, in cases where two soluble excipients or fluoroquinolone and excipient are unstable during storage, although they are intended for a single administration mixture.

В некоторых вариантах осуществления два отсека физически разделены, но с жидкостным контактом, таким, что в этом случае флакон или контейнер соединены каналом или разрушаемой перегородкой, канал или разрушаемая перегородка приспособлены для направления жидкости между двумя отсеками, что обеспечивает смешивание перед введением. Во время хранения канал закрыт перегородкой или неповрежденным разрушаемым барьером. В данном смысле перегородка представляет собой любую структуру, которая предохраняет от смешивания содержимого двух отсеков. Перегородка предпочтительно является разрушаемой или удаляемой; разрушение или удаление перегородки при применении распылителя позволит жидкому растворителю проникнуть в другую камеру и растворить твердую композицию или в случае двух жидкостей допустит смешивание. Процесс растворения или смешивания можно улучшить, встряхивая контейнер. Таким образом, получают конечную жидкую композицию для ингаляции, при этом жидкость присутствует в одной или обеих камерах упаковки, соединенных каналом или разрушаемым барьером, в зависимости от того, как держать упаковку.In some embodiments, the two compartments are physically separated, but with a fluid contact such that in this case the vial or container is connected by a channel or a destructible partition, the channel or destructible partition is adapted to direct fluid between the two compartments, which allows mixing prior to administration. During storage, the canal is closed by a partition or intact destructible barrier. In this sense, a partition is any structure that prevents the contents of the two compartments from mixing. The partition is preferably destructible or removable; destruction or removal of the septum when using a spray will allow the liquid solvent to penetrate into the other chamber and dissolve the solid composition or, in the case of two liquids, allow mixing. The dissolution or mixing process can be improved by shaking the container. In this way, a final liquid composition for inhalation is obtained, wherein the liquid is present in one or both of the packaging chambers connected by a channel or a breakable barrier, depending on how the package is held.

Твердую композицию саму можно поставлять в различных типах лекарственных форм, в зависимости от физико-химических свойств лекарственного средства, желаемой скорости растворения, соображений цены и других критериев. В одном из вариантов осуществления твердая композиция представляет собой отдельную единицу. Это подразумевает, что одна стандартная доза лекарственного средства выполнена в виде единичной физически оформленной твердой формы или изделия. Другими словами, твердая композиция представляет собой одно целое, в противоположность множественной форме стандартной дозы, в которой дозы разобщены.The solid composition itself can be supplied in various types of dosage forms, depending on the physicochemical properties of the drug, the desired dissolution rate, price considerations, and other criteria. In one embodiment, the solid composition is a single unit. This implies that one standard dose of the drug is made in the form of a single physically formed solid form or product. In other words, the solid composition is one, as opposed to the plural form of a unit dose in which the doses are separated.

Примеры отдельных единиц, которые можно использовать как лекарственные формы для твердой композиции, включают таблетки, такие как спрессованные таблетки, единицы в виде пленки, единицы в виде фольги, капсулы, лиофилизованные матричные единицы и тому подобное. В предпочтительном варианте осуществления твердая композиция представляет собой сильнопористую лиофилизованную форму. Такие лиофилизаты, иногда также называемые капсулами или лиофилизованными таблетками, особенно подходят для их быстрой дезинтеграции, что также делает возможным быстрое растворение активного соединения.Examples of individual units that can be used as dosage forms for a solid composition include tablets such as compressed tablets, film units, foil units, capsules, lyophilized matrix units, and the like. In a preferred embodiment, the solid composition is a highly porous lyophilized form. Such lyophilisates, sometimes also called capsules or lyophilized tablets, are particularly suitable for their rapid disintegration, which also makes possible the rapid dissolution of the active compound.

С другой стороны, для некоторых применений твердую композицию можно также получать в виде множественной формы стандартных доз, как определено выше. Примерами множественных форм являются порошки, гранулы, микрочастицы, драже, гранулы, лиофилизованные порошки и тому подобное. В одном варианте осуществления твердая композиция представляет собой лиофилизованный порошок. Подобная дисперсная лиофилизованная система содержит множество частиц порошка, и вследствие процесса лиофилизации, применяемого при получении порошка, каждая частица обладает нерегулярной пористой микроструктурой, благодаря которой порошок способен абсорбировать воду очень быстро, что приводит к быстрому растворению.On the other hand, for some applications, the solid composition can also be obtained in the form of a multiple form of unit doses, as defined above. Examples of multiple forms are powders, granules, microparticles, dragees, granules, lyophilized powders and the like. In one embodiment, the solid composition is a lyophilized powder. Such a dispersed lyophilized system contains many powder particles, and due to the lyophilization process used to obtain the powder, each particle has an irregular porous microstructure, due to which the powder is able to absorb water very quickly, which leads to rapid dissolution.

Другой тип мультикорпускулярной системы, которая также способна обеспечивать быстрое растворение лекарственного средства, представляют собой такие порошки, гранулы или драже из водорастворимых наполнителей, которые покрыты лекарственным средством, так что лекарственное средство расположено на поверхности отдельных частиц. В данном типе системы, водорастворимый низкомолекулярный намолнитель применим для получения ядер подобных покрытых частиц, которые впоследствии могут быть покрыты покрывающей композицией, содержащей лекарственное средство и, предпочтительно, один или больше дополнительных наполнителей, таких как связывающее вещество, порообразователь, сахарид, спирт из сахара, пленкообразующий полимер, смягчитель или другие наполнители, применяемые в фармацевтических покрывающих композициях.Another type of multicuspid system, which is also capable of providing rapid dissolution of the drug, are such powders, granules or dragees of water-soluble excipients that are coated with the drug, so that the drug is located on the surface of individual particles. In this type of system, a water-soluble low molecular weight filler is useful for producing kernels of similar coated particles that can subsequently be coated with a coating composition containing a drug and, preferably, one or more additional excipients, such as a binder, blowing agent, saccharide, sugar alcohol, a film-forming polymer, emollient or other excipients used in pharmaceutical coating compositions.

В другом варианте осуществления твердая композиция представляет собой покрывающий слой, который покрывает множественные единицы, полученные из нерастворимого материала. Примеры нерастворимых единиц включают гранулы, полученные из стекла, полимеров, металлов и минеральных солей. Опять-таки желаемым эффектом является главным образом быстрая дезинтеграция покрывающего слоя и быстрое растворение лекарственного средства, что достигают получением твердой композиции в физической форме, которая обладает особенно высоким отношением поверхности к объему. Обычно покрывающая композиция будет, в дополнение к лекарственному средству и водорастворимому низкомолекулярному наполнителю, содержать один или больше наполнителей, таких как те, что упомянуты выше для покрытия растворимых частиц, или любой другой наполнитель, известный для применения в фармацевтических покрывающих композициях.In another embodiment, the solid composition is a coating layer that covers multiple units derived from insoluble material. Examples of insoluble units include granules derived from glass, polymers, metals and mineral salts. Again, the desired effect is mainly the rapid disintegration of the coating layer and the rapid dissolution of the drug, which is achieved by obtaining a solid composition in physical form, which has a particularly high surface to volume ratio. Typically, the coating composition will, in addition to the drug and water-soluble low molecular weight excipient, contain one or more excipients, such as those mentioned above for the coating of soluble particles, or any other excipient known for use in pharmaceutical coating compositions.

Чтобы достичь желаемых эффектов, может быть полезным включать более одного водорастворимого низкомолекулярного наполнителя в твердую композицию. Например, один наполнитель можно выбирать из-за его способности быть носителем и растворителем лекарственного средства, тогда как другой наполнитель можно выбирать для подведения pH. Если конечная жидкая композиция должна быть забуференной, можно выбрать два наполнителя, которые вместе образуют буферную систему.To achieve the desired effects, it may be useful to include more than one water soluble low molecular weight filler in the solid composition. For example, one excipient can be selected because of its ability to be a carrier and solvent of a drug, while another excipient can be selected to adjust pH. If the final liquid composition is to be buffered, two excipients can be selected that together form a buffer system.

В одном варианте осуществления жидкость, которая будет использована в распылителе с раздельными отсеками, представляет собой водную жидкость, которую здесь определяют как жидкость, основным компонентом которой является вода. Жидкость не обязательно состоит только из воды; однако в одном варианте осуществления она представляет собой очищенную воду. В другом варианте осуществления жидкость содержит другие компоненты или вещества, предпочтительно другие жидкие компоненты, но возможно также растворенные твердые вещества. Жидкие компоненты, отличные от воды, которые можно применять, включают пропиленгликоль, глицерин и полиэтиленгликоль. Одной из причин включать растворенное твердое соединение является та, что присутствие подобного соединения желательно в конечной жидкой композиции, но оно несовместимо с твердой композицией или с ее компонентом, таким как активный ингредиент.In one embodiment, the liquid to be used in a split-chamber atomizer is an aqueous liquid, which is defined herein as a liquid whose main component is water. A fluid does not necessarily consist only of water; however, in one embodiment, it is purified water. In another embodiment, the liquid contains other components or substances, preferably other liquid components, but possibly also dissolved solids. Liquid components other than water that can be used include propylene glycol, glycerin and polyethylene glycol. One reason to include a dissolved solid compound is that the presence of such a compound is desirable in the final liquid composition, but is incompatible with the solid composition or its component, such as the active ingredient.

Другой желательной характеристикой для жидкого растворителя является его стерильность. Водная жидкость может подвергаться риску значительного микробиологического загрязнения и пророста, если не будут приняты меры обеспечения стерильности. Чтобы обеспечить существенную стерильность жидкости, можно ввести в состав эффективное количество приемлемого противомикробного вещества или консерванта, или жидкость можно стерилизовать предварительно и герметично закрывать ее воздухонепроницаемой перегородкой. В одном варианте осуществления жидкость представляет собой стерилизованную жидкость без консервантов и ее поставляют в соответствующем воздухонепроницаемом контейнере. Однако по другому варианту осуществления, в котором распылитель содержит множественные дозы активного соединения, жидкость можно поставлять в многодозовом контейнере, таком как дозатор-распылитель, и может потребоваться консервант для предотвращения микробного загрязнения после первого применения.Another desirable characteristic for a liquid solvent is its sterility. Aqueous liquid may be at risk of significant microbiological contamination and seedlings if measures are not taken to ensure sterility. To ensure substantial sterility of the liquid, an effective amount of an acceptable antimicrobial substance or preservative can be added to the composition, or the liquid can be sterilized previously and hermetically sealed with an airtight partition. In one embodiment, the liquid is a sterilized liquid without preservatives and is delivered in an appropriate airtight container. However, in another embodiment, wherein the nebulizer contains multiple doses of the active compound, the liquid may be delivered in a multi-dose container, such as a nebulizer, and a preservative may be required to prevent microbial contamination after first use.

Ингалятор-дозатор (MDI)Inhaler Dispenser (MDI)

Ингалятор, приводимый в действие пропеллентом (pMDI) высвобождает отмеренную дозу лекарственного средства при каждом срабатывании. Лекарственное средство получено в виде суспензии или раствора лекарственного вещества в подходящем пропелленте, таком как галогенированный углеводород. pMDIs описаны, например, в Newman, S. P., Aerosols and the Lung, Clarke et al., eds., pp. 197-224 (Butterworths, London, England, 1984).Propellant-activated inhaler (pMDI) releases a metered dose of the drug with each actuation. The drug is obtained in the form of a suspension or solution of the drug in a suitable propellant, such as a halogenated hydrocarbon. pMDIs are described, for example, in Newman, S. P., Aerosols and the Lung, Clarke et al., eds., pp. 197-224 (Butterworths, London, England, 1984).

В некоторых вариантах осуществления размер частиц лекарственного вещества в MDI можно выбирать оптимально. В некоторых вариантах осуществления частицы активного ингредиента обладают диаметром меньшим, чем примерно 50 микрон. В некоторых вариантах осуществления частицы обладают диаметром меньшим, чем примерно 10 микрон. В некоторых вариантах осуществления частицы обладают диаметром от примерно 1 микрона до примерно 5 микрон. В некоторых вариантах осуществления частицы обладают диаметром меньшим, чем примерно 1 микрон. В одном предпочтительном варианте осуществления частицы обладают диаметром от примерно 2 микрон до примерно 5 микрон.In some embodiments, the particle size of the drug in MDI can be optimally selected. In some embodiments, the implementation of the particles of the active ingredient have a diameter of less than about 50 microns. In some embodiments, the particles have a diameter of less than about 10 microns. In some embodiments, the particles have a diameter of from about 1 micron to about 5 microns. In some embodiments, the particles have a diameter of less than about 1 micron. In one preferred embodiment, the particles have a diameter of from about 2 microns to about 5 microns.

Пропелленты для применения с MDI могут являться любыми пропеллентами, известными в данной области. Примеры пропеллентов включают хлорфторуглероды (CFC), такие как дихлордифторметан, трихлорфторметан и дихлортетрафторэтан; гидрофторалканы (HFA); и двуокись углерода. Может быть предпочтительным применение HFA вместо CFC из-за озабоченности состоянием окружающей среды, связанной с применением CFC. Примеры медицинских аэрозольных препаратов, содержащих HFA, представлены в патентах США за номерами 6585958; 2868691 и 3014844, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки. В некоторых вариантах осуществления со-растворитель смешивают с пропеллентом для облегчения растворения или суспендирования лекарственного вещества.The propellants for use with MDI may be any propellants known in the art. Examples of propellants include chlorofluorocarbons (CFC) such as dichlorodifluoromethane, trichlorofluoromethane and dichlorotetrafluoroethane; hydrofluoroalkanes (HFA); and carbon dioxide. It may be preferable to use HFA instead of CFC due to environmental concerns regarding the use of CFC. Examples of medical aerosol formulations containing HFA are presented in US Pat. Nos. 6,585,958; 2868691 and 3014844, the full contents of which are incorporated herein by reference. In some embodiments, the co-solvent is mixed with a propellant to facilitate dissolution or suspension of the drug substance.

В некоторых вариантах осуществления пропеллент и активный ингредиент находятся в раздельных контейнерах так, как описано в патенте США номер 4534345, полное содержание которого включено сюда в качестве ссылки.In some embodiments, the propellant and the active ingredient are in separate containers as described in US Pat. No. 4,534,345, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

В некоторых вариантах осуществления MDI, применяемый здесь, пациент активирует, нажимая на рычаг, кнопку или другой активатор. В других вариантах осуществления высвобождение аэрозоля активируют дыханием, так что после начального взведения устройства аэрозоль активного соединения высвобождается, как только пациент начинает вдыхать, так как описано в патентах США за номерами 6672304; 5404871; 5347998; 5284133; 5217004; 5119806; 5060643; 4664107; 4648393; 3789843; 3732864; 3636949; 3598294; 3565070; 3456646; 3456645; и 3456644, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки. Такая система способствует попаданию большего количества активного соединения в легкие пациента. Другой механизм, помогающий пациенту получить соответствующую дозу с активным ингредиентом, может включать клапанный механизм, который позволяет пациенту вдыхать лекарственное средство более, чем за один вдох, так как описано в патентах США за номерами 4470412 и 5385140, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки.In some embodiments, the MDI used herein, the patient activates by pressing a lever, button, or other activator. In other embodiments, aerosol release is activated by respiration, so that after the initial cocking of the device, the aerosol of the active compound is released as soon as the patient begins to inhale, as described in US Pat. Nos. 6672304; 5,404,871; 5,347,998; 5,284,133; 5,217,004; 5,119,806; 5,060,643; 4,664,107; 4,648,393; 3,789,843; 3,732,864; 3,636,949; 3,598,294; 3,565,070; 3,456,646; 3,456,645; and 3,456,644, the entire contents of which are incorporated herein by reference. Such a system helps to get more active compound into the lungs of the patient. Another mechanism that helps the patient to get the appropriate dose with the active ingredient may include a valve mechanism that allows the patient to inhale the drug in more than one breath, as described in US patents Nos. 4,470,412 and 5,385,140, the entire contents of which are incorporated herein by reference .

Дополнительные примеры MDI, известные в данной области и подходящие для применения здесь, включают патенты США за номерами 6435177; 6585958; 5642730; 6223746; 4955371; 5404871; 5364838; и 6523536, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки.Additional examples of MDIs known in the art and suitable for use herein include US Pat. Nos. 6,435,177; 6,585,958; 5,642,730; 6,223,746; 4,955,371; 5,404,871; 5,364,838; and 6,523,536, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

Порошковый ингалятор (DPI)Powder Inhaler (DPI)

Существует две основных конструкции порошковых ингаляторов. Одна конструкция представляет собой отмеряющее устройство, в котором резервуар для лекарственного средства помещают внутрь устройства и пациент добавляет дозу лекарственного средства в камеру ингалятора. Вторая представляет собой заводское отмеряющее устройство, в котором каждая отдельная доза изготовлена в отдельном контейнере. Для обеих систем важно, чтобы препарат был получен в виде мелких частиц с массовыми средними диаметрами от примерно 1 до примерно 5 мкм, и обычно препарат составляют вместе с более крупными частицами наполнителя (обычно частицы лактозы с диаметром 100 мкм). Порошок лекарственного средства помещают в камеру ингалятора (либо отмеряя в устройство, либо вскрывая заводскую упаковку дозы) и вдыхаемый пациентом поток воздуха ускоряет выход порошка из устройства в ротовую полость. Особенности неламинарного потока по пути следования порошка вызывают распад агрегатов наполнитель-лекарственное средство, и масса более крупных частиц наполнителя способствует их оседанию на задней стенке горла, тогда как более мелкие частицы лекарственного средства откладываются глубоко в легких.There are two main designs of powder inhalers. One design is a metering device in which a drug reservoir is placed inside the device and the patient adds a dose of the drug to the inhaler chamber. The second is a factory metering device in which each individual dose is made in a separate container. For both systems, it is important that the preparation is obtained in the form of small particles with mass average diameters from about 1 to about 5 microns, and usually the preparation is made up with larger filler particles (usually lactose particles with a diameter of 100 microns). The powder of the drug is placed in the chamber of the inhaler (either by measuring into the device or by opening the factory packaging of the dose) and the air stream inhaled by the patient accelerates the exit of the powder from the device into the oral cavity. Features of the non-laminar flow along the powder pathway cause the disintegration of the filler-drug aggregates, and the mass of larger filler particles contributes to their sedimentation on the back of the throat, while smaller particles of the drug are deposited deep in the lungs.

Как и в случае с жидкостным распылением и MDI, размер частиц аэрозольного препарата фторхинолонового противомикробного вещества можно оптимизировать. Если размер частиц больше, чем примерно 5 мкм MMAD, тогда частицы откладываются в верхних дыхательных путях. Если размер частицы аэрозоля меньше, чем примерно 1 мкм, тогда она достигает альвеол и может поступать в кровеносную систему.As with liquid spray and MDI, the particle size of the fluoroquinolone antimicrobial aerosol preparation can be optimized. If the particle size is larger than about 5 μm MMAD, then the particles are deposited in the upper respiratory tract. If the particle size of the aerosol is less than about 1 μm, then it reaches the alveoli and can enter the circulatory system.

В качестве неограничивающего примера в порошковых ингаляторах фторхинолоновые противомикробные вещества, описанные здесь, получают в дозах для доставки от примерно 7 до примерно 700 мг в дозируемом растворе объемом от примерно 1 до примерно 5 мл, предпочтительно от примерно 14 до примерно 350 мг в от примерно 1 до примерно 5 мл, и наиболее предпочтительно от примерно 28 до примерно 280 мг в от примерно 1 до примерно 5 мл с полученным размером частиц MMAD от примерно 2 до примерно 5 мкм.By way of non-limiting example, in powder inhalers, the fluoroquinolone antimicrobial agents described herein are prepared in dosages for delivery of from about 7 to about 700 mg in a dosing solution of from about 1 to about 5 ml, preferably from about 14 to about 350 mg, from about 1 up to about 5 ml, and most preferably from about 28 to about 280 mg, from about 1 to about 5 ml, with a resulting MMAD particle size of from about 2 to about 5 microns.

В некоторых вариантах осуществления порошковый ингалятор (DPI) применяют для распыления фторхинолоновых противомикробных веществ, описанных здесь. DPI содержат лекарственное вещество в форме мелких сухих частиц. Обычно при вдыхании пациентом сухие частицы образуют аэрозольное облако, которое поступает в легкие пациента. Мелкие сухие частицы лекарственного средства можно получать любым способом, известным в данной области. Некоторые хорошо известные методы включают применение струйной мельницы или другого измельчающего оборудования, осаждение из насыщенных или перенасыщенных растворов, сушку распылением, микронизацию в момент образования (Hovione) или способы надкритических жидкостей. Обычные порошковые препараты включают получение сферических гранул или клеевых смесей. В клеевых смесях частицы лекарственного средства прикрепляют к более крупным частицам носителя, такого как моногидрат лактозы, обладающим размерами от примерно 50 до примерно 100 микрон в диаметре. Более крупный размер частиц увеличивает аэродинамическую силу на агломератах носитель/лекарственное средство для усовершенствования получения аэрозоля. Вихревые и/или механические устройства разрушают агломераты на составные части. Более мелкие частицы лекарственного средства затем поступают в легкие, тогда как более крупные частицы носителя откладываются во рту или в горле. Некоторые примеры адгезивных смесей описаны в патенте США номер 5478578 и PCT публикациях за номерами WO 95/11666, WO 87/05213, WO 96/23485, и WO 97/03649, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки. Вместе с лекарственным веществом можно также включать дополнительные наполнители.In some embodiments, a powder inhaler (DPI) is used to spray the fluoroquinolone antimicrobial agents described herein. DPIs contain a drug substance in the form of fine dry particles. Typically, when inhaled by a patient, dry particles form an aerosol cloud that enters the patient's lungs. Fine dry particles of the drug can be obtained by any method known in this field. Some well-known methods include the use of a jet mill or other grinding equipment, precipitation from saturated or oversaturated solutions, spray drying, micronization at the time of formation (Hovione), or supercritical fluid methods. Conventional powder preparations include the preparation of spherical granules or adhesive mixtures. In adhesive mixtures, drug particles are attached to larger carrier particles, such as lactose monohydrate, having a size of from about 50 to about 100 microns in diameter. Larger particle sizes increase aerodynamic force on carrier / drug agglomerates to improve aerosol production. Vortex and / or mechanical devices destroy agglomerates into their constituent parts. Smaller particles of the drug then enter the lungs, while larger particles of the carrier are deposited in the mouth or throat. Some examples of adhesive mixtures are described in US Pat. No. 5,478,578 and PCT Publication Nos. WO 95/11666, WO 87/05213, WO 96/23485, and WO 97/03649, the entire contents of which are incorporated herein by reference. Along with the drug substance, additional excipients may also be included.

Существует три обычных типа DPIs, все их можно применять с фторхинолоновыми противомикробными веществами, описанными здесь. В однодозовом DPI капсулу, содержащую одну дозу сухого лекарственного вещества/наполнителей, помещают в ингалятор. При активации капсулу разрывают, что позволяет распылить сухой порошок и вдохнуть его, используя порошковый ингалятор. Чтобы распылить следующие дозы, старую капсулу нужно удалить и вставить дополнительную капсулу. Примеры однодозовых DPI описаны в патентах США за номерами 3807400; 3906950; 3991761; и 4013075, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки. В DPI для множественных стандартных доз предоставляют упаковку, содержащую отсеки для множества единичных доз. Например, упаковка может быть выполнена в виде блистерной упаковки, где каждый блистерный отсек содержит одну дозу. Каждую дозу можно распылять при разрыве блистерного отсека. Можно применять любой из множества способов расположения отсеков в упаковке. Например, общепринятыми являются вращающийся и полосковый способы расположения. Примеры DPI для множественных стандартных доз описаны в патентных заявках EPO, номера публикации 0211595A2, 0455463A1, и 0467172Al, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки. В мультидозовом DPI используют один резервуар для сухого порошка. Предусмотрены механизмы, которые отмеряют из резервуара отдельные дозы для переведения в аэрозоль и ингаляции, такие как описаны в патентах США за номерами 5829434; 5437270; 2587215; 5113855; 5840279; 4688218; 4667668; 5033463; 4805811 и PCT публикации номер WO 92/09322, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки.There are three common types of DPIs, all of which can be used with the fluoroquinolone antimicrobial agents described here. In a single dose DPI, a capsule containing one dose of dry drug substance / excipients is placed in an inhaler. When activated, the capsule is broken, which allows you to spray dry powder and inhale it using a powder inhaler. To spray the following doses, the old capsule must be removed and an additional capsule inserted. Examples of single dose DPIs are described in US Pat. Nos. 3807400; 3,906,950; 3991761; and 4013075, the entire contents of which are incorporated herein by reference. DPIs for multiple unit doses provide a package containing compartments for multiple unit doses. For example, the package may be in the form of a blister pack, where each blister compartment contains one dose. Each dose can be sprayed when the blister compartment ruptures. Any of a variety of ways to arrange compartments in a package can be used. For example, rotating and stripe arrangement methods are generally accepted. Examples of DPI for multiple unit doses are described in EPO patent applications, publication numbers 0211595A2, 0455463A1, and 0467172Al, the entire contents of which are incorporated herein by reference. Multi-dose DPIs use one dry powder tank. There are mechanisms that measure individual doses from a reservoir for aerosolization and inhalation, such as those described in US Pat. Nos. 5,829,434; 5,437,270; 2587215; 5,113,855; 5,840,279; 4,688,218; 4,667,668; 5,033,463; 4805811 and PCT Publication Number WO 92/09322, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

В некоторых вариантах осуществления можно применять дополнительно вспомогательную или иную, чем при вдыхании пациента, энергию для облегчения работы DPI. Например, для облегчения деагломерации порошка можно применять сжатый воздух, так как описано в патентах США за номерами 3906950; 5113855; 5388572; 6029662 и PCT публикациях за номерами WO 93/12831, WO 90/07351 и WO 99/62495, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки. Можно также применять импеллеры с электроприводом, так как описано в патентах США за номерами 3948264; 3971377; 4147166; 6006747 и PCT публикации номер WO 98/03217, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки. Другой механизм представляет собой прокалывающий поршень с электроприводом, так как описано в PCT публикации номер WO 90/13327, полное содержание которой включено сюда в качестве ссылки. В других DPI используют вибратор, так как описано в патентах США за номерами 5694920 и 6026809, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки. Наконец, можно применять систему скрепера, так как описано в PCT публикации номер WO 93/24165, полное содержание которой включено сюда в качестве ссылки.In some embodiments, the implementation can be applied additional auxiliary or other than by inhalation of the patient, energy to facilitate DPI. For example, compressed air can be used to facilitate powder deagglomeration, as described in US Pat. Nos. 3,906,950; 5,113,855; 5,388,572; 6029662 and PCT publications numbered WO 93/12831, WO 90/07351 and WO 99/62495, the entire contents of which are incorporated herein by reference. Electric impellers may also be used, as described in US Pat. Nos. 3,948,264; 3,971,377; 4,147,166; 6006747 and PCT Publication Number WO 98/03217, the entire contents of which are incorporated herein by reference. Another mechanism is a piercing piston with an electric drive, as described in PCT publication number WO 90/13327, the full contents of which are incorporated herein by reference. Other DPIs use a vibrator, as described in US Pat. Nos. 5,694,920 and 6,026,809, the entire contents of which are incorporated herein by reference. Finally, a scraper system can be used, as described in PCT publication number WO 93/24165, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

Дополнительные примеры DPI для применения здесь, описаны в патентах США за номерами 4811731; 5113855; 5840279; 3507277; 3669113; 3635219; 3991761; 4353365; 4889144, 4907538; 5829434; 6681768; 6561186; 5918594; 6003512; 5775320; 5740794 и 6626173, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки.Additional examples of DPI for use herein are described in US Pat. Nos. 4,811,731; 5,113,855; 5,840,279; 3507277; 3,669,113; 3,635,219; 3991761; 4,353,365; 4,889,144; 4,907,538; 5,829,434; 6681768; 6,561,186; 5,918,594; 6003512; 5,775,320; 5,740,794 and 6,626,173, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

В некоторых вариантах осуществления можно применять промежуточную прокладку или камеру с любым из ингаляторов, описанных здесь, для увеличения количества лекарственного вещества, которое абсорбирует пациент, так, как описано в патентах США за номерами 4470412; 4790305; 4926852; 5012803; 5040527; 5024467; 5816240; 5027806 и 6026807, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки. Например, промежуточная прокладка может увеличивать время от образования аэрозоля до момента, когда аэрозоль поступает в рот пациента. Такая задержка может улучшить синхронизацию между вдохом пациента и образованием аэрозоля. Можно включать маску для детей или других пациентов, которые имеют трудности с применением традиционных загубников, так, как описано в патентах США за номерами 4809692; 4832015; 5012804; 5427089; 5645049 и 5988160, полное содержание которых включено сюда в качестве ссылки.In some embodiments, an intermediate pad or chamber with any of the inhalers described herein can be used to increase the amount of drug that the patient absorbs, as described in US Pat. Nos. 4,470,412; 4,790,305; 4,926,852; 5012803; 5,040,527; 5,024,467; 5,816,240; 5027806 and 6026807, the full contents of which are incorporated herein by reference. For example, an intermediate pad may increase the time from aerosol formation to the moment the aerosol enters the patient’s mouth. Such a delay can improve synchronization between the patient's inspiration and aerosol formation. You can include a mask for children or other patients who have difficulty using traditional mouthpieces, as described in US Pat. Nos. 4,809,692; 4,832,015; 5012804; 5,427,089; 5645049 and 5988160, the full contents of which are incorporated herein by reference.

Порошковые ингаляторы (DPI), в которых происходит дезагрегация и превращение в аэрозоль сухих порошков, обычно зависят от выброса вдыхаемого воздуха, который проходит через прибор, доставляя дозу лекарственного средства. Такие устройства описаны, например, в патенте США номер 4807814, который посвящен пневматическому порошковому эжектору, который имеет стадию всасывания и стадию впрыскивания; SU 628930 (Резюме), описывающем портативный распылитель порошка, обладающий продольной воздуховодной трубкой; Fox et al., Powder and Bulk Engineering, pages 33-36 (март 1988), описывающем эжектор Вентури, обладающий продольной воздушной впускной трубкой выше по потоку от сужения Вентури; EP 347 779, описывающем портативный распылитель порошка, обладающий раскладной камерой расширения, и патент США номер 5785049, который посвящен порошковым устройствам доставки для лекарственных средств.Powder inhalers (DPIs), in which dry powders are disaggregated and aerosolized, usually depend on the release of inhaled air that passes through the device, delivering a dose of the drug. Such devices are described, for example, in US Pat. No. 4,807,814, which discloses a pneumatic powder ejector that has a suction step and an injection step; SU 628930 (Summary), describing a portable powder atomizer having a longitudinal air tube; Fox et al., Powder and Bulk Engineering, pages 33-36 (March 1988), describing a Venturi ejector having a longitudinal air inlet pipe upstream of a Venturi restriction; EP 347 779, which describes a portable powder nebulizer having a folding expansion chamber, and US Pat. No. 5,785,049, which deals with powder drug delivery devices.

Препараты растворов/дисперсных системSolution / Dispersed System Preparations

Один вариант осуществления относится к водным препаратам, содержащим растворимые или в форме наночастиц частицы лекарственного средства. Для водных аэрозольных препаратов лекарственное средство может присутствовать в концентрации от примерно 1 мг/мл вплоть до примерно 700 мг/мл. Такие препараты обеспечивают эффективную доставку к соответствующим зонам легких, причем более концентрированные аэрозольные препараты обладают дополнительным преимуществом, делая возможной доставку больших количеств лекарственного вещества в легкие за очень короткий период времени. В одном варианте осуществления препарат оптимизирован для получения хорошо переносимого препарата. Соотвественно, в одном варианте осуществления фторхинолоновые противомикробные вещества, описанные здесь, составлены так, чтобы обладать приятным вкусом, pH от примерно 5,5 до примерно 7, осмоляльность от примерно 200 до примерно 1250 мосмоль/кг, концентрацию проникающих ионов от примерно 30 до примерно 300 мМ.One embodiment relates to aqueous preparations containing soluble or nanoparticulate drug particles. For aqueous aerosol formulations, the drug may be present in a concentration of from about 1 mg / ml up to about 700 mg / ml. Such formulations provide efficient delivery to the corresponding areas of the lungs, with more concentrated aerosol formulations having the added benefit of making it possible to deliver large quantities of the drug to the lungs in a very short period of time. In one embodiment, the preparation is optimized to produce a well-tolerated preparation. Accordingly, in one embodiment, the fluoroquinolone antimicrobial agents described herein are formulated to have a palatable taste, pH from about 5.5 to about 7, osmolality from about 200 to about 1250 mosmol / kg, penetrating ion concentration from about 30 to about 300 mm.

В одном варианте осуществления раствор или растворитель, применяемые для получения аэрозольных препаратов, обладают диапазоном pH от примерно 4,5 до примерно 7,5, предпочтительно от примерно 5,5 до примерно 7,0. Данный диапазон pH улучшает переносимость. Если аэрозоль является либо кислым, либо щелочным, он может вызвать бронхоспазм и кашель. Хотя безопасный диапазон pH является относительным, и некоторые пациенты могут переносить слегка кислый аэрозоль, у других произойдет бронхоспазм. Любой аэрозоль с pH меньшим, чем примерно 4,5, обычно вызывает бронхоспазм. Аэрозоли с pH от примерно 4,5 до примерно 5,5 будут время от времени вызывать бронхоспазм. Любой аэрозоль с pH выше, чем примерно 7,5, может обладать низкой переносимостью, так как ткани тела обычно не способны забуферивать щелочные аэрозоли. Аэрозоли с контролируемым pH ниже, чем примерно 4,5, и выше, чем примерно 7,5, обычно приводят к раздражению в легких, сопровождающемуся тяжелым бронхоспастическим кашлем и воспалительными реакциями. По этим причинам, а также для того, чтобы избежать бронхоспазма, кашля или воспаления у пациентов, оптимальный pH для аэрозольного препарата определен на уровне от примерно pH 5,5 до примерно pH 7,0. Вследствие этого, в одном варианте осуществления у аэрозольных препаратов для применения, как описано здесь, доводят pH до уровня от примерно 4,5 до примерно 7,5 с предпочтительным диапазоном pH от примерно 5,5 до примерно 7,5. Наиболее предпочтительный диапазон pH представляет собой от примерно 5,5 до примерно 7,5.In one embodiment, the solution or solvent used to prepare the aerosol formulations has a pH range of from about 4.5 to about 7.5, preferably from about 5.5 to about 7.0. This pH range improves tolerance. If the aerosol is either acidic or alkaline, it can cause bronchospasm and cough. Although the safe pH range is relative, and some patients can tolerate a slightly acidic aerosol, others will experience bronchospasm. Any aerosol with a pH of less than about 4.5 usually causes bronchospasm. Aerosols with a pH of from about 4.5 to about 5.5 will occasionally cause bronchospasm. Any aerosol with a pH higher than about 7.5 may have low tolerance, as body tissues are usually not capable of buffering alkaline aerosols. Aerosols with a controlled pH lower than about 4.5, and higher than about 7.5, usually lead to lung irritation, accompanied by severe bronchospastic cough and inflammatory reactions. For these reasons, and also in order to avoid bronchospasm, coughing or inflammation in patients, the optimum pH for the aerosol preparation is determined to be from about pH 5.5 to about pH 7.0. Consequently, in one embodiment, the aerosol formulations for use as described herein are adjusted to a pH of from about 4.5 to about 7.5 with a preferred pH range of from about 5.5 to about 7.5. The most preferred pH range is from about 5.5 to about 7.5.

В качестве неограничивающего примера, композиции могут также включать буфер или pH-доводящее вещество, обычно соль, полученную из органической кислоты или основания. Примеры буферов включают соли органических кислот лимонной кислоты, аскорбиновой кислоты, глюконовой кислоты, угольной кислоты, винной кислоты, янтарной кислоты, уксусной кислоты или фталевой кислоты, Трис, трометамин, гидрохлорид или фосфатные буферы.By way of non-limiting example, the compositions may also include a buffer or pH-adjusting substance, usually a salt derived from an organic acid or base. Examples of buffers include salts of organic acids of citric acid, ascorbic acid, gluconic acid, carbonic acid, tartaric acid, succinic acid, acetic acid or phthalic acid, Tris, tromethamine, hydrochloride or phosphate buffers.

Многие пациенты обладают повышенной чувствительностью к различным химическим вкусам, включая ощущения горечи, солености, сладости, металлический привкус. Для получения хорошо переносимых лекарственных продуктов, в качестве неограничивающего примера, вкус можно исправить добавлением улучшающих вкус наполнителей, доведением осмоляльности или с помощью подсластителей.Many patients are hypersensitive to various chemical tastes, including sensations of bitterness, salinity, sweets, metallic taste. To obtain well-tolerated drug products, as a non-limiting example, the taste can be corrected by adding taste-enhancing fillers, by adjusting osmolality, or by using sweeteners.

Многие пациенты обладают повышенной чувствительностью к различным химическим веществам и у них часто случаются приступы бронхоспастического, астматического и других видов кашля. Их дыхательные пути особенно чувствительны к гипотоническим или гипертоническим и кислым или щелочным условиям, а также к присутствию любого проникающего иона, такого как хлорид. Любое нарушение равновесия данных условий или присутствие хлорида выше определенныого значения приводит к бронхоспастическим или воспалительным явлениям и/или кашлю, что сильно вредит лечению с помощью ингаляционных препаратов. Оба эти условия мешают эффективной доставке аэрозольных лекарственных средств в эндобронхиальное пространство.Many patients are hypersensitive to various chemicals and often have bouts of bronchospastic, asthmatic and other types of cough. Their airways are particularly sensitive to hypotonic or hypertonic and acidic or alkaline conditions, as well as to the presence of any penetrating ion, such as chloride. Any imbalance of these conditions or the presence of chloride above a certain value leads to bronchospastic or inflammatory phenomena and / or cough, which greatly damages the treatment with inhaled drugs. Both of these conditions interfere with the effective delivery of aerosol drugs to the endobronchial space.

В некоторых вариантах осуществления осмоляльность водных растворов фторхинолонового противомикробного вещества, описанного здесь, доводят посредством добавления наполнителей. В некоторых случаях определенное количество хлорида или другого аниона необходимо для успешной и эффективной доставки аэрозольного антибиотика. Однако обнаружено, что такие количества меньше, чем количества, предложенные и обычно применяемые для аэрозолей других соединений.In some embodiments, the osmolality of aqueous solutions of the fluoroquinolone antimicrobial agent described herein is adjusted by adding excipients. In some cases, a certain amount of chloride or other anion is necessary for the successful and effective delivery of an aerosol antibiotic. However, it has been found that such amounts are less than those proposed and commonly used for aerosols of other compounds.

Бронхоспазм или кашельные рефлексы не реагируют на ту же самую осмоляльность растворителя для аэрозолизации. Однако их можно в достаточной степени контролировать и/или подавлять, когда осмоляльность растворителя находится в определенном диапазоне. Предпочтительный раствор для аэрозолизации терапевтических соединений, который является безопасным и переносимым, обладает общей осмоляльностью от примерно 200 до примерно 1250 мосмоль/кг с диапазоном концентраций хлорида от примерно 30 мМ до примерно 300 мМ и, предпочтительно, от примерно 50 мМ до примерно 150 мМ. Данная осмоляльность контролирует бронхоспазм, концентрация хлорида, как проникающего аниона, контролирует кашель. Будучи оба проникающими ионами, анионы как брома, так и иода можно использовать вместо хлорида. Кроме того, бикарбонат можно использовать вместо иона хлорида.Bronchospasm or cough reflexes do not respond to the same osmolality of the solvent for aerosolization. However, they can be sufficiently controlled and / or suppressed when the osmolality of the solvent is in a certain range. A preferred solution for aerosolization of therapeutic compounds that is safe and tolerable has a total osmolality of from about 200 to about 1250 mosmol / kg with a range of chloride concentrations from about 30 mM to about 300 mM, and preferably from about 50 mM to about 150 mM. This osmolality controls bronchospasm, the concentration of chloride, as a penetrating anion, controls the cough. Being both penetrating ions, anions of both bromine and iodine can be used instead of chloride. In addition, bicarbonate can be used instead of chloride ion.

В качестве неограничивающего примера, препарат для аэрозольного фторхинолонового противомикробного вещества может содержать от примерно 7 до примерно 700 мг, предпочтительно от примерно 14 до примерно 300 мг или наиболее предпочтительно от примерно 28 до примерно 280 мг фторхинолонового противомикробного вещества в от примерно 1 до примерно 5 мл разбавленного физиологического раствора (от 1/10 до 1/1 нормального физиологического раствора). Соответственно, концентрация раствора левофлоксацина может быть выше, чем примерно 25 мг/мл, выше, чем примерно 35 мг/мл и, предпочтительно, является выше, чем примерно 40 мг/мл, и является такой высокой, как 50 мг/мл или выше.By way of non-limiting example, a preparation for an aerosol fluoroquinolone antimicrobial substance may contain from about 7 to about 700 mg, preferably from about 14 to about 300 mg, or most preferably from about 28 to about 280 mg of a fluoroquinolone antimicrobial in from about 1 to about 5 ml diluted saline (from 1/10 to 1/1 of normal saline). Accordingly, the concentration of the levofloxacin solution may be higher than about 25 mg / ml, higher than about 35 mg / ml and, preferably, higher than about 40 mg / ml, and as high as 50 mg / ml or higher .

В одном варианте осуществления осмоляльность раствора представляет собой величину от примерно 100 мосмоль/кг до примерно 600 мосмоль/кг. В различных других вариантах осуществления осмоляльность раствора представляет собой величину от примерно 2000 мосмоль/кг до примерно 1250 мосмоль/кг; от примерно 250 мосмоль/кг до примерно 1050 мосмоль/кг; и от примерно 350 мосмоль/кг до примерно 750 мосмоль/кг.In one embodiment, the osmolality of the solution is from about 100 mosmol / kg to about 600 mosmol / kg. In various other embodiments, the osmolality of the solution is from about 2000 mosmol / kg to about 1250 mosmol / kg; from about 250 mosmol / kg to about 1050 mosmol / kg; and from about 350 mosmol / kg to about 750 mosmol / kg.

В одном варианте осуществления концентрация проникающего иона представляет собой величину от примерно 25 мМ до примерно 400 мМ. В различных других вариантах осуществления концентрация проникающего иона представляет собой величину от примерно 30 мМ до примерно 300 мМ; от примерно 40 мМ до примерно 200 мМ и от примерно 50 мМ до примерно 150 мМ.In one embodiment, the concentration of the penetrating ion is from about 25 mM to about 400 mM. In various other embodiments, the penetrating ion concentration is from about 30 mM to about 300 mM; from about 40 mm to about 200 mm and from about 50 mm to about 150 mm.

Препараты из твердых частицParticulate Matter

Некоторые варианты осуществления относятся к применению наночастиц твердого лекарственного средства для получения сухих аэрозолей или для получения наночастиц в жидкой суспензии. Порошки, содержащие лекарственное средство в виде наночастиц, можно получить посредством сушки распылением водных дисперсных систем из лекарственного средства в виде наночастиц и модификаторов поверхности для получения сухого порошка, который состоит из агрегированных наночастиц лекарственного средства. В одном варианте осуществления агрегаты могут обладать размером от примерно 1 до примерно 2 микрон, что подходит для доставки глубоко в легкие. Размеры частиц агрегатов можно увеличить для направления их в другие участки доставки, такие как верхняя бронхиальная зона или слизистая оболочка носовой полости, увеличивая концентрацию лекарственного средства в высушенной распылением дисперсной системе или увеличивая размер капель, полученных при сушке распылением.Some embodiments relate to the use of solid drug nanoparticles for preparing dry aerosols or for preparing nanoparticles in a liquid suspension. Powders containing the drug in the form of nanoparticles can be obtained by spray drying of aqueous dispersed systems from the drug in the form of nanoparticles and surface modifiers to obtain a dry powder, which consists of aggregated nanoparticles of the drug. In one embodiment, the aggregates may have a size of from about 1 to about 2 microns, which is suitable for delivery deep into the lungs. The particle sizes of the aggregates can be increased to send them to other delivery sites, such as the upper bronchial zone or the mucous membrane of the nasal cavity, increasing the concentration of the drug in the spray-dried dispersed system or increasing the size of the droplets obtained by spray drying.

Альтернативно, водная дисперсная система лекарственного средства и модификатор поверхности может содержать растворенный разбавитель, такой как лактоза или маннит, который при сушке распылением образует пригодные для вдыхания частицы разбавителя, каждая из которых содержит, по меньшей мере, одну вкрапленную наночастицу лекарственного средства и модификатор поверхности. Частицы разбавителя с вкрапленным лекарственным средством могут обладать размером частиц от примерно 1 до примерно 2 микрон, подходящим для доставки глубоко в легкие. Кроме того, размер частиц разбавителя можно увеличить для направления их в другие участки доставки, такие как верхняя бронхиальная зона или слизистая оболочка носовой полости, увеличивая концентрацию растворенного разбавителя в водной дисперсной системе до сушки распылением или увеличивая размер капель, полученных при сушке распылением.Alternatively, the aqueous dispersed drug system and surface modifier may contain a diluted diluent, such as lactose or mannitol, which, when spray dried, forms respirable diluent particles, each of which contains at least one interspersed drug nanoparticle and a surface modifier. The interspersed drug diluent particles may have a particle size of from about 1 to about 2 microns, suitable for delivery deep into the lungs. In addition, the particle size of the diluent can be increased to direct them to other delivery sites, such as the upper bronchial zone or mucous membrane of the nasal cavity, increasing the concentration of dissolved diluent in the aqueous dispersion system before spray drying or increasing the size of the droplets obtained by spray drying.

Порошки, высушенные распылением, можно применять в DPI или pMDI, либо сами по себе, либо в сочетании с лиофилизированным порошком в виде наночастиц. Кроме того, порошки, высушенные распылением, содержащие наночастицы лекарственного средства, можно восстанавливать и применять либо в струйных, либо в ультразвуковых распылителях для получения водных дисперсных систем, обладающих пригодными для вдыхания размерами частиц, где каждая капля содержит, по меньшей мере, одну наночастицу лекарственного средства. Концентрированные дисперсные системы в виде наночастиц можно также применять в данных аспектах изобретения.Spray dried powders can be used in DPI or pMDI, either on their own or in combination with a lyophilized powder in the form of nanoparticles. In addition, spray dried powders containing drug nanoparticles can be reconstituted and used either in jet or ultrasonic nebulizers to produce aqueous dispersed systems having respirable particle sizes, where each drop contains at least one drug nanoparticle facilities. Concentrated dispersed nanoparticle systems can also be used in these aspects of the invention.

Дисперсные системы лекарственного средства в виде наночастиц можно также лиофилизировать для получения порошков, подходящих для назальной или легочной доставки. Такие порошки могут содержать агрегированные частицы лекарственного средства в виде наночастиц, обладающие модификатором поверхности. Такие агрегаты могут обладать размерами в диапазоне, пригодном для вдыхания, например от примерно 2 до примерно 5 микрон MMAD.Dispersed drug systems in the form of nanoparticles can also be lyophilized to obtain powders suitable for nasal or pulmonary delivery. Such powders may contain aggregated particles of the drug in the form of nanoparticles with a surface modifier. Such aggregates may have a size in the range suitable for inhalation, for example from about 2 to about 5 microns MMAD.

Лиофилизированные порошки с соответствующим размером частиц можно также получать лиофилизированием водных дисперсных систем лекарственного средства и модификатора поверхности, который дополнительно содержит растворенный разбавитель, такой как лактоза или маннит. В данных случаях лиофилизированные порошки состоят из пригодных для вдыхания частиц разбавителя, каждая из которых содержит, по меньшей мере, одну вкрапленную наночастицу лекарственного средства.Lyophilized powders with an appropriate particle size can also be obtained by lyophilization of aqueous dispersed drug systems and a surface modifier that further comprises a diluted diluent such as lactose or mannitol. In these cases, lyophilized powders consist of respirable diluent particles, each of which contains at least one interspersed drug nanoparticle.

Лиофилизированные порошки можно применять в DPI или pMDI, либо сами по себе, либо в сочетании с высушенным распылением порошком в виде наночастиц. Кроме того, лиофилизированные порошки, содержащие наночастицы лекарственного средства, можно восстанавливать и применять либо в струйных, либо в ультразвуковых распылителях для получения водных дисперсных систем, обладающих пригодными для вдыхания размерами частиц, где каждая капля содержит, по меньшей мере, одну наночастицу лекарственного средства.Lyophilized powders can be used in DPI or pMDI, either by themselves or in combination with spray dried powder in the form of nanoparticles. In addition, lyophilized powders containing drug nanoparticles can be reconstituted and used either in inkjet or ultrasonic nebulizers to produce aqueous dispersed systems having respirable particle sizes, where each drop contains at least one drug nanoparticle.

Один вариант осуществления изобретения относится к процессу и композиции для систем на основе пропеллентов, содержащих частицы лекарственного средства в виде наночастиц и модификатор поверхности. Подобные препараты можно получать посредством мокрого помола грубого лекарственного вещества и модофикатора поверхности в жидком пропелленте либо при атмосферном давлении, либо в условиях повышенного давления. Альтернативно, сухие порошки, содержащие наночастицы лекарственного средства, можно получать сушкой распылением или лиофилизированием водных дисперсных систем наночастиц лекарственного средства и полученные порошки диспергировать в подходящие пропелленты для применения в общепринятых pMDI. Подобные препараты pMDI в виде наночастиц можно применять или для назальной, или для легочной доставки. Для легочного введения такие препараты позволяют увеличить доставку в глубокие зоны легких благодаря небольшому (например, от примерно 1 до примерно 2 микрон MMAD) размеру частиц, получаемых с помощью данных способов. Концентрированные аэрозольные препараты можно также применять в pMDI.One embodiment of the invention relates to a process and composition for propellant-based systems containing nanoparticle drug particles and a surface modifier. Such preparations can be obtained by wet grinding a coarse drug and a surface modifier in a liquid propellant, either at atmospheric pressure or under high pressure. Alternatively, dry powders containing drug nanoparticles can be prepared by spray drying or lyophilization of aqueous dispersed drug nanoparticle systems and the resulting powders dispersed into suitable propellants for use in conventional pMDI. Similar nanoparticle pMDI preparations can be used for either nasal or pulmonary delivery. For pulmonary administration, such preparations can increase delivery to the deep zones of the lungs due to the small (for example, from about 1 to about 2 microns MMAD) particle size obtained using these methods. Concentrated aerosol preparations can also be used in pMDI.

Другой вариант осуществления относится к сухим порошкам, которые содержат композиции в виде наночастиц для легочной или назальной доставки. Порошки могут состоять из пригодных для вдыхания агрегатов частиц лекарственного средства в виде наночастиц или пригодных для вдыхания частиц разбавителя, который содержит, по меньшей мере, одну вкрапленную наночастицу лекарственного средства. Порошки, содержащие частицы лекарственного средства в виде наночастиц, можно получать из водных дисперсных систем наночастиц, удаляя воду посредством сушки распылением или лиофилизирования (сушки сублимацией). Сушка распылением занимает меньше времени и обходится дешевле, чем лиофилизирование, и поэтому более рентабельна. Однако определенные лекарственные средства, такие как биологические препараты, выигрывают от лиофилизирования по сравнению с сушкой распылением при получении порошковых препаратов.Another embodiment relates to dry powders that contain nanoparticle compositions for pulmonary or nasal delivery. Powders may consist of nanoparticles suitable for inhalation of drug particle aggregates, or diluent particles suitable for inhalation, which contains at least one interspersed drug nanoparticle. Powders containing drug particles in the form of nanoparticles can be obtained from aqueous dispersed nanoparticle systems by removing water by spray drying or lyophilization (freeze-drying). Spray drying takes less time and is cheaper than lyophilization, and therefore more cost-effective. However, certain drugs, such as biologicals, benefit from freeze-drying compared to spray drying for powder formulations.

Общепринятые микронизированные частицы лекарственного средства, применяемые при аэрозольной доставке сухого порошка, обладающие диаметрами частиц от примерно 2 до примерно 5 микрон MMAD, часто трудно дозировать и распределять в малых количествах из-за электростатических сил сцепления, присущих таким порошкам. Такие трудности могут приводить к потерям лекарственного вещества в устройстве доставки, а также неполному распределению порошка и недостаточной доставке в легкие. Многие лекарственные соединения, особенно белки и пептиды, предназначены для глубокой доставки в легкие и системной абсорбции. Поскольку средние размеры частиц получаемых традиционным способом сухих порошков обычно находятся в пределах от примерно 2 до примерно 5 микрон MMAD, часть материала, которая действительно достигает альвеолярной зоны, может быть крайне мала. Таким образом, доставка микронизированных сухих порошков в легкие, особенно в альвеолярную зону, является обычно очень неэффективной вследствие свойств самих порошков.Conventional micronized drug particles used in aerosol delivery of dry powder having particle diameters of from about 2 to about 5 microns MMAD are often difficult to dose and distribute in small quantities due to the electrostatic cohesive forces inherent in such powders. Such difficulties can lead to drug losses in the delivery device, as well as incomplete powder distribution and insufficient delivery to the lungs. Many drug compounds, especially proteins and peptides, are intended for deep lung delivery and systemic absorption. Since the average particle sizes of dry powders obtained in the conventional manner are usually in the range of about 2 to about 5 microns MMAD, the portion of the material that actually reaches the alveolar zone can be extremely small. Thus, the delivery of micronized dry powders to the lungs, especially to the alveolar zone, is usually very ineffective due to the properties of the powders themselves.

Порошковые аэрозоли, которые содержат лекарственные средства в виде наночастиц, можно получить меньшего размера, чем сравнимое микронизированное лекарственное вещество и, вследствие этого являются подходящими для эффективной доставки глубоко в легкие. Более того, агрегаты лекарственного средства в виде наночастиц являются сферическими по форме и обладают хорошими характеристиками текучести, таким образом, облегчая дозирование и отложение введенной композиции в легких или носовой полости.Powder aerosols that contain drugs in the form of nanoparticles can be made smaller than a comparable micronized drug and, therefore, are suitable for efficient delivery deep into the lungs. Moreover, the nanoparticle-like drug aggregates are spherical in shape and have good flow characteristics, thereby facilitating the dosage and deposition of the administered composition in the lungs or nasal cavity.

Сухие композиции в виде наночастиц можно применять как в DPI, так и в pMDI. Как используют здесь, «сухая» относится к композиции, содержащей меньше, чем примерно 5% воды.Dry nanoparticle compositions can be used in both DPI and pMDI. As used herein, “dry” refers to a composition containing less than about 5% water.

Один вариант осуществления относится к композициям, содержащим наночастицы, которые обладают эффективным средним размером частиц меньшим, чем примерно 1000 нм, более предпочтительно меньшим, чем примерно 400 нм, меньшим, чем примерно 300 нм, меньшим, чем примерно 250 нм, или меньшим, чем примерно 200 нм, как определено способами светорассеяния. Под «эффективным средним размером частиц меньшим, чем примерно 1000 нм» подразумевают, что, по меньшей мере, 50% частиц лекарственного средства обладают весовым средним размером частиц меньшим, чем примерно 1000 нм, при измерении методами светорассеяния. Предпочтительно, по меньшей мере, 70% частиц лекарственного средства обладают средним размером частиц меньшим, чем примерно 1000 нм, более предпочтительно, по меньшей мере, 90% частиц лекарственного средства обладают средним размером частиц меньшим, чем примерно 1000 нм, и еще более предпочтительно, по меньшей мере, 95% частиц обладают весовым средним размером частиц меньшим, чем примерно 1000 нм.One embodiment relates to compositions containing nanoparticles that have an effective average particle size of less than about 1000 nm, more preferably less than about 400 nm, less than about 300 nm, less than about 250 nm, or less than approximately 200 nm, as determined by light scattering methods. By "effective average particle size less than about 1000 nm" is meant that at least 50% of the particles of the drug have a weight average particle size of less than about 1000 nm when measured by light scattering methods. Preferably, at least 70% of the particles of the drug have an average particle size of less than about 1000 nm, more preferably at least 90% of the particles of the drug have an average particle size of less than about 1000 nm, and even more preferably at least 95% of the particles have a weight average particle size of less than about 1000 nm.

Для препаратов водных аэрозолей вещество в виде наночастиц может присутствовать в концентрации от примерно 5,0 мг/мл вплоть до примерно 700 мг/мл. Для препаратов порошковых аэрозолей, вещество в виде наночастиц может присутствовать в концентрации примерно 5,0 мг/г вплоть до примерно 1000 мг/г, в зависимости от желаемой дозы лекарственного средства. Концентрированные аэрозоли в виде наночастиц, определяемые как содержащие лекарственное средство в виде наночастиц в концентрации примерно 5,0 мг/мл вплоть до примерно 700 мг/мл для препаратов водных аэрозолей и примерно 5,0 мг/г вплоть до примерно 1000 мг/г для препаратов порошковых аэрозолей, предлагают особенно. Такие препараты обеспечивают эффективную доставку к соответствующим зонам легких или носовой полости за короткое время введения, то есть меньшее, чем примерно 3-15 секунд на дозу, по сравнению со временем введения вплоть до от 4 до 20 минут, как установлено для общепринятых легочных видов распылительной терапии.For aqueous aerosol formulations, a nanoparticle substance may be present in a concentration of from about 5.0 mg / ml up to about 700 mg / ml. For powder aerosol preparations, a nanoparticle substance may be present in a concentration of about 5.0 mg / g up to about 1000 mg / g, depending on the desired dose of the drug. Concentrated nanoparticle aerosols, defined as containing a nanoparticle drug at a concentration of about 5.0 mg / ml up to about 700 mg / ml for aqueous aerosol formulations and about 5.0 mg / g up to about 1000 mg / g for powder aerosol preparations are offered especially. Such preparations provide efficient delivery to the corresponding areas of the lungs or nasal cavity in a short administration time, i.e., less than about 3-15 seconds per dose, compared with the administration time up to 4 to 20 minutes, as established for conventional pulmonary nebulization types therapy.

Композиции лекарственных средств в виде наночастиц для аэрозольного введения можно получать, например, (1) распыляя дисперсную систему лекарственного средства в виде наночастиц, полученную либо измельчением, либо преципитацией; (2) превращая в аэрозоль сухой порошок агрегатов лекарственного средства в виде наночастиц и модификатора поверхности (превращенная в аэрозоль композиция может дополнительно содержать разбавитель); или (3) превращая в аэрозоль суспензию лекарственного средства в виде наночастиц или агрегатов лекарственного средства в неводном пропелленте. Агрегаты лекарственного средства в виде наночастиц и модификатор поверхности, которые могут дополнительно содержать разбавитель, можно получать в неводной системе, не находящейся или находящейся под давлением. Концентрированные аэрозольные препараты можно также получать подобными способами.The nanoparticle drug compositions for aerosol administration can be prepared, for example, (1) by spraying a nanoparticle dispersed drug system obtained either by grinding or precipitation; (2) converting the dry powder of drug aggregates in the form of nanoparticles and a surface modifier into an aerosol (the aerosolized composition may further comprise a diluent); or (3) converting into a spray a suspension of a drug in the form of nanoparticles or drug aggregates in a non-aqueous propellant. Aggregates of the drug in the form of nanoparticles and a surface modifier, which may additionally contain a diluent, can be obtained in a non-aqueous system that is not or under pressure. Concentrated aerosol preparations can also be obtained in similar ways.

Измельчение водного лекарственного средства для получения лекарственного средства в виде наночастиц можно осуществлять, диспергируя частицы лекарственного средства в жидкой дисперсионной среде и применяя механические средства в присутствии абразивных материалов для уменьшения размера частиц лекарственного средства до желаемого эффективного среднего размера частиц. Частицы можно уменьшить в размерах в присутствии одного или больше модификаторов поверхности. Альтернативно, частицы могут контактировать с одним или большим количеством модификаторов поверхности после измельчения. Другие соединения, такие как разбавитель, можно добавлять к композиции лекарственное средство/модификатор поверхности в процессе уменьшения размера. Дисперсные системы можно изготавливать непрерывно или порционно.The grinding of the aqueous drug to obtain the drug in the form of nanoparticles can be accomplished by dispersing the drug particles in a liquid dispersion medium and using mechanical means in the presence of abrasive materials to reduce the particle size of the drug to the desired effective average particle size. Particles can be reduced in size in the presence of one or more surface modifiers. Alternatively, the particles may come into contact with one or more surface modifiers after grinding. Other compounds, such as a diluent, may be added to the drug / surface modifier composition during size reduction. Dispersed systems can be manufactured continuously or in batches.

Другим способом получения дисперсной системы наночастиц является микропреципитация. Она представляет собой способ получения устойчивых дисперсных систем лекарственных средств в присутствии одного или больше модификаторов поверхности и одного или больше поверхностно активных веществ, повышающих устойчивость коллоидных систем, свободных от любых следов токсичных растворителей или солюбилизированных примесей тяжелых металлов. Подобный способ включает, например, (1) растворение лекарственного средства в подходящем растворителе при перемешивании; (2) добавление препарата со стадии (1) при перемешивании к раствору, содержащему, по меньшей мере, один модификатор поверхности для получения прозрачного раствора; и (3) преципитацию препарата со стадии (2) при перемешивании, используя подходящий осадитель. После применения данного способа можно далее удалить любую образованную соль, при ее наличии, диализом или диафильтрацией и концентрировать дисперсную систему общепринятыми способами.Another way to obtain a dispersed system of nanoparticles is microprecipitation. It is a method of producing stable dispersed systems of drugs in the presence of one or more surface modifiers and one or more surface active substances that increase the stability of colloidal systems, free of any traces of toxic solvents or solubilized impurities of heavy metals. A similar method includes, for example, (1) dissolving the drug in a suitable solvent with stirring; (2) adding the preparation from step (1) with stirring to a solution containing at least one surface modifier to obtain a clear solution; and (3) precipitating the preparation from step (2) with stirring using a suitable precipitant. After applying this method, you can further remove any salt formed, if any, by dialysis or diafiltration and concentrate the dispersed system by conventional methods.

Полученную дисперсную систему лекарственного средства в виде наночастиц можно применять в жидкостных распылителях или перерабатывать для получения сухого порошка для использования в DPI или pMDI.The resulting nanoparticle dispersed drug system can be used in liquid nebulizers or processed to produce a dry powder for use in DPI or pMDI.

В неводной не находящейся под давлением измельчающей системе можно применять неводную жидкость, обладающую давлением пара примерно 1 атм или меньше при комнатной температуре, и в которой лекарственное вещество в основном нерастворимо, в качестве влажной среды измельчения для получения композиции лекарственного средства в виде наночастиц. При этом процессе густую суспензию лекарственного средства и модификатора поверхности можно измельчать в неводной среде для получения частиц лекарственного средства в виде наночастиц. Примеры подходящих неводных сред включают этанол, трихлормонофторметан, (CFC-11) и дихлортетрафторэтан (CFC-114). Преимущество использования CFC-11 заключается в том, что его можно применять при более или менее прохладных комнатных температурах, тогда как CFC-114 требует более контролируемых условий, чтобы избежать испарения. По завершении измельчения жидкую среду можно удалить и восстановить под вакуумом или при нагревании, получая в результате сухую композицию в виде наночастиц. Сухую композицию можно затем поместить в подходящий контейнер и добавить конечный пропеллент. Примеры пропеллентов конечного продукта, которые в идеале не содержат хлорированных углеводородов, включают HFA-134a (тетрафторэтан) и HFA-227 (гептафторпропан). Хотя нехлорированные пропелленты можно предпочесть из-за соображений экологической безопасности, хлорированные пропелленты можно также использовать в данном аспекте изобретения.In a non-aqueous, non-pressurized grinding system, a non-aqueous liquid having a vapor pressure of about 1 atm or less at room temperature, and in which the drug substance is substantially insoluble, as a wet grinding medium to obtain a nanoparticle drug composition, can be used. In this process, a thick suspension of the drug and surface modifier can be crushed in a non-aqueous medium to obtain particles of the drug in the form of nanoparticles. Examples of suitable non-aqueous media include ethanol, trichlorormonofluoromethane, (CFC-11) and dichlorotetrafluoroethane (CFC-114). The advantage of using CFC-11 is that it can be used at more or less cool room temperatures, while CFC-114 requires more controlled conditions to avoid evaporation. Upon completion of the grinding, the liquid medium can be removed and restored under vacuum or by heating, resulting in a dry composition in the form of nanoparticles. The dry composition can then be placed in a suitable container and the final propellant added. Examples of final product propellants that ideally do not contain chlorinated hydrocarbons include HFA-134a (tetrafluoroethane) and HFA-227 (heptafluoropropane). Although non-chlorinated propellants can be preferred due to environmental considerations, chlorinated propellants can also be used in this aspect of the invention.

В неводной находящейся под давлением измельчающей системе можно применять неводную жидкость, обладающую давлением пара существенно выше чем 1 атм при комнатной температуре в процессе измельчения для получения композиций лекарственного средства в виде наночастиц. Если среда измельчения представляет собой подходящий галогенизированный углеводородный пропеллент, полученную дисперсную систему можно сразу помещать в подходящий контейнер pMDI. Альтернативно, среду для измельчения можно удалить и восстановить под вакуумом или при нагревании для получения сухой композиции в виде наночастиц. Данную композицию можно затем поместить в подходящий контейнер и добавить конечный пропеллент для применения в pMDI.In a non-aqueous, pressurized grinding system, a non-aqueous liquid having a vapor pressure substantially higher than 1 atm at room temperature in the grinding process can be used to obtain drug compositions in the form of nanoparticles. If the grinding medium is a suitable halogenated hydrocarbon propellant, the resulting dispersed system can be immediately placed in a suitable pMDI container. Alternatively, the grinding medium can be removed and restored under vacuum or by heating to obtain a dry composition in the form of nanoparticles. This composition can then be placed in a suitable container and the final propellant added for use in pMDI.

Сушка распылением представляет собой процесс, применяемый для получения порошка, содержащего частицы лекарственного средства в виде наночастиц после уменьшения размеров частиц лекарственного средства в жидкой среде. В основном, сушку распылением можно использовать, когда жидкая среда обладает давлением пара меньшим, чем примерно 1 атм при комнатной температуре. Распылительная сушка представляет собой устройство, которое делает возможным испарение жидкости и сбор порошка лекарственного средства. Жидкий образец, либо раствор, либо суспензию, помещают в распылительную насадку. Насадка создает капли образца в диапазоне от примерно 20 до примерно 100 мкм в диаметре, которые затем транспортируются газом-носителем в сушильную камеру. Температура газа-носителя обычно составляет от примерно 80 до примерно 200°C. Капли жидкости подвергаются быстрому испарению, оставляя после себя сухие частицы, которые собирают в специальный резервуар под циклонным аппаратом.Spray drying is a process used to obtain a powder containing nanoparticle particles of a drug after reducing the particle size of the drug in a liquid medium. Generally, spray drying can be used when the liquid medium has a vapor pressure of less than about 1 atm at room temperature. Spray drying is a device that allows the evaporation of a liquid and the collection of drug powder. A liquid sample, either a solution or a suspension, is placed in a spray nozzle. The nozzle creates sample droplets in the range of about 20 to about 100 microns in diameter, which are then transported by the carrier gas to the drying chamber. The temperature of the carrier gas is usually from about 80 to about 200 ° C. Drops of liquid undergo rapid evaporation, leaving behind dry particles that are collected in a special tank under the cyclone apparatus.

Если жидкий образец состоит из водной дисперсной системы наночастиц и модификатора поверхности, собранный продукт будет состоять из сферических агрегатов частиц лекарственного средства в виде наночастиц. Если жидкий образец состоит из водной дисперсной системы наночастиц, в которой растворен инертный разбавляющий материал (такой, как лактоза или маннит), собранный продукт будет состоять из частиц разбавителя (например, лактозы или маннита), которые содержат вкрапленные частицы лекарственного средства в виде наночастиц. Конечный размер собранного продукта можно контролировать, и он зависит от концентрации лекарственного средства в виде наночастиц и/или разбавителя в жидком образце, а также от размера капель, создаваемых распылительной насадкой распылительной сушки. Собранные продукты можно применять в обычных DPI для легочной или назальной доставки, диспергировать в пропеллентах для применения в pMDI или частицы можно восстанавливать в воде для применения в распылителях.If the liquid sample consists of an aqueous dispersed system of nanoparticles and a surface modifier, the collected product will consist of spherical aggregates of drug particles in the form of nanoparticles. If the liquid sample consists of an aqueous dispersed system of nanoparticles in which an inert diluent material (such as lactose or mannitol) is dissolved, the collected product will consist of diluent particles (e.g. lactose or mannitol) that contain interspersed drug particles in the form of nanoparticles. The final size of the collected product can be controlled, and it depends on the concentration of the drug in the form of nanoparticles and / or diluent in the liquid sample, as well as on the size of the droplets created by the spray nozzle spray drying. The collected products can be used in conventional DPIs for pulmonary or nasal delivery, dispersed in propellants for use in pMDI, or particles can be reconstituted in water for use in nebulizers.

В некоторых случаях может быть желательным добавлять инертный носитель к высушенному распылением материалу для улучшения дозируемых свойств конечного продукта. Это может особенно относиться к случаям, когда высушенный распылением порошок является очень мелким (меньше, чем примерно 5 мкм) или когда намеченная доза чрезвычайно мала, в результате чего дозирование становится трудным. В основном, частицы такого носителя (также известные как вещества-наполнители) являются слишком крупными, чтобы быть доставленными в легкие, и просто прилипают к ротовой полости и горлу и проглатываются. Такие носители обычно состоят из сахаров, таких как лактоза, маннит или трегалоза. Другие инертные материалы, включая полисахариды и целлюлозные полимеры, можно также применять в качестве носителей.In some cases, it may be desirable to add an inert carrier to the spray dried material to improve the dosage properties of the final product. This may especially be the case when the spray dried powder is very fine (less than about 5 microns) or when the intended dose is extremely small, making dosing difficult. Basically, particles of such a carrier (also known as bulking agents) are too large to be delivered to the lungs and simply stick to the mouth and throat and are swallowed. Such carriers usually consist of sugars such as lactose, mannitol or trehalose. Other inert materials, including polysaccharides and cellulosic polymers, can also be used as carriers.

Высушенные распылением порошки, содержащие частицы лекарственного средства в виде наночастиц, можно применять в обычных DPI, диспергировать в пропеллентах для применения в pMDI или восстанавливать в жидкой среде для применения в распылителях.Spray-dried powders containing drug particles in the form of nanoparticles can be used in conventional DPIs, dispersed in propellants for use in pMDI, or reconstituted in a liquid medium for use in nebulizers.

Для соединений, которые являются денатурированными или дестабилизированными нагреванием, таких как соединения, обладающие низкой температурой плавления (то есть от примерно 70 до примерно 150°C), или, например, биологические препараты, для получения порошковой композиции лекарственного средства в виде наночастиц сублимация предпочтительнее, чем испарение. Причина заключается в том, что при сублимации не применяют высокие температуры процесса, связанные с сушкой распылением. Кроме того, сублимация, также известная как сушка сублимацией или лиофилизация, может увеличивать стабильность при хранении, особенно для биологических продуктов. Частицы, высушенные сублимацией, также можно восстанавливать и применять в распылителях. Агрегаты высушенных сублимацией частиц лекарственного средства в виде наночастиц можно смешивать либо порошковым промежуточным продуктом, либо использовать без добавок в DPI и pMDI для назальной или легочной доставки.For compounds that are denatured or destabilized by heating, such as compounds having a low melting point (i.e., from about 70 to about 150 ° C), or, for example, biological preparations, sublimation is more preferable to obtain a powder drug composition in the form of nanoparticles, than evaporation. The reason is that sublimation does not use high process temperatures associated with spray drying. In addition, sublimation, also known as freeze-drying or lyophilization, can increase storage stability, especially for biological products. Freeze-dried particles can also be reconditioned and used in nebulizers. Aggregates of freeze-dried particles of the drug in the form of nanoparticles can be mixed either with a powdered intermediate, or used without additives in DPI and pMDI for nasal or pulmonary delivery.

Сублимация включает замораживание продукта и помещение образца в условия глубокого вакуума. Это делает возможным прямое превращение образовавшегося льда из твердого состояния в парообразное состояние. Подобный процесс высокоэффективен и вследствие этого обеспечивает больший выход по сравнению с сушкой распылением. Полученный сублимированный продукт содержит лекарственное средство и модификатор(ы). Лекарственное средство обычно присутствует в агрегированном состоянии и его можно применять для ингаляции (легочной или назальной) либо само по себе, либо в сочетании с материалами-разбавителями (лактоза, маннит и так далее), в DPI или pMDI, либо восстанавливать для применения в распылителях.Sublimation involves freezing the product and placing the sample in a deep vacuum. This makes it possible to directly convert the formed ice from a solid state to a vapor state. A similar process is highly efficient and therefore provides a higher yield than spray drying. The resulting freeze-dried product contains the drug and modifier (s). The drug is usually present in an aggregated state and can be used for inhalation (pulmonary or nasal) either by itself or in combination with diluent materials (lactose, mannitol, etc.), in DPI or pMDI, or reconstituted for use in nebulizers .

Липосомные композицииLiposome Compositions

В некоторых вариантах осуществления фторхинолоновые противомикробные вещества, описанные здесь, можно получать в виде липосомных частиц, которые можно затем переводить в аэрозоль для ингаляционной доставки. Липиды, применяемые по настоящему изобретению, могут быть любыми из множества липидов, включая как нейтральные, так и заряженные липиды. Системы носителей, обладающие желаемыми свойствами, можно получать, применяя соответствующие сочетания липидов, направляющие группы и усилители циркуляции. Кроме того, композиции, предложенные здесь, могут быть в форме липосом или липидных частиц, предпочтительно липидных частиц. Как используют здесь, термин «липидная частица» относится к липидному двухслойному носителю, который «покрывает» нуклеиновую кислоту и содержит внутри мало или вовсе не содержит воды. Более конкретно, термин используют для описания самособирающегося липидного двухслойного носителя, в котором внутренний слой представляет собой катионные липиды, которые образуют ионные связи или ионные пары с отрицательными зарядами нуклеиновой кислоты (например, фосфодиэфирный скелет плазмиды). Внутренний слой может также представлять собой нейтральные или фузогенные липиды и, в некоторых вариантах осуществления, отрицательно заряженные липиды. Внешний слой частицы будет обычно содержать смеси липидов, ориентированные «хвост в хвост» (как в липосомах) с гидрофобными хвостами внутреннего слоя. Полярные головные группы, присутствующие на липидах внешнего слоя, будут образовывать внешнюю поверхность частицы.In some embodiments, the fluoroquinolone antimicrobial agents described herein can be prepared as liposome particles, which can then be converted to aerosol for inhalation delivery. The lipids used in the present invention may be any of a variety of lipids, including both neutral and charged lipids. Carrier systems having the desired properties can be prepared using appropriate lipid combinations, targeting groups, and circulation enhancers. In addition, the compositions provided herein may be in the form of liposomes or lipid particles, preferably lipid particles. As used here, the term "lipid particle" refers to a lipid bilayer carrier that "covers" the nucleic acid and contains little or no water inside. More specifically, the term is used to describe a self-assembled lipid bilayer carrier, in which the inner layer is cationic lipids that form ionic bonds or ion pairs with negative nucleic acid charges (e.g., phosphodiester skeleton of a plasmid). The inner layer may also be neutral or fusogenic lipids and, in some embodiments, negatively charged lipids. The outer layer of the particle will usually contain lipid mixtures oriented tail-to-tail (as in liposomes) with hydrophobic tails of the inner layer. The polar head groups present on the lipids of the outer layer will form the outer surface of the particle.

Липосомные биоактивные вещества можно разработать таким образом, чтобы они обладали длительным терапевтическим эффектом или пониженной токсичностью, делающими возможным менее частое введение и повышенный терапевтический индекс. Липосомы составлены из двух слоев, которые удерживают желаемый фармацевтический препарат. Им можно придать форму многослойных пузырьков из концентрических двойных слоев, с фармацевтическим препаратом, удерживаемым либо в липидах различных слоев, либо в водном пространстве между слоями.Liposomal bioactive substances can be designed so that they have a long therapeutic effect or reduced toxicity, making possible less frequent administration and increased therapeutic index. Liposomes are composed of two layers that hold the desired pharmaceutical preparation. They can be shaped into multilayer bubbles of concentric double layers, with a pharmaceutical preparation held either in lipids of different layers or in the water space between the layers.

В качестве неограничивающего примера липиды, применяемые в композициях, могут быть синтетическими, полусинтетическими или природными липидами, включая фосфолипиды, токоферолы, стероиды, жирные кислоты, гликопротеины, такие как альбумин, отрицательно заряженные липиды и катионные липиды. Фосфолипиды включают яичный фосфатидилхолин (EPC), яичный фосфатидилглицерин (EPG), яичный фосфатидилинозитол (EPI), яичный фосфатидилсерин (EPS), фосфатидилэтаноламин (EPE) и яичную фосфатидную кислоту (EPA); соевые эквиваленты, соевый фосфатидилхолин (SPC); SPG, SPS, SPI, SPE и SPA; гидрогенизированные яичные и соевые эквиваленты (например, HEPC, HSPC), другие фосфолипиды, полученные за счет сложноэфирных связей жирных кислот в позициях 2 и 3 глицерина, содержащих цепи из 12 до 26 атомов углерода, и различные концевые группы в позиции 1 глицерина, которые включают холин, глицерин, инозитол, серин, этаноламин, а также соответствующие фосфатидные кислоты. Цепи на данных жирных кислотах могут быть насыщены или ненасыщены и фосфолипид может быть образован из жирных кислот с различными длинами цепей и различными степенями ненасыщенности. В частности, композиции препаратов могут включать дипальмитоилфосфатидилхолин (DPPC), основное составляющее природного легочного сурфактанта, а также диолеоилфосфатидилхолин (DOPC) и диолеоилфосфатидилглицерин (DOPG). Другие примеры включают димиристоилфосфатидилхолин (DMPC) и димиристоилфосфатидилглицерин (DMPG) дипальмитоилфосфатидилхолин (DPPC) и дипальмитоилфосфатидилглицерин (DPPG) дистеароилфосфатидилхолин (DSPC) и дистеароилфосфатидилглицерин (DSPG), диолеилфосфатидилэтаноламин (DOPE) и смешанные фосфолипиды, такие как пальмитоилстеароилфосфатидилхолин (PSPC) и пальмитоилстеароилфосфатидилглицерин (PSPG), и одиночные ацилированные фосфолипиды, такие как моноолеоилфосфатидилэтаноламин (MOPE).By way of non-limiting example, the lipids used in the compositions may be synthetic, semi-synthetic or natural lipids, including phospholipids, tocopherols, steroids, fatty acids, glycoproteins such as albumin, negatively charged lipids and cationic lipids. Phospholipids include egg phosphatidylcholine (EPC), egg phosphatidylglycerol (EPG), egg phosphatidylinositol (EPI), egg phosphatidylserine (EPS), phosphatidylethanolamine (EPE) and egg phosphatidic acid (EPA); soybean equivalents, soybean phosphatidylcholine (SPC); SPG, SPS, SPI, SPE and SPA; hydrogenated egg and soy equivalents (e.g., HEPC, HSPC), other phospholipids derived from ester bonds of fatty acids at positions 2 and 3 of glycerol containing chains of 12 to 26 carbon atoms, and various end groups at position 1 of glycerol, which include choline, glycerin, inositol, serine, ethanolamine, as well as the corresponding phosphatidic acids. The chains on these fatty acids can be saturated or unsaturated and the phospholipid can be formed from fatty acids with different chain lengths and different degrees of unsaturation. In particular, formulation compositions may include dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), a major constituent of the natural pulmonary surfactant, as well as dioleoylphosphatidylcholine (DOPC) and dioleoylphosphatidylglycerol (DOPG). Other examples include dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) and dimyristoyl phosphatidyl glycerol (DMPG) dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) and dipalmitoylphosphatidylglycerol (DPPG) distearoylphosphatidylcholine (DSPC) and distearoylphosphatidylglycerol (DSPG), dioleoylphosphatidylethanolamine (DOPE) and mixed phospholipids like palmitoilstearoilfosfatidilholin (PSPC) and palmitoilstearoilfosfatidilglitserin (PSPG) , and single acylated phospholipids, such as monooleoylphosphatidylethanolamine (MOPE).

В предпочтительном варианте осуществления модифицированные PEG липиды входят в состав композиций по настоящему изобретению в качестве предохраняющего от агрегации вещества. Использование модифицированного PEG липида способствует позиционированию объемных PEG-групп на поверхности липосомы или липидного носителя и предотвращает связывание ДНК с внешней поверхностью носителя (тем самым ингибируя образование поперечных связей и агрегацию липидного носителя). Применение PEG-церамида часто является предпочтительным и обладает дополнительными преимуществами стабилизации мембранных двухслойных структур и продления времени жизни при циркуляции. Кроме того, PEG-церамиды можно получать с липидными хвостами различной длины, чтобы контролировать время жизни PEG-церамида в липидном двойном слое. Таким способом можно осуществлять «программируемое» высвобождение и, в результате, контролировать слияние липидных носителей. Например, PEG-церамиды, имеющие C20 -ацильные группы, связанные с церамидным фрагментом, будут диффундировать из липидного двухслойного носителя с временем полувыведения 22 часа. PEG-церамиды, имеющие C14- и C8-ацильные группы, будут диффундировать из того же носителя с временем полувыведения 10 минут и меньше чем 1 минута, соответственно. В результате, выбор длины липидного хвоста создает композицию, в которой двойной слой становится дестабилизированным (и, следовательно, фузогенным) с известной скоростью. Хотя и менее предпочтительно, другие PEG-липиды или конъюгаты липид-полиоксиэтилен применимы в настоящих композициях. Примеры подходящих PEG-модифицированных липидов включают PEG-модифицированные фосфатидилэтаноламин и фосфатидную кислоту, PEG-модифицированные диацилглицерины и диалкилглицерины, PEG-модифицированные диалкиламины и PEG-модифицированные l,2-диацилоксипропан-3-амины. Особенно предпочтительными являются конъюгаты PEG-церамидов (например, PEG-Cer-C8, PEG-Cer-C14 или PEG-Cer-C20) которые описаны в патенте США номер 5820873, включенном сюда в качестве ссылки.In a preferred embodiment, the modified PEG lipids are included in the compositions of the present invention as an anti-aggregation agent. The use of a modified PEG lipid promotes the positioning of bulk PEG groups on the surface of a liposome or lipid carrier and prevents DNA from binding to the outer surface of the carrier (thereby inhibiting crosslinking and aggregation of the lipid carrier). The use of PEG-ceramide is often preferred and has the additional benefits of stabilizing membrane bilayer structures and prolonging circulation life. In addition, PEG ceramides can be prepared with lipid tails of various lengths to control the lifetime of the PEG ceramide in the lipid double layer. In this way, it is possible to carry out a “programmed” release and, as a result, control the fusion of lipid carriers. For example, PEG ceramides having C 20 acyl groups bound to the ceramide moiety will diffuse from the lipid bilayer carrier with a half-life of 22 hours. PEG ceramides having C 14 and C 8 acyl groups will diffuse from the same carrier with a half-life of 10 minutes and less than 1 minute, respectively. As a result, the choice of the length of the lipid tail creates a composition in which the double layer becomes destabilized (and therefore fusogenic) at a known rate. Although less preferred, other PEG lipids or lipid-polyoxyethylene conjugates are useful in the present compositions. Examples of suitable PEG-modified lipids include PEG-modified phosphatidylethanolamine and phosphatidic acid, PEG-modified diacylglycerols and dialkylglycerols, PEG-modified dialkylamines and PEG-modified l, 2-diacyloxypropan-3-amines. Particularly preferred are conjugates of PEG ceramides (e.g., PEG-Cer-C 8 , PEG-Cer-C 14 or PEG-Cer-C 20 ) which are described in US Pat. No. 5,820,873, incorporated herein by reference.

Можно получать композиции по настоящему изобретению, чтобы обеспечить липосомные композиции, которые обладают диаметром примерно от 50 нм до примерно 400 нм. Специалист в данной области поймет, что размер композиций может быть больше или меньше в зависимости от объема, который инкапсулируют. Так, для больших объемов распределение размеров обычно составит от примерно 80 нм до примерно 300 нм.The compositions of the present invention can be prepared to provide liposome compositions that have a diameter of from about 50 nm to about 400 nm. One skilled in the art will recognize that the size of the compositions may be larger or smaller depending on the volume that is encapsulated. So, for large volumes, the size distribution will usually be from about 80 nm to about 300 nm.

Модификаторы поверхностиSurface modifiers

Фторхинолоновые противомикробные вещества, описанные здесь, можно получать в фармацевтической композиции с соответствующими модификаторами поверхности, которые можно выбирать из известных органических и неорганических фармацевтических наполнителей. Подобные наполнители включают низкомолекулярные олигомеры, полимеры, сурфактанты и натуральные продукты. Предпочтительные модификаторы поверхности включают неионные и ионные сурфактанты. Два или больше модификаторов поверхности можно применять в сочетании.The fluoroquinolone antimicrobial agents described herein can be prepared in a pharmaceutical composition with appropriate surface modifiers that can be selected from known organic and inorganic pharmaceutical excipients. Such excipients include low molecular weight oligomers, polymers, surfactants and natural products. Preferred surface modifiers include nonionic and ionic surfactants. Two or more surface modifiers can be used in combination.

Репрезентативные примеры модификаторов поверхности включают цетилпиридинхлорид, желатин, казеин, лецитин (фосфатиды), декстран, глицерин, гуммиарабик, холестерин, трагакант, стеариновую кислоту, хлорид бензалкония, стеарат кальция, моностеарат глицерина, цетостеариловый спирт, цетомакрогол-эмульгирующий воск, сложные эфиры сорбитана, полиоксиэтиленовые алкиловые эфиры (например, эфиры макрогола, такие как цетомакрогол 1000), полиоксиэтиленовые производные касторового масла, полиоксиэтиленовые сложные эфиры сорбитановой жирной кислоты (например, коммерчески доступные Tweens.RTM, такие как, например, Tween 20.RTM и Tween 80.RTM, (ICI Specialty Chemicals)); полиэтиленгликоли (например, Carbowaxs 3350.RTM и 1450.RTM. и Carbopol 934.RTM, (Union Carbide)), додецилтриметиламмонийбромид, полиоксиэтиленстеараты, коллоидный диоксид кремния, фосфаты, додецилсульфат натрия, карбоксиметилцеллюлозный кальций, гидроксипропилцеллюлоза (HPC, HPC-SL и HPC-L), гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC), карбоксиметилцеллюлозный натрий, метилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлозный фталат, некристаллическая целлюлоза, алюмосиликат магния, триэтаноламин, поливиниловый спирт (PVA), поливинилпирролидон (PVP), 4-(l,l,3,3-тетраметилбутил)феноловый полимер с этиленоксидом и формальдегидом (также известный как тилоксапол, суперион и тритон), полоксамеры (например, Pluronics F68.RTM и F108. RTM., которые представляют собой блок-сополимеры этиленоксида и пропиленоксида); полоксамины (например, Tetronic 908. RTM., также известный как Poloxamine 908.RTM., который представляет собой тетрафункциональный блок-сополимер, полученный от последовательного добавления пропиленоксида и этиленоксида к этилендиамину (BASF Wyandotte Corporation, Parsippany, NJ.)); заряженный фосфолипид, такой как димиристоилфосфатидилглицерин, диоктилсульфосукцинат (DOSS); Tetronic 1508.RTM; (T-1508) (BASF Wyandotte Corporation), сложные диалкилэфиры натрийсульфосукциновой кислоты (например, Aerosol OT.RTM., который представляет собой сложный диоктилэфир натрийсульфосукциновой кислоты (American Cyanamid)); Duponol P.RTM., который представляет собой лаурилсульфат натрия (DuPont); Tritons X-200.RTM, который представляет собой алкиларилполиэфирсульфонат (Rohm and Haas); Crodestas F-110.RTM., который представляет собой смесь стеарата сахарозы и дистеарата сахарозы (Croda Inc.); p-изононилфеноксиполи-(глицидол), также известный как Olin-log.RTM, или Surfactant 10-G.RTM, (Olin Chemicals, Stamford, Conn.); Crodestas SL-40.RTM, (Croda, Inc.); и SA9OHCO, который представляет собой C.sub.18 H.sub.37 CH.sub.2 (CON(CH.sub.3)-CH.sub.2 (CHOH).sub.4 (CH.sub.2 OH).sub.2 (Eastman Kodak Co.); деканоил-N-метилглюкамид; n-децил β-D-глюкопиранозид; n-децил β-D-мальтопиранозид; n-додецид β-D-глюкопиранозид; n-додецид β-D-мальтозид; гептаноил-N-метилглюкамид; n-гептил-β-D-глюкопиранозид; n-гептил β-D-тиоглюкозид; n-гексил β-D-глюкопиранозид; нонаноил-N-метилглюкамид; n-ноил β-D-глюкопиранозид; октаноил-N-метилглюкармид; n-октил-β-D-глюкопиранозид; октил β-D-тиоглюкопиранозид; и тому подобное. Тилоксапол представляет собой особенно предпочтительный модификатор поверхности для легочной или интраназальной доставки стероидов, и еще больше для распылительной терапии.Representative examples of surface modifiers include cetylpyridinium chloride, gelatin, casein, lecithin (phosphatides), dextran, glycerol, gum arabic, cholesterol, tragacanth, stearic acid, benzalkonium chloride, calcium stearate, glyceryl ether sulphate ether, cetericetherogesterol ether, cetericeterol esteribeterol ether ceterogyloterol ether ceterogyloteriol ether ceterogyloteriol ether ceterogyloterol ether ceterogyloteriol esteribol polyoxyethylene alkyl esters (for example, macrogol esters such as cetomacrogol 1000), castor oil polyoxyethylene derivatives, sorbitan fatty acid polyoxyethylene esters (for example, commercially available Tweens.RTM, such as, for example, Tween 20.RTM and Tween 80.RTM, (ICI Specialty Chemicals)); polyethylene glycols (e.g. Carbowaxs 3350.RTM and 1450.RTM. and Carbopol 934.RTM, (Union Carbide)), dodecyl trimethylammonium bromide, polyoxyethylene stearates, colloidal silicon dioxide, phosphates, sodium dodecyl sulfate, HP carboxymethyl cellulose HPC, calcium -L), hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), sodium carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose phthalate, non-crystalline cellulose, magnesium aluminum silicate, triethanolamine, polyvinyl alcohol (PVA) polyvinyl alcohol (PVA) don (PVP), 4- (l, l, 3,3-tetramethylbutyl) phenol polymer with ethylene oxide and formaldehyde (also known as tyloxapol, superion and triton), poloxamers (e.g. Pluronics F68.RTM and F108. RTM., which are block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide); poloxamines (for example, Tetronic 908. RTM., also known as Poloxamine 908.RTM., which is a tetrafunctional block copolymer obtained from the sequential addition of propylene oxide and ethylene oxide to ethylene diamine (BASF Wyandotte Corporation, Parsippany, NJ.)); a charged phospholipid such as dimyristoylphosphatidylglycerol, dioctyl sulfosuccinate (DOSS); Tetronic 1508.RTM; (T-1508) (BASF Wyandotte Corporation), sodium sulfosuccinic acid dialkyl esters (e.g. Aerosol OT.RTM., Which is sodium sulfosuccinic acid dioctyl ester (American Cyanamid)); Duponol P.RTM., Which is sodium lauryl sulfate (DuPont); Tritons X-200.RTM, which is an alkylaryl polyethersulfonate (Rohm and Haas); Crodestas F-110.RTM., Which is a mixture of sucrose stearate and sucrose distearate (Croda Inc.); p-isononylphenoxypoly- (glycidol), also known as Olin-log.RTM, or Surfactant 10-G.RTM, (Olin Chemicals, Stamford, Conn.); Crodestas SL-40.RTM, (Croda, Inc.); and SA9OHCO, which is C.sub. 18 H.sub. 37 CH.sub.2 (CON (CH.sub.3) -CH.sub.2 (CHOH) .sub.4 (CH.sub.2 OH ) .sub.2 (Eastman Kodak Co.); decanoyl-N-methylglucamide; n-decyl β-D-glucopyranoside; n-decyl β-D-maltopyranoside; n-dodecide β-D-glucopyranoside; n-dodecide β- D-maltoside; heptanoyl-N-methylglucamide; n-heptyl-β-D-glucopyranoside; n-heptyl β-D-thioglucoside; n-hexyl β-D-glucopyranoside; nonanoyl-N-methylglucamide; n-noyl β-D β-glucopyranoside; octanoyl-N-methylglucarmide; n-octyl-β-D-glucopyranoside; octyl β-D-thioglucopyranoside; and the like. Tiloxapol is a particularly preferred modificato surface for pulmonary or intranasal delivery of steroids, and still more for spray treatment.

Примеры сурфактантов для применения в растворах, описанных здесь, включают, но не ограничиваются следующими: лаурет сульфат аммония, оксид цетамина, хлорид цетримония, цетиловый спирт, цетилмиристат, цетилпальмитат, кокамид DEA, кокамидопропилбетаин, оксид кокамидопропиламина, кокамид MEA, DEA лаурилсульфат, амид дистеарилфталевой кислоты, дицетилдиметиламмонийхлорид, дипальмитоилэтилгидроксиэтиламмоний, двунатриевый лауретсульфосукцинат, ди(гидрогенизированная) твердожировая фталевая кислота, глицерилдилаурат, глицерилдистеарат, глицерилолеат, глицерилстеарат, изопропилмиристат nf, изопропилпальмитат nf, лаурамид DEA, лаурамид MEA, оксид лаурамида, оксид миристамина, октилизононаноат, октилпальмитат, октилдодецилнеопентаноат, олеалконийхлорид, PEG-2 стеарат, PEG-32 глицерилкаприлат/капрат, PEG-32 глицерилстеарат, PEG-4 и PEG-150 стеарат и дистеарат, PEG-4 до PEG-150 лаурат и дилаурат, PEG-4 до PEG-150 олеат и диолеат, PEG-7 глицерилкокоат, PEG-8 пчелиный воск, пропиленгликольстеарат, C 14-16 олефинсульфонат натрия, лаурилсульфоацетат натрия, лаурилсульфат натрия, тридецилсульфат натрия, стеаралконийхлорид, оксид стеарамида, TEA-додецилбензолсульфонат, TEA лаурилсульфат.Examples of surfactants for use in the solutions described herein include, but are not limited to: ammonium laureth sulfate, cetamine oxide, cetrimonium chloride, cetyl alcohol, cetyl myristate, cetyl palmitate, cocamide DEA, cocamidopropyl betaine, cocamidopropylamine sulfamide amide malamide, amamide laurethamide amide malamide acids, dicetyl dimethyl ammonium chloride, dipalmitoyl ethyl hydroxyethyl ammonium, disodium laureth sulfosuccinate, di (hydrogenated) hard fatty phthalic acid, glyceryl dilaurate, glyceryl distearate, gly Eryl oleate, glyceryl stearate, nf isopropyl myristate, nf isopropyl palmitate, DEA lauramide, MEA lauramide, lauramide oxide, myristamine oxide, octylisononanoate, octyl palmitate, octyldodecyl steptoglide-2-tetra-glomero-2-tetra-glomero-2-nitro-2-tetra-glomero and PEG-150 stearate and distearate, PEG-4 to PEG-150 laurate and dilaurate, PEG-4 to PEG-150 oleate and dioleate, PEG-7 glyceryl cocoate, PEG-8 beeswax, propylene glycol stearate, C 14-16 sodium olefin sulfonate, sodium lauryl sulfoacetate, sodium lauryl sulfate, sodium tridecyl sulfate, stearalconium chlorine id, stearamide oxide, TEA-dodecylbenzenesulfonate, TEA lauryl sulfate.

Большинство из данных модификаторов поверхности являются известными фармацевтическими наполнителями и подробно описаны в Handbook of Pharmaceutical Excipients, опубликованном совместно Американской фармацевтической ассоциацией и Фармацевтическим обществом Великобритании (The Pharmaceutical Press, 1986), специально включенном в качестве ссылки. Модификаторы поверхности коммерчески доступны и/или могут быть получены методами, известными в данной области. Относительное количество лекарственного средства и модификатора поверхности может варьировать в широких пределах и оптимальное количество модификатора поверхности может зависеть от, например, выбранных конкретных лекарственного средства и модификатора поверхности, критической концентрации мицелл модификатора поверхности, если он образует мицеллы, гидрофильно-липофильного баланса (HLB) модификатора поверхности, температуры плавления модификатора поверхности, растворимости в воде модификатора поверхности и/или лекарственного средства, поверхностного натяжения водных растворов модификатора поверхности и так далее.Most of these surface modifiers are known pharmaceutical excipients and are described in detail in the Handbook of Pharmaceutical Excipients, published jointly by the American Pharmaceutical Association and the Pharmaceutical Society of Great Britain (The Pharmaceutical Press, 1986), specifically incorporated by reference. Surface modifiers are commercially available and / or can be obtained by methods known in the art. The relative amount of drug and surface modifier can vary widely and the optimal amount of surface modifier may depend on, for example, the particular drug and surface modifier selected, the critical concentration of micelle surface modifier, if it forms micelles, hydrophilic-lipophilic balance (HLB) modifier surface, the melting temperature of the surface modifier, the solubility in water of the surface modifier and / or drug Twa, the surface tension of water solutions of the surface modifier and so on.

По настоящему изобретению, оптимальное отношение лекарственного средства к модификатору поверхности составляет от ~0,1% до ~99,9% фторхинолонового противомикробного вещества, более предпочтительно от примерно 10% до примерно 90%.According to the present invention, the optimum ratio of drug to surface modifier is from ~ 0.1% to ~ 99.9% of the fluoroquinolone antimicrobial substance, more preferably from about 10% to about 90%.

МикросферыMicrospheres

Микросферы можно применять для легочной доставки фторхинолонов, добавляя сначала соответствующее количество лекарственного соединения, которое нужно солюбилизировать, в воде. Например, водный раствор левофлоксацина можно диспергировать в метиленхлориде, содержащем заранее определенное количество (0,1-1% в/о) поли(DL-лактидкогликолида) (PLGA), обрабатывая пробу ультразвуком в течение 1-3 мин на ледяной бане. Отдельно, левофлоксацин солюбилизируют в метиленхлориде, содержащем PLGA (0,1-1% в/о). Полученная первичная эмульсия вода в масле или раствор полимер/лекарственное средство диспергируют в водной однородной фазе, состоящей из 1-2% поливинилового спирта (предварительно охлажденного до 4°C), обрабатывая пробу ультразвуком в течение 3-5 мин на ледяной бане. Полученную эмульсию непрерывно помешивают в течение 2-4 часов при комнатной температуре, чтобы выпарить метиленхлорид. Полученные таким образом микрочастицы отделяют от однородной фазы центрифугированием при 8000-10000 об/мин в течение 5-10 мин. Осажденные частицы дважды промывают дистиллированной водой и лиофилизируют. Лиофилизированные микрочастицы левофлоксацина хранят при -20°C.Microspheres can be used for pulmonary delivery of fluoroquinolones by first adding the appropriate amount of the drug compound to be solubilized in water. For example, an aqueous solution of levofloxacin can be dispersed in methylene chloride containing a predetermined amount (0.1-1% w / v) of poly (DL-lactide-glycolide) (PLGA) by treating the sample with ultrasound for 1-3 minutes in an ice bath. Separately, levofloxacin is solubilized in methylene chloride containing PLGA (0.1-1% w / v). The obtained primary water-in-oil emulsion or a polymer / drug solution is dispersed in a homogeneous aqueous phase consisting of 1-2% polyvinyl alcohol (pre-cooled to 4 ° C), treating the sample with ultrasound for 3-5 minutes in an ice bath. The resulting emulsion is continuously stirred for 2-4 hours at room temperature to evaporate methylene chloride. Microparticles thus obtained are separated from the homogeneous phase by centrifugation at 8000-10000 rpm for 5-10 minutes. The precipitated particles are washed twice with distilled water and lyophilized. Lyophilized microparticles of levofloxacin are stored at -20 ° C.

В качестве неограничивающего примера, для получения микросфер левофлоксацина применяют подход с сушкой распылением. Соответствующее количество левофлоксацина солюбилизируют в метиленхлориде, содержащем PLGA (0,1-1%). Данный раствор сушат распылением для получения микросфер.By way of non-limiting example, a spray drying approach is used to obtain levofloxacin microspheres. An appropriate amount of levofloxacin is solubilized in methylene chloride containing PLGA (0.1-1%). This solution is spray dried to obtain microspheres.

В качестве неограничивающего примера, микрочастицы левофлоксацина характеризуют по распределению частиц по размерам (требование: 90% <5 мкм, 95% <10 мкм), форме, степени нагрузки лекарственным средством и высвобождению лекарственного средства, применяя соответствующие методы и способы.As a non-limiting example, levofloxacin microparticles are characterized by particle size distribution (requirement: 90% <5 μm, 95% <10 μm), shape, degree of drug loading and drug release using appropriate methods and methods.

В качестве неограничивающего примера, данный подход можно также применять, чтобы отделять и улучшать растворимость в воде твердых препаратов, совершенствующих конфигурацию AUC, таких как плохо растворимые солевые формы левофлоксацина для препаратов на основе наночастиц.As a non-limiting example, this approach can also be used to separate and improve the solubility in water of solid preparations that improve the configuration of AUC, such as poorly soluble salt forms of levofloxacin for nanoparticle-based preparations.

Определенное количество фторхинолона можно сначала растворить в минимальном количестве 96% этанола, необходимого для поддержания фторхинолона в растворе при разбавлении водой с 96 до 75%. Данный раствор затем можно разводить водой до 75% этанольного раствора, и затем можно добавить определенное количество парацетамола для получения следующих соотношений в/в лекарственное средство/полимер: 1:2, 1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 6:1, 9:1 и 19:1. Данные конечные растворы высушивают распылением при следующих условиях: скорость подачи, 15 мл/мин; температура ввода 110°C; температура выброса 85°C; давление 4 бар и пропускная способность высушивающего воздуха 35 м3/час. Порошок затем собирают и хранят под вакуумом в эксикаторе.A certain amount of fluoroquinolone can first be dissolved in a minimum amount of 96% ethanol, which is necessary to maintain fluoroquinolone in solution when diluted with water from 96 to 75%. This solution can then be diluted with water to a 75% ethanol solution, and then a certain amount of paracetamol can be added to obtain the following drug / polymer ratios: 1: 2, 1: 1, 2: 1, 3: 1, 4: 1 , 6: 1, 9: 1 and 19: 1. These final solutions are spray dried under the following conditions: feed rate, 15 ml / min; input temperature 110 ° C; discharge temperature 85 ° C; 4 bar pressure and drying air throughput 35 m 3 / h. The powder is then collected and stored under vacuum in a desiccator.

Твердые липидные частицыSolid lipid particles

Получение твердых липидных частиц фторхинолона может включать растворение лекарственного средства в липидном расплаве (фосфолипиды, такие как фосфатидилхолин и фосфатидилсерин), поддерживаемом при, по меньшей мере, температуре плавления липида, с последующим диспергированием содержащего лекарственное средство расплава в горячем водном растворе сурфактанта (обычно 1-5% в/о), поддерживаемом при, по меньшей мере, температуре плавления липида. Грубую дисперсную систему гомогенизируют в течение 1-10 мин, используя Microfluidizer® для получения наноэмульсии. При охлаждении наноэмульсии до температуры в пределах 4-25°C липиды затвердевают, что приводит к образованию твердых липидных наночастиц. Параметры получения препарата (тип липидной матрицы, концентрацию сурфактанта и параметры изготовления) оптимизируют так, чтобы достичь пролонгированной доставки лекарственного средства. В качестве неограничивающего примера, данный подход можно также применять, чтобы отделять и улучшать растворимость в воде твердых препаратов, совершенствующих конфигурацию AUC, таких как плохорастворимые солевые формы левофлоксацина для препаратов на основе наночастиц.The preparation of solid lipid particles of fluoroquinolone may include dissolving the drug in a lipid melt (phospholipids such as phosphatidylcholine and phosphatidylserine) maintained at at least the melting point of the lipid, followed by dispersion of the drug-containing melt in a hot aqueous surfactant solution (usually 1- 5% w / v) maintained at at least the melting point of the lipid. The coarse disperse system is homogenized for 1-10 minutes using Microfluidizer® to produce a nanoemulsion. When the nanoemulsion is cooled to a temperature within 4-25 ° C, the lipids solidify, which leads to the formation of solid lipid nanoparticles. The preparation parameters (type of lipid matrix, surfactant concentration and manufacturing parameters) are optimized to achieve sustained drug delivery. As a non-limiting example, this approach can also be used to separate and improve the solubility in water of solid preparations that improve the configuration of AUC, such as poorly soluble salt forms of levofloxacin for nanoparticle-based preparations.

Экструдируемые из расплава совершенствующие конфигурацию AUC препаратыMelt Extruded AUC Configurable Preparations

Экструдируемые из расплава совершенствующие конфигурацию AUC препараты фторхинолона можно получать, растворяя лекарственные средства в мицеллах посредством добавления сурфактантов или получая микроэмульсию, получая комплексы включения с другими молекулами, такими как циклодекстрины, получая наночастицы лекарственных средств или заключая аморфные лекарственные средства в полимерную матрицу. Заключая лекарственное средство однородно в полимерную матрицу, получают твердую дисперсионную систему. Твердые дисперсионные системы можно получать двумя путями: способом растворения и способом расплава. При способе растворения используют органический растворитель, в котором растворяют лекарственное средство и соответствующий полимер, а затем высушивают (распылением). Основными недостатками данного способа являются применение органических растворителей и порционный режим способа производства. При способе расплава используют нагрев для того, чтобы диспергировать или растворить лекарственное средство в соответствующем полимере. Способ экструзии из расплава представляет собой оптимизированную версию способа расплава. Преимуществом подхода экструзии из расплава является отсутствие органического растворителя и непрерывный способ производства. Поскольку экструзия из расплава представляет собой новый фармацевтический метод, литературы по данному вопросу немного. Техническая схема включает смесь и экструзию фторхинолона, гидроксипропил-b-циклодекстрин (HP-b-CD) и гидроксипропилметилцеллюлозу (HPMC) для того, чтобы, в качестве неограничивающего примера, получить совершенствующий конфигурацию AUC препарат левофлоксацина или другого фторхинолона. Циклодекстрин представляет собой молекулу тороидальной формы с гидроксильными группами на внешней поверхности и полостью в центре. Циклодекстрин захватывает лекарственное средство, образуя комплекс включения. Образование комплекса циклодекстрина с лекарственным средством тщательно изучали. Известно, что водорастворимый полимер взаимодействует с циклодекстрином и лекарственным средством в процессе образования комплекса с получением стабилизированного комплекса лекарственного средства и циклодекстрина в комплексе с полимером. Такой комплекс более стабилен, чем классический комплекс циклодекстрин-лекарственное средство. В качестве примера, HPMC является водорастворимым; следовательно, применение данного полимера с HP-b- CD в расплаве, как ожидают, приведет к получению водорастворимого совершенствующего конфигурацию AUC препарата. В качестве неограничивающего примера, данный подход можно также применять, чтобы отделять и улучшать растворимость в воде твердых препаратов, совершенствующих конфигурацию AUC, таких как плохорастворимые солевые формы левофлоксацина для препаратов на основе наночастиц.Melt extrudable AUC configuration-improving fluoroquinolone preparations can be prepared by dissolving drugs in micelles by adding surfactants or by preparing a microemulsion, by incorporating inclusion complexes with other molecules such as cyclodextrins, by preparing drug nanoparticles or by encapsulating amorphous drugs in a polymer matrix. By enclosing the drug uniformly in a polymer matrix, a solid dispersion system is obtained. Solid dispersion systems can be obtained in two ways: by dissolution and by melt. The dissolution method uses an organic solvent in which the drug and the corresponding polymer are dissolved and then dried (spray). The main disadvantages of this method are the use of organic solvents and a batch mode of the production method. In the melt method, heat is used in order to disperse or dissolve the drug in the corresponding polymer. The melt extrusion process is an optimized version of the melt process. An advantage of the melt extrusion approach is the absence of an organic solvent and a continuous production process. Since melt extrusion is a new pharmaceutical method, there is little literature on this subject. The technical scheme includes a mixture and extrusion of fluoroquinolone, hydroxypropyl-b-cyclodextrin (HP-b-CD) and hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) in order to, as a non-limiting example, obtain a leucofloxacin or other fluoroquinolone form-improving AUC. Cyclodextrin is a toroidal molecule with hydroxyl groups on the outer surface and a cavity in the center. Cyclodextrin captures the drug, forming an inclusion complex. The formation of a complex of cyclodextrin with the drug was carefully studied. It is known that a water-soluble polymer interacts with cyclodextrin and a drug in the process of complex formation to obtain a stabilized complex of a drug and cyclodextrin in complex with a polymer. Such a complex is more stable than the classic cyclodextrin-drug complex. By way of example, HPMC is water soluble; therefore, the use of this polymer with HP-b-CD in the melt is expected to produce a water-soluble AUC configuration improving formulation. As a non-limiting example, this approach can also be used to separate and improve the solubility in water of solid preparations that improve the configuration of AUC, such as poorly soluble salt forms of levofloxacin for nanoparticle-based preparations.

Со-преципитатыCo-precipitates

Со-преципитат фторхинолоновых препаратов можно получить образованием со-преципитатов с фармакологически неактивными полимерными материалами. Было показано, что образование молекулярных твердых дисперсных систем или со-преципитатов для получения совершенствующих конфигурацию AUC препаратов с различными водорастворимыми полимерами может существенно замедлить скорости их растворения in vitro и/или абсорбции in vivo. При получении порошковых продуктов обычно используют измельчение для уменьшения размера частиц, так как скорость растворения сильно зависит от размера частиц. Более того, сильное взаимодействие (такое как измельчение) может увеличить поверхностную энергию и вызвать деформацию кристаллической решетки, а также уменьшение размера частиц. Совместное измельчение лекарственного средства с гидроксипропилметилцеллюлозой, b-циклодекстрином, хитином и хитозаном, кристаллической целлюлозой и желатином может повысить способность к растворению так, что получают совершенствование конфигурации AUC для иначе легко биодоступных фторхинолонов. В качестве неограничивающего примера, данный подход можно также применять, чтобы отделять и улучшать растворимость в воде твердых препаратов, совершенствующих конфигурацию AUC, таких как плохорастворимые солевые формы левофлоксацина для препаратов на основе наночастиц.Co-precipitate of fluoroquinolone preparations can be obtained by the formation of co-precipitates with pharmacologically inactive polymeric materials. It has been shown that the formation of molecular solid disperse systems or co-precipitates to obtain AUC configuration-improving preparations with various water-soluble polymers can significantly slow their in vitro dissolution and / or in vivo absorption rates. When producing powder products, grinding is usually used to reduce particle size, since the dissolution rate is highly dependent on particle size. Moreover, strong interaction (such as grinding) can increase surface energy and cause deformation of the crystal lattice, as well as a decrease in particle size. Co-grinding the drug with hydroxypropylmethyl cellulose, b-cyclodextrin, chitin and chitosan, crystalline cellulose and gelatin can increase the dissolution ability so that an improved AUC configuration is obtained for otherwise readily bioavailable fluoroquinolones. By way of non-limiting example, this approach can also be used to separate and improve the solubility in water of solid preparations that improve the configuration of AUC, such as poorly soluble salt forms of levofloxacin for nanoparticle-based preparations.

Улучшающие дисперсию пептидыDispersion Improving Peptides

Композиции могут включать один или больше ди- или трипептидов, содержащих два или больше остатков лейцина. В качестве дополнительного неограничивающего примера, полное содержание патента США номер 6835372, описывающего улучшающие дисперсию пептиды, включено сюда в качестве ссылки. В данном патенте описывают открытие, что дилейцилсодержащие дипептиды (например, дилейцин) и трипептиды являются лучшими по своей способности повышать способность диспергироваться порошковой композиции.Compositions may include one or more di- or tripeptides containing two or more leucine residues. As a further non-limiting example, the entire contents of US Pat. No. 6,835,372 describing dispersion improving peptides are incorporated herein by reference. This patent describes the discovery that dileycyl-containing dipeptides (eg, dileucin) and tripeptides are best in their ability to increase the dispersibility of the powder composition.

В другом варианте осуществления вводят хорошо диспергируемые частицы, включая аминокислоту. Гидрофобные аминокислоты являются предпочтительными. Подходящие аминокислоты включают природные и не встречающиеся в природе гидрофобные аминокислоты. Некоторые природные гидрофобные аминокислоты, включая, но не ограничиваясь следующими, не встречающиеся в природе аминокислоты включают, например, β-аминокислоты. Можно применять гидрофобные аминокислоты как D, L, так и рацемических конфигураций. Подходящие гидрофобные аминокислоты могут также включать аминокислотные аналоги. Как используют здесь, аминокислотный аналог включает аминокислоту в D или L конфигурации, обладающую следующей формулой: --NH--CHR--CO--, где R представляет собой алифатическую группу, замещенную алифатическую группу, бензильную группу, замещенную бензильную группу, ароматическую группу или замещенную ароматическую группу и где R не соответствует боковой цепи природной аминокислоты. Как используют здесь, алифатические группы включают C1-C8 углеводороды с прямой цепью, разветвленные или циклические, которые являются полностью насыщенными, которые содержат один или два гетероатома, таких как азот, кислород или сера и/или которые содержат одну или больше единиц ненасыщенности. Ароматические группы включают карбоциклические ароматические группы, такие как фенил и нафтил и гетероциклические ароматические группы, такие как имидазолил, индолил, тиенил, фуранил, пиридил, пиранил, оксазолил, бензотиенил, бензофуранил, хинолинил, изохинолинил и акридинтил.In another embodiment, well dispersible particles, including an amino acid, are administered. Hydrophobic amino acids are preferred. Suitable amino acids include natural and non-naturally occurring hydrophobic amino acids. Some natural hydrophobic amino acids, including, but not limited to the following, non-naturally occurring amino acids include, for example, β-amino acids. Hydrophobic amino acids of both D, L and racemic configurations can be used. Suitable hydrophobic amino acids may also include amino acid analogues. As used herein, an amino acid analogue includes an amino acid in a D or L configuration having the following formula: —NH — CHR — CO—, where R is an aliphatic group, a substituted aliphatic group, a benzyl group, a substituted benzyl group, an aromatic group or a substituted aromatic group and where R does not correspond to the side chain of a natural amino acid. As used herein, aliphatic groups include straight chain, branched or cyclic C1-C8 hydrocarbons that are fully saturated, which contain one or two heteroatoms, such as nitrogen, oxygen or sulfur and / or which contain one or more units of unsaturation. Aromatic groups include carbocyclic aromatic groups such as phenyl and naphthyl and heterocyclic aromatic groups such as imidazolyl, indolyl, thienyl, furanyl, pyridyl, pyranyl, oxazolyl, benzothienyl, benzofuranyl, quinolinyl, isoquinolinyl and acridintyl.

Подходящие замещающие группы на алифатические, ароматические или бензильные группы включают --OH, галоген (--Br,--Cl,--I и --F)--O(алифатическая, замещенная алифатическая, бензильная, замещенная бензильная, арильная или замещенная арильная группа),--CN, --NO2, --COOH, --NH2, --NH(алифатическая группа, замещенная алифатическая, бензильная, замещенная бензильная, арильная или замещенная арильная группа), --N(алифатическая группа, замещенная алифатическая, бензильная, замещенная бензильная, арильная или замещенная арильная группа)2, --COO(алифатическая группа, замещенная алифатическая, бензильная, замещенная бензильная, арильная или замещенная арильная группа), --CONH2, --CONH(алифатическая, замещенная алифатическая группа, бензильная, замещенная бензильная, арильная или замещенная арильная группа), --SH,--S(алифатическая, замещенная алифатическая, бензильная, замещенная бензильная, ароматическая или замещенная ароматическая группа) и --NH--C(=NH)--NH2. Замещенная бензильная или ароматическая группа может также обладать алифатической или замещенной алифатической группой в качестве замещающей группы. Замещенная алифатическая группа может также обладать бензильной, замещенной бензильной, арильной или замещенной арильной группой в качестве замещающей группы. Замещенная алифатическая, замещенная ароматическая или замещенная бензильная группа может обладать одной или большим количеством замещающих групп. Модифицируя аминокислотную замещающую группу, можно увеличить, например, липофильность или гидрофобность природных аминокислот, которые являются гидрофильными.Suitable substituent groups on aliphatic, aromatic or benzyl groups include --OH, halogen (--Br, - Cl, - I and --F) - O (aliphatic, substituted aliphatic, benzyl, substituted benzyl, aryl or substituted aryl group), - CN, --NO 2 , --COOH, --NH 2 , --NH (aliphatic group, substituted aliphatic, benzyl, substituted benzyl, aryl or substituted aryl group), --N (aliphatic group , substituted aliphatic, benzyl, substituted benzyl, aryl or substituted aryl group) 2, --COO (aliphatic group deputy schennaya aliphatic, benzyl, substituted benzyl, aryl or substituted aryl group), --CONH 2, --CONH (aliphatic, substituted aliphatic, benzyl, substituted benzyl, aryl or substituted aryl group), --SH, - S ( aliphatic, substituted aliphatic, benzyl, substituted benzyl, aromatic or substituted aromatic group) and --NH - C (= NH) - NH 2 . A substituted benzyl or aromatic group may also have an aliphatic or substituted aliphatic group as a substituent group. A substituted aliphatic group may also have a benzyl, substituted benzyl, aryl or substituted aryl group as a substituent group. A substituted aliphatic, substituted aromatic or substituted benzyl group may have one or more substituent groups. By modifying the amino acid substitution group, for example, the lipophilicity or hydrophobicity of natural amino acids that are hydrophilic can be increased.

Множество подходящих аминокислот, аминокислотных аналогов и их солей являются коммерчески доступными. Другие можно синтезировать способами, известными в данной области.Many suitable amino acids, amino acid analogues and their salts are commercially available. Others can be synthesized by methods known in the art.

Гидрофобность обычно определяют, принимая во внимание распределение аминокислоты между неполярным растворителем и водой. Гидрофобные аминокислоты представляют собой такие кислоты, которые обладают сродством к неполярным растворителям. Относительную гидрофобность аминокислот можно выразить по шкале гидрофобности, на которой глицин имеет величину 0,5. По такой шкале аминокислоты, которые обладают сродством к воде, имеют величины ниже 0,5, а те, которые обладают сродством к неполярным растворителям, имеют величину выше 0,5. Как используют здесь, термин гидрофобная аминокислота относится к аминокислоте, которая по шкале гидрофобности имеют величину выше или равную 0,5, другими словами, имеет тенденцию распределяться в неполярной кислоте, которая, по меньшей мере, меньше или равна таковой для глицина.Hydrophobicity is usually determined taking into account the distribution of the amino acid between a non-polar solvent and water. Hydrophobic amino acids are those that have an affinity for non-polar solvents. The relative hydrophobicity of amino acids can be expressed on the hydrophobicity scale, on which glycine has a value of 0.5. On this scale, amino acids that have an affinity for water have values below 0.5, and those that have an affinity for non-polar solvents have values above 0.5. As used here, the term hydrophobic amino acid refers to an amino acid that has a hydrophobicity scale greater than or equal to 0.5, in other words, tends to be distributed in non-polar acid, which is at least less than or equal to that of glycine.

Примеры аминокислот, которые можно применять, включают, но не ограничиваются следующими: глицин, пролин, аланин, цистеин, метионин, валин, лейцин, тирозин, изолейцин, фенилаланин, триптофан. Предпочтительные гидрофобные аминокислоты включают лейцин, изолейцин, аланин, валин, фенилаланин и глицин. Сочетания гидрофобных аминокислот также можно применять. Более того, сочетания гидрофобных и гидрофильных (преимущественно распределяющихся в воде) аминокислот, где итоговое сочетание является гидрофобным, также можно применять.Examples of amino acids that can be used include, but are not limited to: glycine, proline, alanine, cysteine, methionine, valine, leucine, tyrosine, isoleucine, phenylalanine, tryptophan. Preferred hydrophobic amino acids include leucine, isoleucine, alanine, valine, phenylalanine and glycine. Combinations of hydrophobic amino acids can also be used. Moreover, combinations of hydrophobic and hydrophilic (mainly distributed in water) amino acids, where the final combination is hydrophobic, can also be used.

Аминокислоты могут присутствовать в частицах по данному изобретению в количестве, по меньшей мере, 10 % вес. Предпочтительно аминокислота может присутствовать в частицах в количестве от примерно 20 до примерно 80 % вес. Соль гидрофобной аминокислоты может присутствовать в частицах по данному изобретению в количестве, по меньшей мере, 10 % вес.. Предпочтительно, соль аминокислоты присутствует в частицах в количестве от примерно 20 до примерно 80 % вес. В предпочтительных вариантах осуществления частицы обладают плотностью утряски меньшей, чем примерно 0,4 г/см3.Amino acids may be present in the particles of this invention in an amount of at least 10% by weight. Preferably, the amino acid may be present in the particles in an amount of from about 20 to about 80% by weight. The hydrophobic amino acid salt may be present in the particles of this invention in an amount of at least 10% by weight. Preferably, the amino acid salt is present in the particles in an amount of from about 20 to about 80% by weight. In preferred embodiments, the particles have a shake density of less than about 0.4 g / cm 3 .

Способы получения и доставки частиц, которые содержат аминокислоту, описаны в патенте США номер 6586008, озаглавленном Use of Simple Amino Acids to Form Porous Particles During Spray Drying, идеи которого полностью включены сюда в качестве ссылки.Methods for preparing and delivering particles that contain an amino acid are described in US Pat. No. 6,586,008, entitled Use of Simple Amino Acids to Form Porous Particles During Spray Drying, the teachings of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Белки/АминокислотыProteins / Amino Acids

Белковые наполнители могут включать альбумины, такие как человеческий сывороточный альбумин (HSA), рекомбинантный человеческий альбумин (rHA), желатин, казеин, гемоглобин, и тому подобное. Подходящие аминокислоты (кроме дилейцилпептидов по данному изобретению), которые могут также служить для придания буферной емкости, включают аланин, глицин, аргинин, бетаин, гистидин, глютаминовую кислоту, аспарагиновую кислоту, цистеин, лизин, лейцин, изолейцин, валин, метионин, фенилаланин, аспартам, тирозин, триптофан и тому подобное. Предпочтительными являются аминокислоты и полипептиды, которые действуют как диспергирующие вещества. Аминокислоты, попадающие в эту категорию, включают гидрофобные аминокислоты, такие как лейцин, валин, изолейцин, триптофан, аланин, метионин, фенилаланин, тирозин, гистидин и пролин. Усиливающие способность к диспергированию пептидные наполнители включают димеры, тримеры, тетрамеры и пентамеры, содержащие одну или больше гидрофобных аминокислотных компонентов, таких как описано выше.Protein fillers may include albumin, such as human serum albumin (HSA), recombinant human albumin (rHA), gelatin, casein, hemoglobin, and the like. Suitable amino acids (other than the dileycyl peptides of this invention), which may also serve as buffers, include alanine, glycine, arginine, betaine, histidine, glutamic acid, aspartic acid, cysteine, lysine, leucine, isoleucine, valine, methionine, phenylalanine, aspartame, tyrosine, tryptophan and the like. Preferred are amino acids and polypeptides that act as dispersants. Amino acids that fall into this category include hydrophobic amino acids such as leucine, valine, isoleucine, tryptophan, alanine, methionine, phenylalanine, tyrosine, histidine, and proline. Dispersion enhancing peptide excipients include dimers, trimers, tetramers and pentamers containing one or more hydrophobic amino acid components, such as those described above.

УглеводыCarbohydrates

В качестве неограничивающего примера, углеводные наполнители могут включать моносахариды, такие как фруктоза, мальтоза, галактоза, глюкоза, D-манноза, сорбоза и тому подобное; дисахариды, такие как лактоза, сахароза, трегалоза, целлобиоза и тому подобное; полисахариды, такие как рафиноза, мелезитоза, мальтодекстрины, декстраны, крахмалы и тому подобное; а также многоатомные спирты, такие как маннит, ксилит, мальтитол, лактитол, ксилитолсорбит (глюцит), пиранозилсорбит, миоинозит, изомальт, трегалоза и тому подобное.By way of non-limiting example, carbohydrate fillers may include monosaccharides such as fructose, maltose, galactose, glucose, D-mannose, sorbose and the like; disaccharides such as lactose, sucrose, trehalose, cellobiose and the like; polysaccharides such as raffinose, melesitose, maltodextrins, dextrans, starches and the like; and polyhydric alcohols such as mannitol, xylitol, maltitol, lactitol, xylitol sorbitol (glucite), pyranosylsorbitol, myoinositol, isomalt, trehalose and the like.

ПолимерыPolymers

В качестве неограничивающего примера, композиции могут также включать полимерные наполнители/добавки, например поливинилпирролидоны, производные целлюлозы, такие как гидроксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза, фиколлы (полимерные сахара), гидроксиэтилкрахмал, декстраты (в качестве неограничивающего примера, циклодекстрины могут включать 2-гидроксипропил-β-циклодекстрин, 2-гидроксипропил-γ-циклодекстрин, случайным образом метилированный β-циклодекстрин, диметил-α-циклодекстрин, диметил-β-циклодекстрин, мальтозил-α-циклодекстрин, глюкозил-1-α-циклодекстрин, глюкозил-2-α-циклодекстрин, α-циклодекстрин, β-циклодекстрин, γ-циклодекстрин и сульфобутилэфир-β-циклодекстрин), полиэтиленгликоли и пектины также можно использовать.By way of non-limiting example, the compositions may also include polymeric fillers / additives, for example polyvinyl pyrrolidones, cellulose derivatives such as hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose and hydroxypropyl methyl cellulose, ficolls (polymeric sugars), hydroxyethyl starch, dextrates (by way of non-limiting example, cyclodextrins may include β-cyclodextrin, 2-hydroxypropyl-γ-cyclodextrin, randomly methylated β-cyclodextrin, dimethyl-α-cyclodextrin, dimethyl-β-cyclodec trine, maltosyl-α-cyclodextrin, glucosyl-1-α-cyclodextrin, glucosyl-2-α-cyclodextrin, α-cyclodextrin, β-cyclodextrin, γ-cyclodextrin and sulphobutylether-β-cyclodextrin), polyethylene glycols, and pectin may also be used.

Вводимые высокодисперсные частицы содержат биоактивное вещество и биосовместимый и предпочтительно биодеградируемый полимер, сополимер или смесь. Полимеры можно сшить так, чтобы оптимизировать различные характеристики частиц, включая: i) взаимодействия между доставляемым веществом и полимером для обеспечения стабилизации вещества и сохранения активности в процессе доставки; ii) скорость расщепления полимера и, в связи с этим, скорость профилей высвобождения лекарственного средства; iii) поверхностные характеристики и направляющие способности путем химической модификации; и iv) пористость частиц.The fine particles that are introduced contain a bioactive substance and a biocompatible and preferably biodegradable polymer, copolymer or mixture. The polymers can be crosslinked to optimize various particle characteristics, including: i) interactions between the delivered substance and the polymer to stabilize the substance and maintain activity during the delivery; ii) the rate of degradation of the polymer and, therefore, the rate of release profiles of the drug; iii) surface characteristics and guiding abilities through chemical modification; and iv) particle porosity.

Для получения частиц можно применять разрушающие поверхность полимеры, такие как полиангидриды. Например, можно применять такие полиангидриды, как поли[(p-карбоксифенокси)гексановый ангидрид] (PCHP). Биодеградируемые полиангидриды описаны в патенте США номер 4857311. Также можно применять разрушающие основную массу полимеры, такие как созданные на основе сложных полиэфиров, включая полиоксикислоты. Например, для получения частиц можно применять полигликолевую кислоту (PGA), полимолочную кислоту (PLA) или их сополимеры. Сложный полиэфир также может обладать заряженной или функционализируемой группой, такой как аминокислота. В предпочтительном варианте осуществления частицы со свойствами контролируемого высвобождения можно получать из поли(D,L-молочной кислоты) и/или поли(DL-молочной-со-гликолевой кислоты) («PLGA»), которая заключает в себе поверхностно-активное соединение, такое как дипальмитоилфосфатидилхолин (DPPC).To produce particles, surface disruptive polymers such as polyanhydrides can be used. For example, polyanhydrides such as poly [(p-carboxyphenoxy) hexanoic anhydride] (PCHP) can be used. Biodegradable polyanhydrides are described in US Pat. No. 4,857,311. Base-breaking polymers such as those based on polyesters, including polyoxyacids, can also be used. For example, to produce particles, polyglycolic acid (PGA), polylactic acid (PLA), or copolymers thereof can be used. The polyester may also have a charged or functionalizable group, such as an amino acid. In a preferred embodiment, particles with controlled release properties can be prepared from poly (D, L-lactic acid) and / or poly (DL-lactic-co-glycolic acid) ("PLGA"), which comprises a surface-active compound, such as dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC).

Другие полимеры включают полиамиды, поликарбонаты, полиалкилены, такие как полиэтилен, полипропилен, поли(этиленгликоль), поли(этиленоксид), поли(этилентерефталат), поливиниловые соединения, такие как поливиниловые спирты, поливиниловые простые эфиры и поливиниловые сложные эфиры, полимеры акриловой и метакриловой кислот, целлюлозы и другие полисахариды, а также пептиды или белки, или их сополимеры либо смеси. Полимеры можно выбирать или модифицировать так, чтобы они обладали подходящей стабильностью и скоростью деградации in vivo для различных применений для контролируемой доставки лекарственных средств.Other polymers include polyamides, polycarbonates, polyalkylenes such as polyethylene, polypropylene, poly (ethylene glycol), poly (ethylene oxide), poly (ethylene terephthalate), polyvinyl compounds such as polyvinyl alcohols, polyvinyl ethers and polyvinyl esters, polymers of acrylic and methacrylic acids, cellulose and other polysaccharides, as well as peptides or proteins, or their copolymers or mixtures. The polymers can be selected or modified so that they have the appropriate stability and degradation rate in vivo for various applications for controlled drug delivery.

Высокодисперсные частицы можно получать из функционализированных привитых сополимеров сложных полиэфиров, как описано в Hrkach et al., Macromolecules, 28: 4736-4739 (1995); и Hrkach et al., "Poly(L-Lactic acid-co-amino acid) Graft Copolymers: A Class of Functional Biodegradable Biomaterials" in Hydrogels and Biodegradable Polymers for Bioapplications, ACS Symposium Series No. 627, Raphael M, Ottenbrite et al., Eds., American Chemical Society, Chapter 8, pp. 93-101, 1996.Fine particles can be obtained from functionalized grafted copolymers of polyesters, as described in Hrkach et al., Macromolecules, 28: 4736-4739 (1995); and Hrkach et al., "Poly (L-Lactic acid-co-amino acids) Graft Copolymers: A Class of Functional Biodegradable Biomaterials" in Hydrogels and Biodegradable Polymers for Bioapplications, ACS Symposium Series No. 627, Raphael M, Ottenbrite et al., Eds., American Chemical Society, Chapter 8, pp. 93-101, 1996.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения вводят высокодисперсные частицы, содержащие биоактивное вещество и фосфолипид. Примеры подходящих фосфолипидов, в числе прочих, включают фосфатидилхолины, фосфатидилэтаноламины, фосфатидилглицерины, фосфатидилсерины, фосфатидилинозитолы и их сочетания. Конкретные примеры фосфолипидов включают, но не ограничиваются, фосфатидилхолинами: дипальмитоилфосфатидилхолином (DPPC), дипальмитоилфосфатидилэтаноламином (DPPE), дистеароилфосфатидилхолином (DSPC), дипальмитоилфосфатидилглицерином (DPPG), или любыми их сочетаниями. Другие фосфолипиды известны специалистам в данной области. В предпочтительном варианте осуществления фосфолипиды являются эндогенными для легких.In a preferred embodiment of the invention, fine particles containing a bioactive substance and a phospholipid are administered. Examples of suitable phospholipids, among others, include phosphatidylcholines, phosphatidylethanolamines, phosphatidylglycerols, phosphatidylserines, phosphatidylinositols, and combinations thereof. Specific examples of phospholipids include, but are not limited to, phosphatidylcholines: dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), dipalmitoylphosphatidylethanolamine (DPPE), distearoylphosphatidylcholine (DSPC), dipalmitoylphosphatidylglycerol, or limerinium. Other phospholipids are known to those skilled in the art. In a preferred embodiment, the phospholipids are endogenous to the lungs.

Фосфолипид может присутствовать в частицах в количествах, ограниченных пределами от 0 до примерно 90% по весу. Чаще он может присутствовать в частицах в количествах, ограниченных пределами от примерно 10 до примерно 60% по весу.The phospholipid may be present in the particles in amounts limited to from 0 to about 90% by weight. More often, it may be present in the particles in amounts limited to from about 10 to about 60% by weight.

В другом варианте осуществления изобретения фосфолипиды или их сочетания выбирают так, чтобы придать высокодисперсным частицам свойства контролируемого высвобождения. Температура фазового перехода конкретного фосфолипида может быть ниже, около или выше физиологической температуры тела пациента. Предпочтительные температуры фазового перехода находятся в пределах от 30°C до 50 °C (например, в пределах ±10 от нормальной температуры тела пациента). Выбирая фосфолипиды или сочетания фосфолипидов по их температуре фазового перехода, можно сшить частицы так, чтобы получить свойства контролируемого высвобождения. Например, вводя частицы, которые содержат фосфолипид или сочетание фосфолипидов, которые обладают температурой фазового перехода большей, чем температура тела пациента, можно замедлить высвобождение предшественника допамина, агониста или любого сочетания предшественников и/или агонистов. С другой стороны, быстрое высвобождение можно получить, включая в частицы фосфолипиды, обладающие более низкими температурами перехода.In another embodiment, the phospholipids or combinations thereof are selected so as to impart controlled release properties to the finely divided particles. The phase transition temperature of a particular phospholipid may be lower, near or above the physiological temperature of the patient's body. Preferred phase transition temperatures are in the range of 30 ° C to 50 ° C (for example, within ± 10 of the patient’s normal body temperature). By choosing phospholipids or combinations of phospholipids according to their phase transition temperature, particles can be crosslinked so as to obtain controlled release properties. For example, by introducing particles that contain a phospholipid or combination of phospholipids that have a phase transition temperature higher than the patient’s body temperature, the release of a dopamine precursor, agonist, or any combination of precursors and / or agonists can be slowed down. On the other hand, rapid release can be obtained by incorporating phospholipids in particles having lower transition temperatures.

Исправление вкуса, ароматизаторы, другое.Correction of taste, flavors, other.

В качестве неограничивающего примера, композиции могут дополнительно включать ароматизирующие вещества, маскирующие вкус вещества, неорганические соли (например, хлорид натрия), противомикробные вещества (например, хлорид бензалкония), подсластители, антиоксиданты, антистатические вещества, сурфактанты (например, полисорбаты, такие как «TWEEN 20» и «TWEEN 80»), сложные эфиры сорбитана, сахарин, циклодекстрины, липиды (например, фосфолипиды, такие как лецитин и другие фосфатидилхолины, фосфатидилэтаноламины), жирные кислоты и сложные жирные эфиры, стероиды (например, холестерин) и хелатирующие вещества (например, EDTA, цинк и другие подходящие катионы). Другие фармацевтические наполнители и/или добавки, пригодные для применения в композициях по настоящему изобретению, перечислены в "Remington: The Science & Practice of Pharmacy", 19.sup.th ed., Williams & Williams, (1995), а также в "Physician's Desk Reference", 52.sup.nd ed., Medical Economics, Montvale, N.J. (1998).By way of non-limiting example, the compositions may further include flavoring agents, taste masking agents, inorganic salts (e.g. sodium chloride), antimicrobials (e.g. benzalkonium chloride), sweeteners, antioxidants, antistatic agents, surfactants (e.g., polysorbates, such as " TWEEN 20 ”and“ TWEEN 80 ”), sorbitan esters, saccharin, cyclodextrins, lipids (eg phospholipids such as lecithin and other phosphatidylcholines, phosphatidylethanolamines), fatty acids and fatty esters s, steroids (e.g., cholesterol), and chelating agents (e.g., EDTA, zinc and other such suitable cations). Other pharmaceutical excipients and / or additives suitable for use in the compositions of the present invention are listed in "Remington: The Science & Practice of Pharmacy", 19.sup.th ed., Williams & Williams, (1995), as well as in " Physician's Desk Reference ", 52.sup.nd ed., Medical Economics, Montvale, NJ (1998).

В качестве неограничивающего примера, множество маскирующих вкус веществ для фторхинолоновых препаратов включает добавление ароматизаторов, подсластителей и другие разнообразные методики покрытия. В качестве неограничивающих примеров, их можно выбирать из сахаров, таких как сахароза, декстроза и лактоза, карбоновых кислот, солей, таких как магниевые и кальциевые (неспецифическое или основанное на хелатировании исправление вкуса фторхинолонов), ментола, аминокислот или производных аминокислот, таких как аргинин, лизин и глютамат натрия, а также синтетических ароматических масел и ароматизирующих душистых веществ и/или природных масел, экстрактов из растений, листьев, цветов, плодов и так далее, и их сочетаний. Они могут включать коричные масла, масло грушанки, масла из мяты перечной, клеверное масло, лавровое масло, анисовое масло, эвкалипт, ваниль, цитрусовое масло, такое как лимонное масло, апельсиновое масло, виноградное и грейпфрутовое масло, фруктовые эссенции, включая яблочную, персиковую, грушевую, клубничную, малиновую, вишневую, сливовую, ананасовую, абрикосовую и так далее. Дополнительные подсластители включают сахарозу, декстрозу, аспартам (Nutrasweet®), ацесульфам-К, сукролозу и сахарин, органические кислоты (в качестве неограничивающего примера, лимонную кислоту и аспарагиновую кислоту). Такие ароматизаторы могут составлять от примерно 0,05 до примерно 4 процентов. Другим способом улучшить или замаскировать вкус неприятных ингаляционных лекарственных средств является снижение растворимости лекарственных средств, например, для того, чтобы взаимодействовать со вкусовыми рецепторами, лекарственные средства должны растворяться. Следовательно, доставляя лекарственное средство в твердых формах, можно избежать вкусового ответа и добиться желаемого эффекта исправления вкуса. Неограничивающие способы снижения растворимости фторхинолонов описаны в данном документе, например солевые формы левофлоксацина или гемифлоксацина с ксинафоевой кислотой, олеиновой кислотой, стеариновой кислотой и памовой кислотой. Дополнительные соосаждающие вещества включают дигидропиридины и полимер, такой как поливинилпирролидон. Кроме того, исправления вкуса можно достигнуть, получая липофильные везикулы. Дополнительные покрывающие или оболочковые средства включают декстраты (в качестве неограничивающего примера, циклодекстрины могут включать 2-гидроксипропил-β-циклодекстрин, 2-гидроксипропил-γ-циклодекстрин, случайным образом метилированный β-циклодекстрин, диметил-α-циклодекстрин, диметил-β-циклодекстрин, мальтозил-α-циклодекстрин, глюкозил-1-α-циклодекстрин, глюкозил-2-α-циклодекстрин, α-циклодекстрин, β-циклодекстрин, γ-циклодекстрин и сульфобутилэфир-β-циклодекстрин), модифицированные целлюлозы, такие как этилцеллюлоза, метилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, гидроксилпропилметилцеллюлоза, полиалкиленгликоли, полиалкиленоксиды, сахара и сахарные спирты, воски, шеллаки, акрилы и их смеси. В качестве неограничивающего примера, другими способами доставки нерастворенных форм фторхинолонов служат введение лекарственного средства в чистом виде, либо в составе простого, не влияющего на растворимость препарата, такого как кристаллический микронизированный сухой порошок, высушенный распылением, и препарат в виде наносуспензии. Однако альтернативным способом является включение маскирующих вкус веществ. Они включают маскирующее вкус вещество, которое смешано с, покрывает сверху, либо иначе скомбинировано с фторхинолоновым активным лекарственным средством. Однако такая добавка может также служить для улучшения вкуса иной выбранной добавки к лекарственному продукту, например, муколитического вещества. Неограничивающие примеры таких веществ включают кислые фосфолипиды, лизофосфолипид, токоферол полиэтиленгликоль сукцинат и эмбоновую кислоту (памоат). Многие из этих веществ можно применять самостоятельно или в сочетании с фторхинолонами для аэрозольного введения.By way of non-limiting example, a variety of taste masking agents for fluoroquinolone preparations include the addition of flavors, sweeteners, and various other coating techniques. As non-limiting examples, they can be selected from sugars such as sucrose, dextrose and lactose, carboxylic acids, salts such as magnesium and calcium (non-specific or chelation-based taste correction of fluoroquinolones), menthol, amino acids or amino acid derivatives such as arginine , lysine and monosodium glutamate, as well as synthetic aromatic oils and aromatic aromatic substances and / or natural oils, extracts from plants, leaves, flowers, fruits and so on, and combinations thereof. These may include cinnamon oils, pear oil, peppermint oil, clover oil, bay oil, anise oil, eucalyptus, vanilla, citrus oil such as lemon oil, orange oil, grape and grapefruit oil, fruit essences, including apple, peach , pear, strawberry, raspberry, cherry, plum, pineapple, apricot and so on. Additional sweeteners include sucrose, dextrose, aspartame (Nutrasweet®), acesulfame-K, sucrolose and saccharin, organic acids (by way of non-limiting example, citric acid and aspartic acid). Such flavors may be from about 0.05 to about 4 percent. Another way to improve or mask the taste of unpleasant inhaled drugs is to reduce the solubility of drugs, for example, in order to interact with taste buds, drugs must dissolve. Therefore, by delivering the drug in solid forms, a taste response can be avoided and the desired taste correction effect can be achieved. Non-limiting methods for reducing the solubility of fluoroquinolones are described herein, for example, salt forms of levofloxacin or hemifloxacin with xinafoic acid, oleic acid, stearic acid and pamic acid. Additional co-precipitating agents include dihydropyridines and a polymer such as polyvinylpyrrolidone. In addition, taste corrections can be achieved by receiving lipophilic vesicles. Additional coating or coating agents include dextrates (by way of non-limiting example, cyclodextrins may include 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin, 2-hydroxypropyl-γ-cyclodextrin, randomly methylated β-cyclodextrin, dimethyl-α-cyclodextrin, dimethyl-β-cyclodextrin , maltosyl-α-cyclodextrin, glucosyl-1-α-cyclodextrin, glucosyl-2-α-cyclodextrin, α-cyclodextrin, β-cyclodextrin, γ-cyclodextrin and sulfobutyl ether-β-cyclodextrin), modified celluloses such as ethyl cellulose, methyl cellulose vine, hydroxypropylcellulose, gidroksilpropilmetiltsellyuloza, polyalkylene glycols, polyalkylene oxides, sugars and sugar alcohols, waxes, shellacs, acrylics and mixtures thereof. By way of non-limiting example, other methods of delivering undissolved forms of fluoroquinolones are by administering the drug in a pure form or in a simple, solubility-free preparation, such as crystalline micronized dry powder spray dried and a drug in the form of nanosuspension. However, an alternative method is to include taste masking agents. These include a taste-masking substance that is mixed with, top-coated, or otherwise combined with a fluoroquinolone active drug. However, such an additive may also serve to improve the taste of another selected additive to the medicinal product, for example, a mucolytic substance. Non-limiting examples of such substances include acid phospholipids, lysophospholipid, tocopherol polyethylene glycol succinate, and embonic acid (pamoate). Many of these substances can be used alone or in combination with fluoroquinolones for aerosol administration.

Муколитические веществаMucolytic substances

Способы получения препаратов, которые сочетают вещества для снижения вязкости мокроты во время аэрозольного лечения с фторхинолонами, включают следующие. Такие вещества можно получать в фиксированных сочетаниях или вводить вслед за воздействием аэрозольным фторхинолоном.Methods for the preparation of preparations that combine substances to reduce the viscosity of sputum during aerosol treatment with fluoroquinolones include the following. Such substances can be obtained in fixed combinations or administered after exposure to aerosol fluoroquinolone.

Самым распространенным предписанным веществом является N-ацетилцистеин (NAC), который деполимеризует слизистые выделения in vitro путем разрушения дисульфидных мостов между макромолекулами. Предполагают, что такое снижение клейкости мокроты облегчает ее удаление из дыхательных путей. Кроме того, NAC может действовать как акцептор кислородных радикалов. NAC можно принимать внутрь либо перорально, либо посредством ингаляции. Различия между данными двумя способами введения официально не изучали. После перорального введения NAC восстанавливается в печени и кишечнике до цистеина, предшественника антиоксиданта глютатиона. Антиоксидантные свойства могут быть полезны для предотвращения снижения легочной функции при кистозном фиброзе (КФ). Распыляемую форму NAC обычно прописывают пациентам с КФ, особенно в континентальной Европе, для улучшения отхаркивания мокроты путем снижения ее клейкости. Конечной целью этого является замедление снижения легочной функции при КФ.The most common prescribed substance is N-acetylcysteine (NAC), which depolymerizes mucous secretions in vitro by breaking down disulfide bridges between macromolecules. It is believed that such a decrease in the stickiness of sputum facilitates its removal from the respiratory tract. In addition, NAC can act as an acceptor of oxygen radicals. NAC can be taken orally, either orally or by inhalation. The differences between these two routes of administration have not been formally studied. After oral administration, NAC is restored in the liver and intestines to cysteine, the precursor of the antioxidant glutathione. Antioxidant properties may be useful in preventing a decrease in pulmonary function in cystic fibrosis (CF). The nebulized form of NAC is usually prescribed to patients with CF, especially in continental Europe, to improve expectoration of sputum by reducing its stickiness. The ultimate goal of this is to slow the decline in pulmonary function in CF.

L-лизин-N-ацетилцистеинат (ACC) или нацистелин (NAL) является новым мукоактивным веществом, обладающим муколитическим, антиоксидантным и противовоспалительным свойствами. Химически он является солью ACC. Данное лекарственное средство, по-видимому, обладает активностью, превосходящей таковую родительской молекулы ACC, благодаря синергической муколитической активности L-лизина и ACC. Более того, его почти нейтральный pH (6,2) позволяет вводить его в легкие с очень малым риском бронхоспазма, в отличие от кислого ACC (pH 2,2). NAL трудно получить в ингалируемой форме, потому что необходимая легочная доза очень велика (примерно 2 мг), и микронизированное лекарственное средство является вязким и слипающимся, и, таким образом, проблематично получить распыляемый препарат. Первоначально NAL разработали в виде хлорфторуглерод (CFC)-содержащего ингалятора-дозатора (MDI), так как данную форму проще и быстрее всего было разработать для начала доклинических и первых клинических испытаний. NAL MDI доставлял 2 мг за один впрыск, из которых примерно 10% могли достигнуть легких у здоровых добровольцев. Одним основным неудобством данного препарата являлась приверженность к лечению пациента, поскольку вплоть до 12 впрысков было необходимо, чтобы получить требуемую дозу. Кроме того, нарастающее удаление газов CFC из медицинских продуктов, сопряженное с проблемами координации, встречающимися у значительной доли пациентов (12), привело к разработке новой галеновой формы NAL. Препарат для порошкового ингалятора (DPI) был выбран для решения проблем приверженности к лечению в случаях MDI и для совмещения его с оптимальным, воспроизводимым и комфортным путем введения лекарственного средства возможно более широкому кругу пациентов, включая детей раннего возраста.L-lysine-N-acetylcysteinate (ACC) or Nazistelin (NAL) is a new mucoactive substance with mucolytic, antioxidant and anti-inflammatory properties. Chemically, it is an ACC salt. This drug appears to have an activity superior to that of the parent ACC molecule due to the synergistic mucolytic activity of L-lysine and ACC. Moreover, its almost neutral pH (6.2) allows it to be injected into the lungs with a very low risk of bronchospasm, in contrast to acidic ACC (pH 2.2). NAL is difficult to obtain in an inhalable form because the required pulmonary dose is very high (approximately 2 mg) and the micronized drug is viscous and sticky, and thus it is problematic to obtain a nebulized preparation. Initially, NAL was developed in the form of a chlorofluorocarbon (CFC) -containing metered-dose inhaler (MDI), as this form was the easiest and fastest to develop for the start of preclinical and first clinical trials. NAL MDI delivered 2 mg in a single injection, of which approximately 10% could reach the lungs in healthy volunteers. One of the main disadvantages of this drug was adherence to the treatment of the patient, since up to 12 injections were necessary in order to obtain the required dose. In addition, the increasing removal of CFC gases from medical products, associated with coordination problems encountered in a significant proportion of patients (12), led to the development of a new galenic form of NAL. A powder inhaler (DPI) was chosen to solve the problems of adherence to treatment in MDI cases and to combine it with the optimal, reproducible and comfortable way of administering the drug to the widest possible range of patients, including young children.

Препарат NAL для DPI включает использование нетрадиционной лактозы (обычно применяемой для прямого прессования таблеток), а именно высушенной в роллере (RD) безводной β-лактозы. При испытаниях in vitro разовой дозы из устройства DPI данный порошковый препарат образует тонкодисперсную фракцию (FPF), составляющую, по меньшей мере, 30% номинальной дозы, а именно в три раза выше, чем в случаях MDI. Такой подход можно применять в сочетании с фторхинолоновым антибиотиком как для совместного введения, так и для введения фиксированных сочетаний при терапии антибиотиками.NAL DPI DPI involves the use of unconventional lactose (commonly used for direct compression of tablets), namely, roller-dried (RD) anhydrous β-lactose. When tested in vitro with a single dose from a DPI device, this powder preparation forms a finely divided fraction (FPF) of at least 30% of the nominal dose, namely three times higher than in MDI cases. This approach can be used in combination with a fluoroquinolone antibiotic both for co-administration and for the introduction of fixed combinations in antibiotic therapy.

В дополнение к муколитической активности, избыточная активность эластазы нейтрофилов в дыхательных путях у пациентов с кистозным фиброзом (КФ) приводит к прогрессирующему повреждению легких. Разрушение дисульфидных мостов у эластазы восстанавливающими веществами может изменять ее ферментативную активность. Три системы восстановления дитиолов природного происхождения изучали с точки зрения их влияния на эластазную активность: 1) систему тиоредоксина (Trx) из Escherichia coli, 2) систему рекомбинантного тиоредоксина человека (rhTrx) и 3) дигидролипоевую кислоту (DHLA). Системы Trx состояли из Trx, Trx-редуктазы и NADPH. Как показал спектрофотометрический анализ активности эластазы, две Trx-системы и DHLA ингибировали как очищенную эластазу человеческих нейтрофилов, так и эластолитическую активность, присутствующую в растворимой фазе (раст.) КФ мокроты. Удаление любой из трех составляющих Trx-системы предотвращало ингибирование. По сравнению с монотиолами N-ацетилцистеином и восстановленным глютатионом дитиолы демонстрировали большее ингибирование эластазы. Для совершенствования Trx в качестве инструмента исследования синтезировали и применяли в качестве единственного компонента стабильную восстановленную форму rhTrx. Восстановленный rhTrx ингибировал очищенную эластазу и раст. эластазу из КФ мокроты в отсутствие NADPH или Trx-редуктазы. Поскольку Trx и DHLA обладают муколитическим действием, авторы исследовали изменения активности эластазы после муколитического воздействия. Необработанную КФ мокроту напрямую обрабатывали восстановленным rhTrx, Trx-системой, DHLA или ДНКазой. Trx-система и DHLA не увеличивали активность эластазы, тогда как обработка восстановленным rhTrx увеличивала активность раст. эластазы на 60%. Напротив, активность эластазы после обработки ДНКазой возрастала на 190%. Способность Trx и DHLA ограничивать активность эластазы в сочетании с их муколитическим действием делает данные соединения потенциальными терапевтическими средствами при КФ.In addition to mucolytic activity, excessive neutrophil elastase activity in the airways in patients with cystic fibrosis (CF) leads to progressive lung damage. The destruction of disulfide bridges in elastase by reducing substances can alter its enzymatic activity. Three natural dithiol reduction systems were studied in terms of their effect on elastase activity: 1) the thioredoxin (Trx) system from Escherichia coli, 2) the recombinant human thioredoxin system (rhTrx), and 3) dihydrolipoic acid (DHLA). Trx systems consisted of Trx, Trx reductase and NADPH. As shown by spectrophotometric analysis of elastase activity, two Trx systems and DHLA inhibited both purified human neutrophil elastase and elastolytic activity present in the soluble phase (rast.) Of sputum CF. Removal of any of the three components of the Trx system prevented inhibition. Compared with monothiols N-acetylcysteine and reduced glutathione, dithiols showed greater inhibition of elastase. To improve Trx as a research tool, a stable reduced form of rhTrx was synthesized and used as the only component. Reconstituted rhTrx inhibited purified elastase and rust. sputum CF elastase in the absence of NADPH or Trx reductase. Since Trx and DHLA have a mucolytic effect, the authors investigated changes in elastase activity after mucolytic exposure. Untreated CF sputum was directly treated with reduced rhTrx, Trx system, DHLA, or DNase. The Trx system and DHLA did not increase elastase activity, while treatment with reduced rhTrx increased the activity of rast. 60% elastase. In contrast, elastase activity after treatment with DNase increased by 190%. The ability of Trx and DHLA to limit the activity of elastase in combination with their mucolytic effect makes these compounds potential therapeutic agents for CF.

Кроме того, сгустки F-актина и ДНК, присутствующие в мокроте пациентов с кистозным фиброзом (КФ), но отсутствующие в жидких выделениях в нормальных дыхательных путях, вносят свой вклад в измененные вязкостно-эластические свойства мокроты, что замедляет выведение инфицированных жидких выделений дыхательных путей и обостряет патологию КФ. Одним из способов изменить такие вредные свойства является удаление этих нитевидных скоплений при помощи ДНКазы, чтобы ферментативно деполимеризовать ДНК до составляющих мономеров, и гельсолина, чтобы разъединить F-актин до малых фрагментов. Высокие плотности отрицательного поверхностного заряда на ДНК и F-актине предполагают, что сгустки таких филаментов, которые в отдельности проявляют сильное электростатическое отталкивание, могут стабилизироваться поливалентными катионами, такими как гистоны, противомикробными пептидами и другими положительно заряженными молекулами, преобладающими в жидких выделениях дыхательных путей. Кроме того, действительно наблюдали, что сгустки ДНК и F-актина, образовавшиеся после добавления гистона Hl или лизоцима, эффективно растворяются растворимыми поливалентными анионами, такими как полимерный аспартат или глютамат. Добавление полиаспартата или полиглютамата также разлагает ДНК- и актинсодержащие сгустки в КФ мокроте и снижает коэффициенты упругости этих образцов до уровней, сравнимых с таковыми, полученными после обработки ДНКазой I или гельсолином. Добавление полиаспарагиновой кислоты также увеличивает ДНКазную активность при добавлении к образцам, содержащим сгустки ДНК, образованные при помощи гистона Hl. При добавлении к КФ мокроте, полиаспарагиновая кислота значительно снижала рост бактерий, что предполагает активацию эндогенных антибактериальных факторов. Эти данные наводят на мысль о том, что растворимые поливалентные анионы потенциально способны сами по себе и в сочетании с другими муколитическими веществами избирательно расщеплять большие сгустки заряженных биополимеров, образующихся в КФ мокроте.In addition, clots of F-actin and DNA present in the sputum of patients with cystic fibrosis (CF), but absent in the liquid secretions in the normal airways, contribute to the altered viscoelastic properties of sputum, which slows the elimination of infected liquid secretions of the respiratory tract and exacerbates the pathology of CF. One way to alter such detrimental properties is to remove these filamentary clusters using DNase to enzymatically depolymerize DNA to constituent monomers, and gelsolin to separate F-actin into small fragments. High densities of negative surface charge on DNA and F-actin suggest that clumps of such filaments, which individually exhibit strong electrostatic repulsion, can be stabilized by polyvalent cations, such as histones, antimicrobial peptides and other positively charged molecules that predominate in liquid secretions of the respiratory tract. In addition, it was indeed observed that the DNA and F-actin clots formed after the addition of histone Hl or lysozyme are effectively dissolved by soluble polyvalent anions, such as polymeric aspartate or glutamate. The addition of polyaspartate or polyglutamate also decomposes DNA and actin-containing clots in CF sputum and reduces the elasticity coefficients of these samples to levels comparable to those obtained after treatment with DNase I or gelsolin. The addition of polyaspartic acid also increases DNase activity when added to samples containing DNA clots formed using histone Hl. When sputum is added to CF, polyaspartic acid significantly reduced bacterial growth, which suggests activation of endogenous antibacterial factors. These data suggest that soluble polyvalent anions are potentially capable, by themselves and in combination with other mucolytic substances, of selectively cleaving large clots of charged biopolymers formed in CF sputum.

Следовательно, NAC, нефракционированный гепарин, восстановленный глютатион, дитиолы, Trx, DHLA, другие монотиолы, ДНКаза, дорназа альфа, гипертонические препараты (например, при осмоляльности большей, чем примерно 350 мОсмол/кг), поливалентные анионы, такие как полимерный аспартат или глютамат, гликозидазы и другие вышеперечисленные образцы, можно сочетать с фторхинолиновыми антибиотиками и другими муколитическими веществами для аэрозольного введения, чтобы улучшить антибактериальную активность путем лучшего распределения из-за пониженной вязкости мокроты, а также для улучшения клинического результата путем улучшения функции легких (из-за улучшенной подвижности мокроты и очищения мерцательного эпителия), а также уменьшения повреждения легочной ткани из-за иммунного воспалительного ответа.Therefore, NAC, unfractionated heparin, reduced glutathione, dithiols, Trx, DHLA, other monothiols, DNase, dornase alpha, hypertonic drugs (for example, with an osmolality greater than about 350 mOsmol / kg), polyvalent anions such as polymeric aspartate or glutamate , glycosidases and other of the above samples can be combined with fluoroquinoline antibiotics and other mucolytic substances for aerosol administration in order to improve antibacterial activity by better distribution due to reduced sputum viscosity, as well as to improve the clinical result by improving lung function (due to improved sputum mobility and cleansing of the ciliated epithelium), as well as reducing lung tissue damage due to the immune inflammatory response.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Следующие примеры служат для того, чтобы более полно описать способ применения вышеописанного изобретения, а также для того, чтобы сформулировать наилучшие варианты, предусмотренные для осуществления различных аспектов настоящего изобретения. Очевидно, что данные примеры никоим образом не служат для ограничения истинного объема настоящего изобретения, а скорее представлены для иллюстративных целей. Полное содержание всех литературных источников, цитированных здесь, включено сюда в качестве ссылок.The following examples serve to more fully describe the method of application of the above invention, as well as to formulate the best options provided for the implementation of various aspects of the present invention. Obviously, these examples in no way serve to limit the true scope of the present invention, but rather are presented for illustrative purposes. The full contents of all references cited herein are hereby incorporated by reference.

Пример 1 - Высокая локальная концентрация при кратковременном воздействии аэрозольным фторхинолономExample 1 - High local concentration with short-term exposure to aerosol fluoroquinolone

Аэрозольное введение фторхинолонов, таких как левофлоксацин, приводит к высоким концентрациям в жидкости эпителиальной выстилки (ELF) у крыс и людей. Однако, согласно наблюдениям, эта доза быстро снижается после введения.Aerosol administration of fluoroquinolones, such as levofloxacin, leads to high concentrations in the fluid of the epithelial lining (ELF) in rats and humans. However, according to observations, this dose is rapidly reduced after administration.

Для того чтобы определить, могут ли кратковременные высокие концентрации левофлоксацина быть эффективными при лечении P. aeruginosa (PA), проводили исследования для измерения их бактерицидной активности в отношении различных штаммов данного организма, которые выращивали при различных условиях. Их выбирали на основании того, что известно об условиях и росте PA в легком при кистозном фиброзе (КФ). Для данных экспериментов использовали четыре изогенных штамма P. aeruginosa (таблица 2).In order to determine whether short-term high concentrations of levofloxacin can be effective in the treatment of P. aeruginosa (PA), studies were conducted to measure their bactericidal activity against various strains of the organism that were grown under different conditions. They were selected based on what is known about the conditions and growth of PA in the lung with cystic fibrosis (CF). For these experiments, four isogenic strains of P. aeruginosa were used (Table 2).

Таблица 2table 2 Штаммы PA, использованные в экспериментах по времени лизисаPA strains used in lysis time experiments ШтаммStrain ГенотипGenotype MIC левофлоксацина (мкг/мл)MIC of levofloxacin (μg / ml) PAM 1020PAM 1020 дтdt 0,250.25 PAM 1032PAM 1032 nalBnalB 1one

PAM 1020 - исходный штамм дикого типа, PAM l032 содержит мутацию nalB, которая приводит к повышенной устойчивости к левофлоксацину в связи с повышенной экспрессией MexAB-OprM, кодирующего выкачивающий насос, который способен выводить левофлоксацин из клеток.PAM 1020 - original wild-type strain, PAM l032 contains mutation nalB, which leads to increased resistance to levofloxacin at an elevated expression MexAB-OprM, encoding a discharge pump which is capable of outputting cells from levofloxacin.

Эксперимент 1. Активность левофлоксацина против экспоненциально растущих клетокExperiment 1. Levofloxacin activity against exponentially growing cells

МетодыMethods

Приготовление инокулятаInoculum preparation

Штаммы выращивали аэробно в течение ночи в бульоне Mueller-Hinton (MHB) при 35°C. Затем культуры разбавляли 1:1000 в 100 мл свежего MHB и выращивали до OD600~0,3 до достижения КОЕ/мл ~108. 10 мл данной культуры переносили во флаконы на 50 мл, каждый из которых содержал по 10 мл предварительно нагретого бульона MHB с левофлоксацином в соответствующих концентрациях (2Х по сравнению с концентрациями воздействия).The strains were grown aerobically overnight in Mueller-Hinton broth (MHB) at 35 ° C. The cultures were then diluted 1: 1000 in 100 ml of fresh MHB and grown to OD 600 ~ 0.3 to achieve CFU / ml ~ 10 8 . 10 ml of this culture was transferred into 50 ml vials, each of which contained 10 ml of preheated MHB broth with levofloxacin in appropriate concentrations (2X compared to exposure concentrations).

ВоздействиеImpact

Все штаммы обрабатывали в течение 10 мин, 20 мин, 40 мин, 80 мин и 160 мин. Применяли следующие концентрации левофлоксацина (мкг/мл) для воздействия на PAM1020 и PAM1032: 16, 32, 64, 128 и 256. Все штаммы обрабатывали при каждой концентрации в течение 10 мин, 20 мин, 40 мин, 80 мин и 160 мин.All strains were treated for 10 min, 20 min, 40 min, 80 min and 160 min. The following levofloxacin concentrations (μg / ml) were used to affect PAM1020 and PAM1032: 16, 32, 64, 128, and 256. All strains were treated at each concentration for 10 min, 20 min, 40 min, 80 min, and 160 min.

Подсчет жизнеспособных клетокViable cell count

В соответствующие временные точки по 1 мл каждой подвергшейся воздействию культуры центрифугировали в течение 2 минут, осадок дважды промывали 1 мл свободного от лекарственного средства MHB и ресуспендировали в 1 мл MHB. Количество жизнеспособных клеток подсчитывали путем посева серийно разбавленных образцов (в двойном повторе) на чашки Петри с MHB способом капельного (10 мкл) посева. Предел детекции составлял 100 КОЕ/мл. Лизис клеток представлен в виде логарифма уменьшения, рассчитанного по отношению к количеству клеток в момент начала воздействия антибиотиком. Использовали относительные концентрации антибиотика (по отношению к MIC соответствующих штаммов). Количества клеток в момент начала воздействия антибиотиком представлены в таблице 3.At appropriate time points, 1 ml of each exposed culture was centrifuged for 2 minutes, the pellet was washed twice with 1 ml of drug-free MHB and resuspended in 1 ml of MHB. The number of viable cells was counted by plating serially diluted samples (in duplicate) on Petri dishes with MHB by the method of dropwise (10 μl) seeding. The detection limit was 100 CFU / ml. Cell lysis is presented as the logarithm of the reduction calculated in relation to the number of cells at the time the antibiotic exposure begins. Used relative concentrations of the antibiotic (relative to the MIC of the respective strains). The number of cells at the time of exposure to the antibiotic are presented in table 3.

Таблица 3Table 3 Количества бактерий в момент начала воздействия на бактерииThe number of bacteria at the beginning of exposure to bacteria ШтаммStrain КОЕ/млCFU / ml PAM 1020PAM 1020 4,03Е+074.03E + 07 PAM 1032PAM 1032 5,60Е+075.60E + 07

Результатыresults

Для наиболее чувствительного штамма PAMl020 максимальный лизис (уменьшения количества жизнеспособных клеток 5,5 логарифмических единиц) был достигнут после инкубации в течение 10 минут при концентрации левофлоксацина, соответствующей 256-кратной MIC (проверенная 64 мкг/мл). Логарифмы лизиса 5 были достигнуты уже при самых низких проверенных концентрациях (16 мкг/мл или 64-кратная MIC) (фиг.4А). Для штамма PAM1032 до тех пор, пока достигали концентрации большей, чем 128-кратная MIC (128 мкг/мл), 10-минутного воздействия было достаточно, чтобы привести к максимальному лизису (более 5 логарифмических единиц). При краткосрочном воздействии (10 или 20 минут) наблюдали меньший лизис при концентрациях ниже 128-кратных MIC. При более длительных временах воздействия, концентрации, соответствующие 16-кратной MIC и выше, приводили к сходному максимуму лизиса (фиг.4B). Данные результаты показывают, что логарифмические клетки P. aeruginosa эффективно лизируются после кратковременного воздействия левофлоксацина в высоких концентрациях.For the most sensitive strain of PAMl020, maximum lysis (a decrease in the number of viable cells of 5.5 logarithmic units) was achieved after incubation for 10 minutes at a concentration of levofloxacin corresponding to 256-fold MIC (tested 64 μg / ml). Logarithms of lysis 5 were already achieved at the lowest concentrations tested (16 μg / ml or 64-fold MIC) (Fig. 4A). For strain PAM1032, until a concentration of greater than 128-fold MIC (128 μg / ml) was reached, a 10-minute exposure was sufficient to result in maximum lysis (more than 5 logarithmic units). With short-term exposure (10 or 20 minutes), less lysis was observed at concentrations below 128-fold MIC. At longer exposure times, concentrations corresponding to a 16-fold MIC and higher resulted in a similar lysis maximum (Fig. 4B). These results indicate that P. aeruginosa logarithmic cells are effectively lysed after short-term exposure to levofloxacin in high concentrations.

Эксперимент 2. Активность левофлоксацина против клеток в стационарной фазеExperiment 2. Activity of levofloxacin against cells in the stationary phase

МетодыMethods

Приготовление инокулятаInoculum preparation

Штаммы выращивали аэробно в течение ночи в бульоне Mueller-Hinton (MHB) при 35°C (всего 350 мл). Истощенную среду получали после центрифугирования ночных культур и фильтрования супернатанта. Культуры разбавляли до OD=0,3 истощенной средой. Ту же среду также использовали для получения антибиотика в различных концентрациях (так же как в эксперименте 1).The strains were grown aerobically overnight in Mueller-Hinton broth (MHB) at 35 ° C (350 ml total). The depleted medium was obtained after centrifugation of overnight cultures and filtration of the supernatant. The cultures were diluted to OD = 0.3 with depleted medium. The same medium was also used to obtain the antibiotic in various concentrations (as in experiment 1).

ВоздействиеImpact

Концентрации антибиотика, время воздействия и определение количества жизнеспособных клеток были такими же, как в эксперименте 1.Antibiotic concentrations, exposure times and determination of the number of viable cells were the same as in experiment 1.

Результатыresults

Количества клеток в момент начала воздействия антибиотиком представлены в таблице 4.The number of cells at the time of initiation of antibiotic exposure are presented in table 4.

Таблица 4Table 4 Количества бактерий в момент начала воздействия на бактерииThe number of bacteria at the beginning of exposure to bacteria ШтаммStrain КОЕ/млCFU / ml PAM 1020PAM 1020 8,0Е+088,0E + 08 PAM 1032PAM 1032 8,50Е+088.50E + 08

Для клеток PAM l020 в стационарной фазе максимальный лизис наблюдали при наименьшей концентрации, соответствующей 64-кратной MIC (16 мкг/мл), и самом краткосрочном воздействии 10 мин (фиг.5A). Однако в случае с PAM 1032 наблюдали явный, зависимый от дозы лизис с максимумом лизиса (4 логарифмические единицы) при концентрациях 64 MIC при кратковременном воздействии. Увеличение времени воздействия не приводило к более высокой степени лизиса. Однако требовались более низкие концентрации лекарственного средства, чтобы достигнуть такого же лизиса при более продолжительных воздействиях (фиг.5B).For PAM l020 cells in the stationary phase, maximum lysis was observed at the lowest concentration corresponding to 64-fold MIC (16 μg / ml) and the shortest exposure time of 10 min (Fig. 5A). However, in the case of PAM 1032, a clear, dose-dependent lysis was observed with a maximum of lysis (4 log units) at 64 MIC concentrations for short-term exposure. The increase in exposure time did not lead to a higher degree of lysis. However, lower drug concentrations were required to achieve the same lysis with longer exposures (Fig. 5B).

Далее, авторы сравнивали возобновление роста PAM 1020 и PAM 1032 после обработки в течение либо 10, либо 160 минут левофлоксацином в различных концентрациях. После соответствующих обработок клетки дважды промывали средой без антибиотика. 150 мкл клеток помещали в 96-луночный планшет и непрерывно следили за ростом, измеряя A660 с помощью SpectraMax (Molecular Devices). Результаты представлены на фиг.6A-6D.Further, the authors compared the resumption of growth of PAM 1020 and PAM 1032 after treatment for either 10 or 160 minutes with levofloxacin in various concentrations. After appropriate treatments, the cells were washed twice with medium without antibiotic. 150 μl of cells were placed in a 96-well plate and growth was monitored continuously by measuring A 660 with SpectraMax (Molecular Devices). The results are presented in figa-6D.

Данные результаты показывают, что возобновление роста обоих штаммов наблюдали примерно в одинаковое время, обрабатывались ли клетки левофлоксацином в высоких концентрациях в течение 10 минут или 160 минут. Данные результаты дополнительно свидетельствуют в пользу эффективности краткосрочной обработки левофлоксацином в высоких концентрациях.These results show that the growth resumption of both strains was observed at approximately the same time, whether the cells were treated with levofloxacin in high concentrations for 10 minutes or 160 minutes. These results further support the efficacy of short-term treatment with levofloxacin in high concentrations.

Эксперимент 3. Активность левофлоксацина против клеток, выращенных в условиях недостатка кислородаExperiment 3. The activity of levofloxacin against cells grown in conditions of oxygen deficiency

МетодыMethods

Приготовление инокулятаInoculum preparation

Ночные культуры выращивали аэробно в течение ночи в бульоне Mueller-Hinton и затем разводили 1:10000 в MBH, который заполнял ростовые колбы доверху. Культуры выращивали без встряхивания до OD~0,3 при 37°C. В этих условиях требовалось в среднем ~20 часов, чтобы достичь OD=0,3 по сравнению с ~5 часами в условиях аэрации (50 мл среды в 250 мл колбах, энергичное встряхивание). При анализе выяснили, что OD=0,3 соответствовало поздней логарифмической фазе роста. За исключением пониженной аэрации, концентрация антибиотика, время воздействия и определение количеств жизнеспособных клеток были такими же, что и в экспериментах 1 и 2.Overnight cultures were aerobically grown overnight in Mueller-Hinton broth and then diluted 1: 10,000 in MBH, which filled the growth flasks to the top. The cultures were grown without shaking to OD ~ 0.3 at 37 ° C. Under these conditions, an average of ~ 20 hours was required to achieve OD = 0.3 compared to ~ 5 hours under aeration conditions (50 ml of medium in 250 ml flasks, vigorous shaking). The analysis found that OD = 0.3 corresponded to the late logarithmic phase of growth. With the exception of reduced aeration, the antibiotic concentration, exposure time, and quantification of viable cells were the same as in experiments 1 and 2.

Результатыresults

Количества клеток в момент начала воздействия антибиотиком представлены в таблице 5.The number of cells at the time of the beginning of exposure to the antibiotic are presented in table 5.

Таблица 5Table 5 Количества бактерий в момент начала воздействия на бактерииThe number of bacteria at the beginning of exposure to bacteria ШтаммStrain КОЕ/млCFU / ml PAM 1020PAM 1020 7,5Е+077.5E + 07 PAM 1032PAM 1032 8,5Е+078.5E + 07

В случае PAM 1020, лизис, близкий к максимуму (4 логарифмические единицы против 4,5 логарифмических единиц, наблюдавшихся при нормальной аэрации), был достигнут после воздействия левофлоксацином в наименьшей концентрации в течение самой кратковременной продолжительности (10 мин) (фиг.7A). В случае PAM 1032, зависимый от дозы лизис наблюдали при 10 минутах или 20 минутах воздействия, при этом самый высокий лизис наблюдали при концентрациях, соответствующих от 128 до 256-кратной MIC. Несколько более сильный (разница менее чем на 1 логарифмическую единицу) лизис наблюдали для более продолжительных интервалов экспозиции (фиг.7B). Данные результаты показывают, что в условиях недостатка кислорода клетки, находящиеся в поздней логарифмической фазе роста, эффективно лизируются после кратковременного воздействия левофлоксацином в высоких концентрациях.In the case of PAM 1020, lysis close to maximum (4 log units versus 4.5 log units observed with normal aeration) was achieved after exposure to levofloxacin at the lowest concentration for the shortest duration (10 min) (Fig. 7A). In the case of PAM 1032, dose-dependent lysis was observed at 10 minutes or 20 minutes of exposure, with the highest lysis observed at concentrations corresponding to 128 to 256-fold MIC. A slightly stronger (difference of less than 1 logarithmic unit) lysis was observed for longer exposure intervals (FIG. 7B). These results show that in conditions of oxygen deficiency, cells in the late logarithmic growth phase are effectively lysed after short-term exposure to levofloxacin in high concentrations.

Эксперимент 4. Активность левофлоксацина против PAM 1032 в КФ мокротеExperiment 4. The activity of levofloxacin against PAM 1032 in CF sputum

МетодыMethods

Клетки штамма PAM 1032 (MIC=1 мкг/мл) выращивали до OD=1 (поздняя экспоненциальная/ ранняя стационарная фаза роста) в MHB и затем концентрировали 10-кратно в 10-кратном концентрированном MHB. 10 мкл клеток затем добавляли к 90 мкл мокроты или воды в 96-луночные круглодонные планшеты, восстанавливая MHB до исходной концентрации. Планшеты для количественного анализа заранее прогревали в течение 5 мин при 37°C, и добавляли левофлоксацин в различных концентрациях (512 мкг/мл, 128 мкг/мл, 32 мкг/мл, 8 мкг/мл, 2 мкг/мл и 0,5 мкг/мл). В соответствующие временные точки, по 10 мкл каждой обработанной культуры разбавляли в 100 раз в MHB для минимизации примеси левофлоксацина. Количество жизнеспособных клеток подсчитывали путем посева на чашки Петри с MHB серийно разбавленных образцов способом капельного (10 мкл) посева. Предел детекции составлял 104 КОЕ/мл. Лизис клеток представляли в виде процента исходного инокулята, выжившего после обработки левофлоксацином. Результаты представлены на фиг.8A и 8B.Cells of strain PAM 1032 (MIC = 1 μg / ml) were grown to OD = 1 (late exponential / early stationary growth phase) in MHB and then concentrated 10-fold in 10-fold concentrated MHB. 10 μl of cells was then added to 90 μl of sputum or water in 96-well round-bottom plates, restoring MHB to its original concentration. The plates for quantitative analysis were preheated for 5 min at 37 ° C, and levofloxacin was added at various concentrations (512 μg / ml, 128 μg / ml, 32 μg / ml, 8 μg / ml, 2 μg / ml and 0.5 μg / ml). At appropriate time points, 10 μl of each treated culture was diluted 100 times in MHB to minimize levofloxacin impurities. The number of viable cells was counted by plating in Petri dishes with MHB serially diluted samples by the method of drop (10 μl) seeding. The detection limit was 10 4 CFU / ml. Cell lysis was presented as a percentage of the initial inoculum surviving after treatment with levofloxacin. The results are presented in figa and 8B.

Результатыresults

Результаты показывают, что хотя мокрота немного влияла на уровень лизиса левофлоксацином, все же наблюдали быстрый и экстенсивный (вплоть до пяти порядков по величине) лизис левофлоксацином в мокроте после кратковременной обработки при высоких концентрациях антибиотика.The results show that although sputum had a slight effect on the level of levofloxacin lysis, nevertheless, fast and extensive (up to five orders of magnitude) lysis of levofloxacin in sputum was observed after short-term treatment at high antibiotic concentrations.

Эксперимент 4. Активность левофлоксацина против колониальных биопленок PAM1032Experiment 4. The activity of levofloxacin against colonial biofilms PAM1032

МетодыMethods

Получение биопленокObtaining biofilms

Колониальные биопленки выращивали на поликарбонатных мембранных фильтрах (диаметр 25 мм; Poretics, Livermore, CA), помещенных на чашки Петри с MBH. Ночную культуру PAM 1032 разводили до OD=0,3 и затем разбавляли 1:100 в свежем MBH. 5 мкл данной культуры наносили каплей на мембранный фильтр. Бактерии инкубировали при 37°C в течение 48 часов (зрелые биопленки).Colonial biofilms were grown on polycarbonate membrane filters (25 mm diameter; Poretics, Livermore, CA), placed on Petri dishes with MBH. The overnight culture of PAM 1032 was diluted to OD = 0.3 and then diluted 1: 100 in fresh MBH. 5 μl of this culture was applied dropwise to a membrane filter. Bacteria were incubated at 37 ° C for 48 hours (mature biofilms).

ВоздействиеImpact

После проращивания, фильтры помещали в пробирки, содержащие 3 мл физиологического раствора или физиологического раствора с левофлоксацином при 128 мкг/мл и 1024 мкг/мл. Каждую пробирку инкубировали 10 минут и 80 минут. Примерно за 5 мин до истечения времени инкубации пробирки энергично встряхивали (A) или обрабатывали ультразвуком и встряхивали (B) для отделения клеток. 1 мл каждой культуры, подвергнутой воздействию, центрифугировали в течение 2 минут, осадок дважды промывали 1 мл MHB без лекарственного средства и ресуспендировали в 1 мл MHB. Количество жизнеспособных клеток подсчитывали путем посева на чашки Петри с MHB серийно разбавленных образцов (в двойном повторе) способом капельного (10 мкл) посева. Результаты представлены на Фиг.9.After germination, the filters were placed in tubes containing 3 ml of saline or saline with levofloxacin at 128 μg / ml and 1024 μg / ml. Each tube was incubated for 10 minutes and 80 minutes. About 5 minutes before the end of the incubation time, the tubes were vigorously shaken (A) or sonicated and shaken (B) to separate the cells. 1 ml of each exposed culture was centrifuged for 2 minutes, the pellet was washed twice with 1 ml of MHB without drug and resuspended in 1 ml of MHB. The number of viable cells was counted by plating in Petri dishes with MHB serially diluted samples (in duplicate) by the method of drop (10 μl) seeding. The results are presented in Fig.9.

Результатыresults

Данные показывают, что максимальный лизис (~2 логарифмические единицы) достигается после 10 мин при самой низкой из испытанных концентрации левофлоксацина (128-кратная MIC). Не наблюдали дополнительного лизиса при более высокой концентрации левофлоксацина. Эти данные показывают, что колониальные биопленки более устойчивы к лизису по сравнению с клетками в логарифмической и стационарной фазе. Однако максимума наблюдаемой бактерицидной активности против биопленок (99% при данных условиях) достигали после 10 мин воздействия левофлоксацином.The data show that maximum lysis (~ 2 logarithmic units) is achieved after 10 minutes at the lowest concentration of levofloxacin tested (128-fold MIC). No additional lysis was observed at a higher concentration of levofloxacin. These data show that colonial biofilms are more resistant to lysis compared to cells in the logarithmic and stationary phase. However, the maximum observed bactericidal activity against biofilms (99% under these conditions) was reached after 10 min exposure to levofloxacin.

Эксперимент 5. Модельное краткосрочное, быстрое аэрозольное введение, обеспечивающее воздействие высококонцентрированного лекарственного средства на фармакодинамической модели in vitroExperiment 5. Model short-term, quick aerosol administration, providing the effect of a highly concentrated drug on an in vitro pharmacodynamic model

Фармакодинамические модели инфекции in vitro позволяют подвергать растущий бактериальный инокулят воздействию лекарственного средства в изменяющихся концентрациях, как это могло бы происходить in vivo. Достоинством данного подхода является то, что профиль зависимости концентрации лекарственного средства в сыворотке от времени в организме человека можно симулировать in vitro в лаборатории для определения оптимального профиля воздействия (то есть дозы и интервала дозирования) для лекарственного средства и намеченного патогена.Pharmacodynamic models of in vitro infection make it possible to expose a growing bacterial inoculum to the drug in varying concentrations, as it could in vivo. The advantage of this approach is that the profile of the dependence of the concentration of the drug in serum on time in the human body can be simulated in vitro in the laboratory to determine the optimal profile of exposure (i.e. dose and dosage interval) for the drug and the intended pathogen.

Следующий отчет описывает эксперименты, разработанные для определения Cmax и AUC, которые обеспечивают максимальные бактерицидные эффекты после аэрозольной дозы фторхинолона.The following report describes experiments designed to determine C max and AUC, which provide maximum bactericidal effects after an aerosol dose of fluoroquinolone.

Материалы и методыMaterials and methods

Фармакодинамическая модель инфекции in vitroPharmacodynamic model of in vitro infection

Фармакодинамическая модель in vitro состоит из центрального (аналог «сывороточного») отсека и периферического («внесосудистого») отсека. Периферические отсеки состоят из искусственных капиллярных единиц (Unisyn, Hopkinton, МА), соединенных последовательно с центральным отсеком. Каждая капиллярная единица имеет пучок малых полупроницаемых волокон с пределом удержания молекулярных размеров 10000 MW для того, чтобы обеспечить прохождение питательных веществ, но не бактерий. Вся система размещается в инкубаторе сухого нагрева, настроенного на 37°C.The in vitro pharmacodynamic model consists of a central (“serum”) compartment and a peripheral (“extravascular”) compartment. The peripheral compartments consist of artificial capillary units (Unisyn, Hopkinton, MA) connected in series with the central compartment. Each capillary unit has a bundle of small semipermeable fibers with a molecular size retention limit of 10,000 MW in order to ensure the passage of nutrients, but not bacteria. The entire system is housed in a dry incubator set to 37 ° C.

Как центральный, так и периферические отсеки заполняли бульоном Mueller-Hinton. Каждый периферический отсек (капиллярная единица и трубки) содержал 23 мл ростовой среды.Both central and peripheral compartments were filled with Mueller-Hinton broth. Each peripheral compartment (capillary unit and tubes) contained 23 ml of growth medium.

Бактерии вносили внутрь периферической камеры модели и оставляли для роста на 2 часа перед первой «дозой» лекарственного средства. Дозы лекарственного средства вводили в центральный отсек и перекачивали перистальтическим насосом к периферическим камерам. Концентрации в модели уменьшали по закону исключения первого порядка (период полувыведения) разведением центрального отсека средой, не содержащей лекарственного средства, которую добавляли дополнительным перистальтическим насосом, настроенным на желаемую скорость клиренса.Bacteria were introduced into the peripheral chamber of the model and left to grow for 2 hours before the first "dose" of the drug. Doses of the drug were introduced into the central compartment and pumped by a peristaltic pump to the peripheral chambers. Concentrations in the model were reduced according to the first-order exclusion law (half-life) by diluting the central compartment with a drug-free medium, which was added with an additional peristaltic pump tuned to the desired clearance rate.

Образцы (0,3 мл) собирали из периферических отсеков через различные интервалы времени для определения концентраций лекарственного средства и бактерий. Образцы собирали из периферических отсеков и анализировали на концентрации лекарственного средства с помощью ВЭЖХ.Samples (0.3 ml) were collected from peripheral compartments at various time intervals to determine drug and bacterial concentrations. Samples were collected from peripheral compartments and analyzed for drug concentration by HPLC.

Испытуемые штаммы бактерийTest bacteria strains

Pseudomonas aeruginosa PAM 1032 и PAM 1582. MIC для левофлоксацина у данных штаммов составляли 1,0 и 32 мкг/мл, соответственно.Pseudomonas aeruginosa PAM 1032 and PAM 1582. MICs for levofloxacin in these strains were 1.0 and 32 μg / ml, respectively.

Приготовление инокулятаInoculum preparation

Штаммы выращивали аэробно в течение ночи в бульоне Mueller-Hinton (MHB) при 35°C, пересевали в свежий MHB и повторно инкубировали при 35°C в течение 2 часов. Через 2 часа инокулят дополнительно разбавляли 1:1000 до конечной концентрации примерно 1,0·106 КОЕ/мл. Из конечного разведения по 2,3 мл вводили в каждую периферическую камеру половолоконных биореакторов (Unisyn, Hopkinton, МА).The strains were aerobically grown overnight in Mueller-Hinton broth (MHB) at 35 ° C, reseeded in fresh MHB and re-incubated at 35 ° C for 2 hours. After 2 hours, the inoculum was further diluted 1: 1000 to a final concentration of about 1.0 · 10 6 CFU / ml. From the final dilution, 2.3 ml was introduced into each peripheral chamber of hollow fiber bioreactors (Unisyn, Hopkinton, MA).

ФармакокинетикаPharmacokinetics

Период полувыведения левофлоксацина настраивали так, чтобы он составил 10 мин, что эквивалентно наблюдаемому после аэрозольной доставки левофлоксацина в легочный отдел человека. Целевая Cmax составляла 1000 и 600 мкг/мл в двух экспериментах.The half-life of levofloxacin was adjusted so that it was 10 min, which is equivalent to that observed after aerosol delivery of levofloxacin to the pulmonary region of a person. The target C max was 1000 and 600 μg / ml in two experiments.

Результатыresults

Как было намечено, модель демонстрировала период полувыведения левофлоксацина 10 минут и Cmax 1000 мкг/мл в эксперименте 5. Для сравнения, эксперимент 6 модифицировали так, чтобы достигнуть того же периода полувыведения, что и в эксперименте 5, но с целевой Cmax 600 мкг/мл.As planned, the model showed a half-life of levofloxacin of 10 minutes and a C max of 1000 μg / ml in experiment 5. For comparison, experiment 6 was modified so as to achieve the same half-life as in experiment 5, but with a target C max of 600 μg / ml

Бактерицидные эффекты этих двух режимов коррелировали с Cmax. В эксперименте 5 с Cmax 1000 мкг/мл максимальный бактерицидный эффект наблюдали как снижение бактериального счета на 5 логарифмических единиц за 10 минут в случае PAM 1032 и снижение бактериального счета на 4 логарифмические единицы за 20 минут в случае PAM 1582; и не наблюдали никакого возобновления роста в течение оставшихся 2 часов эксперимента (фиг.10). Напротив, в то время как Cmax 600 мкг/мл, примененная в эксперименте 6, сохраняла снижение бактериального счета на 5 логарифмических единиц в случае PAM 1032, хотя это заняло 30 мин по сравнению с 10 мин, наблюдаемыми в эксперименте 1, только снижение бактериального счета на 3 логарифмические единицы наблюдали для PAM 1582 через 45 мин (фиг.11). Более того, PAM 1582 демонстрировал исходное возобновление роста перед окончанием 2-часового экспериментального окна.The bactericidal effects of these two regimens correlated with C max . In experiment 5 with C max 1000 μg / ml, the maximum bactericidal effect was observed as a decrease in bacterial count by 5 logarithmic units in 10 minutes in the case of PAM 1032 and a decrease in bacterial count by 4 logarithmic units in 20 minutes in the case of PAM 1582; and no growth resumption was observed during the remaining 2 hours of the experiment (Fig. 10). In contrast, while C max 600 μg / ml used in experiment 6, the bacterial count decreased by 5 logarithmic units in the case of PAM 1032, although it took 30 minutes compared to the 10 minutes observed in experiment 1, only the decrease in bacterial scores for 3 logarithmic units were observed for PAM 1582 after 45 minutes (FIG. 11). Moreover, PAM 1582 showed initial growth resumption before the end of the 2-hour experimental window.

Выводыfindings

Левофлоксацин может приводить к уменьшению числа бактерий вплоть до 99,9999% при Cmax как 600, так и 1000 мкг/мл в случае штамма с MIC, равной 1 мкг/мл. Однако максимальная бактерицидная активность требует в 3 раза больше времени при Cmax 600 мкг/мл. Левофлоксацин также может приводить к уменьшению числа бактерий вплоть до 99,99% при Cmax 600 мкг/мл в случае штамма с MIC, равной 32 мкг/мл. Однако время достижения максимального эффекта составляет 45 минут. Напротив, левофлоксацин может приводить к уменьшению числа бактерий вплоть до 99,999% у этого резистентного штамма при Cmax 1000 мкг/мл, и время максимального эффекта снижается до 20 мин. Исходя из этих результатов, крайне высокие, но краткосрочные воздействия левофлоксацина приводят к быстрому и непрерывному бактериальному лизису как в колбе, так и на половолоконной модели. В совокупности, приведенные выше результаты свидетельствуют, что достижение начальной концентрации 800 мкг/мл левофлоксацина или другого фторхинолона в ELF или мокроте человека достаточно для достижения вышеуказанных антибиотических эффектов для популяции MIC99, как показал PAM 1582 (MIC 32 мкг/мл).Levofloxacin can lead to a decrease in the number of bacteria up to 99.9999% at C max of both 600 and 1000 μg / ml in the case of a strain with MIC equal to 1 μg / ml. However, the maximum bactericidal activity requires 3 times more time at C max 600 μg / ml. Levofloxacin can also lead to a decrease in the number of bacteria up to 99.99% at a C max of 600 μg / ml in the case of a strain with an MIC of 32 μg / ml. However, the time to reach the maximum effect is 45 minutes. In contrast, levofloxacin can lead to a decrease in the number of bacteria up to 99.999% in this resistant strain at C max 1000 μg / ml, and the time of the maximum effect is reduced to 20 minutes. Based on these results, the extremely high, but short-term effects of levofloxacin lead to rapid and continuous bacterial lysis both in the flask and in the hollow fiber model. Together, the above results indicate that reaching an initial concentration of 800 μg / ml of levofloxacin or other fluoroquinolone in human ELF or sputum is sufficient to achieve the above antibiotic effects for the MIC99 population, as shown by PAM 1582 (MIC 32 μg / ml).

Пример 2 - Определение аэрозольных свойств антибактериальных фторхинолоновExample 2 - Determination of the aerosol properties of antibacterial fluoroquinolones

ВведениеIntroduction

Цель. Целью данных исследований являлось оценить возможность получения препарата и доставки путем распыления ряда фторхинолонов для лечения легочных бактериальных инфекций аэрозольным введением. Оцениваемые фторхинолоны приведены в таблице 6. Purpose . The purpose of these studies was to evaluate the possibility of obtaining the drug and delivery by spraying a number of fluoroquinolones for the treatment of pulmonary bacterial infections by aerosol administration. Estimated fluoroquinolones are shown in table 6.

Таблица 6Table 6 Испытанные фторхинолоныProven Fluoroquinolones ФторхинолонFluoroquinolone Sp MIC90
(мкг/мл)
Sp MIC 90
(mcg / ml)
MSSA MIC90
(мкг/мл)
MSSA MIC 90
(mcg / ml)
MRSA MIC90
(мкг/мл)
MRSA MIC 90
(mcg / ml)
Pa MIC90
(мкг/мл)
Pa MIC 90
(mcg / ml)
Официальный статусOfficial status
ципрофлоксацинciprofloxacin 22 1one 6464 88 разрешенallowed гемифлоксацинhemifloxacin 0,060.06 0,060.06 22 88 разрешенallowed левофлоксацинlevofloxacin 22 0,50.5 1616 88 разрешенallowed марбофлоксацинmarbofloxacin 22 22 н/оbut 88 ветеринарныйveterinary гатифлоксацинgatifloxacin 0,50.5 0,1250.125 4four 1616 разрешенallowed офлоксацинofloxacin 22 1one >32> 32 1616 разрешенallowed тосуфлоксацинtosufloxacin 0,50.5 0,1250.125 >16> 16 1616 ЯпонияJapan ломефлоксацинlomefloxacin 1616 22 >32> 32 3232 разрешенallowed моксифлоксацинmoxifloxacin 0,250.25 0,1250.125 22 3232 разрешенallowed спарфлоксацинsparfloxacin 0,50.5 0,1250.125 1616 3232 запрещенforbidden орбифлоксацинorbifloxacin 22 22 н/оbut >32> 32 ветеринарныйveterinary пефлоксацинpefloxacin 3232 22 >32> 32 >32> 32 ЕвропаEurope тровафлоксацинtrovafloxacin 0,250.25 0,060.06 88 >32> 32 запрещенforbidden

Данные фторхинолоны были выбраны на основании их доступности, официального статуса и противомикробных свойств. Все испытанные фторхинолоны либо в настоящее время разрешены к применению в Соединенных Штатах, либо были разрешены ранее, но позднее были запрещены из-за различных вредных реакций. Кроме того, также оценивали некоторые фторхинолоны, применяемые в ветеринарии. Среди патогенных бактерий, ответственных за инфекции дыхательных путей, наиболее невосприимчивыми к лечению фторхинолонами являются Pseudomonas aeruginosa (Pa) и метициллин-устойчивая Staphylococcus aureus (MRSA). Streptocossus pneumonia (Sp), вероятно, является самым важным патогеном, ответственным за инфекции дыхательных путей, и множество сообщений указывают на высокую степень устойчивости к фторхинолонам у данных бактерий. MIC90 для Pa находится в пределах от 4 мкг/мл до 32 мкг/мл и от 2 мкг/мл до >32 мкг/мл для Pa и MRSA, соответственно. Ципрофлоксацин, левофлоксацин, гемифлоксацин и гатифлоксацин наиболее действенны против Pa, тогда как против MRSA - гемифлоксацин и моксифлоксацин.These fluoroquinolones were selected based on their availability, official status, and antimicrobial properties. All tested fluoroquinolones are either currently approved for use in the United States, or were previously authorized, but were later banned due to various harmful reactions. In addition, some fluoroquinolones used in veterinary medicine were also evaluated. Among the pathogenic bacteria responsible for respiratory infections, the most resistant to treatment with fluoroquinolones are Pseudomonas aeruginosa (Pa) and methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Streptocossus pneumonia (Sp) is probably the most important pathogen responsible for respiratory tract infections, and many reports indicate a high degree of resistance to fluoroquinolones in these bacteria. MIC 90 for Pa ranges from 4 μg / ml to 32 μg / ml and from 2 μg / ml to> 32 μg / ml for Pa and MRSA, respectively. Ciprofloxacin, levofloxacin, hemifloxacin and gatifloxacin are most effective against Pa, while against MRSA, hemifloxacin and moxifloxacin.

Таблица 7 содержит список дополнительных фторхинолонов для потенциальной оценки. Наиболее микробиологически интересными соединениями в списке являются клинафлоксацин и оламуфлоксацин, которые были сняты с производства из-за вредных реакций, и ситофлоксацин, который находится в фазе III клинических испытаний.Table 7 contains a list of additional fluoroquinolones for potential evaluation. The most microbiologically interesting compounds on the list are clinafloxacin and olamufloxacin, which were discontinued due to harmful reactions, and sitofloxacin, which is in phase III of clinical trials.

Таблица 7Table 7 Фторхинолоны для потенциальной оценкиFluoroquinolones for potential assessment ФторхинолонFluoroquinolone Sp
MIC90
(мкг/мл)
Sp
MIC 90
(mcg / ml)
Sa
MIC90
(мкг/мл)
Sa
MIC 90
(mcg / ml)
MRSA
MIC90
(мкг/мл)
MRSA
MIC 90
(mcg / ml)
Pa
MIC90
(мкг/мл)
Pa
MIC 90
(mcg / ml)
Рыночный статусMarket status
клинафлоксацинclinafloxacin 0,060.06 0,060.06 22 4four снят с производстваdiscontinued ситафлоксацинsitafloxacin 0,060.06 0,1250.125 4four 88 фаза IIIphase III оламуфлоксацинolamufloxacin 0,060.06 1one 22 1616 снят с производстваdiscontinued норфлоксацинnorfloxacin 1616 1one >4> 4 1616 разрешенallowed прулифлоксацинprulifloxacin 1one 0,250.25 3232 1616 фаза IIIphase III данофлоксацинdanofloxacin NA NA 0,1250.125 NANA >16> 16 ветеринарныйveterinary энрофлоксацинenrofloxacin 1one 0,1250.125 88 >16> 16 ветеринарныйveterinary сарафлоксацинsarafloxacin NANA 0,250.25 >16> 16 >16> 16 ветеринарныйveterinary балофлоксацинhalofloxacin 0,50.5 0,250.25 88 3232 КореяKorea флероксацинfleroxacin 88 1one >4> 4 3232 ЕвропаEurope дифлоксацинdifloxacin 22 0,50.5 NANA 3232 ветеринарныйveterinary руфлоксацинrufloxacin 3232 22 6464 3232 Европа, КитайEurope, China эноксацинenoxacin 1616 1one >4> 4 >32> 32 запрещенforbidden гареноксацинgarenoxacin 0,060.06 0,060.06 88 >32> 32 фаза IIIphase III грепафлоксацинgrefafloxacin 0,50.5 0,1250.125 3232 >32> 32 запрещенforbidden пазуфлоксацинpazufloxacin 4four 0,50.5 >16> 16 >32> 32 ЯпонияJapan

Фторхинолоны в данных двух таблицах представляют один из множеств вариантов для выбора кандидата для аэрозольного фторхинолона. Некоторые действенные фторхинолоны, такие как DX-619 и DW-286, находящиеся на ранних стадиях клинической разработки, вероятно, также могли бы представлять интерес для будущих исследований.The fluoroquinolones in these two tables represent one of the many options for selecting a candidate for aerosol fluoroquinolone. Some potent fluoroquinolones, such as DX-619 and DW-286, which are in the early stages of clinical development, would probably also be of interest for future studies.

Специфические физико-химические учитываемые факторы для распыления включают растворимость в воде, вязкость и поверхностное натяжение. Растворимость лекарственного средства в воде должна преимущественно быть достаточной, чтобы соответствовать или превышать минимальную дозирующую потребность. Загружаемая концентрация лекарственного средства также влияет на время доставки. Более длительные времена доставки могут быть коммерчески неприемлемыми или приводить к плохой приверженности к лечению у пациентов. Хотя более длительные времена доставки могут в действительности изменять конфигурацию AUC, в качестве неограничивающего примера, устройство PARI eFlow было разработано для введения 4 мл водного левофлоксацина менее чем за 5 мин. Более того, при применении столь эффективного устройства, высокие концентрации левофлоксацина позволят доставлять описанные здесь эффективные дозы в интервале времени, далее делающем возможным быстрое введение лекарственного средства в требуемых высоких концентрациях, необходимых для оптимальной фторхинолоновой терапии.Specific physical and chemical considerations for spraying include water solubility, viscosity, and surface tension. The solubility of the drug in water should preferably be sufficient to meet or exceed the minimum dosage requirement. The loading concentration of the drug also affects the delivery time. Longer delivery times may be commercially unacceptable or lead to poor patient adherence. Although longer delivery times may in fact alter the configuration of the AUC, as a non-limiting example, the PARI eFlow device was designed to administer 4 ml of aqueous levofloxacin in less than 5 minutes. Moreover, when using such an effective device, high concentrations of levofloxacin will allow delivering the effective doses described here in a time interval that further makes possible the rapid administration of the drug in the required high concentrations necessary for optimal fluoroquinolone therapy.

В случае фторхинолонов pH напрямую влияет на растворимость. Как правило, растворимость значительно уменьшается при повышении pH в пределах от 1,5 до 6,5. Поскольку pH также влияет на переносимость пациентом (смотри ниже), оптимальный выбор фторхинолона для доставки в легкие аэрозольным способом имеет в виду определенные уровни растворимости и pH.In the case of fluoroquinolones, pH directly affects solubility. As a rule, solubility decreases significantly with increasing pH in the range from 1.5 to 6.5. Since pH also affects patient tolerance (see below), the optimal choice of fluoroquinolone for delivery to the lungs by aerosol means certain levels of solubility and pH.

Для целей данного изучения технической применимости целевая растворимость была установлена от 10 мг/мл или выше при pH от 4,5 или выше, что основано на расчетах терапевтической дозы и параметрах доставки доступных распылителей. Чтобы превысить концентрацию, предотвращающую мутации (MPC), пиковая концентрация фторхинолона после аэрозольного введения преимущественно достигает от примерно 100 мкг/мл до примерно 1000 мкг/мл в очаге инфекции, приближаясь к MIC инфицирующего организма. На основании этих соображений, минимальная доза, находящаяся в данном терапевтически подходящем диапазоне, была предложена такая, которая составила, по меньшей мере, примерно 30-40 мг респираторно доставляемой дозы (RDD). Принимая во внимание относительный период полувыведения левофлоксацина в легких человека, практическое достижение такой дозы распылением можно получить при загружаемой дозе, по меньшей мере, примерно 100 мг в объеме примерно 2 мл (примерно 50 мг/мл) в высокоэффективном вибрационном ячеистом устройстве, работающем при своем максимально эффективном режиме и доставляющем данную дозу менее чем за 4 мин. Для стандартного ультразвукового либо струйного распылителя может потребоваться загружаемая доза, по меньшей мере, примерно 400 мг в объеме примерно 5 мл (примерно 80 мг/мл). Однако скорость введения такими менее эффективными устройствами может быть недостаточной для достижения высоких локальных концентраций с коротким временем воздействия. Подобные эффективные дозы также можно достигать введением левофлоксацина в виде сухого порошка, когда свойство быстрой растворимости левофлоксацина может позволить быстрое растворение, приводящее к желаемым концентрациям растворенного лекарственного средства. Однако могут быть желательны и другие концентрации либо изменения конфигурации AUC фторхинолонов.For the purpose of this study of technical applicability, the target solubility was established from 10 mg / ml or higher at a pH of 4.5 or higher, which is based on calculations of the therapeutic dose and delivery parameters of available nebulizers. To exceed the concentration preventing mutations (MPC), the peak concentration of fluoroquinolone after aerosol administration advantageously reaches from about 100 μg / ml to about 1000 μg / ml at the site of infection, approaching the MIC of the infecting organism. Based on these considerations, a minimum dose within this therapeutically appropriate range has been proposed such that it is at least about 30-40 mg of a respiratory delivered dose (RDD). Considering the relative half-life of levofloxacin in human lungs, the practical achievement of such a dose by spraying can be obtained with a loading dose of at least about 100 mg in a volume of about 2 ml (about 50 mg / ml) in a highly efficient vibrating cellular device operating with the most effective regimen and delivering this dose in less than 4 minutes. A standard ultrasonic or jet nebulizer may require a loading dose of at least about 400 mg in a volume of about 5 ml (about 80 mg / ml). However, the rate of administration of such less effective devices may not be sufficient to achieve high local concentrations with short exposure times. Similar effective doses can also be achieved by the administration of levofloxacin in the form of a dry powder, when the property of the fast solubility of levofloxacin can allow rapid dissolution, leading to the desired concentrations of the dissolved drug. However, other concentrations or changes in the AUC configuration of fluoroquinolones may be desirable.

Альтернативно, хотя растворимость в воде важна, имеет смысл предусмотреть препарат, использующий метод диспергирования или комплексообразования, чтобы сделать возможным распыление менее растворимых фторхинолонов. К сожалению, более сложные препараты увеличивают как сложность, так и стоимость разработки лекарственного средства, а в случае струйных и ультразвуковых распылителей значительно снижают эффективность доставки и ограничивают возможность ввести другие графические элементы в конечный лекарственный продукт.Alternatively, although solubility in water is important, it makes sense to provide a preparation using the dispersion or complexation method to make it possible to spray less soluble fluoroquinolones. Unfortunately, more complex drugs increase both the complexity and the cost of developing a drug, and in the case of inkjet and ultrasonic nebulizers significantly reduce the delivery efficiency and limit the ability to introduce other graphic elements into the final drug product.

Вдобавок к растворимости лекарственного средства, в вибрационных ячеистых устройствах распыление также чувствительно к поверхностному натяжению лекарственного препарата. По этой причине в одном из вариантов осуществления поверхностное натяжение регулируют во время создания препарата, модифицируя концентрацию лекарственного средства, концентрацию наполнителя и/или добавляя сурфактант.In addition to the solubility of the drug, in vibrating cellular devices, spraying is also sensitive to the surface tension of the drug. For this reason, in one embodiment, the surface tension is adjusted during preparation, modifying the concentration of the drug, the concentration of the excipient, and / or adding surfactant.

В дополнение к факторам, влияющим на эффективность распыления, можно рассмотреть другие факторы, влияющие на переносимость и приверженность к лечению у пациентов. В качестве неограничивающего примера, такие факторы могут включать осмоляльность, pH и вкус. Осмоляльность влияет на острую переносимость в дыхательных путях и может быть оптимизирована для большинства лекарственных средств при составлении препаратов. Аналогично, pH аэрозоля также влияет на переносимость, скорее только отрицательно, когда pH препарата меньше чем 4,5. По этой причине, поскольку pH вносит прямой вклад в растворимость фторхинолона, фторхинолоны, которым для растворимости необходим pH менее 4,5, видимо, являются плохо переносимыми. Наконец, вкус фторхинолонов может влиять на приверженность к лечению пациента. Как известно, фторхинолоны обычно обладают неприятным, иногда очень интенсивным вкусом. Хотя и существуют доступные методы, маскирующие плохой вкус лекарственного средства, такие методы увеличивают сложность разработки и стоимость, а в случае фторхинолонов могут быть не полностью эффективными. Таким образом, аналогично pH, вкус также можно принимать во внимание при выявлении подходящих для распыления фторхинолонов.In addition to factors affecting spray efficiency, other factors affecting patient tolerance and treatment adherence can be considered. By way of non-limiting example, such factors may include osmolality, pH, and taste. Osmolality affects acute tolerance in the respiratory tract and can be optimized for most drugs when formulating drugs. Similarly, the pH of the aerosol also affects tolerance, most likely only negatively, when the pH of the drug is less than 4.5. For this reason, since pH directly contributes to the solubility of fluoroquinolone, fluoroquinolones, which require a pH of less than 4.5 for solubility, are apparently poorly tolerated. Finally, the taste of fluoroquinolones can affect patient adherence. As you know, fluoroquinolones usually have an unpleasant, sometimes very intense taste. Although there are affordable methods that mask the poor taste of the drug, such methods increase development complexity and cost, and in the case of fluoroquinolones may not be fully effective. Thus, similar to pH, taste can also be taken into account when identifying fluoroquinolones suitable for spraying.

Получение и характеристика тестовых растворовPreparation and characterization of test solutions

Антибиотики были получены из одного из нескольких источников, представленных в таблице 8.Antibiotics were obtained from one of several sources presented in table 8.

Таблица 8Table 8 Получение тестовых растворов фторхинолоновPreparation of fluoroquinolone test solutions No. ФторхинолонFluoroquinolone Источника Source a Чистотаb Clean b Кол-воQty Объем H2OVolume H 2 O Конечная концентр.The final concentrate. 1one гатифлоксацинgatifloxacin LKTLkt 99,699.6 8,7 мг8.7 mg 0,87 мл0.87 ml 10 мг/мл10 mg / ml 22 гемифлоксацинhemifloxacin LGLG 99,699.6 9,5 мг9.5 mg 0,95 мл0.95 ml 10 мг/мл10 mg / ml 33 левофлоксацинlevofloxacin LKTLkt 99,299,2 10,3 мг10.3 mg 1,03 мл1.03 ml 10 мг/мл10 mg / ml 4four моксифлоксацинmoxifloxacin LKTLkt 99,599.5 12,5 мг12.5 mg 1,25 мл1.25 ml 10 мг/мл10 mg / ml 55 ципрофлоксацинciprofloxacin LKTLkt 99,399.3 19,5 мг19.5 mg 1,95 мл1.95 ml 10 мг/мл10 mg / ml 66 офлоксацинofloxacin LKTLkt 99,199.1 11,7 мг11.7 mg 1,17 мл1.17 ml 10 мг/мл10 mg / ml 77 ломефлоксацинlomefloxacin MPIMPI NANA 17,0 мг17.0 mg 1,70 мл1.70 ml 10 мг/мл10 mg / ml 88 марбофлоксацинmarbofloxacin VetoquinoVetoquino NANA 4,8 мг4.8 mg 0,48 мл0.48 ml 10 мг/мл10 mg / ml 99 орбифлоксацинorbifloxacin MPIMPI NANA 4,2 мг4.2 mg 0,42 мл0.42 ml 10 мг/мл10 mg / ml 1010 пефлоксацинpefloxacin MPIMPI NANA 15,0 мг15.0 mg 1,50 мл1.50 ml 10 мг/мл10 mg / ml 11eleven спарфлоксацинsparfloxacin MPIMPI NANA 14,5 мг14.5 mg 1,45 мл1.45 ml 10 мг/мл10 mg / ml 1212 тосуфлоксацинtosufloxacin MPIMPI NANA 15,2 мг15.2 mg 1,52 мл1.52 ml 10 мг/мл10 mg / ml 1313 тровафлоксацинtrovafloxacin MPIMPI NANA 2,0 мг2.0 mg 0,20 мл0.20 ml 10 мг/мл10 mg / ml

a. LKT: LKT Laboratories. LG: LG Chem. NA. Источник не удовлетворяет требованиям.a. LKT: LKT Laboratories. LG: LG Chem. NA. The source does not meet the requirements.

b. Проверена чистота материала. Охарактеризован по GMP или в процентах API.b. Checked the purity of the material. Characterized by GMP or percentage API.

c. Раствор 25 мг/мл.c. The solution is 25 mg / ml.

От 2 до 20 мг образца каждого антибиотика взвешивали в стерильные пластиковые пробирки и добавляли объемы стерильной воды, чтобы получить растворы или суспензии антибиотика 10 мг/мл. Перед дальнейшими операциями образцы инкубировали приблизительно 10 минут при комнатной температуре и перемешивании время от времени.From 2 to 20 mg of a sample of each antibiotic was weighed into sterile plastic tubes and volumes of sterile water were added to obtain 10 mg / ml antibiotic solutions or suspensions. Before further operations, the samples were incubated for approximately 10 minutes at room temperature and stirring occasionally.

Вслед за периодом инкубации, растворы антибиотиков осматривали на предмет их внешнего вида, и результаты представлены в таблице 9.Following the incubation period, antibiotic solutions were examined for their appearance, and the results are presented in table 9.

Пять из проверенных фторхинолонов были растворимы на вид и были либо бесцветны, либо желтоватого оттенка. Восемь были на вид нерастворимы, являясь либо замутненными (тонкодисперсными), либо опаковыми (дисперсность от тонкой до средней плотности), либо мутными (густая грубодисперсная суспензия), и во всех случаях с видимым осадком. Определяли pH этих исходных растворов, и он находился в пределах от 3,5 до 7,0. Нерастворимые растворы титровали 1 н. HCl до точки видимой растворимости и определяли pH солюбилизированных растворов. В трех случаях, марбофлоксацина, спарфлоксацина и тосуфлоксацина, даже при pH 1,5 не удалось достигнуть растворимости, и дальнейшее добавление кислоты прекратили. За исключением офлоксацина, pH этих титрованных растворов находился в пределах от 1,5 до 3,0.Five of the tested fluoroquinolones were soluble in appearance and were either colorless or yellowish in color. Eight were insoluble in appearance, being either turbid (finely dispersed), or opaque (dispersion from fine to medium density), or turbid (thick coarse suspension), and in all cases with a visible precipitate. The pH of these stock solutions was determined and ranged from 3.5 to 7.0. Insoluble solutions were titrated with 1 N. HCl to the point of apparent solubility and the pH of the solubilized solutions was determined. In three cases, marbofloxacin, sparfloxacin and tosufloxacin, even at pH 1.5, solubility was not achieved, and further acid addition was stopped. With the exception of ofloxacin, the pH of these titrated solutions ranged from 1.5 to 3.0.

Таблица 9Table 9 Характеристики растворов фторхинолоновCharacteristics of fluoroquinolone solutions Исходный растворStock solution После доведения pHAfter adjusting the pH No. ФторхинолонFluoroquinolone Внешний видAppearance pHpH 1 н HCl (мкл)1 n HCl (μl) Внешний вид* Appearance * pHpH 1one гатифлоксацинgatifloxacin белый, замутненный, видимый осадокwhite, cloudy, visible precipitate 7,07.0 55 желтоватый, прозрачный, без осадкаyellowish, transparent, without sediment 3,03.0 22 гемифлоксацинhemifloxacin бесцветный, прозрачный, без осадкаcolorless, transparent, without precipitate 4,74.7 НТNT -- 33 левофлоксацинlevofloxacin желтоватый, прозрачный, без осадкаyellowish, transparent, without sediment 4,74.7 НТNT -- 4four моксифлоксацинmoxifloxacin ярко-желтый, прозрачный, без осадкаbright yellow, transparent, no precipitate 4,74.7 НТNT -- 55 ципрофлоксацинciprofloxacin белый, опаковый (очень густой), видимый осадокwhite, opaque (very thick), visible sediment 5,55.5 6060 бесцветный, прозрачный, без осадкаcolorless, transparent, without precipitate 2,02.0 66 офлоксацинofloxacin замутненный, видимый осадокcloudy, visible precipitate 6,56.5 1010 желтоватый, прозрачный, без осадкаyellowish, transparent, without sediment 5,25.2 77 ломефлоксацинlomefloxacin замутненный, видимый осадокcloudy, visible precipitate 4,24.2 -- прозрачный, без осадка через 10 мин при комнатн. температуреtransparent, without precipitate after 10 minutes at room temperature. temperature -- 88 марбофлоксацинmarbofloxacin белый, очень мутный, видимый осадокwhite, very cloudy, visible precipitate 6,56.5 4040 белый, мутный, видимый осадокwhite, cloudy, visible precipitate 1,51,5 99 орбифлоксацинorbifloxacin белый
замутненный, видимый осадок
white
cloudy, visible precipitate
20twenty бесцветный,
прозрачный, без осадка
colorless,
transparent, without sediment
1,71.7
1010 пефлоксацинpefloxacin бесцветный, прозрачный, без осадкаcolorless, transparent, without precipitate 4,54,5 НТNT -- 11eleven спарфлоксацинsparfloxacin ярко-желтый, мутный, видимый осадокbright yellow, cloudy, visible precipitate 5,05,0 20twenty ярко-желтый, густо-мутный, видимый осадокbright yellow, densely cloudy, visible precipitate 1,51,5 1212 тосуфлоксацинtosufloxacin белый, мутный, видимый осадокwhite, cloudy, visible precipitate 3,53,5 20twenty белый, замутненный, менее мутный, видимый осадокwhite, cloudy, less cloudy, visible precipitate 1,51,5 1313 тровафлок-сацинtrovaflok-satsin бесцветный, слегка замутненный, без осадкаcolorless, slightly cloudy, without sediment 4,24.2 НТNT --

a.НТ: Доведение pH не требуется. Фторхинолон был растворим при pH ≥ 4 в исходном растворе.a.NT: No pH adjustment required. Fluoroquinolone was soluble at pH ≥ 4 in the initial solution.

После доведения pH и вслед за последующей инкубацией в течение 10 минут с перемешиванием время от времени, определяли конечный внешний вид растворов, непосредственно перед тестами на переносимость аэрозоля и его вкус. Результаты представлены в таблице 10.After adjusting the pH and following subsequent incubation for 10 minutes with stirring from time to time, the final appearance of the solutions was determined immediately before the tests for aerosol tolerance and taste. The results are presented in table 10.

Таблица 10Table 10 Внешний вид конечных растворов фторхинолоновAppearance of final fluoroquinolone solutions No. ФторхинолонFluoroquinolone pHpH РастворимостьSolubility ЦветColor ОсадокSediment МутностьTurbidity 1one гатифлоксацинgatifloxacin 3,03.0 ++ БЦBts нетno нет или очень легкаяno or very light 22 гемифлоксацинhemifloxacin ++ БЦBts нетno нет или очень легкаяno or very light 33 левофлоксацинlevofloxacin 4,74.7 ++ ОСЖCoolant нетno нетno 4four моксифлоксацинmoxifloxacin 4,74.7 ++ ЖF +/-+/- нетno 55 ципрофлоксацинciprofloxacin 2,02.0 ++ БЦBts нетno нетno 66 офлоксацинofloxacin 5,25.2 ++ СЖSJ +/-+/- нетno 77 ломефлоксацинlomefloxacin 4,24.2 ++ БЦBts +/-+/- нет или очень легкаяno or very light 88 марбофлоксацинmarbofloxacin 1,51,5 -- БB ++++ ++++ 99 орбифлоксацинorbifloxacin 1,71.7 ++ БЦBts нетno легкаяlight 1010 пефлоксацинpefloxacin 4,54,5 ++ БЦBts нетno легкаяlight 11eleven спарфлоксацинsparfloxacin 1,51,5 ------ ТЖTJ ++++++ ++++++++ 1212 тосуфлоксацинtosufloxacin 1,51,5 --- БB ++++ ++++++ 1313 тровафлоксацинtrovafloxacin 4,24.2 ++ БЦBts ++ легкаяlight

Ж = желтый; СЖ= светло-желтый; ОСЖ = очень светло-желтый; ТЖ = темно-желтый; БЦ = бесцветный; Б = белый.W = yellow; SJ = light yellow; Coolant = very light yellow; TJ = dark yellow; BC = colorless; B = white.

Соединениями, проявляющими предпочтительную растворимость для растворов, пригодных для доставки ингаляцией (10 мг/мл при pH от 4,5 и выше), являлись левофлоксацин, гемифлоксацин, моксифлоксацин, офлоксацин и пефлоксацин. Левофлоксацин, офлоксацин и моксифлоксацин проявляли наилучшие характеристики по растворимости/pH.Compounds exhibiting preferred solubility for solutions suitable for inhalation delivery (10 mg / ml at pH 4.5 or higher) were levofloxacin, hemifloxacin, moxifloxacin, ofloxacin and pefloxacin. Levofloxacin, ofloxacin and moxifloxacin showed the best solubility / pH characteristics.

Оценка вкуса и переносимостиAssessment of taste and tolerance

Чтобы определить, насколько подходящими являются растворы фторхинолонов с точки зрения вкуса и переносимости, были проведены две оценки.In order to determine how fluoroquinolone solutions are suitable in terms of taste and tolerance, two evaluations were performed.

Первая, при тестировании на вкус, вкус порции 20 мкл испытуемого образца определял один здоровый доброволец, которому материал помещали непосредственно в центр передней части языка. Вкус определяли по истечении 1 минуты. Этот тест проводили как на приготовленных исходных растворах, так и на конечных растворах, после доведения pH. Данные представлены в таблице 11.First, when testing for taste, the taste of a portion of 20 μl of the test sample was determined by one healthy volunteer, to whom the material was placed directly in the center of the front of the tongue. Taste was determined after 1 minute. This test was carried out both on the prepared stock solutions and on the final solutions, after adjusting the pH. The data are presented in table 11.

Таблица 11Table 11 Пероральный вкусовой тест фторхинолоновFluoroquinolone Oral Flavor Test No. ФторхинолонFluoroquinolone Исходный растворStock solution Конечный растворFinal solution 1one гатифлоксацинgatifloxacin умеренно горький неприятный вкус, слегка пахучийmildly bitter unpleasant taste, slightly odorous сильный неприятный вкус горького миндаля, сильное послевкусиеstrong unpleasant taste of bitter almonds, strong aftertaste 22 гемифлоксацинhemifloxacin очень горький неприятный вкус с сильным послевкусием, до самого горлаvery bitter unpleasant taste with a strong aftertaste, all the way to the throat не проводилиdid not 33 левофлоксацинlevofloxacin слегка химический вкус, слегка горький, легкий миндальный вкусslightly chemical taste, slightly bitter, light almond flavor не проводилиdid not 4four моксифлоксацинmoxifloxacin умеренно горьковато-сладкий неприятный вкус, слегка пахучийmoderately bitter-sweet unpleasant taste, slightly odorous не проводилиdid not 55 ципрофлоксацинciprofloxacin сладкий миндальный вкусsweet almond flavor очень сильный горький вкус до самого горлаvery strong bitter taste all the way to the throat 66 офлоксацинofloxacin неприятный вкус горького миндаляunpleasant taste of bitter almonds умеренно горький неприятный миндальный вкус moderately bitter unpleasant almond taste 77 ломефлоксацинlomefloxacin умеренный или сильный миндальный вкус, не слишком неприятныйmoderate or strong almond taste, not too unpleasant не проводилиdid not 88 марбофлоксацинmarbofloxacin неприятный вкус горького миндаляunpleasant taste of bitter almonds умеренный или сильный горький неприятный миндальный вкусmoderate or strong bitter unpleasant almond taste 99 орбифлоксацинorbifloxacin сильный неприятный вкусbad taste очень сильный, очень неприятный горький вкусvery strong, very unpleasant bitter taste 1010 пефлоксацинpefloxacin сильный неприятный вкус горького миндаляstrong unpleasant taste of bitter almonds не проводилиdid not 11eleven спарфлоксацинsparfloxacin легкий вкусlight taste сильный миндальный вкусstrong almond flavor 1212 тосуфлоксацинtosufloxacin слабый или умеренный миндальный вкусmild or moderate almond flavor сильный миндальный вкусstrong almond flavor 1313 тровафлоксацинtrovafloxacin очень сильный неприятный вкус горького миндаля, сильное послевкусиеvery strong unpleasant taste of bitter almonds, strong aftertaste Не проводилиDid not

Понижение pH обычно обладало эффектом усиления вкусовых свойств раствора. Гатифлоксацин, гемифлоксацин, ципрофлоксацин, орбифлоксацин и тровафлоксацин при вкусовом тестировании были наименее приятными. Из испытанных фторхинолонов левофлоксацин был единственным фторхинолоном, который был переносим с точки зрения вкуса при испытанных концентрациях. Ломефлоксацин обладал умеренно сильным миндальным вкусом, и вкус был слегка неприятным.Lowering the pH usually had the effect of enhancing the taste of the solution. Gatifloxacin, gemifloxacin, ciprofloxacin, orbifloxacin, and trovafloxacin were the least pleasant during taste testing. Of the fluoroquinolones tested, levofloxacin was the only fluoroquinolone that was tolerated in terms of taste at the tested concentrations. Lomefloxacin had a moderately strong almond flavor, and the taste was slightly unpleasant.

Во втором тесте, переносимость и вкус малых аэрозольных образцов из аликвоты 0,5 мл испытуемого препарата определял один здоровый доброволец после распыления устройством PARI eFlow (таблица 12).In the second test, the tolerance and taste of small aerosol samples from an aliquot of 0.5 ml of the test drug was determined by one healthy volunteer after spraying with a PARI eFlow device (table 12).

Таблица 12Table 12 Тест на переносимость и вкус аэрозольных фторхинолоновTest for tolerance and taste of aerosol fluoroquinolones No. ФторхинолонFluoroquinolone Переносимость и вкус аэрозоляTolerance and taste of aerosol 1one гатифлоксацинgatifloxacin умеренно горький неприятный вкус, легкие позывы к кашлюmoderately bitter unpleasant taste, slight urge to cough 22 гемифлоксацинhemifloxacin сильный неприятный горький вкус, легкие позывы к кашлюstrong unpleasant bitter taste, slight urge to cough 33 левофлоксацинlevofloxacin химический вкус, немного горький, легкие позывы к кашлюchemical taste, a little bitter, slight urge to cough 4four моксифлоксацинmoxifloxacin умеренно горький неприятный вкус, небольшой кашель, сильное горькое послевкусиеmoderately bitter unpleasant taste, slight cough, strong bitter aftertaste 55 ципрофлоксацинciprofloxacin очень сильный горький неприятный вкус, мгновенный кашельvery strong bitter unpleasant taste, instant cough 66 офлоксацинofloxacin горький химический вкус, легкие позывы к кашлюbitter chemical taste, slight urge to cough 77 ломефлоксацинlomefloxacin химический вкус, немного горький, легкие позывы к кашлюchemical taste, a little bitter, slight urge to cough 88 марбофлоксацинmarbofloxacin слишком плохо растворим для тестированияtoo soluble for testing 99 орбифлоксацинorbifloxacin очень кислотный, сильный горький неприятный вкус, сильный кашельvery acidic, strong bitter unpleasant taste, strong cough 1010 пефлоксацинpefloxacin химический вкус, небольшой кашельchemical taste, slight cough 11eleven спарфлоксацинsparfloxacin слишком плохо растворим для тестированияtoo soluble for testing 1212 тосуфлоксацинtosufloxacin слишком плохо растворим для тестированияtoo soluble for testing 1313 тровафлоксацинtrovafloxacin горький неприятный вкус, без кашля или позывов к кашлю, без послевкусияbitter unpleasant taste, without coughing or the urge to cough, without aftertaste

В случае орбифлоксацина, марбофлоксацина и тровафлоксацина испытывали меньшие порции, ввиду ограниченной растворимости. В калибровочном эксперименте ингалятор производил на выходе аэрозоль с VMD 4,1 микрон и с геометрическим стандартным отклонением (GSD) 1,64 микрон VMD. В дополнение к этим измерениям, ингалятор производил долю тонких частиц (FPD), равную 54,9% (процент испущенной дозы в виде частиц меньше 5 микрон). Проверяли переносимость и вкус лекарственного средства в течение очень короткого периода введения и в течение периода, равного 10 минутам после введения. Параметры переносимости были следующих типов: (i) кашель, позыв к кашлю или чихание; (ii) раздражение, жжение или онемение в горле; (ii) раздражение или жидкие выделения в носовых протоках или глазах; (iii) раздражение, жжение или онемение в легких или одышка и (iv) головокружение, головная боль, тошнота или другие системные эффекты.In the case of orbifloxacin, marbofloxacin and trovafloxacin, smaller portions were tested due to the limited solubility. In a calibration experiment, the nebulizer produced aerosol with a vmd of 4.1 microns and a geometric standard deviation (GSD) of 1.64 microns vmd. In addition to these measurements, the inhaler produced a fraction of fine particles (FPD) equal to 54.9% (the percentage of the emitted dose in the form of particles is less than 5 microns). The tolerance and taste of the drug were tested over a very short period of administration and for a period of 10 minutes after administration. The tolerance parameters were of the following types: (i) coughing, coughing or sneezing; (ii) irritation, burning, or numbness in the throat; (ii) irritation or fluid discharge in the nasal ducts or eyes; (iii) irritation, burning or numbness in the lungs or shortness of breath; and (iv) dizziness, headache, nausea, or other systemic effects.

Марбофлоксацин, спарфлоксацин и тосуфлоксацин были слишком плохо растворимы, чтобы быть оцененными в этом тесте. Для остальных испытанных фторхинолонов никаких эффектов непереносимости не наблюдалось ни во время, ни после аэрозольной экспозиции по категориям ii, iii или iv (см. выше). Гатифлоксацин, моксифлоксацин, ципрофлоксацин, орбифлоксацин и пефлоксацин все вызывали кашель. В случаях ципрофлоксацина и орбифлоксацина это могло быть связано с низким pH раствора. Из испытанных фторхинолонов левофлоксацин при 10 мг/мл обладал наилучшими вкусовыми характеристиками. Офлоксацин, ломефлоксацин и пефлоксацин обладали более различимым вкусом, чем левофлоксацин, что было также приемлемо во время краткого срока введения.Marbofloxacin, sparfloxacin and tosufloxacin were too poorly soluble to be evaluated in this test. For the remaining fluoroquinolones tested, no intolerance effects were observed either during or after aerosol exposure in categories ii, iii or iv (see above). Gatifloxacin, moxifloxacin, ciprofloxacin, orbifloxacin and pefloxacin all caused a cough. In cases of ciprofloxacin and orbifloxacin, this could be due to the low pH of the solution. Of the fluoroquinolones tested, levofloxacin at 10 mg / ml had the best palatability. Ofloxacin, lomefloxacin and pefloxacin had a more distinct taste than levofloxacin, which was also acceptable during the short term administration.

Итоги и выводы из вкусового теста фторхинолоновResults and conclusions from the taste test of fluoroquinolones

Из тринадцати проверенных в данном исследовании фторхинолонов левофлоксацин обладал предпочтительными физико-химическими свойствами для аэрозольного введения и демонстрировал наилучшую острую переносимость из испытанных фторхинолонов (таблица 13). Также признано, что левофлоксацин обладает одним из лучших противомикробных профилей для респираторных патогенов и имеет наивысшую эффективность in vivo, сравнимую с ципрофлоксацином, для лечения инфекций Pseudomonas aeruginosa.Of the thirteen fluoroquinolones tested in this study, levofloxacin had the preferred physicochemical properties for aerosol administration and showed the best acute tolerance from the fluoroquinolones tested (Table 13). It is also recognized that levofloxacin has one of the best antimicrobial profiles for respiratory pathogens and has the highest in vivo efficacy comparable to ciprofloxacin for the treatment of Pseudomonas aeruginosa infections.

Таблица 13Table 13 Общая пригодность для распыленияGeneral sprayability No. ФторхинолонFluoroquinolone АнализAnalysis Общая оценкаOverall rating ОграничениеLimitation 1one гатифлоксацинgatifloxacin плохая растворимость и pH, умеренно сильный горький вкус аэрозоляpoor solubility and pH, moderately strong bitter taste of aerosol --- растворимость, вкусsolubility, taste 22 гемифлоксацинhemifloxacin достаточная растворимость и pH, сильный горький вкус аэрозоля, сильное послевкусиеsufficient solubility and pH, strong bitter taste of the aerosol, strong aftertaste ------ вкусtaste 33 левофлоксацинlevofloxacin отличная растворимость и pH, химический вкус аэрозоля, немного горькийexcellent solubility and pH, chemical taste of the aerosol, slightly bitter ++ вкусtaste 4four моксифлоксацинmoxifloxacin достаточная растворимость и pH, умеренно сильный горький вкус аэрозоля, сильное послевкусиеsufficient solubility and pH, moderately strong bitter taste of the aerosol, strong aftertaste --- вкус, активность к РАtaste, activity to RA 55 ципрофлоксацинciprofloxacin плохая растворимость и pH, очень сильный горький вкус аэрозоля, кашельpoor solubility and pH, very strong bitter taste of aerosol, cough ------ растворимость, вкусsolubility, taste 66 офлоксацинofloxacin минимально приемлемая растворимость и pH, горький химический вкус аэрозоляminimum acceptable solubility and pH, bitter chemical taste of aerosol -/+- / + вкусtaste 77 ломефлоксацинlomefloxacin минимально приемлемая растворимость и pH, химический вкус аэрозоля, сильный вкус жидкостиminimum acceptable solubility and pH, chemical taste of the aerosol, strong taste of the liquid -/+- / + активность к РАactivity to RA 88 марбофлоксацинmarbofloxacin очень плохая растворимость даже при низких pH, невозможность испытанияvery poor solubility even at low pH, inability to test ------ растворимостьsolubility 99 орбифлоксацинorbifloxacin очень плохая растворимость даже при низких pH, сильный горький неприятный вкус аэрозоля, сильный кашельvery poor solubility even at low pH, strong bitter unpleasant taste of the aerosol, severe cough ------ растворимость, вкус, активность к РАsolubility, taste, activity to RA 1010 пефлоксацинpefloxacin достаточная растворимость и pH, химический вкус аэрозоля, сильный неприятный вкус жидкостиsufficient solubility and pH, chemical taste of the aerosol, strong unpleasant taste of the liquid -/+- / + активность к РАactivity to RA 11eleven спарфлоксацинsparfloxacin очень плохая растворимость даже при низких pH, невозможность испытанияvery poor solubility even at low pH, inability to test ------ растворимость, активность к РАsolubility, activity to RA 1212 тосуфлоксацинtosufloxacin очень плохая растворимость даже при низких pH, невозможность испытанияvery poor solubility even at low pH, inability to test ------ растворимостьsolubility 1313 тровафлоксацинtrovafloxacin умеренная растворимость и pH, горький вкус аэрозоляmoderate solubility and pH, bitter taste of aerosol --- вкус, активность к РАtaste, activity to RA

Офлоксацин, ломефлоксацин и пефлоксацин демонстрировали более низкую растворимость и более сильный вкус при 10 мг/мл, чем левофлоксацин. Офлоксацин является в 2 раза менее эффективным, чем левофлоксацин, а ломефлоксацин и пефлоксацин являются в 4 раза менее эффективными. Более высокие концентрации данных антибиотиков обладают предпочтительной эффективностью и временем введения меньше 15 минут.Ofloxacin, lomefloxacin and pefloxacin showed lower solubility and stronger taste at 10 mg / ml than levofloxacin. Ofloxacin is 2 times less effective than levofloxacin, and lomefloxacin and pefloxacin are 4 times less effective. Higher concentrations of these antibiotics are preferred and have an administration time of less than 15 minutes.

В отдельном исследовании, проведенном похожим образом, испытывали норфлоксацин и обнаружили, что он обладает растворимостью, вкусом и профилем эффективности, очень похожими на таковые у гатифлоксацина, за исключением значительно меньшей активности против грамположительных патогенов.In a separate study conducted in a similar way, norfloxacin was tested and found to have solubility, taste, and efficacy profile very similar to those of gatifloxacin, with the exception of significantly less activity against gram-positive pathogens.

Вкусовые испытания аэрозольных солевых препаратов левофлоксацина и гемифлоксацина.Taste tests of aerosol salt preparations of levofloxacin and hemifloxacin.

На основании результатов вышеуказанных исследований, левофлоксацин и его рацемат, офлоксацин, а также гемифлоксацин и, в меньшей степени, гатифлоксацин и норфлоксацин являются пригодными для аэрозольного введения при противомикробной обработке легких. Для дальнейших испытаний свойств вкуса и острой переносимости (позывы к кашлю и кашель) левофлоксацина и гемифлоксацина получали несколько препаратов с различными органическими и неорганическими кислотами и проверяли их способом, описанным ранее. Растворы получали, сначала добавляя 500 мг левофлоксацина к 10 мл воды, либо добавляя 500 мг гемифлоксацина к 20 мл физиологического раствора (из-за ограниченной растворимости), титруя HCl или органической кислотой до pH~6,5, затем доводя осмоляльность растворов, содержащих левофлоксацин, до ~300 мосмоль/кг хлоридом натрия. Испытанные препараты представлены в таблице 14.Based on the results of the above studies, levofloxacin and its racemate, ofloxacin, as well as gemifloxacin and, to a lesser extent, gatifloxacin and norfloxacin are suitable for aerosol administration during antimicrobial treatment of the lungs. For further testing of the taste and acute tolerance properties (urge to cough and cough) of levofloxacin and hemifloxacin, several preparations with various organic and inorganic acids were obtained and checked by the method described previously. Solutions were prepared by first adding 500 mg of levofloxacin to 10 ml of water, or adding 500 mg of hemifloxacin to 20 ml of physiological saline (due to limited solubility), titrating with HCl or organic acid to a pH of ~ 6.5, then adjusting the osmolality of solutions containing levofloxacin up to ~ 300 mosmol / kg sodium chloride. The tested preparations are presented in table 14.

Данные препараты испытывали на трех здоровых добровольцах таким же образом, как описано выше, при концентрации левофлоксацина 50 мг/мл и концентрации гемифлоксацина 25 мг/мл в тщательно контролируемом, очном, полностью слепом тесте. Результаты представлены в таблицах 15 и 16.These drugs were tested on three healthy volunteers in the same manner as described above, with a concentration of levofloxacin of 50 mg / ml and a concentration of hemifloxacin of 25 mg / ml in a carefully controlled, full-time, completely blind test. The results are presented in tables 15 and 16.

Данные результаты демонстрируют, что препараты левофлоксацина на основе соляной кислоты, лимонной кислоты и аскорбиновой кислоты обладают превосходным вкусом и переносимостью по сравнению с препаратами левофлоксацина на основе уксусной кислоты, молочной кислоты и винной кислоты. Более того, данные препараты левофлоксацина обладают превосходным вкусом и переносимостью по сравнению с аналогичными препаратами гемифлоксацина. Относительно гемифлоксацина, препарат на основе лимонной кислоты обладал превосходным вкусом и переносимостью по сравнению с препаратами гемофлоксацина на основе HCl и аскорбиновой кислоты и при дальнейшем усовершенствовании препарата мог бы быть использован для аэрозольного введения.These results demonstrate that levofloxacin preparations based on hydrochloric acid, citric acid and ascorbic acid have excellent taste and tolerance compared to levofloxacin preparations based on acetic acid, lactic acid and tartaric acid. Moreover, these levofloxacin preparations have superior taste and tolerance compared to similar hemifloxacin preparations. Regarding hemifloxacin, a citric acid preparation had an excellent taste and tolerance compared to hemofloxacin preparations based on HCl and ascorbic acid and could be used for aerosol administration with further improvement of the preparation.

Таблица 14Table 14 Препараты левофлоксацина и гемифлоксацинаLevofloxacin and hemifloxacin preparations ФторхинолонFluoroquinolone КислотаAcid Конц. (мг/мл)Conc. (mg / ml) pHpH Осмоляльность (мосм/кг)Osmolality (mosm / kg) левофлоксацинlevofloxacin HClHcl 50fifty 6,56.5 181181 левофлоксацинlevofloxacin уксуснаяvinegar 50fifty 6,416.41 273273 левофлоксацинlevofloxacin лимоннаяlemon 50fifty 6,456.45 286286 левофлоксацинlevofloxacin молочнаяdairy 50fifty 6,426.42 286286 левофлоксацинlevofloxacin аскорбиноваяascorbic 50fifty 6,506.50 278278 левофлоксацинlevofloxacin виннаяwine 50fifty 6,356.35 286286 гемифлоксацинhemifloxacin HClHcl 2525 5,65,6 330330 гемифлоксацинhemifloxacin лимоннаяlemon 2525 5,75.7 363363 гемифлоксацинhemifloxacin аскорбиноваяascorbic 2525 5,95.9 347347

Таблица 15Table 15 Вкус и переносимость препаратов левофлоксацина при 50 мг/млTaste and tolerance of levofloxacin preparations at 50 mg / ml ИспытательTester КислотаAcid 1one 22 33 HClHcl умеренно горький вкусmoderately bitter taste горький вкус, позывы к кашлюbitter taste, coughing горький вкусbitter taste уксусная кислотаacetic acid очень кислотный вкусvery acidic taste сильный кислотный вкус, позывы к кашлюstrong acid taste, coughing кислотный вкус, послевкусиеacid taste, aftertaste лимонная кислотаlemon acid мягкое послевкусие, немного сладковатыйsoft finish, slightly sweet мягкий вкус, сладкийsoft taste, sweet мягкое послевкусиеsoft finish молочная кислотаlactic acid сильный горький вкусstrong bitter taste мягкий вкус, послевкусие, легкий кашельmild taste, aftertaste, mild cough горький, мягкое послевкусиеbitter, soft finish аскорбиновая кислотаvitamin C мягкий вкус, слегка кислотныйmild flavor, slightly acidic мягкий вкусsoft taste слабый вкус или послевкусиеweak taste or aftertaste винная кислотаwine acid очень горький, сильное послевкусиеvery bitter, strong aftertaste сильный горький вкус, горькое послевкусиеstrong bitter taste, bitter aftertaste горький вкусbitter taste

Таблица 16Table 16 Вкус и переносимость препаратов гемифлоксацина при 25 мг/мл.Taste and tolerance to hemifloxacin preparations at 25 mg / ml. ИспытательTester КислотаAcid 1one 22 33 соляная кислотаhydrochloric acid металлический вкус, сильное послевкусиеmetallic taste, strong aftertaste слегка горький вкусslightly bitter taste горький вкус, слегка металлическийbitter taste, slightly metallic лимонная кислотаlemon acid слегка сладкийslightly sweet легкий кашель, слегка горькийmild cough, slightly bitter очень мягкий вкус, без послевкусияvery mild taste, without aftertaste аскорбиновая кислотаvitamin C мягкий вкусsoft taste кашель, мягкое горькое послевкусиеcough, soft bitter aftertaste слегка горький, мягкое послевкусиеslightly bitter, soft finish

Испытания вкуса дополнительных аэрозольных препаратов левофлоксацинаTests of the taste of additional aerosol preparations of levofloxacin

Для дальнейшего испытания систематическим образом свойств вкуса и переносимости дополнительных сочетаний наполнителей к левофлоксацину получали и испытывали ряд препаратов. Препараты приведены в таблице 17. Они включали сахара, соли, подсластители и другие наполнители, полученные смешиванием левофлоксацина с водой, добавлением наполнителей, приведенных в таблице 17, и титрованием, при необходимости, до желательных pH разбавленной HCl. Для данных исследований осмоляльность не оптимизировали. Однако осмоляльность определяли осмометром Advanced Instruments Model 3250. Данное измерение, проведенное на образцах 250 мкл, основано на определении осмоляльности по понижению температуры замерзания.For further testing in a systematic manner, the taste properties and tolerability of additional combinations of excipients to levofloxacin were obtained and tested a number of drugs. The preparations are shown in table 17. They included sugars, salts, sweeteners and other excipients obtained by mixing levofloxacin with water, adding the excipients shown in table 17, and titration, if necessary, to the desired pH with dilute HCl. Osmolality was not optimized for these studies. However, osmolality was determined with an Advanced Instruments Model 3250 osmometer. This measurement, performed on 250 μl samples, is based on the determination of osmolality by lowering the freezing temperature.

Данные препараты испытывали, в общей сложности, на трех здоровых добровольцах в серии тестов (A-G) таким же образом, как описано выше, тщательно проверяемым, очным, полностью слепым способом. Все тесты проводили полностью слепым образом. Результаты тестов (таблицы 19-25) приведены ниже. Применяли следующую систему баллов (таблица 18).These drugs were tested in total on three healthy volunteers in a series of tests (A-G) in the same manner as described above, in a thoroughly verified, full-time, completely blind way. All tests were performed in a completely blind manner. The test results (tables 19-25) are shown below. The following scoring system was used (table 18).

Тест A: Испытания вкусов подсластителей. Соли двухвалентных металлов и поверхностно-активные вещества. Данный тест включал подсластители, соли кальция и магния, а также поверхностно-активные вещества (то есть глицерин и PS-80). Как показано в таблице 17, препараты, содержащие указанные подсластители, обладали мягким горьким и металлическим вкусом. Искусственные подсластители, по-видимому, придают горький вкус, который отличен от горечи, наблюдаемой в других случаях. Наиболее важно, что препарат, содержащий CaCl2, обладал наиболее улучшенным вкусом по сравнению с контролем (MgCl2 в данных экспериментах не проверяли) (таблица 19). Test A: Tests of the tastes of sweeteners. Bivalent metal salts and surfactants. This test included sweeteners, calcium and magnesium salts, as well as surfactants (i.e. glycerin and PS-80). As shown in table 17, preparations containing these sweeteners had a mild bitter and metallic taste. Artificial sweeteners seem to give a bitter taste that is different from the bitterness observed in other cases. Most importantly, the preparation containing CaCl 2 had the most improved taste compared to the control (MgCl 2 was not checked in these experiments) (table 19).

Тест B: Испытания вкусов моно- и дисахаридов в присутствии хлорида кальция. Все препараты, проверенные в данном эксперименте, являлись хорошо переносимыми и имели вкус лучше, чем контрольный образец. Препараты, содержащие одновременно и соль кальция, и сахар, были лучше, чем содержащие что-либо в отдельности, что свидетельствует о том, что данные соединения улучшают вкус по разным механизмам. Из данных препаратов наилучшим являлся 5% CaCl2+7,5% глюкоза. Следует заметить, что лактоза присутствует в концентрациях меньших, чем другие сахара (таблица 20). Test B: Tests of the tastes of mono- and disaccharides in the presence of calcium chloride. All drugs tested in this experiment were well tolerated and tasted better than the control sample. Preparations containing both calcium salt and sugar were better than containing anything separately, which suggests that these compounds improve the taste by various mechanisms. Of these drugs, the best was 5% CaCl 2 + 7.5% glucose. It should be noted that lactose is present in concentrations lower than other sugars (table 20).

Таблица 17Table 17 Препараты левофлоксацина, содержащие различные наполнителиLevofloxacin preparations containing various excipients ФторхинолонFluoroquinolone Конц. (мг/мл)Conc. (mg / ml) НаполнителиFillers рНpH Осмоляльность (мосмоль/кг)Osmolality (mosmol / kg) ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty Контроль А (0,225% NaCl)Control A (0.225% NaCl) 6,506.50 180180 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty Аспартам (0,1%)Aspartame (0.1%) 6,496.49 175175 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty Сукрулоза(0,1%)Sucrulose (0.1%) 6,496.49 178178 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty Глюкоза (5%)Glucose (5%) 6,56.5 380380 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty Сахароза (7,5%); NaCl (0,225%)Sucrose (7.5%); NaCl (0.225%) 6,516.51 329329 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty Глицерин (5%)Glycerin (5%) 6,486.48 880880 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty PS-80 (0,1%)PS-80 (0.1%) 6,516.51 189189 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty CaCl2 (5%)CaCl 2 (5%) 6,106.10 784784 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty MgSO4 (5%)MgSO 4 (5%) 6,416.41 7373 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty Контроль B-E (0,225% NaCl)Control B-E (0.225% NaCl) 6,516.51 182182 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty CaCl2 (5%)CaCl 2 (5%) 6,16.1 735735 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty CaCl2 (5%), Сахароза (7,5%)CaCl 2 (5%), Sucrose (7.5%) 6,106.10 958958 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty CaCl2 (5%), Глюкоза (7,5%)CaCl 2 (5%), Glucose (7.5%) 6,106.10 11741174 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty CaCl2 (5%), Глюкоза (7,5%)CaCl 2 (5%), Glucose (7.5%) 5,255.25 12461246 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty CaCl2 (5%), Лактоза (7,5%)CaCl 2 (5%), Lactose (7.5%) 6,076.07 864864 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty MgCl2 (5%)MgCl 2 (5%) 5,905.90 600600 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty MgCl2 (5%), Сахароза (7,5%)MgCl 2 (5%), Sucrose (7.5%) 5,985.98 815815 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty MgCl2 (5%), Глюкоза (7,5%)MgCl 2 (5%), Glucose (7.5%) 5,985.98 999999 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty MgCl2 (5%), Глюкоза (7,5%)MgCl 2 (5%), Glucose (7.5%) 5,045.04 10351035 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty MgCl2 (5%), Лактоза (7,5%)MgCl 2 (5%), Lactose (7.5%) 5,965.96 697697 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty MgSO4 (5%), Сахароза (7,5%)MgSO 4 (5%), Sucrose (7.5%) 6,206.20 433433 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty MgSO4 (5%), Глюкоза (7,5%)MgSO 4 (5%), Glucose (7.5%) 6,216.21 625625 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty MgSO4 (5%), Глюкоза (7,5%)MgSO 4 (5%), Glucose (7.5%) 5,405.40 660660 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty MgSO4 (5%), Лактоза (7,5%)MgSO 4 (5%), Lactose (7.5%) 6,186.18 387387 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty Контроль F-G (0,45% NaCl)Control F-G (0.45% NaCl) 6,56.5 221221 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty Глюкоза (5%)Glucose (5%) 6,56.5 376376 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty Сахароза (5%)Sucrose (5%) 6,56.5 240240 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty Лактоза (5%)Lactose (5%) 6,626.62 241241 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty Лактоза (2,5%)Lactose (2.5%) 6,556.55 170170 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty CaCl2 (5%)CaCl 2 (5%) 6,106.10 735735 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty CaCl2 (5%), Лактоза (5%)CaCl 2 (5%), Lactose (5%) 6,216.21 10371037 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty CaCl2 (2,5%), Лактоза (5%)CaCl 2 (2.5%), Lactose (5%) 6,366.36 565565 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty CaCl2 (2,5%), Лактоза (2,5%)CaCl 2 (2.5%), Lactose (2.5%) 6,416.41 370370 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty CaCl2 (1,25%), Лактоза (2,5%)CaCl 2 (1.25%), Lactose (2.5%) 6,646.64 227227 ЛевофлоксацинLevofloxacin 50fifty CaCl2 (0,625%), Лактоза (2,5%)CaCl 2 (0.625%), Lactose (2.5%) 6,066.06 163163

Таблица 18Table 18 Система баллов во вкусовых тестахFlavor test score system БаллыPoints ВкусTaste ПереносимостьPortability 1one сравнимый с физиологическим растворомcomparable to saline без позывов к кашлю, без кашляno coughing, no coughing 1,251.25 немного более ощутимый вкус, чем у физиологического раствораslightly more palpable taste than saline легкие позывы к кашлю, без кашляmild coughing, without coughing 1,51,5 мягкий горький/металлический вкусsoft bitter / metallic taste позывы к кашлю, легкий кашельurge to cough, mild cough 1,751.75 между 1,5 и 2between 1.5 and 2 -- 22 умеренный горький/металлический вкусmoderate bitter / metallic taste позывы к кашлю, умеренный кашельurge to cough, moderate cough 2,252.25 между 2 и 2,5between 2 and 2.5 -- 2,52.5 сильный горький/металлический вкусstrong bitter / metallic taste -- 2,752.75 между 2,5 и 3between 2.5 and 3 -- 33 очень сильный горький/металлический вкусvery strong bitter / metallic taste позывы к кашлю и сильный кашельcoughing and coughing 4four очень сильный горький/металлический вкус и другой неприемлемый вкусvery strong bitter / metallic taste and other unacceptable taste позывы к кашлю, сильный кашель и другое раздражениеurge to cough, severe cough and other irritation

Таблица 19Table 19 Вкус и переносимость препаратов левофлоксацина, содержащих подсластители, соли двухвалентных металлов и поверхностно-активное веществоTaste and tolerance of levofloxacin preparations containing sweeteners, divalent metal salts and surfactant НаполнителиFillers ИспытательTester 1one 22 33 СреднееAverage ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration Аспартам (0,1%)Aspartame (0.1%) 22 1,251.25 22 1one 22 1one 22 1one Сукрулоза (0,1%)Sucrulose (0.1%) 22 1one 1,751.75 1one 22 1one 22 1one Сахароза (7,5%); NaCl (0,225%)Sucrose (7.5%); NaCl (0.225%) 22 1one 2,252.25 1one 22 1one 22 1one Глюкоза (5%)Glucose (5%) 1,51,5 22 2,52.5 1one 22 1one 22 1one Глицерин (5%)Glycerin (5%) 2,252.25 1one 2,252.25 1one 2,52.5 1one 2,32,3 1one PS-80 (0,1%)PS-80 (0.1%) 1,751.75 1one 2,252.25 1one 2,52.5 1one 2,32,3 1one CaCl2 (5%)CaCl 2 (5%) 1,251.25 1one 1,51,5 1,51,5 22 1one 1,51,5 1one MgSO4 (5%)MgSO 4 (5%) 1,51,5 1,51,5 2,52.5 2,52.5 2,52.5 1one 2,52.5 1,51,5 Контроль-А (0,225% NaCl)Control-A (0.225% NaCl) 33 1one 33 1one 2,52.5 1one 33 1one

Таблица 20Table 20 Вкус и переносимость препаратов левофлоксацина с CaCl2 Taste and tolerance of levofloxacin preparations with CaCl 2 НаполнителиFillers ИспытательTester 1one 22 33 СреднееAverage ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration CaCl2 (5%)CaCl 2 (5%) 1,751.75 1one 22 1one 2,752.75 1one 22 1one Сахароза (5%)Sucrose (5%) 22 1one 22 1one 22 1one 22 1one CaCl2 (5%)2, Сахароза (7,5%)CaCl 2 (5%) 2 , Sucrose (7.5%) 1,751.75 1one 1,751.75 1one 1,51,5 1one 1,81.8 1one CaCl2 (5%), Глюкоза (7,5%)CaCl 2 (5%), Glucose (7.5%) 1,51,5 1one 1,51,5 1one 22 1one 1,51,5 1one CaCl2 (5%), Лактоза (5%)CaCl 2 (5%), Lactose (5%) 1one 1one 1,751.75 1one 22 1one 1,81.8 1one Контроль B-E (0,225% NaCl)Control B-E (0.225% NaCl) 33 1one 2,52.5 1one 33 1one 33 1one

Тест C: Испытания вкусов моно- и дисахаридов в присутствии хлорида магния. Как и указанные выше, все препараты, проверенные в данном эксперименте, были хорошо переносимы и имели вкус лучше, чем контрольный образец. Препараты, содержащие соль магния и лактозу, по-видимому, были несколько лучше, чем содержащие что-либо в отдельности. Данный эксперимент подтверждает, что сочетание солей двухвалентных металлов и простых сахаров являются эффективными для исправления вкуса (таблица 21). Test C: Tests of the tastes of mono- and disaccharides in the presence of magnesium chloride. Like the above, all drugs tested in this experiment were well tolerated and tasted better than the control sample. Preparations containing magnesium salt and lactose, apparently, were slightly better than containing anything separately. This experiment confirms that the combination of divalent metal salts and simple sugars are effective in correcting the taste (table 21).

Таблица 21Table 21 Вкус и переносимость препаратов левофлоксацина с MgCl2 Taste and tolerance of levofloxacin preparations with MgCl 2 НаполнителиFillers ИспытательTester 1one 22 33 СреднееAverage ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration MgCl2 (5%)MgCl 2 (5%) 1,51,5 1one -- -- 1,751.75 1one 1,61,6 1one MgCl2 (5%), Сахароза (7,5%)MgCl 2 (5%), Sucrose (7.5%) 1,51,5 1one 1,751.75 1one 22 1one 1,81.8 1one MgCl2 (5%), Глюкоза (7,5%)MgCl 2 (5%), Glucose (7.5%) 1,251.25 1one 2,252.25 1one 22 1one 22 1one MgCl2 (5%), Лактоза (5%)MgCl 2 (5%), Lactose (5%) 1one 1one 1,51,5 1one 1,51,5 1one 1,51,5 1one Контроль B-E (0,225% NaCl)Control B-E (0.225% NaCl) 2,252.25 1one -- -- 2,752.75 1one 2,52.5 1one

Тест D: Испытания вкусов моно- и дисахаридов в присутствии сульфата магния. Как и в случаях с хлоридами кальция и магния, препараты, содержащие сульфат магния и глюкозу, сахарозу или лактозу, обладали лучшим вкусом, чем контрольный образец. Данный эксперимент повторно подтверждает, что сочетание солей двухвалентных металлов и простых сахаров маскирует вкус (таблица 22). Test D: Tests of the tastes of mono- and disaccharides in the presence of magnesium sulfate. As with calcium and magnesium chlorides, formulations containing magnesium sulfate and glucose, sucrose or lactose had a better taste than the control sample. This experiment reaffirms that the combination of divalent metal salts and simple sugars masks the taste (table 22).

Таблица 22Table 22 Вкус и переносимость препаратов левофлоксацина с MgSO4 Taste and tolerance of levofloxacin with MgSO 4 НаполнителиFillers ИспытательTester 1one 22 33 СреднееAverage ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration MgSO4 СахарозаMgSO 4 Sucrose 1,51,5 22 1,51,5 1,251.25 1,51,5 1one 1,51,5 1,31.3 MgSO4 ГлюкозаMgSO 4 Glucose 1,51,5 2,752.75 22 2,252.25 1,51,5 1,51,5 1,51,5 2,52.5 MgSO4 ЛактозаMgSO 4 Lactose 1,251.25 2,252.25 1,751.75 1,251.25 1,751.75 1one 1,81.8 1,31.3 Контроль B-E (0,225% NaCl)Control B-E (0.225% NaCl) 2,252.25 1one -- -- 33 1one 2,62.6 1one

Тест E: Испытания вкусов солей двухвалентных металлов в присутствии глюкозы при низких и высоких pH. В данном эксперименте проверяли на вкус и переносимость действие глюкозы в сочетании с каждой из трех солей двухвалентных катионов при низких (≤5,5) и высоких (≥6,0) pH. Небольшие, но значимые исправления вкусов были отмечены при более высоких pH (таблица 23). Test E: Tests of the tastes of divalent metal salts in the presence of glucose at low and high pH. In this experiment, the effect of glucose in combination with each of the three salts of divalent cations was tested for taste and tolerance at low (≤5.5) and high (≥6.0) pH. Small but significant corrections of tastes were noted at higher pH (table 23).

Таблица 23Table 23 Вкус и переносимость препаратов левофлоксацина с CaCl2 при низких по сравнению с высокими значениями pHTaste and tolerance of levofloxacin preparations with CaCl 2 at low compared with high pH values НаполнителиFillers ИспытательTester 1one 22 33 СреднееAverage ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration CaCl2 (5%), Глюкоза (7,5%), рН 6,1CaCl 2 (5%), Glucose (7.5%), pH 6.1 1one 1one 1,51,5 1one 22 1one 1,51,5 1one CaCl2 (5%), CaCl 2 (5%), 1,251.25 1one 1,751.75 1one 2,52.5 1one 1,81.8 1one Глюкоза (7,5%), рН 5,5Glucose (7.5%), pH 5.5 MgCl2 (5%), Глюкоза (7,5%), рН 6,0MgCl 2 (5%), Glucose (7.5%), pH 6.0 1,251.25 1one 22 1one 22 1one 22 1one MgCl2 (5%), Глюкоза (7,5%), рН 5,0MgCl 2 (5%), Glucose (7.5%), pH 5.0 1,751.75 1one 1,751.75 1one 1,51,5 1one 1,81.8 1one MgSO4 (5%), Глюкоза (7,5%), рН 6,2MgSO 4 (5%), Glucose (7.5%), pH 6.2 1,251.25 2,252.25 2,252.25 1,751.75 1,51,5 1one 1,51,5 1,81.8 MgSO4 (5%), Глюкоза (7,5%), рН 5,4MgSO 4 (5%), Glucose (7.5%), pH 5.4 1,51,5 1,751.75 1,751.75 1,51,5 22 1one 1,81.8 1,51,5 Контроль B-E (0,225% NaCl)Control B-E (0.225% NaCl) 22 1one -- -- -- -- -- --

Тест F. Испытания вкусов моно- и дисахаридов. Все препараты, проверенные в данном эксперименте, были хорошо переносимы и обладали лучшим вкусом, чем контрольный образец. Все три сахара при 5% были лучше контроля, лактоза при 2,5% обладала вкусом лучшим, чем у контроля, но не настолько хорошим, как при 5%. Данный эксперимент вновь подтверждает, что простые сахара маскируют вкус (таблица 24). Test F. Tests of the tastes of mono- and disaccharides. All drugs tested in this experiment were well tolerated and had a better taste than the control sample. All three sugars at 5% were better than control, lactose at 2.5% tasted better than control, but not as good as at 5%. This experiment again confirms that simple sugars mask the taste (table 24).

Таблица 24Table 24 Вкус и переносимость препаратов левофлоксацина с сахарамиTaste and tolerance of levofloxacin with sugars НаполнителиFillers ИспытательTester 1one 33 СреднееAverage ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration Глюкоза (5%)Glucose (5%) 1,51,5 1,51,5 22 1one 1,81.8 1,31.3 Сахароза (5%)Sucrose (5%) 1,51,5 1,51,5 1,51,5 1one 1,51,5 1,31.3 Лактоза (5%)Lactose (5%) 1,751.75 1,251.25 22 1one 1,91.9 1,11,1 Лактоза (2,5%)Lactose (2.5%) 2,252.25 1,51,5 22 2,12.1 1,31.3 Контроль F-G (0,45% NaCl)Control F-G (0.45% NaCl) 2,52.5 1one 2,52.5 1one 2,52.5 1one

Тест G. Вкус и переносимость препаратов левофлоксацина с CaCl 2 в присутствии лактозы. В данном эксперименте левофлоксацин сочетали с хлоридом кальция и лактозой в различных концентрациях (таблица 25). Как отмечено в данной серии экспериментов, все препараты, содержащие соли двухвалентных металлов и сахар, были более совершенны в отношении вкуса и переносимости по сравнению с контрольным препаратом. Наиболее важно, что 5% хлорид кальция или 2,5% хлорид кальция в присутствии 5% лактозы были наиболее эффективными для снижения горечи левофлоксацина. Дальнейшее снижение концентраций этих наполнителей было менее эффективным. Test G. Taste and tolerance of levofloxacin preparations with CaCl 2 in the presence of lactose. In this experiment, levofloxacin was combined with calcium chloride and lactose in various concentrations (table 25). As noted in this series of experiments, all preparations containing divalent metal salts and sugar were more advanced in terms of taste and tolerance compared to the control drug. Most importantly, 5% calcium chloride or 2.5% calcium chloride in the presence of 5% lactose was most effective in reducing the bitterness of levofloxacin. A further decrease in the concentration of these excipients was less effective.

Таблица 25Table 25 Вкус и переносимость препаратов левофлоксацина с CaCl2 в присутствии лактозыTaste and tolerance of levofloxacin preparations with CaCl 2 in the presence of lactose НаполнителиFillers ИспытательTester 1one 33 СреднееAverage ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration ВкусTaste Перенос.Migration CaCl2 (5%)CaCl 2 (5%) 1,251.25 1one 1,51,5 1one 1,41.4 1one CaCl2 (5%), Лактоза (5%)CaCl 2 (5%), Lactose (5%) 1,251.25 1one 22 1one 1,61,6 1one CaCl2 (2,5%), Лактоза (5%)CaCl 2 (2.5%), Lactose (5%) 1,251.25 1one 22 1one 1,61,6 1one CaCl2 (2,5%), Лактоза (2,5%)CaCl 2 (2.5%), Lactose (2.5%) 1,51,5 1one 2,52.5 1one 22 1one CaCl2 (1,25%), Лактоза (2,5%)CaCl 2 (1.25%), Lactose (2.5%) 1,751.75 1one 22 1one 1,91.9 1one CaCl2 (0,625%), Лактоза (2,5%)CaCl 2 (0.625%), Lactose (2.5%) 1,751.75 1,251.25 22 1one 1,91.9 1,11,1 Контроль F-G (0,45% NaCl)Control F-G (0.45% NaCl) 33 1one 2,52.5 1one 2,82,8 1one

Пример 3 - Характеристики аэрозольного левофлоксацина в струйном распылителе PARI LC Plus.Example 3 - Characteristics of aerosol levofloxacin in a spray nozzle PARI LC Plus.

Следующие исследования описывают возможность аэрозольной доставки левофлоксацина при введении его пациенту с помощью струйного распылителя. Для выполнения данной задачи получали простой препарат левофлоксацина, и аэрозоль характеризовали в струйном распылителе. Результаты данных исследований приведены ниже в кратком изложении.The following studies describe the possibility of aerosol delivery of levofloxacin when administered to a patient using a jet nebulizer. To accomplish this task, a simple preparation of levofloxacin was obtained, and the aerosol was characterized in a jet nebulizer. The results of these studies are summarized below.

Ингаляционный раствор левофлоксацина (55 мг/мл) оценивали, применяя воздушный струйный распылитель PARI LC Plus с компрессором ProNeb. Испускаемую дозу, распределение размеров частиц и фракцию тонких частиц измеряли каскадным сжатием, используя импактор Марпл-Миллера. Вышеуказанные параметры использовали для оценки производительности in vitro аэрозольных лекарственных средств.Levofloxacin inhalation solution (55 mg / ml) was evaluated using a PARI LC Plus air jet nebulizer with a ProNeb compressor. The emitted dose, particle size distribution, and fine particle fraction were measured in cascade compression using a Marple-Miller impactor. The above parameters were used to evaluate in vitro aerosol drug performance.

Исследования методом Марпл-Миллера.Marple-Miller studies.

Цель. Определить распределение размеров частиц и оценить количество лекарственного средства, которое способен вдохнуть пациент (вдыхаемая фракция). Вторичной целью являлась оценка испускаемой дозы, которая представляет собой количество левофлоксацина, выходящего из распылителя. Goal. Determine the particle size distribution and estimate the amount of drug that the patient is able to inhale (respirable fraction). The secondary goal was to evaluate the emitted dose, which is the amount of levofloxacin exiting the nebulizer.

Методы. Препарат: 55 мг/мл левофлоксацина, 120 мМ хлорид, 70 мМ натрий, pH=6,7. Препарат составлен, исходя из максимальной растворимости, позволяющей получить 300 мг дозу в 6 мл при нейтральном pH. В воздушно-струйный распылитель PARI LC Plus с компрессором ProNeb добавляли 5,5 мл препарата левофлоксацина. Стакан распылителя содержал в общей сложности 302 мг левофлоксацина. Распылитель последовательно соединяли с импактором Марпл-Миллера (MMI), который работал при скорости воздушного потока 60 л/мин. Каждый распылитель (n=2) вырабатывали досуха (никакого аэрозоля не производилось, что подтверждали визуальной инспекцией в течение 15 мин). После аэрозолизации, MMI отсоединяли и левофлоксацин количественно экстрагировали подвижной фазой (90/10 ACN:вода) из входного отверстия USP, каждого из собирательных стаканов импактора (ступени) и стекловолоконного фильтра. Любое количество препарата, оставшегося в распылителе после аэрозолизации (в стакане и загубнике), также оценивали количественно. Methods Preparation: 55 mg / ml levofloxacin, 120 mM chloride, 70 mM sodium, pH = 6.7. The drug is formulated on the basis of maximum solubility, allowing you to get a 300 mg dose in 6 ml at a neutral pH. 5.5 ml of levofloxacin was added to a PARI LC Plus air-jet nebulizer with a ProNeb compressor. The nebulizer beaker contained a total of 302 mg of levofloxacin. The atomizer was connected in series with a Marple Miller Impactor (MMI), which operated at an air flow rate of 60 l / min. Each atomizer (n = 2) was produced to dryness (no aerosol was produced, which was confirmed by visual inspection for 15 minutes). After aerosolization, the MMI was disconnected and levofloxacin was quantitatively extracted with the mobile phase (90/10 ACN: water) from the USP inlet, each of the collector impactor cups (steps), and the fiberglass filter. Any amount of drug remaining in the nebulizer after aerosolization (in a glass and mouthpiece) was also quantified.

Результатыresults

Как показано в таблице 26, общее среднее количество, извлеченное после MMI экспериментов, составило 170,2 мг. Ожидаемое извлечение составляло 302 мг. Это соответствует общему извлечению ~57%, что не соответствует общепринятым спецификациям для исследований с помощью импакторов (85% - 115% общего извлечения). Было обнаружено, что данное различие происходит из-за неспецифического налипания левофлоксацина на распылительное устройство LC Plus. Средний процент лекарственного средства, выпускаемого из распылителя в виде тонких частиц, составлял ~72%. Таким образом, вдыхаемая испущенная доза составляла 89,7 мг. Предполагая, что ~50% не вдыхается во время обычного перемежающегося дыхания, всего ~40 мг откладывается в легких из 300 мг дозы. Однако, принимая во внимание медленные времена введения для данного устройства, конкуренция с клиренсом легких скорее будет препятствовать накоплению достаточного количества левофлоксацина, соответствующего требованию минимальной концентрации для дозировки по принципу «быстрое введение, высокая концентрация», которая требуется для максимальной противомикробной активности фторхинолонов и предотвращения устойчивости. As shown in table 26, the total average amount recovered after the MMI experiments was 170.2 mg. The expected recovery was 302 mg. This corresponds to a total recovery of ~ 57%, which does not correspond to generally accepted specifications for studies using impactors (85% - 115% of the total recovery). This difference was found to be due to the non-specific adhesion of levofloxacin to the LC Plus spray device. The average percentage of drug released from the atomizer in the form of fine particles was ~ 72%. Thus, the inhaled emitted dose was 89.7 mg. Assuming that ~ 50% is not inhaled during normal intermittent breathing, only ~ 40 mg is deposited in the lungs from a 300 mg dose. However, taking into account the slow administration times for this device, competition with lung clearance will more likely prevent the accumulation of a sufficient amount of levofloxacin, which meets the minimum concentration requirement for dosage according to the principle of “fast administration, high concentration”, which is required for maximum antimicrobial activity of fluoroquinolones and prevent resistance .

Таблица 26Table 26 Набор данных для импактора Марпл-МиллераMarple Miller impactor dataset Название образцаSample Name А
Выпускаемая доза (мг)
BUT
Issued dose (mg)
В
Количество лекарственного средства, остающееся в стакане распылителя (мг)
AT
Amount of drug remaining in a glass of nebulizer (mg)
А + В
Количество извлеченного лекарственного средства
(мг)
A + B
Amount of drug recovered
(mg)
Процент от общего количества лекарственного средства, выпускаемого из распылителя в виде фракции тонких частиц (%< 5мкм)Percentage of the total amount of drug discharged from the nebulizer in the form of a fraction of fine particles (% <5 μm)
лево, прогон 1left run 1 134,70134.70 45,0045.00 179,70179.70 73,573.5 лево, прогон 2left run 2 114,40114.40 46,3046.30 160,70160.70 70,470,4 среднееaverage 124,6124.6 45,745.7 170,2170,2 72,072.0

Пример 4 - Животные модели и оценка фторхинолонов и препаратов фторхинолонов.Example 4 - Animal models and evaluation of fluoroquinolones and fluoroquinolone preparations.

Фармакокинетическая модельPharmacokinetic model

Шести крысам в каждом исследовании вводили единичной медленной болюсной внутривенной инъекцией дозу 10 мг/кг через латеральную хвостовую вену, либо вводили единичную микроразбрызгиваемую аэрозольную дозу 10 мг/кг, используя микроразбрызгивающее устройство для генерации аэрозоля (PennCentury, Philadelphia, РА). Образцы крови забирали через различные интервалы времени в течение 3 часов для определения фармакокинетических параметров плазмы. Двух крыс забивали через 0,5, 1,5 и 3 часа после введения дозы для определения уровней в легких, бронхо-альвеолярном лаваже (BAL) и жидкости эпителиальной выстилки (ELF). Концентрации в плазме и тканях определяли способом ВЭЖХ, а затем данные компоновали с помощью программы WinNonlin. Данные представлены в таблице 27.Six rats in each study were given a single slow bolus intravenous injection of a dose of 10 mg / kg through the lateral tail vein, or a single micro-spray aerosol dose of 10 mg / kg was administered using a micro-spray device for aerosol generation (PennCentury, Philadelphia, RA). Blood samples were taken at various time intervals for 3 hours to determine the pharmacokinetic parameters of plasma. Two rats were sacrificed 0.5, 1.5, and 3 hours after dosing to determine levels in the lungs, broncho-alveolar lavage (BAL), and epithelial lining fluid (ELF). Plasma and tissue concentrations were determined by HPLC, and then the data were assembled using WinNonlin software. The data are presented in table 27.

Модель эффективностиPerformance model

P. aeruginosa, штамм PAM 1723 выращивали в бульоне Mueller-Hinton (MHB) при 35°C при постоянной аэрации, через 16 часов инокулят перекультивировали в свежий MHB и повторно выращивали при 35°C при постоянной аэрации в течение 4 часов. Инокулят подводили примерно до 5·106 КОЕ/мл, коррелируя поглощение при 600 нм с заранее просчитанными чашками Петри. Самцов мышей линии CFW (в возрасте 4-6 недель, N=4/группу) делали нейтропенными путем инъекции в брюшную полость 150 мг/кг циклофосфамида (Cytoxan, Mead Johnson, Princeton, NJ) в 1-й и 4-й дни. На 5-й день мышь инфицировали интратрахеальным закапыванием 0,05 мл инокулята под анестезией изофлураном (5% изофлуран в потоке кислорода 4 л/мин). Через два часа после инфицирования мышам вводили либо внутрибрюшинно, либо интратрахеально дозы каждого фторхинолона при дозировке 25 мг/кг. Мышей забивали через 1 и 4 часа после обработки, удаляли их легкие, гомогенизировали и помещали на чашки Петри для подсчета колоний. Данные приведены в таблице 28. P. aeruginosa strain PAM 1723 was grown in Mueller-Hinton broth (MHB) at 35 ° C with constant aeration, after 16 hours the inoculum was recultivated into fresh MHB and re-grown at 35 ° C with constant aeration for 4 hours. The inoculum was fed up to approximately 5 · 10 6 CFU / ml, correlating the absorbance at 600 nm with the previously calculated Petri dishes. Male CFW mice (4-6 weeks old, N = 4 / group) were neutropenically injected into the abdominal cavity with 150 mg / kg cyclophosphamide (Cytoxan, Mead Johnson, Princeton, NJ) on days 1 and 4. On the 5th day, the mouse was infected by intratracheal instillation of 0.05 ml of inoculum under isoflurane anesthesia (5% isoflurane in an oxygen flow of 4 l / min). Two hours after infection, mice were injected either intraperitoneally or intratracheally with a dose of each fluoroquinolone at a dosage of 25 mg / kg. Mice were sacrificed 1 and 4 hours after treatment, their lungs were removed, homogenized, and placed on Petri dishes to count the colonies. The data are shown in table 28.

Таблица 27Table 27 Фармакокинетическое моделированиеPharmacokinetic modeling Лекарственное средствоMedicine СпособWay Доза (мг/кг)Dose (mg / kg) Сыворот-ка AUC (0-инф)AUC serum (0-inf) Сыво-ротка t 1/2Serum and mouth t 1/2 ELF AUC (0,5-3 ч)ELF AUC (0.5-3 h) F, % от легочного против в/в F ,% of pulmonary versus iv левофлоксацинlevofloxacin в/вin / in 1010 3,83.8 0,50.5 10,510.5 NANA левофлоксацинlevofloxacin и/тand / t 1010 3,283.28 0,40.4 12,0712.07 86%86% ципрофлоксацинciprofloxacin в/вin / in 1010 2,562,56 0,530.53 NDNd NANA ципрофлоксацинciprofloxacin и/тand / t 3,33.3 0,80.8 0,930.93 194194 82%82% клинафлоксацинclinafloxacin и/тand / t 1010 3,23.2 0,740.74 30,830.8 гатифлоксацинgatifloxacin в/вin / in 1010 5,315.31 1,061.06 5,325.32 гатифлоксацинgatifloxacin и/тand / t 1010 5,835.83 1,131.13 54,754.7 100%one hundred% норфлоксацинnorfloxacin в/вin / in 1010 4,654.65 1,211.21 3,273.27 норфлоксацинnorfloxacin и/тand / t 1010 4,464.46 1,131.13 41,741.7 100%one hundred% гемифлоксацинhemifloxacin в/вin / in 88 4,544,54 1,041,04 3,723.72 гемифлоксацинhemifloxacin и/тand / t 1010 5,865.86 1,681.68 536,5536.5 86%86% тобрамицинtobramycin в/вin / in 1010 15,715.7 0,50.5 27,627.6 NANA тобрамицинtobramycin и/тand / t 1010 13,8213.82 1,01,0 5152,05152.0 81%81%

В фармакокинетических исследованиях на крысах, аэрозольное введение фторхинолонов приводит к повышенным ELF AUC в промежутке от 0,5 до 3 часов для всех испытанных фторхинолонов, а также тобрамицина, свидетельствуя о том, что аэрозольный способ введения обладает повышенной эффективностью против легочных инфекций.In pharmacokinetic studies in rats, aerosol administration of fluoroquinolones leads to increased ELF AUC in the range from 0.5 to 3 hours for all tested fluoroquinolones, as well as tobramycin, indicating that the aerosol route of administration is highly effective against pulmonary infections.

В мышиных моделях легочных инфекций была подтверждена повышенная эффективность, предполагаемая, исходя из фармакокинетических исследований крыс. Для всех испытанных фторхинолонов аэрозольный способ введения (интратрахеальный или и/т) приводил к большему снижению числа бактерий, чем внутрибрюшинный (в/б) способ введения, свидетельствуя о том, что наблюдаемая повышенная эффективность происходит из-за высоких локальных концентраций, полученных в результате прямого аэрозольного введения.In murine models of pulmonary infections, increased efficacy has been confirmed, based on pharmacokinetic studies of rats. For all fluoroquinolones tested, the aerosol route of administration (intratracheal and / and / t) led to a greater decrease in the number of bacteria than the intraperitoneal (ip) route of administration, indicating that the observed increased efficiency is due to the high local concentrations resulting from direct aerosol administration.

Таблица 28Table 28 Моделирование эффективностиPerformance Modeling Лекарственное средствоMedicine СпособWay Доза (мг/кг)Dose (mg / kg) Дельта log КОЕ 1 чb Delta log CFU 1 h b Дельта log КОЕ 4 чb Delta log CFU 4 h b ЛевофлоксацинLevofloxacin в/бin / b 2525 -1,00-1.00 -0,52-0.52 ЛевофлоксацинLevofloxacin и/тand / t 2525 -1,97-1.97 -1,28-1.28 ГемифлоксацинHemifloxacin в/бin / b 2525 -0,28-0.28 -0,32-0.32 ГемифлоксацинHemifloxacin и/тand / t 2525 -2,45-2.45 -1,81-1.81 ЛевофлоксацинLevofloxacin в/бin / b 2525 -1,40-1.40 -1,14-1.14 ЛевофлоксацинLevofloxacin и/тand / t 2525 -2,48-2.48 -1,45-1.45 ГемифлоксацинHemifloxacin в/бin / b 2525 -0,74-0.74 -0,71-0.71 ГемифлоксацинHemifloxacin и/тand / t 2525 -3,20-3.20 -2,28-2.28 КлинафлоксацинClinafloxacin в/бin / b 2525 -1,32-1.32 -1,33-1.33 КлинафлоксацинClinafloxacin и/тand / t 2525 -2,86-2.86 -2,47-2.47 ТобрамицинTobramycin в/бin / b 55 -0,70-0.70 0,290.29 ТобрамицинTobramycin и/тand / t 55 -1,59-1.59 -0,94-0.94 ЦипрофлоксацинCiprofloxacin в/бin / b 2525 -1,59-1.59 -0,41-0.41 ЦипрофлоксацинCiprofloxacin и/тand / t 2525 -2,32-2.32 -1,45-1.45 ГатифлоксацинGatifloxacin в/бin / b 2525 -0,34-0.34 -0,02-0.02 ГатифлоксацинGatifloxacin и/тand / t 2525 -1,48-1.48 -2,11-2.11 КлинафлоксацинClinafloxacin в/бin / b 1010 -0,96-0.96 -1,39-1.39 КлинафлоксацинClinafloxacin и/тand / t 1010 -2,71-2.71 -2,40-2.40 СпарфлоксацинSparfloxacin в/бin / b 2525 -0,85-0.85 0,090.09 СпарфлоксацинSparfloxacin и/тand / t 2525 -1,56-1.56 -0,81-0.81 ТосуфлоксацинTosufloxacin в/бin / b 2525 0,000.00 1,331.33 ТосуфлоксацинTosufloxacin и/тand / t 2525 -0,48-0.48 -0,24-0.24 a. Способ введения лекарственного средства
b. Время после введения лекарственного средства
a. Method of drug administration
b. Time after drug administration

Пример 5 - Характеристика аэрозольного левофлоксацина в распылителе PARI eFIowExample 5 - Characterization of aerosol levofloxacin in a nebulizer PARI eFIow

Лазерное измерение распределения размеров частицLaser measurement of particle size distribution

Производительность устройства характеризовали измерениями размеров испущенных частиц. В качестве неограничивающего примера, измерение распределения размеров частиц испущенного раствора левофлоксацина можно проводить с помощью измерителя размера частиц Malvern Spraytec в следующих условиях. Внешние условия контролировали так, чтобы поддерживать комнатную температуру между 23°C и 24°C, а относительную влажность от 42% до 45%. Левофлоксацин при 25 мг/мл загружали в два распылителя PARI eFlow, оснащенных распылительными головками «40». Программное обеспечение для измерителя размера частиц Malvern Spraytec применяли для подсчета следующей информации: A) объемный средний диаметр (VMD), - средний объем частиц, пересекающих луч лазера; B) геометрическое стандартное отклонение (GSD), - диаметр 84го процентиля/диаметр 50го процентиля; C) % частиц ≤5 микрон, процент количества частиц меньших чем 5 микрон или % частиц >1 микрона и <7 микрон, процент от количества частиц между 1 и 7 микронами.Productivity of the device was characterized by measuring the size of the emitted particles. By way of non-limiting example, particle size distribution of the emitted levofloxacin solution can be measured using a Malvern Spraytec particle size meter under the following conditions. Environmental conditions were controlled to maintain room temperature between 23 ° C and 24 ° C, and relative humidity from 42% to 45%. Levofloxacin at 25 mg / ml was loaded into two PARI eFlow nebulizers equipped with 40 spray heads. The Malvern Spraytec particle size meter software was used to calculate the following information: A) volume mean diameter (VMD), is the average volume of particles crossing the laser beam; B) geometric standard deviation (GSD), - a diameter of 84 th percentile / diameter 50 th percentile; C)% of particles ≤5 microns, percentage of particles less than 5 microns or% of particles> 1 microns and <7 microns, percentage of particles between 1 and 7 microns.

Устройство загружали 2 мл левофлоксацина при 25 мг/мл. Загубник устройства помещали так, чтобы наконечник загубника находился в 2 см от центра луча по оси X и как можно ближе к оптическим линзам лазера по оси Y. При кондиционировании внешней среды, обеспечивали косой поток через распылитель в количестве, достаточном для получения общего распыляемого потока 20 л/мин. Включали распылитель и позволяли ему работать непрерывно в течение 1 минуты до измерения. Последовательность измерения начинали после 1 минуты, и измерения проводили непрерывно в течение 1 минуты с интервалами в 1 секунду. По завершении фазы измерений, данные 60 записей усредняли по VMD, GSD и по % ≤5 микрон, а также % >1 и <7 микрон. По окончании распылитель взвешивали для определения степени выхода.The device was loaded with 2 ml of levofloxacin at 25 mg / ml. The mouthpiece of the device was placed so that the mouthpiece tip was 2 cm from the center of the beam along the X axis and as close as possible to the laser optical lens along the Y axis. When conditioning the environment, an oblique flow through the spray gun was provided in an amount sufficient to obtain a total spray flow 20 l / min The spray gun was turned on and allowed to operate continuously for 1 minute before measurement. The measurement sequence began after 1 minute, and the measurements were carried out continuously for 1 minute at intervals of 1 second. At the end of the measurement phase, data from 60 records were averaged over VMD, GSD and% ≤5 microns, as well as%> 1 and <7 microns. At the end, the atomizer was weighed to determine the degree of yield.

Исследования путем симуляции дыханияResearch by simulating breathing

Производительность устройства измеряли в условиях, похожих на естественное дыхание, с помощью дыхательного симулятора PARI Compas Breath Simulator, запрограммированного в соответствии с Европейским стандартом на частоту 15 дыханий в минуту с соотношением вдох/выдох 1:1. Такие измерения проводили при внешних условиях, которые можно контролировать, чтобы поддерживать комнатную температуру от 23°C до 24°C и относительную влажность от 42% до 45%. Для данного эксперимента устройство PARI eFlow загружали 4 мл раствора левофлоксацина при 25 мг/мл.The performance of the device was measured under conditions similar to natural breathing using a PARI Compas Breath Simulator, programmed in accordance with the European standard for a frequency of 15 breaths per minute with an inspiratory / expiratory ratio of 1: 1. Such measurements were carried out under external conditions that can be controlled to maintain room temperature from 23 ° C to 24 ° C and relative humidity from 42% to 45%. For this experiment, a PARI eFlow device was loaded with 4 ml of levofloxacin solution at 25 mg / ml.

Начинали симуляцию дыхания и включали распылители. Устройствам позволяли работать непрерывно, пока распыление не прекращалось. Продолжительность измеряли от времени начала распыления. После распыления, вдыхательный и выдыхательный фильтры индивидуально промывали известным количеством растворителя (дистиллированной H2O). Стакан распылителя также промывали отдельно. Для количественной оценки индивидуальные смывы анализировали спектрофотометрически при длине волны 290 нм, и конечную концентрацию пересчитывали на содержание. С помощью этих количественных данных проводили следующий анализ. A) вдыхаемая доза (ID), общее количество лекарственного средства, обнаруженного на вдыхательном фильтре. B) остаточная доза (RD), количество лекарственного средства, обнаруженного в распылителе после окончания распыления. C) доза тонких частиц (FPD), ID, помноженная на вдыхаемую фракцию (например, % частиц ≤5 микрон VMD, в зависимости от способа, использованного для определения размеров частиц, испущенных выбранным устройством). D) продолжительность, время от начала до конца распыления. E) респираторно доставленная доза (RDD), % ID, что представляет собой, например, ≤5 микрон VMD.We started the simulation of breathing and turned on the nebulizers. The devices were allowed to operate continuously until spraying ceased. Duration was measured from the time the spray started. After spraying, the inhalation and exhalation filters were individually washed with a known amount of solvent (distilled H 2 O). The spray cup was also washed separately. For quantification, individual washings were analyzed spectrophotometrically at a wavelength of 290 nm, and the final concentration was recounted for the content. Using these quantitative data, the following analysis was performed. A) respirable dose (ID), the total amount of drug detected on the inhalation filter. B) residual dose (RD), the amount of drug detected in the nebulizer after spraying is complete. C) fine particle dose (FPD), ID multiplied by the respirable fraction (e.g.% particles ≤5 microns VMD, depending on the method used to determine the particle sizes emitted by the selected device). D) duration, time from start to finish spraying. E) respiratory delivered dose (RDD),% ID, which is, for example, ≤5 microns VMD.

Результаты в таблице 29 показывают, что из 100 мг дозы левофлоксацина, судя по всему, ~34 мг фторхинолона осаждается в легочном отделе за ~4 мин при использовании устройства PARI eFlow (таблица 29) по сравнению с 300 мг дозой из устройства PARI LC Plus, доставляющего эквивалентную дозу за >15 мин. Исходя из принципа дозировки «быстрое введение, высокая концентрация» и описанной здесь модели доставки, поскольку время доставки за 15 мин прибором LC Plus, похоже, не годится, 4-минутное время доставки 35-40 мг левофлоксацина может удовлетворять критериям максимальной активности фторхинолона. Однако увеличение концентрации лекарственного средства, чтобы сделать возможным более быстрое введение (например, 50 мг/мл в дозировке 2 мл, доставляющее 35-40 мг левофлоксацина за ~2 мин), еще более удовлетворяет данным минимальным требованиям. Кроме того, более короткие времена введения улучшают приверженность пациентов к дозированию. Кроме того, следует отметить, что гипотонические растворы левофлоксацина при концентрациях больших, чем 10 мг/мл, плохо переносимы при ингаляции.The results in table 29 show that out of a 100 mg dose of levofloxacin, it appears that ~ 34 mg of fluoroquinolone is deposited in the pulmonary region in ~ 4 min using the PARI eFlow device (table 29) compared to a 300 mg dose from the PARI LC Plus device delivering an equivalent dose in> 15 min. Based on the “fast administration, high concentration” dosage principle and the delivery model described here, since the delivery time of 15 minutes with the LC Plus seems to be unsuitable, a 4-minute delivery time of 35-40 mg of levofloxacin may satisfy the criteria for maximum fluoroquinolone activity. However, increasing the concentration of the drug to enable faster administration (for example, 50 mg / ml at a dosage of 2 ml, delivering 35-40 mg of levofloxacin in ~ 2 min), even more satisfies these minimum requirements. In addition, shorter administration times improve patient adherence to dosing. In addition, it should be noted that hypotonic solutions of levofloxacin at concentrations higher than 10 mg / ml are poorly tolerated by inhalation.

Таблица 29Table 29 Свойства аэрозоля левофлоксацина (загруженная доза - 100 мг)Properties of the aerosol levofloxacin (loaded dose - 100 mg) FPD (%)FPD (%) RDD (мг)RDD (mg) VMDVMD GSDGSD ОсмоOsmo

Продолжи-тельность (минуты)Duration (minutes) Остаточная дозаResidual dose Вдыхаемая дозаInhaled dose ≤5 мк≤5 mk 1-7 мк1-7 microns ≤5 мк≤5 mk 1-7 мк1-7 microns мкмμm мкмμm мос/кгmos / kg 3,9±0,13.9 ± 0.1 24,8±3,424.8 ± 3.4 61,1±1,661.1 ± 1.6 54,954.9 73,873.8 33,533.5 45,145.1 4,74.7 1,61,6 67±1,067 ± 1,0

Пример 6 - Переносимость аэрозоля левофлоксацина здоровым человеком. МетодыExample 6 - Tolerance to the aerosol of levofloxacin by a healthy person. Methods

На одном человеке, здоровом добровольце, была установлена применимость доставки левофлоксацина в виде аэрозоля либо с помощью вибрационного ячеистого устройства Aerogen Clinical, которое создавало частицы с объемным средним диаметром (VMD) 3,4 микрон, или с MMAD ~2 микрон (в дальнейшем именуемый «Малый Aerogen»), либо с помощью распылителя PARI eFlow, производящего частицы с VMD ~4,7 микрон (в дальнейшем именуемый «Большой PARI»). Левофлоксацин испытывали при концентрациях 4,25 мг/мл или 18,75 мг/мл в дозах 10 мг, 35 мг и 55 мг в изотоническом растворе.On one person, a healthy volunteer, the applicability of aerosol delivery of levofloxacin was established either using the Aerogen Clinical vibrating mesh device, which created particles with a volume mean diameter (VMD) of 3.4 microns, or with MMAD ~ 2 microns (hereinafter referred to as “ Small Aerogen ”), or using a PARI eFlow atomizer producing particles with a VMD of ~ 4.7 microns (hereinafter referred to as“ Large PARI ”). Levofloxacin was tested at concentrations of 4.25 mg / ml or 18.75 mg / ml in doses of 10 mg, 35 mg and 55 mg in an isotonic solution.

Результатыresults

В первом испытании 6 мл раствора 4,25 мг/мл ингалировали с помощью распылителя «Малый Aerogen». Ожидаемая RDD на основании отдельных in vitro исследований по характеристике устройства с применением симулятора дыхания по оценке составила 10 мг. Время доставки составило 22 минуты. Никаких различимых вредных эффектов не наблюдали ни в горле, ни в дыхательных путях или легких во время и после введения, включая позывы к кашлю и кашель, и только слабый химический вкус был отмечен во время и после введения. Никаких вредных эффектов или вкуса не отмечали во время 30-минутного наблюдения вслед за введением лекарственного средства. При данных низких концентрациях и дозах и медленных скоростях введения левофлоксацин был хорошо переносим.In the first test, 6 ml of a 4.25 mg / ml solution was inhaled using a Small Aerogen nebulizer. The expected RDD based on selected in vitro studies on the characteristics of a device using a breathing simulator was estimated to be 10 mg. Delivery time was 22 minutes. No noticeable adverse effects were observed either in the throat, or in the airways or lungs during and after administration, including the urge to cough and cough, and only a mild chemical taste was noted during and after administration. No adverse effects or taste were noted during the 30-minute observation following the administration of the drug. At these low concentrations and doses and slow administration rates, levofloxacin was well tolerated.

Во втором испытании 4 мл раствора 18,75 мг/мл ингалировали с помощью распылителя «Малый Aerogen». Ожидаемая RDD на основании отдельных in vitro исследований по характеристике устройства с применением симулятора дыхания по оценке составила 35 мг. Время доставки для введения лекарственного средства составило 14 минут. Несмотря на увеличенную дозу, острая переносимость была сравнима с первым испытанием как во время, так и после введения. Вкус, который был сильнее, был отмечен, раствор обладал более горьким/металлическим вкусом, характерным для левофлоксацина. Вкус был наиболее различим в течение нескольких минут после окончания введения, что опять-таки характерно для левофлоксацина.In a second test, 4 ml of a solution of 18.75 mg / ml was inhaled using a Small Aerogen nebulizer. The expected RDD based on selected in vitro studies on the characteristics of a device using a breathing simulator was estimated to be 35 mg. Delivery time for drug administration was 14 minutes. Despite the increased dose, acute tolerance was comparable to the first test both during and after administration. A stronger taste was noted, the solution had a more bitter / metallic taste characteristic of levofloxacin. The taste was most distinguishable within a few minutes after the end of the administration, which is again characteristic of levofloxacin.

В третьем испытании 4 мл раствора 18,75 мг/мл ингалировали с помощью устройства «Большой PARI». Ожидаемая RDD на основании отдельных in vitro исследований по характеристике устройства с применением симулятора дыхания, составила ~55 мг (применяя определение FPD <5 микрон). Время доставки для введения лекарственного средства составило ~5 мин. Несмотря на значительно увеличенные размеры частиц и скорость доставки лекарственного средства по сравнению с испытанием 2, никаких вредных эффектов не наблюдали ни в горле, ни в дыхательных путях или легких, за исключением острого вкусового эффекта, отмеченного ранее, включая позывы к кашлю и кашель, на протяжении периода дозирования и в течение 30-минутного периода наблюдения после доставки дозы. Выведение лекарства с мочой, которое является точной мерой воздействия, подтверждает, что запланированная вдыхаемая доза приблизительно 55 мг была успешно доставлена.In a third test, 4 ml of a solution of 18.75 mg / ml was inhaled using a Big PARI device. The expected RDD based on separate in vitro studies on the characteristics of the device using a breathing simulator was ~ 55 mg (using an FPD definition of <5 microns). Delivery time for drug administration was ~ 5 min. Despite the significantly increased particle size and drug delivery rate compared to test 2, no harmful effects were observed either in the throat, or in the airways or lungs, with the exception of the acute taste effect noted earlier, including the urge to cough and cough, during the dosing period and during the 30-minute observation period after dose delivery. Excretion of urine, which is an accurate measure of exposure, confirms that the planned respirable dose of approximately 55 mg was successfully delivered.

Данные результаты демонстрируют применимость аэрозольной доставки левофлоксацина для человека при средних испытанных концентрациях, и предполагают, что достижимы более высокие концентрации и дозы, должным образом составленные для переносимости и вкуса.These results demonstrate the applicability of aerosol delivery of levofloxacin to humans at the average concentrations tested, and suggest that higher concentrations and doses that are properly formulated for tolerance and taste are achievable.

Пример 7 - Микронизация левофлоксацинаExample 7 - Micronization of levofloxacin

Микронизация левофлоксацинаMicronization of Levofloxacin

Сухой порошок основания левофлоксацина можно микронизировать для терапии с воздействием высокими локальными концентрациями, исправления вкуса или доставки левофлоксацина при улучшенной конфигурации AUC с помощью легочного введения сухого порошка. Другие, исследуемые в настоящее время способы, включают методы сушки распылением и микронизации in situ. Данный способ можно также применять с другими фторхинолоновыми антибиотиками, включая без ограничений офлоксацин, ломефлоксацин, пефлоксацин, ципрофлоксацин, гатифлоксацин, гемифлоксацин, моксифлоксацин, тосуфлоксацин, пазуфлоксацин, руфлоксацин, флероксацин, балофлоксацин, спарфлоксацин, тровафлоксацин, эноксацин, норфлоксацин, клинафлоксацин, грепафлоксацин, ситафлоксацин, марбофлоксацин, орбифлоксацин, сарафлоксацин, данофлоксацин, дифлоксацин, энрофлоксацин, гареноксацин, прулифлоксацин, оламуфлоксацин, DX-619, TG-873870 и DW- 276.Levofloxacin base dry powder can be micronized for therapy with exposure to high local concentrations, taste correction or delivery of levofloxacin with an improved AUC configuration by pulmonary administration of dry powder. Other methods currently under study include spray drying and in situ micronization methods. This method can also be used with other fluoroquinolone antibiotics, including without limitation, ofloxacin, lomefloxacin, pefloxacin, ciprofloxacin, gatifloxacin, gemifloxacin, moxifloxacin, tosufloxacin, pazufloksatsin, rufloksatsin, fleroxacin, balofloksatsin, sparfloxacin, trovafloxacin, enoxacin, norfloxacin, klinafloksatsin, grepafloksatsin, sitafloxacin , Marbofloxacin, Orbifloxacin, Sarafloxacin, Danofloxacin, Difloxacin, Enrofloxacin, Garenoxacin, Prulifloxacin, Olamufloxacin, DX-619, TG-873870 and DW-276.

ОписаниеDescription

Чтобы охарактеризовать применимость микронизованного основания левофлоксацина, были проведены следующие исследования.In order to characterize the applicability of the micronized base of levofloxacin, the following studies were carried out.

МикронизацияMicronization

Порошок лекарственного средства левофлоксацина микронизировали с помощью вихревой мельницы. После микронизации, порошок лекарственного средства собирали в двух фракциях, одна между 5-6 микронами и более тонкая фракция.The drug powder of levofloxacin was micronized using a vortex mill. After micronization, the drug powder was collected in two fractions, one between 5-6 microns and a finer fraction.

Характеристика порошкаPowder characteristic

Лекарственное средство характеризовали по размеру частиц и распределению размеров частиц до и после помола с помощью метода лазерной дифракции. Любые изменения физической формы лекарственного средства оценивали дифференциальной сканирующей калориметрией (DSC) и дифракцией рентгеновских лучей (XRD). Морфологию частиц изучали с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM). Равновесное содержание влаги в порошке лекарственного средства до и после микронизации определяли термогравиметрическим анализом (TGA) или методом Карла Фишера. Любой распад лекарственного вещества в процессе микронизации оценивали с помощью ВЭЖХ. Условия разделения подбирали так, чтобы определить, появляются ли новые пики после микронизации.The drug was characterized by particle size and particle size distribution before and after grinding using laser diffraction. Any changes in the physical form of the drug were evaluated by differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffraction (XRD). Particle morphology was studied using scanning electron microscopy (SEM). The equilibrium moisture content in the drug powder before and after micronization was determined by thermogravimetric analysis (TGA) or Karl Fischer method. Any degradation of the drug during micronization was evaluated by HPLC. Separation conditions were chosen to determine whether new peaks appear after micronization.

МикронизацияMicronization

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Две партии левофлоксацина микронизировали с помощью вихревой мельницы (Glen Mills). Разработку метода проводили для определения давления микронизации, необходимого для достижения фракций требуемых размеров между a) 5-6 микрон и b) 2-3 микрона. Размеры частиц левофлоксацина определяли с помощью лазерно-дифракционного анализатора размеров частиц Sympatec HELOS.Two batches of levofloxacin were micronized using a vortex mill (Glen Mills). The development of the method was carried out to determine the micronization pressure necessary to achieve fractions of the required size between a) 5-6 microns and b) 2-3 microns. The particle sizes of levofloxacin were determined using a Sympatec HELOS laser diffraction particle size analyzer.

Результатыresults

На Фиг.12 представлен график зависимости среднего диаметра частиц (Х50) от давления микронизации. Первая партия левофлоксацина обладала средним диаметром частиц 10,6 микрон до микронизации. Из графика видно, что с ростом давления микронизации уменьшался размер частиц. Для достижения размера в 2,5 микрон требовалось давление примерно 120 фунтов/кв. дюйм. Со второй партией левофлоксацина, обладавшей средним размером частиц 12,99 микрон до микронизации, потребовалось давление 30 фунтов/кв. дюйм, чтобы достигнуть размеров частиц 5,2 микрон.12 is a graph of average particle diameter (X50) versus micronization pressure. The first batch of levofloxacin had an average particle diameter of 10.6 microns before micronization. The graph shows that with increasing micronization pressure, the particle size decreased. A pressure of approximately 120 psi was required to achieve a size of 2.5 microns. inch. With a second batch of levofloxacin, which had an average particle size of 12.99 microns before micronization, a pressure of 30 psi was required. inch to achieve particle sizes of 5.2 microns.

Характеристика порошкаPowder characteristic

Дифференциальная сканирующая калориметрияDifferential Scanning Calorimetry

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Дифференциальную сканирующую калориметрию премикронизированного, а также микронизированного левофлоксацина (средний размер частиц 2,5 микрон) проводили с помощью TA Instrument DSC Q1000. 1-2 мг каждого образца отвешивали в кристаллизатор, герметично закрывали и нагревали со скоростью 10°C/мин от 25°C до 300°C в атмосфере азота.Differential scanning calorimetry of premicronized as well as micronized levofloxacin (average particle size 2.5 microns) was performed using TA Instrument DSC Q1000. 1-2 mg of each sample was weighed into a crystallizer, sealed and heated at a rate of 10 ° C / min from 25 ° C to 300 ° C in a nitrogen atmosphere.

Результатыresults

Профили DSC премикронизированного и микронизированного левофлоксацина представлены на Фиг.13. Никакой разницы не наблюдали в профилях DSC у микронизированного левофлоксацина по сравнению с премикронизированным.DSC profiles of premicronized and micronized levofloxacin are shown in FIG. 13. No difference was observed in the DSC profiles of micronized levofloxacin compared with premicronized.

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Порошки (микронизированный и премикронизированный) прикрепляли к двухсторонним углеродным пластинкам на алюминиевых стойках, которые затем покрывали золото-палладиевым сплавом. Микрофотографии снимали из нескольких различных зон порошка на стойке с помощью сканирующего электронного микроскопа.Powders (micronized and premicronized) were attached to double-sided carbon plates on aluminum racks, which were then coated with a gold-palladium alloy. Microphotographs were taken from several different zones of powder on a rack using a scanning electron microscope.

Результатыresults

Сделанные с помощью сканирующего электронного микроскопа репрезентативные микрофотографии премикронизированного и микронизированного левофлоксацина представлены на Фиг.14A и 14B. Кристаллы левофлоксацина до микронизации пластинчатые. Эта форма остается после микронизации.Representative micrographs of premicronized and micronized levofloxacin taken with a scanning electron microscope are shown in FIGS. 14A and 14B. Levofloxacin crystals are lamellar before micronization. This form remains after micronization.

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Тонкий слой образца порошка размещали на пластине нулевого фона в держателе образца XRD. Каждый образец анализировали с помощью дифрактометра Scintag XDS 2000 при следующих условиях:A thin layer of powder sample was placed on a zero background plate in an XRD sample holder. Each sample was analyzed using a Scintag XDS 2000 diffractometer under the following conditions:

Источник возбуждения: Медные Kб рентгеновские лучи; Скорость сканирования = 1° в минуту.Excitation source: Copper K b X-rays; Scan speed = 1 ° per minute.

Напряжение: 40 кВ; Сила тока: 35 мА.Voltage: 40 kV; Current strength: 35 mA.

Результатыresults

Графики дифракции рентгеновских лучей премикронизированного и микронизированного левофлоксацина представлены на Фиг.15. Интенсивность дифракционного пика при 9° снижена после микронизации. Данные результаты согласуются с литературными данными для микронизации оланзапина (Stephenson G.A. The Rigaku Journal, 22 (2005): 2-15). Снижение относительных интенсивностей дифракционных пиков могло происходить из-за образования новых поверхностных граней кристалла. Наиболее обработанной после микронизации гранью будет та, для которой интенсивность снижена максимально.X-ray diffraction graphs of premicronized and micronized levofloxacin are shown in FIG. The diffraction peak intensity at 9 ° is reduced after micronization. These results are consistent with published data for micronization of olanzapine (Stephenson G.A. The Rigaku Journal, 22 (2005): 2-15). A decrease in the relative intensities of the diffraction peaks could occur due to the formation of new surface faces of the crystal. The facet most processed after micronization will be the one for which the intensity is reduced as much as possible.

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Образцы микронизированного и премикронизированного левофлоксацина по 15-25 мг растворяли в метаноле (с заранее определенной влажностью) и влажность образцов определяли кулонометрическим титратором Карла Фишера Aquastar 3000.Samples of micronized and premicronized levofloxacin 15-25 mg each were dissolved in methanol (with a predetermined moisture content) and the moisture content of the samples was determined by a Carl Fischer Aquastar 3000 coulometric titrator.

Результатыresults

Результаты анализа Карла Фишера представлены в таблице 30.The results of the Karl Fischer analysis are presented in table 30.

Таблица 30Table 30 Влажность премикронизированного и микронизированного левофлоксацинаHumidity of premicronized and micronized levofloxacin Влажность (%)Humidity (%) премикронизированныйpremronized 6,166.16 микронизированныйmicronized 5,425.42

Пример 8 - Предварительное исследование основания левофлоксацинаExample 8 - A preliminary study of the base of levofloxacin

Задачей данного исследования было охарактеризовать основание левофлоксацина, чтобы понять физико-химические возможности и ограничения основания левофлоксацина для различных способов составления препарата. Конечной целью данного исследования была характеристика физико-химических свойств основания левофлоксацина.The objective of this study was to characterize the base of levofloxacin in order to understand the physicochemical capabilities and limitations of the base of levofloxacin for various methods of preparation of the drug. The ultimate goal of this study was to characterize the physicochemical properties of the base of levofloxacin.

Предварительное исследованиеPreliminary research

Исследования зависимости растворимости от pHPH solubility studies

Определяли зависимость растворимости левофлоксацина от pH. Сначала готовили буферные растворы в диапазоне pH 2-10. Малые аликвоты каждого буфера (~200-250 мкл) насыщали лекарственным средством и встряхивали до достижения равновесной растворимости. Затем образцы центрифугировали, и содержание растворенного лекарственного средства в супернатанте анализировали УФ-спектрофотометрией или ВЭЖХ. Было показано, что использованные в данном исследовании буферные растворы влияют на результат растворимости (поскольку различные буферные противоионы могут образовывать разные солевые формы лево в растворе). Следовательно, зависимость растворимости от pH следует оценивать в отсутствие буферных растворов (путем титрования).The pH solubility of levofloxacin was determined. First, buffer solutions were prepared in the pH range of 2-10. Small aliquots of each buffer (~ 200-250 μl) were saturated with the drug and shaken until equilibrium solubility was achieved. Then the samples were centrifuged, and the content of the dissolved drug in the supernatant was analyzed by UV spectrophotometry or HPLC. It was shown that the buffer solutions used in this study affect the solubility result (since different buffer counterions can form different salt forms left in the solution). Therefore, the dependence of solubility on pH should be evaluated in the absence of buffer solutions (by titration).

Определение pKaPKa definition

pKa левофлоксацина определяли титриметрией. Полученные значения pKa подтверждали УФ-спектрофотометрией. Данную информацию использовали для выбора солевой формы левофлоксацина и для определения заряженности левофлоксацина при условиях pH в легких.pKa of levofloxacin was determined by titrimetry. The obtained pKa values were confirmed by UV spectrophotometry. This information was used to select the salt form of levofloxacin and to determine the charge of levofloxacin under pH conditions in the lungs.

Предварительное исследование жидкой системыPreliminary investigation of the fluid system

Изучали применимость жидкого препарата, используя: (a) растворимость и (b) поверхностное натяжение в качестве основных параметров для препарата без каких-либо добавок в физиологическом растворе.The applicability of the liquid preparation was studied using: (a) solubility and (b) surface tension as the main parameters for the preparation without any additives in physiological saline.

Предварительное исследование левофлоксацинаPreliminary study of levofloxacin

Передача способа ВЭЖХHPLC method transfer

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Применяли способ ВЭЖХ для оценки линейности, надежности и точности анализа левофлоксацина. Использовали колонку 50·4,6 мм, Onyx Monolithic C18 (Phenomenex) при 30°C. Подвижная фаза состояла из 85% раствора 0,1% ТФУ в воде и 15% раствора 0,1% ТФУ в ацетонитриле. Скорость потока доводили до 3 мл/мин. Образцы инжектировали в хроматографическую систему и выходной поток контролировали при 277 нм.The HPLC method was used to assess the linearity, reliability and accuracy of the analysis of levofloxacin. A 50 × 4.6 mm column, Onyx Monolithic C18 (Phenomenex) was used at 30 ° C. The mobile phase consisted of an 85% solution of 0.1% TFA in water and a 15% solution of 0.1% TFA in acetonitrile. The flow rate was adjusted to 3 ml / min. Samples were injected into the chromatographic system and the output stream was controlled at 277 nm.

Результатыresults

Время удержания для левофлоксацина составляло примерно 0,82 мин. Было обнаружено, что анализ является линейным в пределах от 5 до 15 мкг/мл с коэффициентом корреляции 1000. Относительное стандартное отклонение (RSD) составляло менее 0,5% и надежность находилась в пределах от 98 до 102%The retention time for levofloxacin was approximately 0.82 minutes. It was found that the analysis was linear in the range of 5 to 15 μg / ml with a correlation coefficient of 1000. The relative standard deviation (RSD) was less than 0.5% and the reliability was in the range of 98 to 102%

Исследования зависимости растворимости от pHPH solubility studies

ТитрованиемTitration

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Насыщенный раствор левофлоксацина в 0,1 н HCl титровали NaOH. После каждого добавления щелочи, раствор встряхивали на вихревой мешалке. Отбирали аликвоту образца раствора, центрифугировали и супернатант анализировали УФ-спектроскопией при 288 нм. Тот же раствор титровали в обратную сторону HCl.A saturated solution of levofloxacin in 0.1 N HCl was titrated with NaOH. After each addition of alkali, the solution was shaken on a vortex mixer. An aliquot of the sample was taken, centrifuged, and the supernatant was analyzed by UV spectroscopy at 288 nm. The same solution was titrated in the opposite direction with HCl.

Результатыresults

Профиль pH-растворимости левофлоксацина представлен на Фиг.16. При титриметрии левофлоксацин обладал растворимостью 25,4 мг/мл при pH 7,3. Однако в противоположность результатам экспериментов со встряхиванием растворимость при титриметрии снижалась при значении pH ниже 6,5, что может быть связано с обычным ионным эффектом. Поскольку раствор левофлоксацина готовили в HCl, в растворе должна была образовываться соль соляной кислоты и левофлоксацина. Дальнейшее добавление ионов хлорида в форме соляной кислоты должно подавлять растворимость соли соляной кислоты.The pH solubility profile of levofloxacin is shown in FIG. 16. During titrimetry, levofloxacin had a solubility of 25.4 mg / ml at pH 7.3. However, in contrast to the results of shaking experiments, the solubility during titrimetry decreased at a pH below 6.5, which may be due to the usual ionic effect. Since a solution of levofloxacin was prepared in HCl, a salt of hydrochloric acid and levofloxacin should have formed in the solution. Further addition of chloride ions in the form of hydrochloric acid should suppress the solubility of the hydrochloric acid salt.

Определение pKaPKa definition

ТитриметриейTitrimetry

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Раствор левофлоксацина (18 мг/г) готовили в воде (18,45 мг/г). Исходный pH раствора составлял 7,36. Данный раствор титровали 1 н HCl. Добавляли отмеренные аликвоты HCl и регистрировали pH после каждого добавления. Титрование продолжали до pH 1.A solution of levofloxacin (18 mg / g) was prepared in water (18.45 mg / g). The initial pH of the solution was 7.36. This solution was titrated with 1 n HCl. Measured aliquots of HCl were added and the pH was recorded after each addition. Titration was continued to pH 1.

Для определения кислотной pKa раствор левофлоксацина (18,38 мг/г) готовили в 0,1 н HCl. Исходный pH раствора составлял 1,32. Раствор титровали 1 н NaOH. Титрование продолжали до pH 6,55.To determine the acid pKa, a solution of levofloxacin (18.38 mg / g) was prepared in 0.1 N HCl. The initial pH of the solution was 1.32. The solution was titrated with 1 n NaOH. Titration was continued to pH 6.55.

Результатыresults

На Фиг.17 представлен график зависимости pH от объема добавленного титранта при титровании левофлоксацина HCl. Эти данные подставляли в следующее уравнение:17 is a graph of pH versus volume of titrant added during titration of levofloxacin HCl. These data were substituted in the following equation:

Vt[OH-]=Kb·Vep-Kb·Vt V t [OH - ] = K b · V ep -K b · V t

где Vt = объем добавленного титранта;where V t = volume of added titrant;

Vep= объем титранта, добавленного до точки равновесия;V ep = volume of titrant added to the equilibrium point;

[OH-] = концентрация ионов гидроксида = Kw/ [H+];[OH - ] = concentration of hydroxide ions = Kw / [H + ];

[H+] = концентрация ионов гидроксония = 10-pH.[H + ] = concentration of hydroxonium ions = 10 -pH .

График зависимости Vt [OH-] от Vs Vt представляет собой прямую линию (фиг.18). Представлены данные из предравновесной области. Исходя из наклона, получают:The dependence of V t [OH - ] on V s V t is a straight line (Fig. 18). Data from the pre-equilibrium region are presented. Based on the slope, receive:

наклон: Kb=2,09·10-8,slope: K b = 2.09 · 10 -8 ,

pKb=-log Kb=7,7,pK b = -log K b = 7.7,

pKa=14-pKb=6,3.pK a = 14-pK b = 6.3.

На Фиг.19 представлен график зависимости pH Vs от объема титранта, добавленного при титровании левофлоксацина NaOH. Кислотную pKa было сложно подсчитать, потому что она была довольно низка (<2,0). Однако грубую приблизительную оценку pKa можно определить как pH в точке полуравновесия. Из графика зависимости dpH/dV от объема титранта (Vt) (фиг.20) точка равновесия достигается при 250 мкл. pH в точке полуравновесия (то есть когда Vt=125 мкл) составляет 1,6. Таким образом, кислотная pKa ~1,6.Fig. 19 is a graph of pH V s versus titrant volume added during titration of levofloxacin NaOH. Acid pKa was difficult to calculate because it was rather low (<2.0). However, a rough rough estimate of pKa can be defined as pH at the half-equilibrium point. From the graph of dpH / dV versus titrant volume (V t ) (Fig. 20), the equilibrium point is reached at 250 μl. The pH at the half-equilibrium point (i.e., when V t = 125 μl) is 1.6. Thus, acid pKa ~ 1.6.

УФ-спектроскопиейUV spectroscopy

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Разбавленные растворы левофлоксацина (0,013 мг/мл) готовили в нескольких буферных растворах. Были использованы буферные растворы с HCl (pH 1,2), ацетатные (pH 4,5), фосфатные (pH 6,7,8) и боратные (9,10). Растворы левофлоксацина анализировали с помощью УФ-спектроскопии при 257 нм.Diluted solutions of levofloxacin (0.013 mg / ml) were prepared in several buffer solutions. Buffer solutions with HCl (pH 1.2), acetate (pH 4.5), phosphate (pH 6.7.8) and borate (9.10) were used. Levofloxacin solutions were analyzed by UV spectroscopy at 257 nm.

Результатыresults

График зависимости pH от поглощения раствора левофлоксацина при 257 нм представлен на Фиг.21. Эти данные подставляли в модифицированное уравнение Хендерсона-Хассельбаха:A plot of pH versus absorption of a levofloxacin solution at 257 nm is shown in FIG. These data were substituted into the modified Henderson-Hasselbach equation:

Absobserved =Abs observed = AbsHA[H+]+Abs HA [H + ] + AbsA-[H+]Abs A- [H + ] Ka+[H+]Ka + [H + ] Ka+[H+],Ka + [H + ],

где Absobserved - поглощение раствора левофлоксацина;where Abs observed is the absorption of levofloxacin solution;

AbsHA = поглощение раствора левофлоксацина при pH 1,2;Abs HA = absorption of levofloxacin solution at pH 1.2;

AbsA- = поглощение раствора левофлоксацина при pH 7,8;Abs A- = absorption of levofloxacin solution at pH 7.8;

[H+] = концентрация ионов гидроксония = 10-pH [H + ] = concentration of hydroxonium ions = 10 -pH

Подстановка в уравнение дает оценочное значение pKa = 5,91.Substitution in the equation gives an estimated value pKa = 5.91.

Пример 9 - Получение солей левофлоксацинаExample 9 - Preparation of Levofloxacin Salts

Целью данного исследования было получение различных солевых форм левофлоксацина, которые могут приобретать новые, совершенствующие конфигурацию AUC свойства посредством пониженной растворимости и/или разложения. Данные преимущества могут изменять фармакодинамические свойства левофлоксацина после легочного введения в форме суспензии наночастиц или порошковой ингаляции. Данные препараты можно оптимизировать, чтобы продлить высвобождение левофлоксацина из солевых форм с пониженной растворимостью. Данные свойства могут быть приданы другим фторхинолоновым антибиотикам, включая без ограничений гемифлоксацин, гатифлоксацин, норфлоксацин, тосуфлоксацин, ситафлоксацин, сарафлоксацин, прулифлоксацин и пазуфлоксацин. В настоящее время проводят исследования по характеризации различных солевых форм и со-преципитатов гемифлоксацина для исправления вкуса, совершенствования конфигурации AUC, а также введения в форме суспензии наночастиц и порошковой ингаляции. Другие подходы, изучаемые в настоящее время, включают методы сушки распылением и микронизации in situ.The aim of this study was to obtain various salt forms of levofloxacin, which can acquire new, improving AUC configuration properties through reduced solubility and / or decomposition. These benefits may alter the pharmacodynamic properties of levofloxacin after pulmonary administration in the form of a suspension of nanoparticles or powder inhalation. These drugs can be optimized to prolong the release of levofloxacin from salt forms with reduced solubility. These properties can be imparted to other fluoroquinolone antibiotics, including but not limited to hemifloxacin, gatifloxacin, norfloxacin, tosufloxacin, sitafloxacin, sarafloxacin, prulifloxacin and pazufloxacin. Currently, studies are underway to characterize various salt forms and co-precipitates of hemifloxacin to correct taste, improve the configuration of AUC, as well as the introduction of nanoparticles in suspension and powder inhalation. Other approaches currently being studied include spray drying and in situ micronization methods.

Для суспензионных и порошковых препаратов конкретные солевые формы могут обеспечить важные физические и химические характеристики, которые могут вносить свой вклад в действенность продукта. Для совершенствующего конфигурацию AUC препарата задачей выбора соли являлось уменьшение растворимости и/или снижение скорости разложения левофлоксацина. Кислотные противоионы можно выбрать путем:For suspension and powder formulations, specific salt forms can provide important physical and chemical characteristics that can contribute to the effectiveness of the product. For improving the AUC configuration of the drug, the task of choosing a salt was to decrease the solubility and / or decrease the rate of decomposition of levofloxacin. Acid counterions can be selected by:

изменения точки плавления: повышение точки плавления обычно сопровождается снижением растворимости соли. Соли, образованные плоскими, высокоплавкими ароматическими кислотами, обычно представляют собой кристаллические соли с высокой точкой плавления;changes in the melting point: an increase in the melting point is usually accompanied by a decrease in salt solubility. Salts formed by flat, high melting aromatic acids are typically crystalline salts with a high melting point;

изменения гидрофобности: соли, образованные кислотами с гидрофобным конъюгатом, являются гидрофобными и плохо намокающими, и это неотвратимо приводит к более длительному разложению. Примеры кислот, выбранных для приготовления солей, перечислены далее:changes in hydrophobicity: salts formed by acids with a hydrophobic conjugate are hydrophobic and poorly wet, and this inevitably leads to a longer decomposition. Examples of acids selected for the preparation of salts are listed below:

a) памовая кислота (эмбоевая кислота);a) pamic acid (emboic acid);

b) 2-нафталинсульфоновая кислота (напсиловая кислота);b) 2-naphthalenesulfonic acid (napsilic acid);

c) олеиновая кислота;c) oleic acid;

d) ксинафоевая кислота;d) xinafoic acid;

e) стеариновая кислота;e) stearic acid;

f) лаурилсульфонат (эстолат).f) lauryl sulfonate (estolate).

Другие факторы, принимаемые во внимание, включают поверхностные свойства, полиморфные модификации и химическую стабильность.Other factors taken into account include surface properties, polymorphic modifications, and chemical stability.

ОписаниеDescription

Задачей исследования было получение солевых форм левофлоксацина, чтобы уменьшить его растворимость и/или скорость разложения. Целью было:The objective of the study was to obtain salt forms of levofloxacin in order to reduce its solubility and / or decomposition rate. The goal was:

(a) сделать левофлоксацин менее растворимым путем образования соли с подходящим(и) наполнителем(лями),(a) make levofloxacin less soluble by salt formation with suitable excipient (s),

(b) получить солевые формы левофлоксацина, которые будут иметь более низкую растворимость и/или скорость разложения, чем свободное основание.(b) to obtain salt forms of levofloxacin, which will have a lower solubility and / or decomposition rate than the free base.

Для выполнения этих задач усилия были сконцентрированы на получении солей по щелочному участку молекулы (pKa ~6.8).To accomplish these tasks, efforts were concentrated on obtaining salts from the alkaline portion of the molecule (pKa ~ 6.8).

Памовая кислота (т.п.=280°C) и напсиловая кислота (т.п.=125°C) обладают плоскими гидрофобными структурами, которые, как ожидалось, придадут соли гидрофобный характер. Высокая точка плавления памовой кислоты может приводить к получению высокоплавкой кристаллической солевой формы. Олеиновую кислоту изначально выбирали, поскольку она утверждена для целей доставки в легкие. Она обладает низкой точкой плавления (4°C), что может не соответствовать первому условию, однако оставалась надежда, что длинная алифатическая цепь может придать гидрофобность, достаточную для уменьшения растворимости. Ксинафоевую кислоту (т.п.=195°C) также выбирали для получения соли, поскольку она также обладает плоскими гидрофобными структурами, которые, как ожидают, придадут соли гидрофобный характер. Основная причина выбора стеариновой кислоты и лаурилсульфоната (эстолата) была аналогична той же, что и для олеиновой кислоты, только их токсичность для легких неизвестна. Эстолат утвержден для пероральной доставки (эстолат эритромицина обладает примерно 1/12ой растворимости свободного основания и является препаратом в форме пероральной суспензии).Pamic acid (t.p. = 280 ° C) and napsilic acid (t.p. = 125 ° C) have planar hydrophobic structures, which, as expected, will give the salt a hydrophobic character. The high melting point of pamic acid can result in a high melting crystalline salt form. Oleic acid was initially chosen because it was approved for pulmonary delivery. It has a low melting point (4 ° C), which may not correspond to the first condition, but there was hope that a long aliphatic chain could give hydrophobicity sufficient to reduce solubility. Xynaphoic acid (mp = 195 ° C) was also chosen to produce the salt, since it also has planar hydrophobic structures, which are expected to make the salt hydrophobic. The main reason for choosing stearic acid and lauryl sulfonate (estolate) was similar to that for oleic acid, only their toxicity to the lungs is unknown. Estolate approved for oral delivery (erythromycin estolate has approximately 1/12 th the solubility of free base drug and is in the form of an oral suspension).

Получение солиSalt production

Обычно основание левофлоксацина и кислоту растворяли в подходящем летучем органическом растворителе (молярное соотношение 1:1) и перемешивали при комнатной температуре. Любой полученный кристаллический продукт фильтровали, высушивали и характеризовали. Характеристика состояла из DSC, FTIR и элементного анализа.Typically, the levofloxacin base and acid were dissolved in a suitable volatile organic solvent (1: 1 molar ratio) and stirred at room temperature. Any obtained crystalline product was filtered, dried and characterized. Characterization consisted of DSC, FTIR and elemental analysis.

Получение и характеристика со-кристаллов левофлоксацина с памовой кислотойObtaining and characterization of co-crystals of levofloxacin with pamic acid

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Получение со-кристаллов левофлоксацина с памовой кислотойObtaining co-crystals of levofloxacin with pamic acid

0,31 г (0,8 мМ) памовой кислоты растворяли при перемешивании в 100 мл тетрагидрофурана (THF). К этому добавляли 0,30 г (0,8 мМ) левофлоксацина, растворяли перемешиванием и конечный раствор кипятили с обратным холодильником в течение 2,5 часов. Полученную суспензию охлаждали до комнатной температуры, фильтровали и полученный преципитат высушивали в вакууме при примерно 70°C в течение 3 часов.0.31 g (0.8 mmol) of pamic acid was dissolved with stirring in 100 ml of tetrahydrofuran (THF). To this was added 0.30 g (0.8 mmol) of levofloxacin, dissolved by stirring, and the final solution was refluxed for 2.5 hours. The resulting suspension was cooled to room temperature, filtered, and the obtained precipitate was dried in vacuo at about 70 ° C for 3 hours.

ХарактеристикаCharacteristic

Термический анализ. Термический анализ (a) памовой кислоты; (b) левофлоксацина; (c) со-кристаллизованного преципитата памоата левофлоксацина; (d) физической смеси памовой кислоты и левофлоксацина проводили с помощью дифференциального сканирующего калориметра (TA Instrument DSC Q1000). Отвешивали 2-5 мг каждого образца в кристаллизатор, герметично закрывали и нагревали при 10°C /мин от 25°C до 300°C в атмосфере азота.Thermal analysis. Thermal analysis of (a) pamic acid; (b) levofloxacin; (c) co-crystallized levofloxacin pamoate precipitate; (d) a physical mixture of pamic acid and levofloxacin was performed using a differential scanning calorimeter (TA Instrument DSC Q1000). 2-5 mg of each sample was weighed into a crystallizer, hermetically sealed and heated at 10 ° C / min from 25 ° C to 300 ° C in a nitrogen atmosphere.

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FT-IR). FT-IR спектроскопию (a) памовой кислоты; (b) левофлоксацина; (c) со-кристаллизованного преципитата памоата левофлоксацина; (d) физической смеси памовой кислоты и левофлоксацина проводили с помощью FTIR-спектрофотометра Model IRPrestige-21, Shimadzu).Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). FT-IR spectroscopy of (a) pamic acid; (b) levofloxacin; (c) co-crystallized levofloxacin pamoate precipitate; (d) a physical mixture of pamic acid and levofloxacin was performed using an FTIR spectrophotometer Model IRPrestige-21, Shimadzu).

Насыщающая растворимость. Насыщающую растворимость левофлоксацина и со-кристаллизованного преципитата левофлоксацин-памовая кислота определяли, уравновешивая избыточное количество твердого вещества водой. pH суспензий доводили HCl до 4, 5, 6 и 7, встряхивали, центрифугировали и супернатант анализировали УФ-спектроскопией при 288 нм.Saturated solubility. The saturating solubility of levofloxacin and the co-crystallized precipitate of levofloxacin-pamic acid was determined by balancing the excess amount of solids with water. The pH of the suspensions was adjusted with HCl to 4, 5, 6, and 7, shaken, centrifuged, and the supernatant was analyzed by UV spectroscopy at 288 nm.

Результатыresults

Термический анализ. DSC профили (a) памовой кислоты; (b) левофлоксацина; (c) со-кристаллизованного преципитата памоата левофлоксацина; (d) физической смеси памовой кислоты и левофлоксацина представлены на Фиг.22. Памовая кислота и левофлоксацин обладают острыми эндотермами при 330°C и 239°C, соответственно, что, скорее всего, происходит вследствие плавления памовой кислоты и левофлоксацина, соответственно. DSC профиль со-кристаллов памоата левофлоксацина обладает одной основной эндотермой при 210°C, тогда как 1:1 молярная смесь левофлоксацина и памовой кислоты обладала широкими эндотермами при 129°C и 220°C.Thermal analysis. DSC profiles of (a) pamic acid; (b) levofloxacin; (c) co-crystallized levofloxacin pamoate precipitate; (d) a physical mixture of pamic acid and levofloxacin is shown in FIG. Pamic acid and levofloxacin have acute endotherms at 330 ° C and 239 ° C, respectively, which is most likely due to the melting of pamic acid and levofloxacin, respectively. The DSC profile of the co-crystals of levofloxacin pamoate has one main endotherm at 210 ° C, while the 1: 1 molar mixture of levofloxacin and pamic acid had wide endotherms at 129 ° C and 220 ° C.

FTIR. FTIR спектры, полученные для (a) памовой кислоты; (b) левофлоксацина; (c) со-кристаллизованного преципитата памоата левофлоксацина; (d) физической смеси памовой кислоты и левофлоксацина представлены на Фиг.23. Высокоинтенсивные полосы поглощения при 1650 см-1 на FTIR спектрах памовой кислоты, которые являются следствием валентных колебаний группы C=O, являются сильно уменьшенными в со-кристаллах.FTIR. FTIR spectra obtained for (a) pamic acid; (b) levofloxacin; (c) co-crystallized levofloxacin pamoate precipitate; (d) a physical mixture of pamic acid and levofloxacin is shown in FIG. High-intensity absorption bands at 1650 cm −1 in the FTIR spectra of pamic acid, which are the result of stretching vibrations of the C = O group, are greatly reduced in co-crystals.

Насыщающая растворимость. В таблице 31 представлены данные насыщающей растворимости для левофлоксацина и памоата левофлоксацина при различных pH. Растворимость определяли в воде, поскольку буферные кислоты влияли на растворимость левофлоксацина. Однако после встряхивания левофлоксацина или растворов соли в воде происходило смещение pH, особенно у раствора левофлоксацина с pH 5 происходило смещение до pH 1,6. Поскольку pH 5 раствора находится между двумя pKa левофлоксацина (~1,6 и ~6), подобный раствор будет обладать пониженной буферной емкостью и, следовательно, сдвигом pH. Растворы с pH возле pKa лекарственного средства обладают высокой буферной емкостью и противостоят изменениям pH. Растворимость памоата левофлоксацина являлась значительно меньшей, чем у левофлоксацина при всех pH.Saturated solubility. Table 31 presents saturation solubility data for levofloxacin and levofloxacin pamoate at various pHs. Solubility was determined in water, since buffer acids affected the solubility of levofloxacin. However, after shaking levofloxacin or salt solutions in water, a pH shift occurred, especially in a solution of levofloxacin with a pH of 5, a shift to pH 1.6 occurred. Since the pH of the solution is between two pKa of levofloxacin (~ 1.6 and ~ 6), such a solution will have a reduced buffer capacity and, therefore, a pH shift. Solutions with a pH near the pKa of the drug have a high buffer capacity and resist pH changes. The solubility of levofloxacin pamoate was significantly lower than that of levofloxacin at all pHs.

Таблица 31Table 31 Данные насыщающей растворимости левофлоксацина и памоата левофлоксацинаSaturated Solubility Data of Levofloxacin and Levofloxacin Pamoate ЛевофлоксацинLevofloxacin pH до встряхиванияpH before shaking 3,973.97 5,065.06 5,965.96 pH после встряхиванияpH after shaking 4,214.21 1,631,63 5,705.70 Растворимость (мг/мл)Solubility (mg / ml) 158,28158.28 225,04225.04 297,20297.20 Памоат левофлоксацинаLevofloxacin Pamoate pH до встряхиванияpH before shaking 4,064.06 4,984.98 5,985.98 7,007.00 pH после встряхиванияpH after shaking 5,635.63 6,306.30 6,666.66 7,327.32 Растворимость (мг/мл)Solubility (mg / ml) 0,340.34 0,290.29 0,240.24 0,440.44

ИнтерпретацияInterpretation

Поскольку со-кристаллизованный преципитат памоата левофлоксацина обладает температурой плавления и FTIR спектрами, отличными от таковых для левофлоксацина, памовой кислоты или их физической смеси, возможно, что эквимолярный комплекс левофлоксацина с памовой кислотой может являться солью памоатом левофлоксацина, обладающей гораздо меньшей растворимостью по сравнению с левофлоксацином.Since the co-crystallized precipitate of levofloxacin pamoate has a melting point and FTIR spectra that are different from those for levofloxacin, pamic acid or their physical mixture, it is possible that the equimolar complex of levofloxacin with pamic acid may be a salt of levofloxacin pamoate having much less solubility compared to levofloxacin .

Получение и характеристика со-кристаллов левофлоксацина с ксинафоевой кислотойObtaining and characterization of co-crystals of levofloxacin with xinafoic acid

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Получение со-кристаллов левофлоксацина с ксинафоевой кислотойObtaining co-crystals of levofloxacin with xinafoic acid

1,004 г (2,7 мМ) левофлоксацина растворяли путем нагревания с обратным холодильником в 80 мл этилацетата. К этому добавляли 0,51 г (2,7 мМ) ксинафоевой кислоты, растворенной в 35 мл этилацетата и раствор охлаждали в течение ночи в условиях перемешивания до комнатной температуры. Полученную суспензию фильтровали и преципитат высушивали в вакууме при 75°C в течение примерно 3,5 часов.1.004 g (2.7 mmol) of levofloxacin was dissolved by heating under reflux in 80 ml of ethyl acetate. To this was added 0.51 g (2.7 mmol) of xynaphoic acid dissolved in 35 ml of ethyl acetate, and the solution was cooled overnight under stirring to room temperature. The resulting suspension was filtered and the precipitate was dried in vacuo at 75 ° C for about 3.5 hours.

ХарактеристикаCharacteristic

Термический анализ. Термический анализ (a) ксинафоевой кислоты; (b) со-кристаллизованного преципитата ксинафоата левофлоксацина проводили с использованием дифференциального сканирующего калориметра (TA Instrument DSC Q1000). 2-5 мг каждого образца отвешивали в кристаллизатор, герметично закрывали и нагревали на 10°C/мин с 25°C до 300°C в атмосфере азота.Thermal analysis. Thermal analysis of (a) xinafoic acid; (b) co-crystallized levofloxacin xinafoate precipitate was performed using a differential scanning calorimeter (TA Instrument DSC Q1000). 2-5 mg of each sample was weighed into a crystallizer, hermetically sealed and heated at 10 ° C / min from 25 ° C to 300 ° C in a nitrogen atmosphere.

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FT-IR). FT-IR спектроскопию (a) ксинафоевой кислоты; (b) со-кристаллизованного преципитата ксинафоата левофлоксацина проводили с использованием FTIR спектрометра (Model IRPrestige-21, Shimadzu).Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). FT-IR spectroscopy of (a) xinafoic acid; (b) co-crystallized levofloxacin xinafoate precipitate was performed using an FTIR spectrometer (Model IRPrestige-21, Shimadzu).

Насыщающая растворимость. Насыщающую растворимость со-кристаллизованного преципитата левофлоксацин-ксинафоевая кислота определяли, уравновешивая избыточное количество твердого вещества водой. Суспензии доводили до pH 4, 5, 6 и 7 с помощью HCl, встряхивали, центрифугировали и супернатант анализировали УФ-спектроскопией при 288 нм.Saturated solubility. The saturating solubility of the co-crystallized precipitate of levofloxacin-xinafoic acid was determined by balancing the excess amount of solids with water. Suspensions were adjusted to pH 4, 5, 6, and 7 with HCl, shaken, centrifuged, and the supernatant was analyzed by UV spectroscopy at 288 nm.

Результатыresults

Термический анализ. DSC профили (a) ксинафоевой кислоты, (b) со-кристаллизованного преципитата ксинафоата левофлоксацина представлены на Фиг.24. Со-кристаллизованный преципитат ксинафоата левофлоксацина обладает эндотермой плавления при 196°C, что отличается от таковой для ксинафоевой кислоты (216°C) и левофлоксацина (239°C).Thermal analysis. DSC profiles of (a) xinafoic acid, (b) co-crystallized levofloxacin xinafoate precipitate are shown in FIG. 24. The co-crystallized precipitate of levofloxacin xinafoate has a melting endotherm at 196 ° C, which differs from that for xinafoic acid (216 ° C) and levofloxacin (239 ° C).

FTIR. FTIR спектры, полученные для a) ксинафоевой кислоты, (b) со-кристаллизованного преципитата ксинафоата левофлоксацина представлены на Фиг.25. FTIR спектр со-кристалла обладает минимальными значениями коэффициента пропускания при длинах волн иных, нежели для ксинафоевой кислоты и левофлоксацина.FTIR. FTIR spectra obtained for a) xinafoic acid, (b) co-crystallized levofloxacin xinafoate precipitate are shown in FIG. 25. The FTIR spectrum of the co-crystal has minimal transmittance at wavelengths other than for xinafoic acid and levofloxacin.

Насыщающая растворимость. В таблице 32 представлены данные насыщающей растворимости ксинафоата левофлоксацина при различных pH. Растворимость соли ксинафоата являлась промежуточной между таковыми для основания левофлоксацина и со-кристалла памоата левофлоксацина.Saturated solubility. Table 32 presents the saturation solubility data of levofloxacin xinafoate at various pHs. The solubility of the xinafoate salt was intermediate between those for the base of levofloxacin and the co-crystal of levofloxacin pamoate.

Таблица 32Table 32 Данные насыщающей растворимости со-кристалла ксинафоата левофлоксацинаSaturating solubility data of co-crystal of levofloxacin xinafoate Ксинафоат левофлоксацинаLevofloxacin Xinafoate pH до встряхиванияpH before shaking 4,054.05 4,944.94 6,006.00 6,956.95 pH после встряхиванияpH after shaking 4,784.78 5,375.37 6,306.30 7,177.17 Растворимость (мг/мл)Solubility (mg / ml) 21,6921.69 12,9512.95 4,594,59 5,955.95

ИнтерпретацияInterpretation

Со-кристаллизованный преципитат памоата левофлоксацина обладает температурой плавления и FTIR спектрами, отличными от таковых для левофлоксацина и ксинафоевой кислоты, что дает основания предполагать возможное образование соли ксинафоата левофлоксацина. Данная соль обладает промежуточной растворимостью между левофлоксацином и памоатом левофлоксацина.The co-crystallized precipitate of levofloxacin pamoate has a melting point and FTIR spectra that are different from those for levofloxacin and xinafoic acid, which suggests the possible formation of the levofloxacin xinafoate salt. This salt has an intermediate solubility between levofloxacin and levofloxacin pamoate.

Получение и характеристика со-кристаллов левофлоксацина со стеариновой кислотойObtaining and characterization of co-crystals of levofloxacin with stearic acid

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Получение со-кристаллов левофлоксацина со стеариновой кислотойObtaining co-crystals of levofloxacin with stearic acid

0,77 г (2,07 мМ) стеариновой кислоты растворяли путем нагревания и обработки ультразвуком в 40 мл метанола. К этому добавляли 1,00 г (2,07 мМ) левофлоксацина, растворенного в 60 мл метанола. Полученный раствор нагревали при 55°C в течение примерно 15 минут с последующим охлаждением до комнатной температуры, а затем до -20°C. Полученную суспензию фильтровали.0.77 g (2.07 mmol) of stearic acid was dissolved by heating and sonication in 40 ml of methanol. To this was added 1.00 g (2.07 mmol) of levofloxacin dissolved in 60 ml of methanol. The resulting solution was heated at 55 ° C for about 15 minutes, followed by cooling to room temperature and then to -20 ° C. The resulting suspension was filtered.

ХарактеристикаCharacteristic

Термический анализ. Термический анализ (a) стеариновой кислоты, (b) со-кристаллизованного преципитата стеарата левофлоксацина, (c) физической смеси стеариновой кислоты и левофлоксацина проводили с использованием дифференциального сканирующего калориметра (TA Instrument DSC Q1000). 2-5 мг каждого образца отвешивали в кристаллизатор, герметично закрывали и нагревали на 10°C/мин с 25°C до 250°C в атмосфере азота.Thermal analysis. Thermal analysis of (a) stearic acid, (b) co-crystallized precipitate of levofloxacin stearate, (c) a physical mixture of stearic acid and levofloxacin was performed using a differential scanning calorimeter (TA Instrument DSC Q1000). 2-5 mg of each sample was weighed into a crystallizer, hermetically sealed and heated at 10 ° C / min from 25 ° C to 250 ° C in a nitrogen atmosphere.

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FT-IR). FT-IR спектроскопию (a) стеариновой кислоты, (b) со-кристаллизованного преципитата левофлоксацин-стеариновая кислота, (d) физической смеси стеариновой кислоты и левофлоксацина проводили с использованием FTIR спектрометра (Model IRPrestige-21, Shimadzu).Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). FT-IR spectroscopy of (a) stearic acid, (b) co-crystallized precipitate of levofloxacin-stearic acid, (d) a physical mixture of stearic acid and levofloxacin was performed using an FTIR spectrometer (Model IRPrestige-21, Shimadzu).

Насыщающая растворимость. Насыщающую растворимость левофлоксацина и со-кристаллизованного преципитата левофлоксацин-стеариновая кислота определяли, уравновешивая избыточное количество твердого вещества водой. Суспензии доводили до pH 4, 5, 6 и 7 с помощью HCl, встряхивали, центрифугировали и супернатант анализировали УФ-спектроскопией при 288 нм.Saturated solubility. The saturating solubility of levofloxacin and the co-crystallized precipitate of levofloxacin-stearic acid was determined by balancing the excess amount of solids with water. Suspensions were adjusted to pH 4, 5, 6, and 7 with HCl, shaken, centrifuged, and the supernatant was analyzed by UV spectroscopy at 288 nm.

Результатыresults

Термический анализ. DSC профили (a) стеариновой кислоты, (b) со-кристаллизованного преципитата стеарата левофлоксацина, (d) физической смеси стеариновой кислоты и левофлоксацина представлены на Фиг.26. Стеариновая кислота и левофлоксацин обладают острыми эндотермами при 76,4°C и 239°C, соответственно, что, наиболее вероятно, является следствием плавления стеариновой кислоты и левофлоксацина, соотвественно. DSC профиль со-кристаллов левофлоксацин-стеариновая кислота обладали двумя острыми эндотермами при 88,03°C и 138,54°C и незначительными эндотермами при 231°C и 242,72°C. Незначительные эндотермы могут являться следствием плавления следовых количеств остаточного левофлоксацина в исходном образце. Молярная смесь 1:1 левофлоксацина и стеариновой кислоты обладала эндотермами при 68,87°C, 134,43°C и 240,74°C и незначительными эндотермами при 79,73°C и 86,74°C.Thermal analysis. DSC profiles of (a) stearic acid, (b) co-crystallized precipitate of levofloxacin stearate, (d) a physical mixture of stearic acid and levofloxacin are shown in Fig. 26. Stearic acid and levofloxacin have acute endotherms at 76.4 ° C and 239 ° C, respectively, which is most likely a consequence of the melting of stearic acid and levofloxacin, respectively. The DSC profile of the co-crystals of levofloxacin-stearic acid had two sharp endotherms at 88.03 ° C and 138.54 ° C and minor endotherms at 231 ° C and 242.72 ° C. Minor endotherms may result from melting of trace amounts of residual levofloxacin in the original sample. A 1: 1 molar mixture of levofloxacin and stearic acid had endotherms at 68.87 ° C, 134.43 ° C and 240.74 ° C and minor endotherms at 79.73 ° C and 86.74 ° C.

FTIR. FTIR спектры, полученные для (a) стеариновой кислоты, (b) со-кристаллизованного преципитата левофлоксацин-стеариновая кислота, (c) физической смеси стеариновой кислоты и левофлоксацина представлены на Фиг.27. Полоса валентных колебаний C=O видна при 1700, 1705 и 1721 см-1 в стеариновой кислоте, со-кристаллизованном преципитате и физической смеси, соотвественно.FTIR. FTIR spectra obtained for (a) stearic acid, (b) co-crystallized precipitate of levofloxacin-stearic acid, (c) a physical mixture of stearic acid and levofloxacin are shown in Fig. 27. The stretching band C = O is visible at 1700, 1705 and 1721 cm -1 in stearic acid, co-crystallized precipitate and physical mixture, respectively.

Насыщающая растворимость. В таблице 33 представлены данные насыщающей растворимости со-кристаллов левофлоксацин-стеариновая кислота при различных pH.Saturated solubility. Table 33 presents the saturation solubility data of the co-crystals of levofloxacin-stearic acid at different pH.

Таблица 33Table 33 Данные насыщающей растворимости со-кристаллов левофлоксацин-стеариновая кислотаSaturated solubility data of co-crystals of levofloxacin-stearic acid Стеарат левофлоксацинаLevofloxacin stearate pH до встряхиванияpH before shaking 4,054.05 5,025.02 6,016.01 6,966.96 pH после встряхиванияpH after shaking 3,363.36 5,055.05 6,026.02 6,986.98 Растворимость (мг/мл)Solubility (mg / ml) 0,860.86 1,301.30 2,202.20 1,641,64

ИнтерпретацияInterpretation

DSC профиль преципитата со-кристаллов левофлоксацин-стеариновая кислота обладает двумя эндотермами. Одна из данных эндотерм может являться следствием плавления со-кристаллов. Природу второй эндотермы еще предстоит исследовать. Поскольку преципитат со-кристаллов левофлоксацин-стеариновая кислота обладает величинами растворимости меньшими, чем таковые для левофлоксацина, возможно, что преципитаты могут представлять собой соль, соль стеарат левофлоксацина.The DSC profile of the co-crystals precipitate levofloxacin-stearic acid has two endotherms. One of these endotherms may be due to melting of co-crystals. The nature of the second endotherm remains to be explored. Since the co-crystal precipitate of levofloxacin-stearic acid has solubility values lower than those for levofloxacin, it is possible that the precipitates may be a salt, a salt of levofloxacin stearate.

Получение и характеристика со-кристаллов левофлоксацина с олеиновой кислотойObtaining and characterization of co-crystals of levofloxacin with oleic acid

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Получение со-кристаллов левофлоксацина с олеиновой кислотойObtaining co-crystals of levofloxacin with oleic acid

0,78 г (2,76 мМ) олеиновой кислоты растворяли в 10 мл хлороформа. К этому добавляли 1,025 (2,76 мМ) левофлоксацина, растворенного в 10 мл хлороформа. Полученный раствор тщательно перемешивали и выпаривали при 40°C.0.78 g (2.76 mmol) of oleic acid was dissolved in 10 ml of chloroform. To this was added 1.025 (2.76 mmol) of levofloxacin dissolved in 10 ml of chloroform. The resulting solution was thoroughly mixed and evaporated at 40 ° C.

ХарактеристикаCharacteristic

Термический анализ. Термический анализ (a) олеиновой кислоты, (b) преципитата со-кристаллов олеата левофлоксацина, (c) физической смеси олеиновой кислоты и левофлоксацина (50:50), (d) физической смеси олеиновой кислоты и левофлоксацина (10:90) и (e) физической смеси олеиновой кислоты и левофлоксацина (90:10) проводили с использованием дифференциального сканирующего калориметра (TA Instrument DSC Q1000). 2-5 мг каждого образца отвешивали в кристаллизатор, герметично закрывали и нагревали на 1°C/мин или 10°C/мин с 25°C до 250°C в атмосфере азота.Thermal analysis. Thermal analysis of (a) oleic acid, (b) precipitate of co-crystals of levofloxacin oleate, (c) a physical mixture of oleic acid and levofloxacin (50:50), (d) a physical mixture of oleic acid and levofloxacin (10:90) and (e ) a physical mixture of oleic acid and levofloxacin (90:10) was performed using a differential scanning calorimeter (TA Instrument DSC Q1000). 2-5 mg of each sample was weighed into a crystallizer, sealed and heated at 1 ° C / min or 10 ° C / min from 25 ° C to 250 ° C in a nitrogen atmosphere.

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FT-IR). FT-IR спектроскопию (a) олеиновой кислоты, (b) со-кристаллизованного преципитата левофлоксацин-олеиновая кислота, (d) физической смеси олеиновой кислоты и левофлоксацина проводили с использованием FTIR спектрометра (Model IRPrestige-21, Shimadzu).Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). FT-IR spectroscopy of (a) oleic acid, (b) co-crystallized levofloxacin-oleic acid precipitate, (d) a physical mixture of oleic acid and levofloxacin was performed using an FTIR spectrometer (Model IRPrestige-21, Shimadzu).

Определение кинетической растворимости. Со-кристаллизованный преципитат олеата левофлоксацина (50 мг) суспендировали в 2 мл воды. Суспензию доводили до pH 7 с помощью HCl и встряхивали. Растворимость данных со-кристаллов определяли в различных временных интервалах. Данное исследование проводили при комнатной температуре и при 40°C. Также определяли кинетическую растворимость эквимолярной физической смеси левофлоксацина и олеиновой кислоты и сравнивали ее с таковой для со-кристаллов при 40°C.Determination of kinetic solubility. The co-crystallized precipitate of levofloxacin oleate (50 mg) was suspended in 2 ml of water. The suspension was adjusted to pH 7 with HCl and shaken. The solubility of these co-crystals was determined at different time intervals. This study was carried out at room temperature and at 40 ° C. The kinetic solubility of the equimolar physical mixture of levofloxacin and oleic acid was also determined and compared with that for co-crystals at 40 ° C.

Результатыresults

Термический анализ. DSC профили (a) олеиновой кислоты, (b) преципитата со-кристаллов олеата левофлоксацина, (c) физической смеси олеиновой кислоты и левофлоксацина (50:50), (d) физической смеси олеиновой кислоты и левофлоксацина (10:90) и (e) физической смеси олеиновой кислоты и левофлоксацина (90:10) представлены на Фиг.28. Термограмма олеиновой кислоты обладает эндотермами при -6,15°C и 13,05°C. Эндотерма при -6,15°C соответствует γ-α фазовому переходу олеиновой кислоты (Crowley KJ, 1999). Со-кристаллизованный преципитат олеата левофлоксацина обладает эндотермой при 127,69°C, тогда как эквимолярная физическая смесь левофлоксацина с олеиновой кислотой обладает эндотермами при 123,69°C, 179,35°C и 224°C. Эквимолярная физическая смесь обладает эндотермой, которая близка к температуре плавления со-кристаллов, на основании чего можно предположить возможную реакцию между олеиновой кислотой и левофлоксацином в твердом состоянии. Чтобы исследовать данный феномен, проводили DSC физических смесей левофлоксацина и олеиновой кислоты (90:10) и (10:90). Физическая смесь левофлоксацина и олеиновой кислоты (10:90) обладает основной изотермой при 10,33°C (возможное плавление олеиновой кислоты) и при 281°C. Эндотерма возле температуры плавления со-кристаллов отсутствует. Физическая смесь левофлоксацин-олеиновая кислота (90:10) не обладает эндотермой плавления при 10°C для олеиновой кислоты. Она обладает эндотермами при 79,77°C и при 128°C (близко к температуре плавления со-кристаллов), на основании чего можно предположить возможную реакцию левофлоксацина и олеиновой кислоты в присутствии больших количеств левофлоксацина.Thermal analysis. DSC profiles of (a) oleic acid, (b) precipitate of co-crystals of levofloxacin oleate, (c) a physical mixture of oleic acid and levofloxacin (50:50), (d) a physical mixture of oleic acid and levofloxacin (10:90) and (e ) a physical mixture of oleic acid and levofloxacin (90:10) are presented in Fig. 28. A thermogram of oleic acid has endotherms at -6.15 ° C and 13.05 ° C. The endotherm at -6.15 ° C corresponds to the γ-α phase transition of oleic acid (Crowley KJ, 1999). The co-crystallized precipitate of levofloxacin oleate has an endotherm at 127.69 ° C, while the equimolar physical mixture of levofloxacin with oleic acid has endotherms at 123.69 ° C, 179.35 ° C and 224 ° C. The equimolar physical mixture has an endotherm that is close to the melting point of co-crystals, on the basis of which a possible reaction between oleic acid and levofloxacin in the solid state can be suggested. To investigate this phenomenon, DSCs of physical mixtures of levofloxacin and oleic acid (90:10) and (10:90) were performed. The physical mixture of levofloxacin and oleic acid (10:90) has the main isotherm at 10.33 ° C (possible melting of oleic acid) and at 281 ° C. There is no endotherm near the melting point of co-crystals. The physical mixture of levofloxacin-oleic acid (90:10) does not have a melting endotherm at 10 ° C for oleic acid. It possesses endotherms at 79.77 ° C and at 128 ° C (close to the melting point of co-crystals), which suggests a possible reaction of levofloxacin and oleic acid in the presence of large amounts of levofloxacin.

FTIR. FTIR спектры олеиновой кислоты обладают интенсивным пиком валентных колебаний C=O при 1710 см-1 и плоскостными и внеплоскостными полосами O-H при 1462 и 937 см-1, соответственно.FTIR. The FTIR spectra of oleic acid have an intense peak of C = O stretching vibrations at 1710 cm -1 and planar and out-of-plane OH bands at 1462 and 937 cm -1 , respectively.

Высокоинтенсивные полосы поглощения при 1710 см-1 в FTIR спектрах олеиновой кислоты, которые являются следствием валентных колебаний C=O группы, слегка уменьшены в со-кристаллах. Плоскостные и внеплоскостные полосы O-H при 1462 и 937 см-1 в олеиновой кислоте отсутствуют в со-кристаллах. Также FTIR спектр физической смеси отличается от такового для соли (фиг.29).High-intensity absorption bands at 1710 cm −1 in the FTIR spectra of oleic acid, which are the result of stretching vibrations of the C = O group, are slightly reduced in co-crystals. Planar and out-of-plane OH bands at 1462 and 937 cm -1 in oleic acid are absent in co-crystals. Also, the FTIR spectrum of the physical mixture is different from that for the salt (FIG. 29).

Определение кинетической растворимостиDetermination of kinetic solubility

На Фиг.30 представлены данные экспериментов по определению кинетической растворимости, проведенных с со-кристаллизованным преципитатом при комнатной температуре и при 40°C. Растворимость со-кристаллов при комнатной температуре составляет примерно 0,9 мг/мл и остается неизменной на протяжении периода исследования. При 40°C, растворимость увеличивается от 1,17 мг/мл через 15 минут до 1,86 мг/мл через 4 часа и остается почти неизменной до 24 час. Профиль растворимости эквимолярной физической смеси при 40°C отличается от такового для со-кристаллов. Физическая смесь обладает большей растворимостью (9,16 мг/мл через 24 час) по сравнению с со-кристаллами (1,89 мг/мл через 24 час).On Fig presents data from experiments to determine the kinetic solubility conducted with co-crystallized precipitate at room temperature and at 40 ° C. The solubility of co-crystals at room temperature is approximately 0.9 mg / ml and remains unchanged throughout the study period. At 40 ° C, solubility increases from 1.17 mg / ml after 15 minutes to 1.86 mg / ml after 4 hours and remains almost unchanged until 24 hours. The solubility profile of an equimolar physical mixture at 40 ° C differs from that for co-crystals. The physical mixture has greater solubility (9.16 mg / ml after 24 hours) compared with co-crystals (1.89 mg / ml after 24 hours).

ИнтерпретацияInterpretation

DSC данные эквимолярной физической смеси демонстрируют наличие эндотермы возле эндотермы плавления со-кристаллизованного преципитата. Однако данные FTIR и растворимости со-кристаллов отличаются от таковых для физической смеси, при этом со-кристаллы обладают меньшей насыщающей растворимостью. Насыщающая растворимость со-кристаллов составляет 0,9 мг/мл, в отличие от 25 мг/мл для основания левофлоксацина.The DSC data of the equimolar physical mixture demonstrate the presence of an endotherm near the melting endotherm of the co-crystallized precipitate. However, the FTIR data and the solubilities of the co-crystals differ from those for the physical mixture, while the co-crystals have less saturating solubility. The saturating solubility of the co-crystals is 0.9 mg / ml, in contrast to 25 mg / ml for the base of levofloxacin.

Однако соль олеат левофлоксацина является восковидной по своей природе, что может создавать трудности при растирании/микронизации и, вследствие этого, при получении препарата. Сообщают, что свойства клейкости и способности деформироваться восковидной лекарственной соли жирной кислоты олеата пропранолола делали уменьшение размера частиц затруднительным (Crowley. J., et al, International journal of Pharmaceutics, 2000, 211 (1-2): 9-17.However, the levofloxacin oleate salt is waxy in nature, which can create difficulties in grinding / micronization and, as a result, in the preparation. It is reported that the stickiness and deformability of the waxy drug salt of the propranolol oleate fatty acid made particle size reduction difficult (Crowley. J., et al, International journal of Pharmaceutics, 2000, 211 (1-2): 9-17.

Изучение скорости растворенияDissolution rate study

Ксинафоат левофлоксацинаLevofloxacin Xinafoate

Экспериментальная методологияExperimental methodology

50 мг соли ксинафоата левофлоксацина суспендировали в бане для растворения, содержащей 500 мл Трис буфера pH 7,4 при 37°C с перемешиванием лопастной мешалкой со скоростью 100 об/мин. 5 мл образцов отбирали через периодические интервалы времени и заменяли таким же объемом простого буфера.50 mg of levofloxacin xinafoate salt was suspended in a dissolution bath containing 500 ml of Tris buffer pH 7.4 at 37 ° C with stirring with a paddle stirrer at a speed of 100 rpm. 5 ml of samples were taken at periodic intervals and replaced with the same volume of simple buffer.

Результатыresults

Профиль растворения ксинафоата левофлоксацина представлен на Фиг.31. Видно, что скорость растворения ксинафоата левофлоксацина на ранних стадиях 2-10 минут выше, чем та, что имеет место через 10-30 минут. Когда ксинафоат левофлоксацина добавляют к растворяющей среде, он диспергирует как тонкий порошок, и растворение таких мелких частиц происходит быстрее, примерно 1,24 мг/мин (Фиг.32). Со временем порошок слипается и движется в вихре, создаваемом лопастью мешалки, таким образом уменьшая скорость растворения до 0,28 мг/мин (Фиг.33).The dissolution profile of levofloxacin xinafoate is shown in FIG. It is seen that the rate of dissolution of levofloxacin xinafoate in the early stages of 2-10 minutes is higher than that which takes place after 10-30 minutes. When levofloxacin xinafoate is added to the solvent medium, it disperses as a fine powder, and the dissolution of such small particles occurs faster, about 1.24 mg / min (Fig. 32). Over time, the powder sticks together and moves in a vortex created by the agitator blade, thereby reducing the dissolution rate to 0.28 mg / min (Fig. 33).

ЛевофлоксацинLevofloxacin

Экспериментальная методологияExperimental methodology

200 мг левофлоксацина суспендировали в бане для растворения, содержащей 500 мл Трис буфера pH 7,4 при 37°C с перемешиванием лопастной мешалкой со скоростью 100 об/мин. 5 мл образцов отбирали через периодичекие интервалы времени и заменяли таким же объемом простого буфера.200 mg of levofloxacin was suspended in a dissolution bath containing 500 ml of Tris buffer pH 7.4 at 37 ° C with stirring with a paddle stirrer at a speed of 100 rpm. 5 ml of samples were taken at periodic intervals and replaced with the same volume of simple buffer.

Результатыresults

Профиль растворения левофлоксацина представлен на Фиг.34. Поскольку левофлоксацин обладает более хорошей растворимостью, чем его соли, скорость его растворения является очень высокой. В случае с левофлоксацином тоже начальное растворение происходило с тонко диспергированных частиц и, таким образом, скорость была более высокой. На более поздних стадиях частицы слипались и снижали его скорость растворения.The dissolution profile of levofloxacin is presented in Fig. 34. Since levofloxacin has better solubility than its salts, its dissolution rate is very high. In the case of levofloxacin, too, the initial dissolution occurred from finely dispersed particles and, thus, the speed was higher. At later stages, the particles stuck together and reduced its dissolution rate.

Памоат левофлоксацинаLevofloxacin Pamoate

Экспериментальная методологияExperimental methodology

10 мг соли памоата левофлоксацина суспендировали в бане для растворения, содержащей 500 мл Трис буфера pH 7,4 при 37°C с перемешиванием лопастной мешалкой со скоростью 100 об/мин. 5 мл образцов отбирали через периодичекие интервалы времени (2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45, 60, 120, 240, 1320 и 1440 минут) и заменяли таким же объемом простого буфера. Исследование выполняли в двух повторностях.10 mg of levofloxacin pamoate salt was suspended in a dissolution bath containing 500 ml of Tris buffer pH 7.4 at 37 ° C with stirring with a paddle stirrer at a speed of 100 rpm. 5 ml of samples were taken at periodic intervals (2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45, 60, 120, 240, 1320 and 1440 minutes) and replaced with the same volume of simple buffer. The study was performed in duplicate.

Результатыresults

Профиль растворения памоата левофлоксацина представлен на Фиг.35. Видно, что скорость растворения памоата левофлоксацина на ранних стадиях 2-10 минут выше, чем та, что имеет место через 10-60 минут. Когда памоат левофлоксацина добавляют к растворяющей среде, он диспергирует как тонкий порошок, и растворение таких мелких частиц происходит быстрее, примерно 0,146 мг/мин (фиг.36). Со временем порошок слипается и движется в вихре, создаваемом лопастью мешалки, таким образом уменьшая скорость растворения до 0,0331 мг/мин (фиг.37).The dissolution profile of levofloxacin pamoate is shown in Fig. 35. It is seen that the rate of dissolution of levofloxacin pamoate in the early stages of 2-10 minutes is higher than that which takes place after 10-60 minutes. When levofloxacin pamoate is added to the solvent medium, it disperses as a fine powder, and the dissolution of such small particles occurs faster, about 0.146 mg / min (Fig. 36). Over time, the powder sticks together and moves in a vortex created by the agitator blade, thereby reducing the dissolution rate to 0.0331 mg / min (Fig. 37).

Стеарат левофлоксацинаLevofloxacin stearate

Экспериментальная методологияExperimental methodology

25 мг соли стеарата левофлоксацина суспендировали в бане для растворения, содержащей 500 мл Трис буфера pH 7,4 при 37°C с перемешиванием лопастной мешалкой со скоростью 100 об/мин. 5 мл образцов отбирали через периодичекие интервалы времени (2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45, 60, 120, 240, 1320 и 1440 минут) и заменяли таким же объемом простого буфера.25 mg of levofloxacin stearate salt was suspended in a dissolution bath containing 500 ml of Tris buffer pH 7.4 at 37 ° C with stirring with a paddle stirrer at a speed of 100 rpm. 5 ml of samples were taken at periodic intervals (2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45, 60, 120, 240, 1320 and 1440 minutes) and replaced with the same volume of simple buffer.

Результатыresults

Профиль растворения стеарата левофлоксацина представлен на Фиг.38. Видно, что скорость растворения стеарата левофлоксацина на ранних стадиях 2-10 минут составляет 0,499 мг/мин (Фиг.39), что выше, чем таковая через 10-30 минут (0,161 мг/мин) (Фиг.40).The dissolution profile of levofloxacin stearate is shown in Fig. 38. It is seen that the dissolution rate of levofloxacin stearate in the early stages of 2-10 minutes is 0.499 mg / min (Fig. 39), which is higher than that after 10-30 minutes (0.161 mg / min) (Fig. 40).

Растворение левофлоксацина и солей проводили в таких концентрациях, что концентрация раствора в бане для растворения никогда не достигала больше чем 10% от величины его насыщающей растворимости. Это делали в попытке поддержать условия впитывания.The dissolution of levofloxacin and salts was carried out in such concentrations that the concentration of the solution in the dissolution bath never reached more than 10% of its saturating solubility. This was done in an attempt to maintain absorption conditions.

Рассматривая скорость растворения этих и других солевых форм и со-преципитатов, эти совершенствующие конфигурацию AUC формы левофлоксацина, гемифлоксацина и других фторхинолоновых антибиотиков могут наилучшим образом подходить для суспензии наночастиц (растворимости <100 мкг/мл, низкие скорости растворения) или микронизированных сухих порошков (растворимости >100 мкг/мл, более высокая скорость растворения, чем данные, наиболее подходит для наносуспензии. Суспензии наночастиц можно вводить распылением с применением струйных, ультразвуковых или вибрационных ячеистых технологий, тогда как порошковые препараты можно вводить с применением или активного, или пассивного порошковых ингаляторов.Considering the dissolution rate of these and other salt forms and co-precipitates, these AUC configuration-improving forms of levofloxacin, hemifloxacin, and other fluoroquinolone antibiotics may be best suited for a suspension of nanoparticles (solubility <100 μg / ml, low dissolution rates) or micronized dry powders (solubility > 100 μg / ml, a higher dissolution rate than the data, is most suitable for nanosuspension.Suspensions of nanoparticles can be entered by spraying using jet, ultrasound sow or vibrating cellular technology, while powder preparations can be administered using either active or passive powder inhalers.

Пример 11 - твердые липидные наночастицы левофлоксацинаExample 11 - solid lipid nanoparticles of levofloxacin

Целью данного исследования было получение твердых липидных наночастиц левофлоксацина, чтобы достичь свойств усовершенствования конфигурации AUC посредством уменьшения растворимости и разложения. Данные преимущества могут усовершенствовать фармакодинамические свойства левофлоксацина после легочного введения с применением суспензии наночастиц или порошковых ингаляционных препаратов. Данные препараты оптимизируют, чтобы продлить высвобождение левофлоксацина из солевых форм пониженной растворимости. Данные свойства можно также придать другим фторхинолоновым антибиотикам, включая без ограничений гемифлоксацин, гатифлоксацин, норфлоксацин, тосуфлоксацин, ситафлоксацин, сарафлоксацин, прулифлоксацин и пазуфлоксацин. В настоящее время также проводят исследования по характеризации различных форм липидных наночастиц гемифлоксацина для исправления вкуса, совершенствования конфигурации AUC, а также введения в форме суспензии наночастиц и порошковой ингаляции. Другие исследуемые в настоящее время подходы для твердых липидных наночастиц включают методы сушки распылением и измельчения in situ.The aim of this study was to obtain solid lipid nanoparticles of levofloxacin in order to achieve the properties of improving the AUC configuration by reducing solubility and degradation. These advantages can improve the pharmacodynamic properties of levofloxacin after pulmonary administration using a suspension of nanoparticles or powder inhalation preparations. These drugs are optimized to prolong the release of levofloxacin from salt forms of reduced solubility. These properties can also be imparted to other fluoroquinolone antibiotics, including without limitation hemifloxacin, gatifloxacin, norfloxacin, tosufloxacin, sitafloxacin, sarafloxacin, prulifloxacin and pazufloxacin. Currently, studies are also being conducted to characterize various forms of hemifloxacin lipid nanoparticles to correct taste, improve AUC configuration, and introduce nanoparticles in suspension and powder inhalation. Other currently explored approaches for solid lipid nanoparticles include spray drying and in situ grinding techniques.

Предварительные исследованияPreliminary research

Распределение каждого соединения (включая соли левофлоксацина и комплексы с катионами металла) в 1-октанол определяли при различных подходящих значениях pH. Можно также оценить распределение в зависимости от времени, чтобы определить, имеет ли место диссоциация левофлоксацина (как из солей, так и из комплексов), и в случае солей, также определить, имеет ли место селективное распределение жирно-кислотного компонента с течением времени. Соединение(я) со значительным распределением (log P>2.0) оценивали с точки зрения их растворимости в различных липидных расплавах. Кроме того, также изучают распределение липофильных фторохинолонов (при наличии), и их растворимость в различных липидных расплавах будет оценена. Липид, в котором лекарственное средство относительно растворимо, будет выбран для препарата твердых липидных наночастиц. Необходимым условием достижения достаточной несущей способности лекарственного средства в твердых липидных наночастицах являлась хорошая растворимость лекарственного средства в липидном расплаве.The distribution of each compound (including salts of levofloxacin and complexes with metal cations) in 1-octanol was determined at various suitable pH values. You can also evaluate the distribution over time to determine whether dissociation of levofloxacin (both from salts and from complexes) takes place, and in the case of salts, also determine whether a selective distribution of the fatty acid component takes place over time. Compound (s) with a significant distribution (log P> 2.0) was evaluated in terms of their solubility in various lipid melts. In addition, the distribution of lipophilic fluoroquinolones (if any) is also being studied, and their solubility in various lipid melts will be evaluated. A lipid in which the drug is relatively soluble will be selected for the preparation of solid lipid nanoparticles. A necessary condition for achieving a sufficient load-bearing capacity of the drug in solid lipid nanoparticles was the good solubility of the drug in the lipid melt.

Получение твердых липидных наночастицObtaining solid lipid nanoparticles

Получение твердых липидных наночастиц обычно включает растворение лекарственного средства в липидном расплаве с последующей дисперсией содержащего лекарственное средство расплава в горячем водном растворе сурфактанта. Грубую дисперсную систему гомогенизируют, используя Microfluidizer®, для получения наноэмульсии. Охлаждение наноэмульсии до комнатной температуры вызовет застывание липида, что приведет к образованию твердых липидных наночастиц. Будет проведена оптимизация параметров получения (тип липидной матрицы, концентрация сурфактанта и параметры изготовления), так чтобы достичь продолжительной доставки лекарственного средства.The preparation of solid lipid nanoparticles typically involves dissolving the drug in a lipid melt, followed by dispersion of the drug-containing melt in a hot aqueous surfactant solution. The coarse dispersed system is homogenized using Microfluidizer® to produce a nanoemulsion. Cooling the nanoemulsion to room temperature will cause the solidification of the lipid, which will lead to the formation of solid lipid nanoparticles. The production parameters will be optimized (type of lipid matrix, surfactant concentration and manufacturing parameters) so as to achieve long-term drug delivery.

Характеристика твердых липидных наночастицCharacterization of solid lipid nanoparticles

Наночастицы характеризуют на основании размера и зета-потенциала, используя прибор для динамического рассеяния света, тогда как лазерную дифракцию применяют для выявления крупных микрочастиц.Nanoparticles are characterized on the basis of size and zeta potential, using a device for dynamic light scattering, while laser diffraction is used to detect large microparticles.

После завершения синтеза проводят исследования с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии для изучения любых возможных модификаций, индуцированных в физической форме липида.After completion of the synthesis, studies are performed using differential scanning calorimetry to study any possible modifications induced in the physical form of the lipid.

Тестирование высвобождения лекарственного средства in vitro проводят, применяя соответствующую методологию. In vitro drug release testing is performed using an appropriate methodology.

Пример 10 - Комплексы левофлоксацина с ионами металловExample 10 - Complexes of levofloxacin with metal ions

Целью данного исследования являлось получение левофлоксацина в различных хелатных солевых формах, чтобы достичь приобретения свойств исправления вкуса, усовершенствования конфигурации AUC посредством изменения растворимости, разложения и/или биодоступности. Данные преимущества могут усовершенствовать фармакодинамические свойства левофлоксацина после легочного введения с применением суспензии наночастиц, порошковых ингаляционных препаратов или простых жидких препаратов. Данные препараты можно оптимизировать для создания усовершенствующих конфигурацию AUC препаратов левофлоксацина из хелатов с измененной растворимостью или медленным высвобождением, или низкой биодоступностью. Данные свойства можно также придать другим фторхинолоновым антибиотикам, включая без ограничений гемифлоксацин, гатифлоксацин, норфлоксацин, тосуфлоксацин, ситафлоксацин, сарафлоксацин, прулифлоксацин и пазуфлоксацин. Также продолжают исследования, чтобы охарактеризовать различные и хелатные формы гемифлоксацина для улучшения вкуса, усовершенствования конфигурации AUC, введения суспензии наночастиц и порошковой ингаляции.The aim of this study was to obtain levofloxacin in various chelated salt forms in order to achieve the acquisition of taste correction properties, improving the AUC configuration by changing solubility, degradation and / or bioavailability. These benefits can improve the pharmacodynamic properties of levofloxacin after pulmonary administration using a suspension of nanoparticles, powder inhalation preparations, or simple liquid preparations. These drugs can be optimized to create leucofloxacin chelates that improve the AUC configuration of chelates with altered solubility or slow release, or low bioavailability. These properties can also be imparted to other fluoroquinolone antibiotics, including without limitation hemifloxacin, gatifloxacin, norfloxacin, tosufloxacin, sitafloxacin, sarafloxacin, prulifloxacin and pazufloxacin. Research is also ongoing to characterize the various and chelated forms of hemifloxacin to improve taste, improve AUC configuration, administer a suspension of nanoparticles, and powder inhalation.

Получение комплексов левофлоксацин-ион металлаObtaining complexes of levofloxacin-metal ion

Предварительные исследованияPreliminary research

Смесь левофлоксацина и соли данного катиона солюбилизировали в деионизованной воде и титровали гидроксидом натрия. Кривую титрования сравнивали с таковой, полученной для одного левофлоксацина, чтобы определить образование комплекса левофлоксацин-металл, как описано в Physical Pharmacy (4th Edition) by Alfred Martin (pp 261-263). Затем соли различных катионов металлов (например Ca2+, Mg2+ и так далее) оценивали, чтобы выявить подходящего кандидата(ов) для дальнейшей оценки. Были также оценены различные молярные соотношения катионов и левофлоксацина.A mixture of levofloxacin and salts of this cation was solubilized in deionized water and titrated with sodium hydroxide. The titration curve was compared with that obtained for levofloxacin alone to determine the formation of the levofloxacin-metal complex, as described in Physical Pharmacy (4th Edition) by Alfred Martin (pp 261-263). Then, salts of various metal cations (e.g., Ca2 +, Mg2 +, etc.) were evaluated to identify a suitable candidate (s) for further evaluation. Various molar ratios of cations and levofloxacin were also evaluated.

Получение комплексовGetting complexes

Растворы левофлоксацина титровали против водных растворов солей выбранных металлов. Титрования проводили при постоянном pH. Образование комплексов отслеживали различными способами, включая титриметрию, спектрофлюориметрию, растворимость и так далее в зависимости от обстоятельств. Конечная точка реакции комплексообразования зависела от принятого способа.Levofloxacin solutions were titrated against aqueous solutions of salts of selected metals. Titrations were performed at constant pH. Complex formation was monitored in various ways, including titrimetry, spectrofluorimetry, solubility, and so on, depending on the circumstances. The endpoint of the complexation reaction depended on the method adopted.

Характеристика комплексов левофлоксацинаCharacterization of levofloxacin complexes

Комплексы левофлоксацин-катион металла характеризовали с точки зрения стехиометрии, констант образования и кинетики диссоциации, применяя соответствующую методологию.The metal levofloxacin-cation complexes were characterized in terms of stoichiometry, formation constants, and dissociation kinetics using an appropriate methodology.

ЦелиGoals

Получить и охарактеризовать комплексы левофлоксацина с катионами металлов (двух- и трехвалентными).Obtain and characterize complexes of levofloxacin with metal cations (divalent and trivalent).

Оценка комплексообразованияComplexation Assessment

Предварительные исследования свидетельствовали о том, что левофлоксацин образует растворимые комплексы с катионами металлов. Как следствие, не было возможности оценить процесс комплексообразования посредством преципитации. Другие подходы, которые пытались применить, описаны ниже.Preliminary studies have indicated that levofloxacin forms soluble complexes with metal cations. As a result, it was not possible to evaluate the complexation process through precipitation. Other approaches that have been tried are described below.

ТитриметрияTitrimetry

Данный подход основан на предположении, что карбоксильный фрагмент левофлоксацина принимает участие в образовании комплекса с катионом данного металла и что образование комплекса приводит к высвобождению протона из левофлоксацина. Таким образом, концентрация высвобожденных протонов была бы пропорциональна степени комплексообразования (в зависимости от константы связывания) и стехиометрии комплекса (Physical Pharmacy: 4th Edition by Alfred Martin; pp-261-263).This approach is based on the assumption that the carboxyl fragment of levofloxacin is involved in the formation of a complex with a cation of this metal and that the formation of the complex leads to the release of a proton from levofloxacin. Thus, the concentration of released protons would be proportional to the degree of complexation (depending on the binding constant) and the stoichiometry of the complex (Physical Pharmacy: 4 th Edition by Alfred Martin; pp-261-263).

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Примерно 0,35 ммоль левофлоксацина (в 16 мл деионизованной воды) титровали 6 н NaOH в присутствии и в отсутствие соли катиона металла (эквимолярной). Растворы левофлоксацина подкисляли до значений pH, меньших чем 2,0 с помощью 6н HCl перед титрованием NaOH. Используемые соли катионов металлов включали хлорид кальция, хлорид магния, хлорид железа, хлорид цинка, сульфат алюминия и хлорид алюминия.Approximately 0.35 mmol of levofloxacin (in 16 ml of deionized water) was titrated with 6 N NaOH in the presence and absence of a metal cation salt (equimolar). Levofloxacin solutions were acidified to pH values less than 2.0 with 6N HCl before titration with NaOH. Salts of metal cations used included calcium chloride, magnesium chloride, iron chloride, zinc chloride, aluminum sulfate and aluminum chloride.

Результатыresults

Как показано на Фиг.41, титрование, проведенное в присутствии катионов металлов, приводило к положительному сдвигу кривых титрования по сравнению с таковыми, полученными для одного левофлоксацина, свидетельствуя о том, что необходимо дополнительное количество NaOH (титрующего раствора), чтобы получить определенное значение pH раствора в присутствии катиона металла. Величина сдвига кривой титрования в любой точке представляет собой моли протонов, высвобожденных в результате комплексообразования и, следовательно, моли образованного комплекса левофлоксацина.As shown in FIG. 41, titration performed in the presence of metal cations resulted in a positive shift of the titration curves compared to those obtained for levofloxacin alone, indicating that an additional amount of NaOH (titration solution) was needed to obtain a certain pH value solution in the presence of a metal cation. The magnitude of the shift of the titration curve at any point is a moth of protons released as a result of complexation and, therefore, a moth of the formed levofloxacin complex.

Степень комплексообразования (связывание и/или стехиометрия), судя по всему, возрастает в следующем порядке Ca+<Mg2+<Zn2+=Fe2+<Al3+, что вполне логично согласуется с существующими литературными данными.The degree of complexation (binding and / or stoichiometry), apparently, increases in the following order: Ca + <Mg 2+ <Zn 2+ = Fe 2+ <Al 3+ , which is quite consistent with existing literature data.

Примечание: Из литературных данных следовало, что хлорид алюминия и сульфат алюминия обладают кислото-подобными свойствами и могут понижать pH водных растворов. Следовательно, на основании кривых тирования, полученных с A1C13 и A12(SO4)3 нельзя получить неоспоримую информацию о комплексообразовании с левофлоксацином. Note: From the literature it follows that aluminum chloride and aluminum sulfate have acid-like properties and can lower the pH of aqueous solutions. Therefore, based on the titration curves obtained with A1C1 3 and A1 2 (SO 4 ) 3, it is impossible to obtain conclusive information on complexation with levofloxacin.

Двойное титрованиеDouble titration

В данном подходе раствор левофлоксацина титровали раствором данного катиона металла для получения падения pH, предположительно, вследствие высвобождения протонов при комплексообразовании. Вслед за этим добавляли NaOH для возвращения к исходному pH раствора левофлоксацина (до добавления раствора катиона). Это позволяет определять фракцию левофлоксацина в форме комплекса при данном pH.In this approach, a solution of levofloxacin was titrated with a solution of this metal cation to obtain a drop in pH, presumably due to the release of protons upon complexation. Subsequently, NaOH was added to return the levofloxacin solution to the initial pH (before the cation solution was added). This allows you to determine the fraction of levofloxacin in the form of a complex at a given pH.

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Примерно 1,55-1,72 ммолей левофлоксацина солюбилизировали в деионизованной воде и полученный раствор подкисляли с помощью 6 н HCl до желаемого исходного pH. Данный подкисленный раствор левофлоксацина титровали известным объемом концентрированного раствора данного катиона металла (Ca2+, Mg2+, Fe2+ и Zn2+). Изменение pH нейтрализовали (до исходного pH) добавлением 6 н NaOH и добавленный объем раствора NaOH записывали. Добавление раствора катиона металла с последующей нейтрализацией NaOH продолжали до тех пор, пока дальнейшее добавление раствора катиона металла не переставало вызывать изменение pH раствора левофлоксацина, что указывало бы на конечную точку комплексообразования. Строили график зависимости совокупных количеств добавленного катиона металла от совокупных количеств NaOH, необходимого, чтобы нейтрализовать изменения pH (фиг.42-45).Approximately 1.55-1.72 mmol of levofloxacin was solubilized in deionized water and the resulting solution was acidified with 6 N HCl to the desired initial pH. This acidified levofloxacin solution was titrated with a known volume of a concentrated solution of this metal cation (Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ and Zn 2+ ). The pH change was neutralized (to the initial pH) by adding 6 N NaOH and the added volume of NaOH solution was recorded. The addition of the metal cation solution followed by the neutralization of NaOH was continued until the further addition of the metal cation solution ceased to cause a change in the pH of the levofloxacin solution, which would indicate the end point of complexation. A graph was plotted for the cumulative amounts of the added metal cation added to the cumulative amounts of NaOH needed to neutralize the pH changes (Figs. 42-45).

Результатыresults

На основании фиг.42-45 экстраполировали участки плато, чтобы получить общее количество NaOH, необходимого, чтобы нейтрализовать изменения pH вследствие комплексообразования. Данные значения также представляли количество левофлоксацина в форме комплекса (предполагая, что комплексообразование левофлоксацина приводит к эквимолярному высвобождению протонов). Количества левофлоксацина в форме комплекса с Ca2+, Mg2+, Fe2+ и Zn2+ составляют 0,8; 1,0; 1,3 и 1,1 ммоль, соответственно. Это соответствует 46,5; 64,5; 77,8 и 64,5% комплексообразования для Ca2+, Mg2+, Fe2+ и Zn2+, соответственно. Следует отметить, что % комплексообразования будет зависеть от общей концентрации левофлоксацина.Based on FIGS. 42-45, plateau portions were extrapolated to obtain the total amount of NaOH needed to neutralize pH changes due to complexation. These values also represented the amount of levofloxacin in the form of a complex (assuming that complexation of levofloxacin leads to equimolar proton release). The amounts of levofloxacin in the form of a complex with Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ and Zn 2+ are 0.8; 1.0; 1.3 and 1.1 mmol, respectively. This corresponds to 46.5; 64.5; 77.8 and 64.5% of complexation for Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ and Zn 2+ , respectively. It should be noted that% of complexation will depend on the total concentration of levofloxacin.

Константы связывания, а также стехиометрию комплексообразования для комплексов левофлоксацина с катионами металла определяли следующим образом:The binding constants, as well as the stoichiometry of complexation for complexes of levofloxacin with metal cations, were determined as follows:

M+nA⇔MAn M + nA⇔MA n Kb K b

где M, A и MAn представляют собой катион металла, левофлоксацин и комплекс, соответственно. Kb является константой равновесного связывания. Предполагают, что в вышеприведенной реакции «n» молей левофлоксацина вступают в реакцию с одним молем металла, что приводит к образованию одного моля комплекса.where M, A and MA n are a metal cation, levofloxacin and a complex, respectively. K b is the equilibrium binding constant. It is believed that in the above reaction, “n” moles of levofloxacin react with one mole of metal, which leads to the formation of one mole of the complex.

Kb=[MAn]/{[M][A]n} (единицы M-n),K b = [MA n ] / {[M] [A] n } (units M -n ), Ур.1Lv. 1

где [MAn] представляет собой концентрацию образованного комплекса;where [MA n ] represents the concentration of the formed complex;

[M] и [A] представляют собой концентрации несвязанного металла и несвязанного левофлоксацина, соответственно.[M] and [A] are the concentrations of unbound metal and unbound levofloxacin, respectively.

Преобразуя Ур.1,Converting Lv. 1,

[MAn]/[A]n=Kb*[M],[MA n ] / [A] n = K b * [M], Ур.2Lv. 2

где [A]=[A]общее-[A]связанное=[A]общее-[NaOH]использованное;where [A] = [A] total - [A] bound = [A] total - [NaOH] used ;

[M]=[M]общее-[M]связанное=[M]общее-[NaOH]использованное/n;[M] = [M] total - [M] linked = [M] total - [NaOH] used / n;

[MAn]=[A]связанное/n=[NaOH]использованное/n.[MA n ] = [A] bound / n = [NaOH] used / n.

Примечание [NaOH]использованное представляет собой концентрацию гидроксида натрия, использованного в любой данной точке для нейтрализации изменения pH, вызванного добавлением катиона металла (предположительно, вследствие комплексообразования). Note [NaOH] used is the concentration of sodium hydroxide used at any given point to neutralize the pH change caused by the addition of a metal cation (presumably due to complexation).

Ур.2 можно преобразовать, чтобы получитьLv.2 can be converted to receive

[A]связанное/[A]n=nKb*[M].[A] linked / [A] n = nK b * [M]. Ур.3Lv. 3

Из Ур.3 можно заключить, что график зависимости [M] от [A]связанное/[A]n будет представлять собой прямую линию с наклоном nKb, когдаFrom Eq. 3, we can conclude that the graph of the dependence of [M] on [A] connected / [A] n will be a straight line with a slope of nK b when

n=1 для комплекса 1:1,n = 1 for the complex 1: 1,

n=2 для комплекса 2:1,n = 2 for the complex 2: 1,

n=3 для комплекса 3:1 и так далее.n = 3 for the complex 3: 1 and so on.

Ниже, на Фиг.46-49 представлены такие графики для Ca2+, Mg2+, Fe2+ и Zn2+, соответственно.Figures 46-49 below show such plots for Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ and Zn 2+ , respectively.

Как показано на Фиг.46-49, для каждого из изучаемых катионов график зависимости [A]связанное/[A]n от nKb*[M] являлся линейным при n=2 (для Ca2+ n=2 соответствие было лучшим, чем при n=1). На основании данных результатов можно предположить, что комплексы левофлоксацина с Ca2+, Mg2+, Fe2+ и Zn2+ образуются со стехиометрией 2 моля лекарственного средства на 1 моль катиона (2:1).As shown in Figs. 46-49, for each of the cations studied, the graph of [A] bound / [A] n versus nK b * [M] was linear for n = 2 (for Ca 2+ n = 2, the correspondence was the best, than for n = 1). Based on these results, it can be assumed that complexes of levofloxacin with Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ and Zn 2+ are formed with stoichiometry of 2 moles of the drug per 1 mol of cation (2: 1).

При n=2 константы связывания вышеуказанных комплексов можно определить на основании наклонов соответствующих линейных графиков.For n = 2, the binding constants of the above complexes can be determined based on the slopes of the corresponding linear graphs.

Константы связывания для комплексов 2:1, представленные как log (Kb), являются следующими: Ca2+=2,75, Mg2+=3,69, Zn2+=4,44, Fe2+=4,54.The binding constants for the 2: 1 complexes, represented as log (K b ), are as follows: Ca 2+ = 2.75, Mg 2+ = 3.69, Zn 2+ = 4.44, Fe 2+ = 4.54 .

РастворимостьSolubility

Данный способ позволяет определить относительно простым образом стехиометрию комплексообразования. Подход включает оценку растворимости лекарственного средства (левофлоксацина) в присутствии комплексообразующего вещества (данного катиона металла) в возрастающих концентрациях. Ожидают, что общая растворимость лекарственного средства (в составе комплекса и не в составе комплекса) будет возрастать линейно вследствие комплексообразования и достигнет плато, соответствующего насыщающей растворимости как лекарственного средства, так и комплекса. Определение стехиометрии на основании такой кривой растворимости подробно описано в других источниках (Physical Pharmacy: 4th Edition by Alfred Martin; pp 265).This method allows the stoichiometry of complexation to be determined in a relatively simple way. The approach includes evaluating the solubility of the drug (levofloxacin) in the presence of a complexing agent (a given metal cation) in increasing concentrations. It is expected that the overall solubility of the drug (as part of the complex and not as part of the complex) will increase linearly due to complexation and reach a plateau corresponding to the saturating solubility of both the drug and the complex. The determination of stoichiometry based on such a solubility curve is described in detail elsewhere (Physical Pharmacy: 4 th Edition by Alfred Martin; pp 265).

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Избыточные количества левофлоксацина (количества записывали) перемешивали в присутствии MgCl2 в возрастающих концентрациях с 25 мМ MES буфером (pH 5,99), используя вихревую мешалку. Затем образцы фильтровали, и фильтрат разбавляли соответственно и анализировали спектрофотометрически для определения концентраций левофлоксацина (фиг.50).Excessive amounts of levofloxacin (amounts recorded) were mixed in the presence of MgCl 2 at increasing concentrations with 25 mM MES buffer (pH 5.99) using a vortex mixer. Then the samples were filtered, and the filtrate was diluted, respectively, and analyzed spectrophotometrically to determine the concentrations of levofloxacin (Fig. 50).

Результатыresults

Как показано на Фиг.50, растворимость левофлоксацина действительно увеличивалась с возрастанием концентраций MgCl2. Однако за пределами плато растворимости (~650 мМ левофлоксацин) наблюдали дальнейшее увеличение растворимости, что не совпадало с ожидаемым профилем. Это было отнесено за счет влияния ионной силы на растворимость левофлоксацина. Важно отметить, что конечные pH всех растворов были неизменны, хотя и больше чем 5,99 (конечные pH~7.0).As shown in FIG. 50, the solubility of levofloxacin did indeed increase with increasing concentrations of MgCl 2 . However, beyond the solubility plateau (~ 650 mM levofloxacin), a further increase in solubility was observed, which did not coincide with the expected profile. This was attributed to the effect of ionic strength on the solubility of levofloxacin. It is important to note that the final pH of all solutions was unchanged, although more than 5.99 (final pH ~ 7.0).

Впоследствии эксперимент повторяли при постоянной ионной силе ~1,0M (доведенной с помощью NaCl) и с 0,5M MES буфером (pH 5,99) для увеличения буферной емкости раствора (фиг.51).Subsequently, the experiment was repeated at a constant ionic strength of ~ 1.0 M (adjusted with NaCl) and with 0.5 M MES buffer (pH 5.99) to increase the buffer capacity of the solution (Fig. 51).

СпектрофлюориметрияSpectrofluorimetry

Данный подход применяли для оценки комплексообразования левофлоксацина, основываясь на существующих литературных данных о том, что процесс комплексообразования связан с изменением флюоресцентных свойств фторхинолона. Контролируя изменения флюоресценции левофлоксацина в присутствии данного катиона металла в различных концентрациях, можно определить константу связывания комплексообразования, а также стехиометрию.This approach was used to assess the complexation of levofloxacin, based on existing literature data that the complexation process is associated with a change in the fluorescence properties of fluoroquinolone. By controlling the changes in the fluorescence of levofloxacin in the presence of a given metal cation in various concentrations, one can determine the binding constant of complexation, as well as stoichiometry.

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Флюоресценцию левофлоксацина оценивали при длинах волн возбуждения и эмиссии 298 нм и 498 нм, соответственно. Исследования проводили при двух различных значениях pH, а именно 5,0 (ацетат) и 9,0 (гистидин). Серию растворов, обладающих постоянной концентрацией левофлоксацина, но возрастающими концентрациями данного катиона, анализировали в отношении флюоресценции левофлоксацина. Изучаемые соли металлов включали CaC12, MgC12, FeC12, ZnC12 и A12(SO4)3.Fluorescence of levofloxacin was evaluated at excitation and emission wavelengths of 298 nm and 498 nm, respectively. The studies were carried out at two different pH values, namely 5.0 (acetate) and 9.0 (histidine). A series of solutions with a constant concentration of levofloxacin, but increasing concentrations of this cation, were analyzed in relation to the fluorescence of levofloxacin. Studied metal salts included CaC1 2 , MgC1 2 , FeC1 2 , ZnC1 2 and A1 2 (SO 4 ) 3 .

Результатыresults

Как показано в таблице 34, значимые данные были получены только для Fe2+ и Zn2+. Для остальных катионов относительные концентрации левофлоксацина и катиона необходимо дополнительно оптимизировать, чтобы наблюдать специфическую тенденцию в изменении флюоресценции левофлоксацина.As shown in table 34, significant data were obtained only for Fe 2+ and Zn 2+ . For the remaining cations, the relative concentrations of levofloxacin and the cation must be further optimized in order to observe a specific tendency in the fluorescence of levofloxacin.

Влияние возрастающих концентраций Fe2+ и Zn2+ на флюоресценцию левофлоксацина представлено на фиг.52 и 53, соответственно.The effect of increasing concentrations of Fe 2+ and Zn 2+ on the fluorescence of levofloxacin is shown in FIGS. 52 and 53, respectively.

Как описано выше, как Fe2+, так и Zn2+, очевидно, образуют комплексы 2:1 с левофлоксацином; однако их влияния на флюоресценции левофлоксацина различаются (фиг.52 и 53). В настоящий момент точная причина этого неясна.As described above, both Fe 2+ and Zn 2+ obviously form 2: 1 complexes with levofloxacin; however, their effects on the fluorescence of levofloxacin are different (FIGS. 52 and 53). The exact reason for this is currently unclear.

Таблица 34Table 34 Флюоресцентные характеристики левофлоксацина в присутствии катионовFluorescence characteristics of levofloxacin in the presence of cations КатионCation Флюоресценция левофлоксацинаFluorescence of Levofloxacin Результаты results КомментарииComments pH 5,0pH 5.0 pH 9,0pH 9.0 Ca2+ Ca 2+ Изменения незначительныеMinor changes Изменения незначительныеMinor changes N/AN / a -- Mg2+ Mg 2+ Изменения незначительныеMinor changes Изменения незначительныеMinor changes N/AN / a -- Fe2+ Fe 2+ Уменьшение эмиссии с возрастанием Fe2+ Emission decrease with increasing Fe 2+ N/AN / a Фиг.3.12 (pH 5,0)Fig. 3.12 (pH 5.0) FeC12 нерастворим при pH 9,0FeC1 2 insoluble at pH 9.0 Zn2+ Zn 2+ Изменения незначительныеMinor changes Увеличение эмиссии с возрастанием Zn2+ Emission increase with increasing Zn 2+ Фиг.3.13 (pH 9,0)Figure 3.13 (pH 9.0) -- A13+ A1 3+ Изменения незначительныеMinor changes N/AN / a N/AN / a A12(SO4)3 нерастворим при pH 9,0A1 2 (SO 4 ) 3 insoluble at pH 9.0

Образцы комплексов левофлоксацинаSamples of levofloxacin complexes

Эффективность и фармакокинетику семи образцов комплексов левофлоксацина оценивали in vivo. Информация о тестированных образцах приведена в нижеследующей таблице 35.The efficacy and pharmacokinetics of seven samples of levofloxacin complexes were evaluated in vivo. Information on tested samples is given in the following table 35.

Таблица 35Table 35 Молярные соотношения комплексов левофлоксацинаThe molar ratio of the complexes of levofloxacin Индивидуальный номер образцаIndividual sample number КатионCation Использованное молярное соотношениеUsed molar ratio Общее содержание левофлоксацина (мг/мл)The total content of levofloxacin (mg / ml) Конечный pH раствораThe final pH of the solution NB-049-001-06-066ANB-049-001-06-066A Mg2+ Mg 2+ 1:11: 1 40,240,2 6,246.24 NB-049-001-06-066BNB-049-001-06-066B Fe2+ Fe 2+ 1:11: 1 40,140.1 6,306.30 NB-049-001-06-066CNB-049-001-06-066C Mg2+ Mg 2+ 1:11: 1 202202 5,985.98 NB-049-001-06-081ANB-049-001-06-081A Ca2+ Ca 2+ 1:11: 1 40,140.1 6,536.53 NB-049-001-06-081BNB-049-001-06-081B Ca2+ Ca 2+ 1:11: 1 201201 6,046.04 NB-049-001-06-081CNB-049-001-06-081C Zn2+ Zn 2+ 1:11: 1 4040 6,336.33 NB-049-001-06-081DNB-049-001-06-081D Zn2+ Zn 2+ 1:11: 1 200200 5,695.69

Выводы и дальнейшие шагиConclusions and next steps

Результаты, полученные в исследованиях авторов с двойным титрованием, свидетельствуют о том, что левофлоксацин образует комплексы 2:1 со всеми двухвалентными катионами металлов. Константы связывания (log Kb) для комплексообразования с Ca2+, Mg2+, Fe2+ и Zn2+ составляют 2,75, 3,69, 4,44 и 4,54, соответственно.The results obtained in the studies of the authors with double titration indicate that levofloxacin forms 2: 1 complexes with all divalent metal cations. The binding constants (log K b ) for complexation with Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ and Zn 2+ are 2.75, 3.69, 4.44 and 4.54, respectively.

Пример 11 - Препараты левофлоксацина и гемифлоксацина с органическими кислотамиExample 11 - Preparations of levofloxacin and hemifloxacin with organic acids

Экспериментальная методологияExperimental methodology

Раствор левофлоксацина получали растворением либо 50, либо 100 мг основания левофлоксацина в 15-20 мл воды. Исходный pH раствора левофлоксацина в воде составлял примерно 7,3. pH раствора доводили с помощью примерно 10% раствора кислоты в воде. Для доведения pH раствора левофлоксацина применяли следующие кислоты: ускусную кислоту, аскорбиновую кислоту, лимонную, молочную, винную и пропионовую кислоты. После доведения объема раствора до примерно 90% конечного объема, осмоляльность раствора измеряли и доводили до 300 мосм/ кг с помощью примерно 20% раствора хлорида натрия в воде. После доведения pH и осмоляльности объем раствора доводили до примерно 25 мл водой и измеряли его поверхностное натяжение. После доведения объема измеряли pH и осмоляльность, и результаты измерений представлены в таблице 36. (Точные количества взвешенного левофлоксацина, кислоты, необходимой для доведения pH, хлорида натрия, необходимого для доведения осмоляльности, и конечный объем растворов представлены в таблице 36). Содержание левофлоксацина в растворах определяли ВЭЖХ.A solution of levofloxacin was prepared by dissolving either 50 or 100 mg of levofloxacin base in 15-20 ml of water. The initial pH of the solution of levofloxacin in water was approximately 7.3. The pH of the solution was adjusted with an approximately 10% solution of acid in water. The following acids were used to adjust the pH of the levofloxacin solution: acetic acid, ascorbic acid, citric, lactic, tartaric and propionic acids. After adjusting the volume of the solution to approximately 90% of the final volume, the osmolality of the solution was measured and adjusted to 300 mosm / kg using approximately 20% sodium chloride in water. After adjusting the pH and osmolality, the volume of the solution was adjusted to about 25 ml with water and its surface tension was measured. After adjusting the volume, pH and osmolality were measured, and the measurement results are presented in table 36. (The exact amounts of suspended levofloxacin, the acid needed to adjust the pH, sodium chloride needed to adjust the osmolality, and the final solution volume are shown in table 36). The content of levofloxacin in solutions was determined by HPLC.

Результатыresults

Детальная информация о препаратах левофлоксацина с органическими кислотами представлена в таблице 36. Результаты ВЭЖХ представлены в таблице 37.Detailed information on levofloxacin preparations with organic acids is presented in table 36. The HPLC results are presented in table 37.

Когда применяли винную кислоту для доведения pH раствора левофлоксацина 100 мг/мл, образовывался преципитат.When tartaric acid was used to adjust the pH of the levofloxacin solution to 100 mg / ml, a precipitate formed.

Примечание: Растворы с уксусной кислотой, лимонной кислотой и аскорбиновой кислотой были приготовлены заново для анализа ВЭЖХ, и поэтому теоретические концентрации для данных растворов в таблице 36 и таблице 37 являются различными.Note: Solutions with acetic acid, citric acid and ascorbic acid were prepared anew for HPLC analysis, and therefore the theoretical concentrations for these solutions in table 36 and table 37 are different.

Препараты гемифлоксацина с органическими основаниямиOrganic base hemifloxacin preparations

Экспериментальная методология и результатыExperimental Methodology and Results

Препарат гемифлоксацина с аскорбатом натрияHemifloxacin with sodium ascorbate

50,30 мг мезилата гемифлоксацина (эквивалент 40,37 мг гемифлоксацина) добавляли к 1,5 мл воды. Полученный раствор являлся мутным. Его фильтровали через 0,45 микронный фильтр. После фильтрования получали 1,3 мл раствора, обладающего pH 4,28. pH данного раствора доводили до 5,48 с помощью 400 мкл 10% раствора аскорбата натрия в воде (количество основания, необходимое для доведения pH=0,04 г). Осмоляльность данного раствора составляла 308 мосм/кг, и поэтому хлорид натрия не применяли для доведения осмоляльности. Конечный объем раствора составлял 1,7 мл. *Теоретическая концентрация гемифлоксацина в данном препарате составила бы 20,59 мг/мл.50.30 mg of hemifloxacin mesylate (equivalent to 40.37 mg of hemifloxacin) was added to 1.5 ml of water. The resulting solution was cloudy. It was filtered through a 0.45 micron filter. After filtration, 1.3 ml of a solution having a pH of 4.28 was obtained. The pH of this solution was adjusted to 5.48 with 400 μl of a 10% solution of sodium ascorbate in water (the amount of base required to adjust pH = 0.04 g). The osmolality of this solution was 308 mosm / kg, and therefore, sodium chloride was not used to increase the osmolality. The final solution volume was 1.7 ml. * The theoretical concentration of hemifloxacin in this formulation would be 20.59 mg / ml.

Таблица 36Table 36

Препараты левофлоксацина с органическими кислотамиOrganic Levofloxacin Preparations

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

*Теоретическая концентрация = теоретическое количество гемифлоксацина в фильтрованном растворе (в данном случае 35 мг гемифлоксацина в фильтрованных 1,3 мл)/ конечный объем раствора (в данном случае 1,7 мл).* Theoretical concentration = theoretical amount of hemifloxacin in the filtered solution (in this case 35 mg of hemifloxacin in the filtered 1.3 ml) / final solution volume (in this case 1.7 ml).

Таблица 37Table 37 Теоретические и измеренные концентрации левофлоксацина в препаратахTheoretical and measured concentrations of levofloxacin in preparations КислотаAcid Теоретическая конц. (мг/мл)Theoretical conc. (mg / ml) Концентрация (мг/мл), измеренная ВЭЖХConcentration (mg / ml) measured by HPLC Уксусная кислотаAcetic acid 50,0550.05 51,4551.45 Уксусная кислотаAcetic acid 99,999.9 102,32102.32 Лимонная кислотаLemon acid 49,9149.91 50,3150.31 Лимонная кислотаLemon acid 99,8699.86 102,99102,99 L-аскорбиновая кислотаL-ascorbic acid 49,9549.95 50,0150.01 L-аскорбиновая кислотаL-ascorbic acid 100one hundred 102,49102,49 Молочная кислотаLactic acid 50,0550.05 50,0750.07 Молочная кислотаLactic acid 97,5497.54 95,2795.27 Винная кислотаWine acid 49,7449.74 51,0751.07

Примечание: Растворы с уксусной кислотой, лимонной кислотой и аскорбиновой кислотой были приготовлены заново для анализа ВЭЖХ, и поэтому теоретические концентрации для данных растворов в таблице 36 и таблице 37 являются различными.Note: Solutions with acetic acid, citric acid and ascorbic acid were prepared anew for HPLC analysis, and therefore the theoretical concentrations for these solutions in table 36 and table 37 are different.

Препарат гемифлоксацина с лактатом натрияHemifloxacin with sodium lactate

50,05 мг мезилата гемифлоксацина (эквивалент 40,17 мг гемифлоксацина) добавляли к 1,8 мл воды. Полученный раствор являлся мутным. Его фильтровали через 0,45 микронный фильтр. После фильтрования получали 1,52 мл раствора, обладающего pH 4,21. pH данного раствора доводили до 5,42 с помощью 180 мкл 20% раствора лактата натрия в воде (количество основания, необходимое для доведения pH=0,036 г). Осмоляльность данного раствора составляла 478 мосм/кг. Конечный объем раствора составлял 1,7 мл. Теоретическая концентрация гемифлоксацина в данном препарате составила бы 19,95 мг/мл.50.05 mg of hemifloxacin mesylate (equivalent to 40.17 mg of hemifloxacin) was added to 1.8 ml of water. The resulting solution was cloudy. It was filtered through a 0.45 micron filter. After filtration, 1.52 ml of a solution having a pH of 4.21 was obtained. The pH of this solution was adjusted to 5.42 with 180 μl of a 20% solution of sodium lactate in water (the amount of base required to bring pH = 0.036 g). The osmolality of this solution was 478 mosm / kg. The final solution volume was 1.7 ml. The theoretical concentration of gemifloxacin in this formulation would be 19.95 mg / ml.

Препарат гемифлоксацина с ацетатом натрияHemifloxacin with sodium acetate

50,47 мг мезилата гемифлоксацина (эквивалент 40,50 мг гемифлоксацина) добавляли к 2,0 мл воды. Полученный раствор являлся мутным. Его фильтровали через 0,45 микронный фильтр. После фильтрования получали 1,77 мл раствора, обладающего pH 4,40. pH данного раствора доводили до 5,40 с помощью 50 мкл 10% раствора ацетата натрия в воде (количество основания, необходимое для доведения pH=0,005 г). Осмоляльность данного раствора составляла 192 мосм/кг. Осмоляльность данного раствора доводили до 295 мосм/кг с помощью 28 мкл 20 % раствора хлорида натрия в воде.50.47 mg of hemifloxacin mesylate (equivalent to 40.50 mg of hemifloxacin) was added to 2.0 ml of water. The resulting solution was cloudy. It was filtered through a 0.45 micron filter. After filtration, 1.77 ml of a solution having a pH of 4.40 was obtained. The pH of this solution was adjusted to 5.40 with 50 μl of a 10% solution of sodium acetate in water (the amount of base required to bring pH = 0.005 g). The osmolality of this solution was 192 mosm / kg. The osmolality of this solution was adjusted to 295 mosm / kg with 28 μl of a 20% solution of sodium chloride in water.

Препарат гемифлоксацина с пропионатом натрияHemifloxacin with sodium propionate

50,00 мг мезилата гемифлоксацина (эквивалент 40,13 мг гемифлоксацина) добавляли к 1,9 мл воды. Полученный раствор являлся мутным. Его фильтровали через 0,45 микронный фильтр. После фильтрования получали 1,39 мл раствора, обладающего pH 4,32. pH данного раствора доводили до 5,50 с помощью 30 мкл 20% раствора пропионата натрия в воде (количество основания, необходимое для доведения pH=0,006 г). Осмоляльность данного раствора составляла 183 мосм/кг. Осмоляльность данного раствора доводили до 296 мосм/кг с помощью 25 мкл 22 % раствора хлорида натрия в воде. Данный раствор был приготовлен заново с доведением осмоляльности до 237 мосм/кг.50.00 mg of hemifloxacin mesylate (equivalent to 40.13 mg of hemifloxacin) was added to 1.9 ml of water. The resulting solution was cloudy. It was filtered through a 0.45 micron filter. After filtering, 1.39 ml of a solution having a pH of 4.32 was obtained. The pH of this solution was adjusted to 5.50 with 30 μl of a 20% solution of sodium propionate in water (the amount of base required to adjust pH = 0.006 g). The osmolality of this solution was 183 mosm / kg. The osmolality of this solution was adjusted to 296 mosm / kg with 25 μl of a 22% solution of sodium chloride in water. This solution was prepared again with an increase in osmolality to 237 mosm / kg.

Препарат гемифлоксацина с цитратом натрияHemifloxacin with sodium citrate

49,92 мг мезилата гемифлоксацина (эквивалент 40,06 мг гемифлоксацина) добавляли к 1,9 мл воды. Полученный раствор являлся мутным. Его фильтровали через 0,45 микронный фильтр. После фильтрования получали 1,63 мл раствора, обладающего pH 4,20. pH данного раствора доводили до 5,39 с помощью 15 мкл 20% раствора цитрата натрия в воде (количество основания, необходимое для доведения pH=0,003 г).49.92 mg of hemifloxacin mesylate (equivalent to 40.06 mg of hemifloxacin) was added to 1.9 ml of water. The resulting solution was cloudy. It was filtered through a 0.45 micron filter. After filtration, 1.63 ml of a solution having a pH of 4.20 was obtained. The pH of this solution was adjusted to 5.39 with 15 μl of a 20% solution of sodium citrate in water (the amount of base required to adjust pH = 0.003 g).

Пример 12 - Микросферы левофлоксацинаExample 12 Microspheres of Levofloxacin

Целью данного исследования являлось получение левофлоксацина в различных формах микросфер, которые могут приобретать свойства улучшения вкуса и усовершенствования конфигурации AUC посредством уменьшения растворимости и/или разложения. Данные преимущества могут усовершенствовать фармакодинамические свойства левофлоксацина после легочного введения с применением либо суспензии наночастиц, либо порошковых ингаляционных препаратов. Данные препараты оптимизируют для увеличения продолжительности высвобождения левофлоксацина из форм с меньшей растворимостью или разложением. Данные свойства можно также придать другим фторхинолоновым антибиотикам, включая без ограничений гемифлоксацин, гатифлоксацин, норфлоксацин, тосуфлоксацин, ситафлоксацин, сарафлоксацин, прулифлоксацин и пазуфлоксацин. В настоящее время проводят исследования по характеризации микросфер гемифлоксацина для исправления вкуса, совершенствования конфигурации AUC, а также введения в форме суспензии наночастиц и порошковой ингаляции. Другие подходы для порошкового введения, изучаемые в настоящее время, включают методы сушки распылением и микронизации in situ.The aim of this study was to obtain levofloxacin in various forms of microspheres, which can acquire the properties of improving taste and improving the configuration of AUC by reducing solubility and / or decomposition. These advantages can improve the pharmacodynamic properties of levofloxacin after pulmonary administration using either a suspension of nanoparticles or powder inhalation preparations. These drugs are optimized to increase the duration of levofloxacin release from forms with less solubility or decomposition. These properties can also be imparted to other fluoroquinolone antibiotics, including without limitation hemifloxacin, gatifloxacin, norfloxacin, tosufloxacin, sitafloxacin, sarafloxacin, prulifloxacin and pazufloxacin. Currently, studies are underway to characterize hemifloxacin microspheres to correct taste, improve AUC configuration, as well as introduce nanoparticles in suspension and powder inhalation. Other approaches for powder administration currently under study include spray drying and in situ micronization methods.

Подготовка к получению препарата левофлоксацинаPreparation for the preparation of levofloxacin

Предварительные исследованияPreliminary research

Предварительные исследования проводили для определения растворимости левофлоксацина и полимеров в различных растворителях, которые предполагают для применения в процессе обработки.Preliminary studies were performed to determine the solubility of levofloxacin and polymers in various solvents, which are suggested for use in the processing process.

Получение микросферObtaining microspheres

Для получения полимерных микрочастиц, нагруженных левофлоксацином, применяют метод сушки распылением. Получение микросфер обычно включает растворение лекарственного средства и полимера в подходящем растворителе. Раствор высушивают распылением с помощью распылительной сушки, чтобы выпарить растворитель, улавливая таким образом лекарственное средство в полимерную матрицу. Оптимизацию параметров получения (соотношения лекарственное средство:полимер, концентрации раствора полимера и параметров изготовления) проводят для достижения желаемого размера микрочастиц, оптимальной нагрузки лекарственного средства и высвобождения лекарственного средства in vitro.To obtain polymer microparticles loaded with levofloxacin, the spray drying method is used. The preparation of microspheres typically involves dissolving the drug and polymer in a suitable solvent. The solution is spray dried by spray drying to evaporate the solvent, thus capturing the drug in the polymer matrix. Optimization of the production parameters (drug: polymer ratio, polymer solution concentration and manufacturing parameters) is carried out to achieve the desired microparticle size, optimal drug loading and in vitro drug release.

Характеристика микросферMicrosphere characteristics

Микрочастицы характеризуют в отношении их морфологии с применением SEM микроскопии или используют соответствующий метод (лазерную дифракцию) для оценки их размера.Microparticles are characterized with respect to their morphology using SEM microscopy or using the appropriate method (laser diffraction) to estimate their size.

Нагрузку лекарственным средством определяют, экстрагируя лекарственное средство из микросфер в соответствующем растворителе и анализируя экстракт с помощью УФ/ВЭЖХ.The drug load is determined by extracting the drug from the microspheres in an appropriate solvent and analyzing the extract using UV / HPLC.

Высвобождение лекарственного средства из микросфер проводят с применением устройства для USP растворения.The release of the drug from the microspheres is carried out using a device for USP dissolution.

Пример 13 - Ингаляционная токсикология на крысахExample 13 - Inhalation toxicology in rats

В 4-дневном не-GLP исследовании влияния возрастающих доз аэрозольного левофлоксацина на самцов и самок крыс Sprague-Dawley, раствор левофлоксацина 25 мг/мл вводили в течение одного часа в первые сутки, и раствор левофлоксацина 50 мг/мл вводили в течение двух часов в сутки в дни со 2 по 4. В период применения процедур не обнаружили никаких клинических признаков токсичности. Некропсия через 24 часа после введения не выявила никаких отклонений.In a 4-day non-GLP study of the effect of increasing doses of aerosolized levofloxacin on male and female Sprague-Dawley rats, a 25 mg / ml levofloxacin solution was administered for one hour on the first day, and a 50 mg / ml levofloxacin solution was administered for two hours in days on days 2 through 4. During the period of application of the procedures, no clinical signs of toxicity were found. Necropsy 24 hours after administration did not reveal any abnormalities.

В GLP-исследовании влияния аэрозольного левофлоксацина на самцов и самок крыс Sprague-Dawley, аэрозольный левофлоксацин вводили ежесуточно в средней дозе 6,92 мг/кг/сутки самцам и 10,04 мг/кг/сутки самкам в течение 4 суток, применяя устройство для аэрозольной доставки только через нос. Суммарное воздействие составило 29 и 42 мг/кг для самцов и самок, соответственно, за период исследования. Каждую дозу вводили в течение 2 часов ежесуточно. Дозу для данного исследования выбирали на основании максимальной растворимости левофлоксацина, который можно вводить в устройстве в течение 2 часов. Никаких клинических признаков токсичности не наблюдали, и все животные выживали в течение 4-дневного периода проведения процедур. Некропсия животных после введения последней дозы не выявила никаких отклонений.In a GLP study of the effect of aerosol levofloxacin on male and female Sprague-Dawley rats, aerosol levofloxacin was administered daily at an average dose of 6.92 mg / kg / day to males and 10.04 mg / kg / day to females for 4 days, using a device for aerosol delivery only through the nose. The total exposure was 29 and 42 mg / kg for males and females, respectively, during the study period. Each dose was administered for 2 hours daily. The dose for this study was chosen based on the maximum solubility of levofloxacin, which can be entered into the device for 2 hours. No clinical signs of toxicity were observed, and all animals survived for a 4-day treatment period. Animal necropsy did not reveal any abnormalities after the last dose.

В 28-дневном GLP-исследовании на крысах Sprague-Dawley, составляли рандомизированные группы животных для 3 уровней доз аэрозольного левофлоксацина или физиологического раствора. Дополнительным группам на восстановление также вводили контрольную среду-носитель и наивысшую дозу, и наблюдали в течение 14-дневного восстановительного периода после введения последней дозы. Средние дозы аэрозольного левофлоксацина составили 1,49; 3,63 и 7,29 мг/кг/сутки для самцов и 2,20; 5,35 и 11,01 мг/кг/сутки для самок. Суммарные воздействия за 28-дневный период проведения процедур находились в диапазоне от 41,7 до 204,1 мг/кг для самцов и от 61,6 до 308,3 мг/кг для самок. Каждую дозу вводили в течение 2 часов ежесуточно. Никаких признаков токсичности, связанных с введенными дозами, не наблюдали, и все животные выживали в течение 28-дневного периода проведения процедур. Некропсия животных после введения последней дозы выявила связанную с введенными дозами гиперплазию плоских клеток дыхательного горла, тяжесть которой снижалась в течение 14-дневного периода восстановления.In a 28-day GLP study on Sprague-Dawley rats, randomized groups of animals were compiled for 3 dose levels of aerosol levofloxacin or saline. Additional recovery groups were also injected with the control vehicle medium and the highest dose, and were observed for a 14 day recovery period after the last dose. The average dose of aerosol levofloxacin was 1.49; 3.63 and 7.29 mg / kg / day for males and 2.20; 5.35 and 11.01 mg / kg / day for females. The total effects over the 28-day period of the procedures ranged from 41.7 to 204.1 mg / kg for males and from 61.6 to 308.3 mg / kg for females. Each dose was administered for 2 hours daily. No evidence of toxicity associated with the administered doses was observed, and all animals survived for a 28-day treatment period. Animal necropsy after the last dose was administered revealed respiratory throat flat cell hyperplasia associated with the administered doses, the severity of which decreased over the 14-day recovery period.

Claims (122)

1. Фармацевтическая композиция для ингаляционного введения, содержащая водный раствор левофлоксацина или офлоксацина и двухвалентный или трехвалентный катион, причем раствор подходит для ингаляции в легкое.1. A pharmaceutical composition for inhalation administration comprising an aqueous solution of levofloxacin or ofloxacin and a divalent or trivalent cation, the solution being suitable for inhalation into the lung. 2. Композиция по п.1, где указанный раствор представлен в виде аэрозоля.2. The composition according to claim 1, where the specified solution is presented in the form of an aerosol. 3. Композиция по п.1 или 2, где двухвалентный или трехвалентный катион представляет собой магний.3. The composition according to claim 1 or 2, where the divalent or trivalent cation is magnesium. 4. Композиция по п.1 или 2, где раствор содержит хлорид магния.4. The composition according to claim 1 or 2, where the solution contains magnesium chloride. 5. Композиция по п.4, где концентрация хлорида магния составляет от приблизительно 25 ммоль до приблизительно 400 ммоль.5. The composition according to claim 4, where the concentration of magnesium chloride is from about 25 mmol to about 400 mmol. 6. Композиция по п.4, где концентрация хлорида магния составляет от приблизительно 100 ммоль до приблизительно 250 ммоль.6. The composition according to claim 4, where the concentration of magnesium chloride is from about 100 mmol to about 250 mmol. 7. Композиция по п.4, где концентрация хлорида магния составляет от приблизительно 125 ммоль до приблизительно 250 ммоль.7. The composition according to claim 4, where the concentration of magnesium chloride is from about 125 mmol to about 250 mmol. 8. Композиция по п.1 или 2, где двухвалентный или трехвалентный катион выбирают из одного или большего количества из кальция, алюминия, цинка и железа.8. The composition according to claim 1 or 2, where the divalent or trivalent cation is selected from one or more of calcium, aluminum, zinc and iron. 9. Композиция по п.1 или 2, где раствор обладает концентрацией левофлоксацина или офлоксацина большей, чем примерно 10 мг/мл.9. The composition according to claim 1 or 2, where the solution has a concentration of levofloxacin or ofloxacin greater than about 10 mg / ml 10. Композиция по п.1 или 2, где раствор обладает концентрацией левофлоксацина или офлоксацина большей, чем примерно 25 мг/мл.10. The composition according to claim 1 or 2, where the solution has a concentration of levofloxacin or ofloxacin greater than about 25 mg / ml 11. Композиция по п.1 или 2, где раствор обладает концентрацией левофлоксацина или офлоксацина большей, чем примерно 35 мг/мл.11. The composition according to claim 1 or 2, where the solution has a concentration of levofloxacin or ofloxacin greater than about 35 mg / ml 12. Композиция по п.1 или 2, где раствор обладает концентрацией левофлоксацина или офлоксацина большей, чем примерно 40 мг/мл.12. The composition according to claim 1 or 2, where the solution has a concentration of levofloxacin or ofloxacin greater than about 40 mg / ml 13. Композиция по п.1 или 2, где раствор обладает концентрацией левофлоксацина или офлоксацина большей, чем примерно 50 мг/мл.13. The composition according to claim 1 or 2, where the solution has a concentration of levofloxacin or ofloxacin greater than about 50 mg / ml 14. Композиция по п.1 или 2, где раствор обладает концентрацией левофлоксацина или офлоксацина 100 мг/мл.14. The composition according to claim 1 or 2, where the solution has a concentration of levofloxacin or ofloxacin 100 mg / ml 15. Композиция по п.1 или 2, где раствор обладает осмоляльностью от примерно 200 мосмоль/кг до примерно 1250 мосмоль/кг.15. The composition according to claim 1 or 2, where the solution has an osmolality of from about 200 mosmol / kg to about 1250 mosmol / kg. 16. Композиция по п.1 или 2, где раствор обладает осмоляльностью от примерно 250 мосмоль/кг до примерно 1050 мосмоль/кг.16. The composition according to claim 1 or 2, where the solution has an osmolality of from about 250 mosmol / kg to about 1050 mosmol / kg 17. Композиция по п.1 или 2, где раствор обладает осмоляльностью от примерно 350 мосмоль/кг до примерно 750 мосмоль/кг.17. The composition according to claim 1 or 2, where the solution has an osmolality of from about 350 mosmol / kg to about 750 mosmol / kg 18. Композиция по п.1 или 2, где раствор обладает рН от примерно 4,5 до примерно 7,5.18. The composition according to claim 1 or 2, where the solution has a pH from about 4.5 to about 7.5. 19. Композиция по п.1 или 2, где раствор обладает рН от примерно 5 до примерно 6,5.19. The composition according to claim 1 or 2, where the solution has a pH from about 5 to about 6.5. 20. Композиция по п.1 или 2, где раствор обладает рН от примерно 5,5 до примерно 6,5.20. The composition according to claim 1 or 2, where the solution has a pH from about 5.5 to about 6.5. 21. Композиция по п.1 или 2, где раствор содержит левофлоксацин в концентрации от приблизительно 100 ммоль до приблизительно 625 ммоль.21. The composition according to claim 1 or 2, where the solution contains levofloxacin in a concentration of from about 100 mmol to about 625 mmol. 22. Композиция по п.1 или 2, где раствор содержит больше чем приблизительно 50 мг/мл левофлоксацина, имеет рН от приблизительно 5,5 до приблизительно 6,5 и осмоляльность от приблизительно 350 мосмоль/кг до приблизительно 750 мосмоль/кг.22. The composition according to claim 1 or 2, where the solution contains more than about 50 mg / ml levofloxacin, has a pH from about 5.5 to about 6.5 and an osmolality from about 350 mosmol / kg to about 750 mosmol / kg. 23. Композиция по п.1 или 2, содержащая подсластитель.23. The composition according to claim 1 or 2, containing a sweetener. 24. Композиция по п.23, где подсластитель представляет собой аспартам или сукралозу.24. The composition according to item 23, where the sweetener is aspartame or sucralose. 25. Композиция по п.23, где подсластитель представляет собой моно- или дисахарид.25. The composition according to item 23, where the sweetener is a mono - or disaccharide. 26. Композиция по п.23, где подсластитель представляет собой лактозу, сахарозу, декстрозу или глюкозу.26. The composition according to item 23, where the sweetener is lactose, sucrose, dextrose or glucose. 27. Композиция по п.1 или 2, содержащая другое противомикробное средство.27. The composition according to claim 1 or 2, containing another antimicrobial agent. 28. Композиция по п.27, где другое противомикробное средство представляет собой аминогликозид.28. The composition according to item 27, where another antimicrobial agent is an aminoglycoside. 29. Композиция по п.28, где аминогликозид представляет собой тобрамицин.29. The composition according to p, where the aminoglycoside is tobramycin. 30. Композиция по п.27, где другое противомикробное средство представляет собой полимиксин.30. The composition according to item 27, where another antimicrobial agent is a polymyxin. 31. Композиция по п.30, где полимиксин представляет собой колистин.31. The composition of claim 30, wherein the polymyxin is colistin. 32. Композиция по п.27, где другое противомикробное средство представляет собой монобактам.32. The composition according to item 27, where another antimicrobial agent is a monobactam. 33. Композиция по п.32, где монобактам представляет собой азтреонам.33. The composition according to p, where the monobactam is aztreonam. 34. Композиция по п.27, где другое противомикробное средство представляет собой макролид или кетолид.34. The composition according to item 27, where another antimicrobial agent is a macrolide or ketolide. 35. Композиция по п.27, где другое противомикробное средство представляет собой гликопептиды.35. The composition according to item 27, where another antimicrobial agent is a glycopeptide. 36. Композиция по п.35, где гликопептид представляет собой ванкомицин.36. The composition of claim 35, wherein the glycopeptide is vancomycin. 37. Композиция по п.27, где другое противомикробное средство представляет собой фторхинолон.37. The composition of claim 27, wherein the other antimicrobial agent is fluoroquinolone. 38. Композиция по п.37, где фторхинолон выбирают из группы, состоящей из ломефлоксацина, пефлоксацина, ципрофлоксацина, гатифлоксацина, гемифлоксацина, моксифлоксацина, тосуфлоксацина, пазуфлоксацина, руфлоксацина, флероксацина, балофлоксацина, спарфлоксацина, тровафлоксацина, эноксацина, норфлоксацина, клинафлоксацина, грепафлоксацина, ситафлоксацина, темафлоксацина, марбофлоксацина, орбифлоксацина, сарафлоксацина, данофлоксацина, дифлоксацина, энрофлоксацина, гареноксацина, прулифлоксацина, оламуфлоксацина, DX-619, TG-873870 и DW-276.38. The composition of claim 37, wherein fluoroquinolone is selected from the group consisting of lomefloxacin, pefloxacin, ciprofloxacin, gatifloxacin, gemifloxacin, moxifloxacin, tosufloxacin, pazufloksatsina, rufloksatsina, fleroxacin, balofloksatsina, sparfloxacin, trovafloxacin, enoxacin, norfloxacin, klinafloksatsina, grepafloksatsina, sitafloxacin, temafloxacin, marbofloxacin, orbifloxacin, sarafloxacin, danofloxacin, difloxacin, enrofloxacin, garenoxacin, prulifloxacin, olamufloxacin, DX-619, TG-873870 and DW. 39. Композиция по п.1 или 2, содержащая одно или больше из дорназы альфа, гипертонического препарата, маннита и хлорида натрия.39. The composition according to claim 1 or 2, containing one or more of dornase alpha, hypertonic drug, mannitol and sodium chloride. 40. Композиция по п.1 или 2, где раствор содержит левофлоксацин и катионы магния, обладает концентрацией большей, чем приблизительно 50 мг/мл, обладает осмоляльностью от приблизительно 350 мосмоль/кг до приблизительно 750 мосмоль/кг и обладает рН от приблизительно 5,5 до приблизительно 6,5.40. The composition according to claim 1 or 2, where the solution contains levofloxacin and magnesium cations, has a concentration of greater than about 50 mg / ml, has an osmolality of from about 350 mosmol / kg to about 750 mosmol / kg and has a pH of from about 5, 5 to about 6.5. 41. Композиция по п.2, обладающая массовым средним аэродинамическим диаметром от приблизительно 2 мкм до приблизительно 5 мкм с геометрическим стандартным отклонением, меньшим или равным приблизительно 2,5 мкм.41. The composition according to claim 2, having a mass average aerodynamic diameter of from about 2 microns to about 5 microns with a geometric standard deviation of less than or equal to about 2.5 microns. 42. Композиция по п.2, обладающая массовым средним аэродинамическим диаметром от приблизительно 2,8 мкм до приблизительно 4,3 мкм с геометрическим стандартным отклонением, меньшим или равным приблизительно 2 мкм.42. The composition according to claim 2, having a mass average aerodynamic diameter of from about 2.8 microns to about 4.3 microns with a geometric standard deviation of less than or equal to about 2 microns. 43. Композиция по п.2, обладающая массовым средним аэродинамическим диаметром от приблизительно 2,5 мкм до приблизительно 4,5 мкм с геометрическим стандартным отклонением, меньшим или равным приблизительно 1,8 мкм.43. The composition according to claim 2, having a mass average aerodynamic diameter of from about 2.5 microns to about 4.5 microns with a geometric standard deviation of less than or equal to about 1.8 microns. 44. Стерильный одноразовый контейнер, содержащий композицию по п.1.44. A sterile disposable container containing the composition according to claim 1. 45. Контейнер по п.44, содержащий от приблизительно 1 мл до приблизительно 5 мл раствора.45. The container according to item 44, containing from about 1 ml to about 5 ml of solution. 46. Контейнер по п.44, содержащий от приблизительно 20 мг до приблизительно 400 мг левофлоксацина.46. The container according to item 44, containing from about 20 mg to about 400 mg of levofloxacin. 47. Контейнер по п.44, содержащий от приблизительно 28 мг до приблизительно 280 мг левофлоксацина.47. The container according to item 44, containing from about 28 mg to about 280 mg of levofloxacin. 48. Контейнер по п.44, содержащий по меньшей мере приблизительно 100 мг левофлоксацина.48. The container according to item 44, containing at least about 100 mg of levofloxacin. 49. Контейнер по п.44, содержащий по меньшей мере приблизительно 400 мг левофлоксацина.49. The container according to item 44, containing at least approximately 400 mg of levofloxacin. 50. Набор, включающий: контейнер по любому из пп.44-49 и распылитель, приспособленный для превращения в аэрозоль раствора для доставки в легкое посредством пероральной ингаляции.50. A kit comprising: a container according to any one of claims 44-49 and a nebulizer adapted to be aerosolized for delivery to the lung by oral inhalation. 51. Набор по п.50, где распылитель действует по принципу ультразвуковой пульверизации.51. The kit according to item 50, where the atomizer operates on the principle of ultrasonic atomization. 52. Набор по п.50, где распылитель действует по принципу гидравлической пульверизации.52. The kit according to item 50, where the spray operates on the principle of hydraulic atomization. 53. Набор по п.50, где распылитель действует по принципу вибрирующих ячеек.53. The kit according to item 50, where the atomizer operates on the principle of vibrating cells. 54. Набор по п.50, содержащий второй контейнер, который содержит другое противомикробное средство.54. The kit according to item 50, containing the second container, which contains another antimicrobial agent. 55. Набор по п.54, где другое противомикробное средство представляет собой аминогликозид.55. The kit according to item 54, where another antimicrobial agent is an aminoglycoside. 56. Набор по п.55, где аминогликозид представляет собой тобрамицин.56. The kit of claim 55, wherein the aminoglycoside is tobramycin. 57. Набор по п.54, где другое противомикробное средство представляет собой полимиксин.57. The kit of claim 54, wherein the other antimicrobial agent is polymyxin. 58. Набор по п.57, где полимиксин представляет собой колистин.58. The kit of claim 57, wherein the polymyxin is colistin. 59. Набор по п.54, где другое противомикробное средство представляет собой монобактам.59. The kit of claim 54, wherein the other antimicrobial agent is monobactam. 60. Набор по п.59, где монобактам представляет собой азтреонам.60. The kit according to § 59, where monobactam is aztreonam. 61. Набор по п.54, где другое противомикробное средство представляет собой макролид или кетолид.61. The kit of claim 54, wherein the other antimicrobial agent is macrolide or ketolide. 62. Набор по п.54, где другое противомикробное средство представляет собой гликопептиды.62. The kit of claim 54, wherein the other antimicrobial agent is glycopeptides. 63. Набор по п.62, где гликопептид представляет собой ванкомицин.63. The kit of claim 62, wherein the glycopeptide is vancomycin. 64. Набор по п.54, где другое противомикробное средство представляет собой фторхинолон.64. The kit of claim 54, wherein the other antimicrobial agent is fluoroquinolone. 65. Набор по п.64, где фторхинолон выбирают из группы, состоящей из ломефлоксацина, пефлоксацина, ципрофлоксацина, гатифлоксацина, гемифлоксацина, моксифлоксацина, тосуфлоксацина, пазуфлоксацина, руфлоксацина, флероксацина, балофлоксацина, спарфлоксацина, тровафлоксацина, эноксацина, норфлоксацина, клинафлоксацина, грепафлоксацина, ситафлоксацина, темафлоксацина, марбофлоксацина, орбифлоксацина, сарафлоксацина, данофлоксацина, дифлоксацина, энрофлоксацина, гареноксацина, прулифлоксацина, оламуфлоксацина, DX-619, TG-873870 и DW-276.65. The kit of claim 64, wherein fluoroquinolone is selected from the group consisting of lomefloxacin, pefloxacin, ciprofloxacin, gatifloxacin, gemifloxacin, moxifloxacin, tosufloxacin, pazufloksatsina, rufloksatsina, fleroxacin, balofloksatsina, sparfloxacin, trovafloxacin, enoxacin, norfloxacin, klinafloksatsina, grepafloksatsina, sitafloxacin, temafloxacin, marbofloxacin, orbifloxacin, sarafloxacin, danofloxacin, difloxacin, enrofloxacin, garenoxacin, prulifloxacin, olamufloxacin, DX-619, TG-873870 and DW. 66. Набор по п.50, содержащий одно или больше из дорназы альфа, гипертонического препарата, маннита и хлорида натрия.66. The kit of claim 50, comprising one or more of dornase alpha, a hypertonic drug, mannitol, and sodium chloride. 67. Система, содержащая:
резервуар, содержащий водный раствор левофлоксацина или офлоксацина и двухвалентный или трехвалентный катион, причем раствор подходит для ингаляции в легкое; и
распылитель, приспособленный для превращения в аэрозоль раствора для доставки в легкое посредством пероральной ингаляции.
67. A system comprising:
a reservoir containing an aqueous solution of levofloxacin or ofloxacin and a divalent or trivalent cation, the solution being suitable for inhalation into the lung; and
a nebulizer adapted for aerosolization of a solution for delivery to the lung by oral inhalation.
68. Система по п.67, где распылитель действует по принципу ультразвуковой пульверизации.68. The system of claim 67, wherein the atomizer operates on the principle of ultrasonic atomization. 69. Система по п.67, где распылитель действует по принципу гидравлической пульверизации.69. The system of claim 67, wherein the atomizer operates on the principle of hydraulic atomization. 70. Система по п.67, где распылитель действует по принципу вибрирующих ячеек.70. The system of claim 67, wherein the atomizer operates on the principle of vibrating cells. 71. Система по п.70, где распылитель, действующий по принципу вибрирующих ячеек, представляет собой распылитель РАМ E-FLOW®.71. The system of claim 70, wherein the atomizer operating on the principle of vibrating cells is a RAM E-FLOW® atomizer. 72. Система по п.67, обладающая массовым средним аэродинамическим диаметром от приблизительно 2 мкм до приблизительно 5 мкм с геометрическим стандартным отклонением, меньшим или равным приблизительно 2,5 мкм.72. The system of claim 67, having a mass average aerodynamic diameter of from about 2 microns to about 5 microns with a geometric standard deviation of less than or equal to about 2.5 microns. 73. Система по п.67, обладающая массовым средним аэродинамическим диаметром от приблизительно 2,8 мкм до приблизительно 4,3 мкм с геометрическим стандартным отклонением, меньшим или равным приблизительно 2 мкм.73. The system of claim 67, having a mass average aerodynamic diameter of from about 2.8 microns to about 4.3 microns with a geometric standard deviation of less than or equal to about 2 microns. 74. Система по п.67, обладающая массовым средним аэродинамическим диаметром от приблизительно 2,5 мкм до приблизительно 4,5 мкм с геометрическим стандартным отклонением, меньшим или равным приблизительно 1,8 мкм.74. The system of claim 67, having a mass average aerodynamic diameter of from about 2.5 microns to about 4.5 microns with a geometric standard deviation of less than or equal to about 1.8 microns. 75. Система по п.67, где раствор содержит левофлоксацин в концентрации от приблизительно 100 ммоль до приблизительно 625 ммоль и концентрация хлорида магния составляет от приблизительно 125 ммоль до приблизительно 250 ммоль, обладает рН от приблизительно 5,5 до приблизительно 6,5 и осмоляльностью от приблизительно 350 мосмоль/кг до приблизительно 750 мосмоль/кг.75. The system of claim 67, wherein the solution contains levofloxacin at a concentration of from about 100 mmol to about 625 mmol and a concentration of magnesium chloride is from about 125 mmol to about 250 mmol, has a pH of from about 5.5 to about 6.5, and an osmolality from about 350 mosmol / kg to about 750 mosmol / kg. 76. Способ лечения легочной инфекции, хронического обструктивного заболевания легких или кистозного фиброза, включающий введение композиции по п.2 пациенту, нуждающемуся в этом.76. A method for the treatment of pulmonary infection, chronic obstructive pulmonary disease, or cystic fibrosis, comprising administering the composition of claim 2 to a patient in need thereof. 77. Способ по п.76, где легочная инфекция вызвана одной или большим количеством следующих бактерий: Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas acidovorans, Pseudomonas alcaligenes, Pseudomonas putida, Stenotrophomonas maltophilia, Aeromonas hydrophilia, Escherichia coli, Citrobacter freundii, Salmonella typhimurium, Salmonella typhi, Salmonella paratyphi, Salmonella enteritidis, Shigella dysenteriae, Shigella flexneri, Shigella sonnei, Enterobacter cloacae, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Serratia marcescens, Morganella morganii, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Providencia alcalifaciens, Providencia rettgeri, Providencia stuartii, Acinetobacter calcoaceticus, Acinetobacter haemolyticus, Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis, Yersinia intermedia, Bordetella pertussis, Bordetella parapertussis, Bordetella bronchiseptica, Haemophilus influenzae, Haemophilus parainfluenzae, Haemophilus haemolyticus, Haemophilus parahaemolyticus, Haemophilus ducreyi, Pasteurella multocida, Pasteurella haemolytica, Helicobacter pylori, Campylobacter fetus, Campylobacter jejuni, Campylobacter coli, Borrelia burgdorferi, Vibrio cholera, Vibrio parahaemolyticus, Legionella pneumophila, Listeria monocytogenes, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Burkholderia cepacia, Francisella tularensis, Kingella и Moraxella.77. The method according to claim 76, wherein the pulmonary infection is caused by one or more of the following bacteria: Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas acidovorans, Pseudomonas alcaligenes, Pseudomonas putida, Stenotrophomonas maltophilia, Aeromonas hydrophilium coli salii, Colomilla salmonidae, Escherichia coli salmonidae, typhi, Salmonella paratyphi, Salmonella enteritidis, Shigella dysenteriae, Shigella flexneri, Shigella sonnei, Enterobacter cloacae, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Serratia marcescens, Morganella morgani maleniens Proteus Princi Proteus Acinetobacter calcoaceticus, Acinetobacter haemolyticus, Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis, Yersinia intermedia, Bordetella pertussis, Bordetella parapertussis, Bordetella bronchiseptica, H aemophilus influenzae, Haemophilus parainfluenzae, Haemophilus haemolyticus, Haemophilus parahaemolyticus, Haemophilus ducreyi, Pasteurella multocida, Pasteurella haemolytica, Helicobacter pylori, Campylobacter fetus, Campylobacter jejuni, Campylobacter coli, Borrelia burgdorferi, Vibrio cholera, Vibrio parahaemolyticus, Legionella pneumophila, Listeria monocytogenes, Neisseria gonorrhoeae , Neisseria meningitidis, Burkholderia cepacia, Francisella tularensis, Kingella and Moraxella. 78. Способ по п.76, где легочная инфекция вызвана одной или большим количеством следующих бактерий: Pseudomonas aeruginosa, Stenotrophomonas maltophilia, Haemophilus influenzae, Burkholderia cepacia и Moraxella.78. The method of claim 76, wherein the pulmonary infection is caused by one or more of the following bacteria: Pseudomonas aeruginosa, Stenotrophomonas maltophilia, Haemophilus influenzae, Burkholderia cepacia, and Moraxella. 79. Способ по п.76, где легочная инфекция вызвана бактерией Burkholderia.79. The method according to p, where the pulmonary infection is caused by the bacterium Burkholderia. 80. Способ по п.76, где легочная инфекция представляет собой пневмонию.80. The method according to p, where the pulmonary infection is pneumonia. 81. Способ по п.76, где легочная инфекция вызвана грамотрицательными анаэробными бактериями.81. The method according to p, where the pulmonary infection is caused by gram-negative anaerobic bacteria. 82. Способ по п.76, где легочная инфекция вызвана одной или большим количеством бактерий, выбранных из группы, состоящей из Bacteroides fragilis, Bacteroides distasonis, гомологичной группой Bacteroides 3452A, Bacteroides vulgatus, Bacteroides ovalus, Bacteroides thetaiotaomicron, Bacteroides uniformis, Bacteroides eggerthii, и Bacteroides splanchnicus.82. The method of claim 76, wherein the pulmonary infection is caused by one or more bacteria selected from the group consisting of Bacteroides fragilis, Bacteroides distasonis, homologous group Bacteroides 3452A, Bacteroides vulgatus, Bacteroides ovalus, Bacteroides thetaiotaomicron, Bacteroides uniformis, Biieroides egg and Bacteroides splanchnicus. 83. Способ по п.76, где легочная инфекция вызвана грамположительными бактериями.83. The method according to p, where the pulmonary infection is caused by gram-positive bacteria. 84. Способ по п.76, где легочная инфекция вызвана одной или большим количеством бактерий, выбранных из группы, состоящей из Corynebactermm diphtheriae, Corynebacterium ulcerans, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae, Streptococcus pyogenes, Streptococcus milleri; Streptococcus (группа G); Streptococcus (группа C/F); Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus saprophyticus, Staphylococcus intermedius, Staphylococcus hyicus subsp.hyicus, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus hominis, и Staphylococcus saccharolyticus.84. The method of claim 76, wherein the pulmonary infection is caused by one or more bacteria selected from the group consisting of Corynebactermm diphtheriae, Corynebacterium ulcerans, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae, Streptococcus pyogenes, Streptococcus milleri; Streptococcus (Group G); Streptococcus (group C / F); Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus saprophyticus, Staphylococcus intermedius, Staphylococcus hyicus subsp.hyicus, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcusphomichis. 85. Способ по п.76, где легочная инфекция вызвана грамположительными анаэробными бактериями.85. The method according to p, where the pulmonary infection is caused by gram-positive anaerobic bacteria. 86. Способ по п.76, где легочная инфекция вызвана одной или большим количеством бактерий, выбранных из группы, состоящей из Clostridium difficile, Clostridium perfringens, Clostridium tetini, и Clostridium botulinum.86. The method of claim 76, wherein the pulmonary infection is caused by one or more bacteria selected from the group consisting of Clostridium difficile, Clostridium perfringens, Clostridium tetini, and Clostridium botulinum. 87. Способ по п.76, где легочная инфекция вызвана кислотоустойчивыми бактериями.87. The method according to p, where the pulmonary infection is caused by acid-resistant bacteria. 88. Способ по п.76, где легочная инфекция вызвана бактерией Mycobacterium.88. The method of claim 76, wherein the pulmonary infection is caused by a Mycobacterium bacterium. 89. Способ по п.76, где легочная инфекция вызвана одной или большим количеством бактерий, выбранных из группы, состоящей из Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium avium, Mycobacterium intracellulare, и Mycobacterium leprae.89. The method of claim 76, wherein the pulmonary infection is caused by one or more bacteria selected from the group consisting of Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium avium, Mycobacterium intracellulare, and Mycobacterium leprae. 90. Способ по п.76, где легочная инфекция вызвана атипичными бактериями.90. The method according to p, where the pulmonary infection is caused by atypical bacteria. 91. Способ по п.76, где легочная инфекция вызвана одной или большим количеством бактерий, выбранных из группы, состоящей из Chlamydia pneumoniae и Mycoplasma pneumoniae.91. The method of claim 76, wherein the pulmonary infection is caused by one or more bacteria selected from the group consisting of Chlamydia pneumoniae and Mycoplasma pneumoniae. 92. Способ по п.76, где раствор содержит левофлоксацин и катионы магния, обладает концентрацией большей, чем приблизительно 50 мг/мл, обладает осмоляльностью от примерно 350 мосмоль/кг до приблизительно 750 мосмоль/кг и обладает рН от приблизительно 5,5 до приблизительно 6,5.92. The method according to p, where the solution contains levofloxacin and magnesium cations, has a concentration of greater than about 50 mg / ml, has an osmolality of from about 350 mosmol / kg to about 750 mosmol / kg and has a pH of from about 5.5 to approximately 6.5. 93. Способ по любому из пп.76-91, где двухвалентный или трехвалентный катион выбирают из одного или большего количества магния, кальция, алюминия, цинка и железа.93. The method according to any one of claims 76-91, wherein the divalent or trivalent cation is selected from one or more magnesium, calcium, aluminum, zinc and iron. 94. Способ по п.76, где аэрозоль обладает массовым средним аэродинамическим диаметром от приблизительно 2 мкм до приблизительно 5 мкм с геометрическим стандартным отклонением, меньшим или равным приблизительно 2,5 мкм.94. The method according to p, where the aerosol has a mass average aerodynamic diameter of from about 2 microns to about 5 microns with a geometric standard deviation of less than or equal to about 2.5 microns. 95. Способ по п.76, где аэрозоль обладает массовым средним аэродинамическим диаметром от приблизительно 2,5 мкм до приблизительно 4,5 мкм с геометрическим стандартным отклонением, меньшим или равным приблизительно 1,8 мкм.95. The method according to p, where the aerosol has a mass average aerodynamic diameter of from about 2.5 microns to about 4.5 microns with a geometric standard deviation less than or equal to about 1.8 microns. 96. Способ по п.76, где аэрозоль обладает массовым средним аэродинамическим диаметром от приблизительно 2,8 мкм до приблизительно 4,3 мкм с геометрическим стандартным отклонением, меньшим или равным приблизительно 2 мкм.96. The method according to p, where the aerosol has a mass average aerodynamic diameter of from about 2.8 microns to about 4.3 microns with a geometric standard deviation of less than or equal to about 2 microns. 97. Способ по п.76, где аэрозоль образуется за счет распылителя, действующего по принципу вибрирующих ячеек.97. The method according to p, where the aerosol is formed due to the atomizer, acting on the principle of vibrating cells. 98. Способ по п.97, где распылитель, действующий по принципу вибрирующих ячеек, представляет собой распылитель PARI E-FLOW®.98. The method according to p. 97, where the atomizer, operating on the principle of vibrating cells, is a PARI E-FLOW® atomizer. 99. Способ по п.97, где аэрозоль обладает массовым средним аэродинамическим диаметром от приблизительно 2 мкм до приблизительно 5 мкм с геометрическим стандартным отклонением, меньшим или равным приблизительно 2,5 мкм.99. The method according to p, where the aerosol has a mass average aerodynamic diameter of from about 2 microns to about 5 microns with a geometric standard deviation less than or equal to about 2.5 microns. 100. Способ по п.97, где аэрозоль обладает массовым средним аэродинамическим диаметром от приблизительно 2,8 мкм до приблизительно 4,3 мкм с геометрическим стандартным отклонением, меньшим или равным приблизительно 2 мкм.100. The method according to p, where the aerosol has a mass average aerodynamic diameter of from about 2.8 microns to about 4.3 microns with a geometric standard deviation of less than or equal to about 2 microns. 101. Способ по п.97, где аэрозоль обладает массовым средним аэродинамическим диаметром от приблизительно 2,5 мкм до приблизительно 4,5 мкм с геометрическим стандартным отклонением, меньшим или равным приблизительно 1,8 мкм.101. The method according to p, where the aerosol has a mass average aerodynamic diameter of from about 2.5 microns to about 4.5 microns with a geometric standard deviation of less than or equal to about 1.8 microns. 102. Способ по п.97, в котором распылитель сконструирован таким образом, чтобы доставлять по меньшей мере приблизительно 20 мг левофлоксацина или офлоксацина в легкое.102. The method of claim 97, wherein the nebulizer is designed to deliver at least about 20 mg of levofloxacin or ofloxacin to the lung. 103. Способ по п.97, в котором распылитель сконструирован таким образом, чтобы доставлять по меньшей мере приблизительно 100 мг левофлоксацина или офлоксацина в легкое.103. The method of claim 97, wherein the nebulizer is designed to deliver at least about 100 mg of levofloxacin or ofloxacin to the lung. 104. Способ по п.97, в котором распылитель сконструирован таким образом, чтобы доставлять по меньшей мере приблизительно 125 мг левофлоксацина или офлоксацина в легкое.104. The method of claim 97, wherein the nebulizer is designed to deliver at least about 125 mg of levofloxacin or ofloxacin to the lung. 105. Способ по п.97, в котором распылитель сконструирован таким образом, чтобы доставлять по меньшей мере приблизительно 150 мг левофлоксацина или офлоксацина в легкое.105. The method of claim 97, wherein the nebulizer is designed to deliver at least about 150 mg of levofloxacin or ofloxacin to the lung. 106. Способ по п.97, в котором распылитель сконструирован таким образом, чтобы доставлять аэрозоль в легкое в течение менее чем приблизительно 10 мин.106. The method of claim 97, wherein the nebulizer is designed to deliver aerosol to the lung for less than about 10 minutes. 107. Способ по п.97, в котором распылитель сконструирован таким образом, чтобы доставлять аэрозоль в легкое в течение менее чем приблизительно 5 мин.107. The method of claim 97, wherein the nebulizer is designed to deliver aerosol to the lung for less than about 5 minutes. 108. Способ по п.97, в котором распылитель сконструирован таким образом, чтобы доставлять аэрозоль в легкое в течение менее чем приблизительно 3 мин.108. The method of claim 97, wherein the nebulizer is designed to deliver aerosol to the lung for less than about 3 minutes. 109. Способ по п.97, в котором распылитель сконструирован таким образом, чтобы доставлять аэрозоль в легкое в течение менее чем приблизительно 2 мин.109. The method of claim 97, wherein the nebulizer is designed to deliver aerosol to the lung for less than about 2 minutes. 110. Способ по п.76, в котором аэрозоль предназначен для попеременного введения со вторым ингалируемым противомикробным средством.110. The method according to p, in which the aerosol is intended for alternate administration with a second inhaled antimicrobial agent. 111. Способ по п.110, в котором второе ингалируемое противомикробное средство представляет собой аминогликозид.111. The method according to p, in which the second inhaled antimicrobial agent is an aminoglycoside. 112. Способ по п.111, в котором аминогликозид представляет собой тобрамицин.112. The method according to p. 111, in which the aminoglycoside is tobramycin. 113. Способ по п.110, в котором другое противомикробное средство представляет собой полимиксин.113. The method according to p, in which another antimicrobial agent is a polymyxin. 114. Способ по п.113, в котором полимиксин представляет собой колистин.114. The method according to p, in which the polymyxin is a colistin. 115. Способ по п.110, где другое противомикробное средство представляет собой монобактам.115. The method according to p, where another antimicrobial agent is a monobactam. 116. Способ по п.115, где монобактам представляет собой азтреонам.116. The method according to p. 115, where monobactam is aztreonam. 117. Способ маскировки вкуса фторхинолона, представляющий собой сочетание фторхинолона с двухвалентным катионом.117. A method of masking the taste of fluoroquinolone, which is a combination of fluoroquinolone with a divalent cation. 118. Способ по п.117, где двухвалентный катион выбирают из одного или большего количества из магния, кальция, цинка и железа.118. The method according to p. 117, where the divalent cation is selected from one or more of magnesium, calcium, zinc and iron. 119. Способ по п.117, где фторхинолон представляет собой левофлоксацин или офлоксацин.119. The method of claim 117, wherein the fluoroquinolone is levofloxacin or ofloxacin. 120. Способ по п.117, где фторхинолон выбирают из группы, состоящей из ципрофлоксацина, гатифлоксацина, гемифлоксацина, норфлоксацина, моксифлоксацина, марбофлоксацина, орбифлоксацина, спарфлоксацина, тосуфлоксацина, тровафлоксацина, пефлоксацина, ломефлоксацина, клинафлоксацина, прулифлоксацина, сарафлоксацина, ситафлоксацина и пазуфлоксацина.120. A method according to p.117, where fluoroquinolone is selected from the group consisting of ciprofloxacin, gatifloxacin, gemifloxacin, norfloxacin, moxifloxacin, Marbofloxacin, Orbifloxacin, sparfloxacin, tosufloxacin, trovafloxacin, pefloxacin, lomefloxacin, klinafloksatsina, prulifloksatsina, sarafloksatsina, and sitafloxacin pazufloksatsina. 121. Способ по п.117, где фторхинолон и двухвалентный катион сочетают в одном растворе.121. The method of claim 117, wherein the fluoroquinolone and divalent cation are combined in one solution. 122. Способ по п.117, дополнительно включающий аэрозолизацию сочетания. 122. The method of claim 117, further comprising aerosolizing the combination.
RU2007146972/15A 2005-05-18 2006-05-18 Aerosol fluorochinolones and their applications RU2428986C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US68253005P 2005-05-18 2005-05-18
US60/682,530 2005-05-18
US69616005P 2005-07-01 2005-07-01
US60/696,160 2005-07-01
US60/773,300 2006-02-13

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011118619/04A Division RU2603638C2 (en) 2005-05-18 2011-05-10 Aerosolized fluoroquinolones and uses thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007146972A RU2007146972A (en) 2009-06-27
RU2428986C2 true RU2428986C2 (en) 2011-09-20

Family

ID=41026539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007146972/15A RU2428986C2 (en) 2005-05-18 2006-05-18 Aerosol fluorochinolones and their applications

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2428986C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605313C2 (en) * 2013-04-30 2016-12-20 Закрытое Акционерное Общество "Вертекс" Nasal antimicrobial agent

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
James H.Williams, Jr. Fluoroquinolones for respiratory infections: too valuable to overuse, Chest, 2001. v.120, p.p.1771-1775, table 1. Регист лекарственных средств России. Энциклопедия лекарств. - М.: РЛС-2001, с.657-658. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605313C2 (en) * 2013-04-30 2016-12-20 Закрытое Акционерное Общество "Вертекс" Nasal antimicrobial agent

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007146972A (en) 2009-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10987357B2 (en) Aerosolized fluoroquinolones and uses thereof
RU2603638C2 (en) Aerosolized fluoroquinolones and uses thereof
US7838532B2 (en) Aerosolized fluoroquinolones and uses thereof
AU2016213708B2 (en) Aerosol pirfenidone and pyridine analog compounds and uses thereof
AU2013203605B2 (en) Aerosolized fluoroquinolones and uses thereof
RU2428986C2 (en) Aerosol fluorochinolones and their applications
US20220047604A1 (en) Aerosolized fluoroquinolones and uses thereof
NZ719737B2 (en) Aerosol pirfenidone and pyridone analog compounds and uses thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20160808