Лиофилизированные липосомы
Изобретения относятся к химико-фармацевтической промышленности и представляют собой лиофилизированную липосомальную композицию в гелевой фазе для доставки терапевтического и/или диагностического агента, а также способ приготовления данной композиции. Композиция содержит внешний криопротектор, по отношению к указанным липосомам, и внутренний, концентрация которого меньше чем 125 мМ, и демонстрирует превосходные профили удерживания лекарственного средства и сохраняет распределение размеров после лиофилизации и воспроизведения. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил., 6 табл., 3 пр.
Родственные заявки
По настоящей заявке испрашивается приоритет заявки на патент США № 61/550047, зарегистрированной 21 октября 2011 года, содержание которой включено в настоящее описание в качестве ссылки в полном объеме.
Область техники
Изобретение относится к композиции и способам производства лиофилизированных липосом, которые содержат по меньшей мере два терапевтических или диагностических агента, которые могут храниться в течение пролонгированных промежутков времени. В одном аспекте изобретение относится к липосомам с низким содержанием холестерина, по желанию во внешней среде содержится криопротектор, имеющий устойчивость к замораживанию/таянию и дегидратационному разрушению липосом, таким образом сохраняя их размер и целостность.
Уровень техники, предшествующий изобретению
Липосомы представляют собой замкнутые везикулы, имеющие по меньшей мере один липидный бислой, окружающий водное ядро. Внутрилипосомальное пространство и липидный слой(и) могут удерживать большое разнообразие веществ, включая лекарственные средства, косметические средства, диагностические реагенты, генетический материал и биоактивные соединения. Так как нетоксичные липиды служат в качестве основы для липосом, они в основном проявляют низкую токсичность. Низкая токсичность вместе со способностью липосом повышать продолжительность циркуляции в плазме агентов делает липосомы пригодными в качестве носителей, особенно для доставки фармацевтически активных агентов. Во многих случаях доставляемые липосомой лекарственные средства приводят к превосходной клинической эффективности вместе с уменьшенной токсичностью.
Практическое применение липосомальных препаратов в качестве носителей для доставки лекарственного средства ограничено химической и физической стабильностью препарата. Для промышленного выпуска требуется стабильность в течение длительного промежутка времени как на химическом, так и на физическом уровне. Применение замороженных или высушенных замораживанием (лиофилизированных) препаратов для избежания разрушения лабильного лекарственного средства и/или липидных компонентов обеспечивает некоторое улучшение стабильности. Однако, во время процесса лиофилизирования, образование кристаллов льда может привести к механическому разрыву, агрегированию липосом и слиянию (приводя к увеличенному размеру липосом). Более того, когда липосомы, содержащие лекарственное средство, лиофилизируют и затем воспроизводят при комнатной температуре, часто происходят изменения в структуре их бислоя(ев), что приводит к ускоренной утечке лекарственного средства.
Предшествующие попытки приготовления лиофилизированных липосомальных композиций были основаны на стандартных липосомах, которые, как правило, находятся в жидкой фазе при температуре тела, перемещение липидов является текучим и неконтролируемым. Такие общепринятые липосомы делятся на две категории. Первые сохраняются в жидком состоянии из-за того, что они содержат липиды, где температура перехода из геля в жидкий кристалл (Tc) ниже температуры тела (т.е. они будут в жидкой фазе при температуре тела). Эти липосомы регулярно применяются в данной области, однако оборотной стороной текучести является то, что они обладают плохим удерживанием лекарственного средства для многих инкапсулированных агентов.
Второй тип общепринятых липосом никогда не подвергается превращению из жидкости в гель, так как они содержат высокие количества придающих жесткость мембране агентов, таких как холестерин (например, 30-45% мол.). Холестерин действует для увеличения толщины бислоя и текучести, при этом понижая проницаемость мембраны, белковые взаимодействия и липопротеиновую дестабилизацию липосомы. Такие высокие количества холестерина наиболее часто применяются в липосомальных исследованиях и ранее рассматривались как необходимые для достаточной стабильности в сыворотке и удерживания лекарственного средства in vivo, хотя не все лекарственные средства могут быть в достаточной степени удерживаемыми. Некоторые лекарственные средства проявляют лучшее лекарственное удерживание как в in vitro, так и в in vivo липосомах, по существу не содержащих холестерин. См., например, Dos Santos, et al., Biochim. Biophs. Acta, (2002) 1561:188-201.
С другой стороны, липосомы в гелевой фазе являются более стабильными и проявляют улучшенное лекарственное удерживание. Изобретение использует преимущество липосом, которые находятся в гелевой фазе при температуре тела (т.е. температура тела ниже Tc липосом). Липосомы в гелевой фазе могут быть приготовлены из ряда липидов; однако для липосом, приготовленных с более насыщенной ацильной боковой цепью фосфатидильных липидов, таких как гидрогенизированный соевый PC, дипальмитоил фосфатидилхолин (DPPC) или дистеароил фосфатидилхолин (DSPC), требуется не менее чем 30% холестерина для того, чтобы получить гелевые фазы при температуре тела. Примером общепринятых липосом, которые не находятся в гелевых фазах при температуре тела, являются приготовленные из яичного фосфатидилхолина (EPC), которые являются допускающими значительную утечку.
В предшествующих попытках приготовления лиофилизированных липосомальных композиций с применением общепринятых липосом были задействованы или пустые липосомы, или липосомы, содержащие только единственный агент. В них может быть применен криопротектор, как правило, сахарид, как внутри, так и снаружи липосом, или большой осмотический градиент через липосомальную мембрану.
Например, криопротекторы применяли для защиты от разрушения замораживанием/таянием 'жидких' липосом EPC, инкапсулирующих единственный агент, когда он представлен в достаточных количествах как внутри, так и снаружи липосом, идеально, когда эти количества равны. См., например, патенты США №№ 5077056 и 4883665. Наличие 1-10% криопротектора во внутренней липосомальной среде сохраняет состав лиофилизированных EPC липосом, инкапсулирующих доксорубицин, где внутренняя осмотическая концентрация предпочтительно близка к физиологической осмотической концентрации. См., например, патент США № 4927571. Нарушение включения криопротектора во внутреннем пространстве липосомы, как было продемонстрировано, приводит к потере целостности липосомы при воспроизведении, особенно с точки зрения удержания инкапсулированного агента. Как описано, "для предотвращения утечки требуется присутствие сахара как внутри, так и снаружи липосомы" (Lowery, M. (June 2002) Drug Development and Delivery, Vol. 2, № 4).
В одном случае, о защите от агрегирования и слияния везикул, а также от потери удерживаемого лекарственного средства сообщалось также для липосом гидрогенизированный соевый PC:холестерин:DSPE-mPEG (молярное соотношение 51:44:5), где липосомный препарат содержит 44% мол. холестерина, а также криопротектор и высокую концентрацию соли во внешней среде. Наличие 44% холестерина означает, что липосомы будут в жидкой фазе при или ниже температуры тела. Более того, защитный эффект реализуется, только если существует большой осмотический градиент через мембрану, такой, что осмотическая концентрация снаружи липосомы значительно выше, чем внутренняя осмотическая концентрация. См., например, WO 01/05372.
Связанные с мембраной криопротекторы также дополнительно улучшают устойчивость к замораживанию и лиофилизированию этих липосом в негелевой фазе. В частности, сообщается, что сахара, трансплантированные на поверхности липосомальных мембран EPC или EPC:холестерин (молярное соотношение 1:1) посредством олиго(этиленоксид) линкеров, состоящих из от одного до трех повторяющихся блоков, являются криозащитными для липосом, содержащих флуоресцентную пробу. См., например, Bendas, et al., Eur. J. Pharm. Sci. (1996) 4:211-222; Goodrich, et al., Biochem. (1991) 30:5313-5318; патент США № 4915951. Baldeschwieler, et al., сообщают, что в отсутствие терминальной сахарной группы липосомы, приготовленные с олигоэтиленоксидным линкером, сами по себе были не способны предоставлять защиту от слияния после замораживания. Патент США № 4915951.
Трегалоза во внешней среде липосомного состава PC, инкапсулирующего единственный агент, обеспечивает устойчивость к липосомальному агрегированию и слиянию. Патент США № 6319517. Для других способов производства малых липосом, стабилизированных от агрегирования, требуется образование пустых липосом PC:холестерин (молярное соотношение 1:1), к которым добавлен раствор сахара и единственный реагент, и которые затем высушены. Во время процесса высушивания внутри липосомы удерживается процентное содержание реагента. Эти липосомы, как сообщается, являются более стабильными при хранении, чем в отсутствие сахара. См., например, WО 99/65465.
Как указано ранее, большинство предшествующих технологий лиофилизации были направлены на лиофилизацию или пустых липосом, или липосом, инкапсулирующих единственный агент. Лиофилизация с сохранением целостности, когда два или более агента являются инкапсулированными, является более сложной, особенно если реагенты отличаются по их характеристикам растворимости. Инкапсулирование двух или более агентов часто выгодно, так как многие опасные для жизни заболевания, такие как рак, вызываются множеством молекулярных механизмов, и из-за их сложности лечение единственным агентом имело ограниченный успех. Следовательно, почти во всех способах лечения рака задействованы комбинации более чем одного терапевтического агента. Это также верно для лечения других состояний, включая инфекции и хронические заболевания.
В публикации согласно PCT WО03/041681, включенной в данный документ посредством ссылки, сообщается, что липосомы в гелевой фазе с температурами превращения 38°C или более могут быть приготовлены с использованием насыщенных фосфатидильных липидов, таких как DPPC и DSPC, и уменьшенных количеств (0-20%) холестерина, если по меньшей мере 1% мол. фосфоинозитола (PI) или фосфатидилглицерина (PG) включен в композиции. Было продемонстрировано, что эти липосомы при содержании комбинации инкапсулированных иринотекана и флоксуридина (FUDR) являлись стабильными при замораживании при -20°C. Простое замораживание в основном является менее жестким и менее деструктивным для целостности липосомы, чем лиофилизация.
Применение липосом в качестве носителей для доставки этих комбинаций является выгодным, особенно, если липосомы включают и способны к сохранению соотношения агентов, которые являются неантагонистическими. Этот общий подход подробно описан в патенте США 7850990, включенном в данный документ посредством ссылки. В этом патенте описывается, как определить неантагонистические или синергические соотношения различных терапевтических агентов, включая антинеопластичные противоопухолевые агенты, которые сохраняют неантагонизм или синергизм при широком диапазоне концентраций. В этом патенте описывается, что является существенным для доставки лекарственных средств во вводимом соотношении и сохранения этого соотношения, позволяя носителям для доставки регулировать фармакокинетику. В этом патенте проиллюстрированы липосомы, которые содержат, при сохранении соотношений, неантагонистические или синергические соотношения двух или более терапевтических агентов, включая иринотекан и FUDR. Такие комбинации, инкапсулированные в липосомы, будут иметь преимущество при хранении в лиофилизированной форме, если при воспроизведении целостность липосом и концентрации агентов и их соотношения сохраняются. Особенно пригодна комбинация цитарабина и даунорубицина, инкапсулированная в липосомы, описанная в патенте США 8022279, также включенном в данный документ посредством ссылки.
Применение этих комбинаций в терапевтических протоколах с неожиданно хорошими результатами описано в публикации PCT WО 2007/050784 и публикации PCT WО 2008/101214. Дополнительные составы со способами доставки лекарственного средства с липосомальной инкапсуляцией описаны в WО 2009/097011 и WО 2009/070761, а также WО 2010/043050. Эти составы являются простым примером пригодных композиций, в которых два или более терапевтических агента содержатся в липосомах для доставки пациенту.
Как описано выше, в целом приготовление стабильных лиофилизированных композиций липосом, которые сохраняют их целостность при воспроизведении, являлось сложным и непредсказуемым. Получение таких стабильных липосомальных композиций для комбинации двух или более агентов является даже более затруднительным. Таким образом, успешность способа по изобретению в получении лиофилизированных липосом, где липосомы содержат два или более терапевтических или диагностических агента и где они сохраняют их целостность при воспроизведении, является исключительным достижением.
Раскрытие изобретения
Соответственно было сообщено, что криопротектор требуется как внутри, так и снаружи липосом для того, чтобы сохранять целостность липосомы при воспроизведении после лиофилизации, особенно для того, чтобы обеспечивать удерживание инкапсулированного агента. Авторы данного открытия идентифицировали стабильные липосомы, для которых не требуется какой-либо внутренний криопротектор для успешной лиофилизации липосом, инкапсулирующих не только один, но два или более активных агентов.
Изобретение относится к успешно лиофилизированным липосомальным препаратам в гелевой фазе, которые содержат более одного терапевтического и/или диагностического агента и не содержат внутренний криопротектор. Таким образом, в одном аспекте изобретение направлено на лиофилизированную липосомальную композицию, где указанные липосомы стабильно ассоциированы с по меньшей мере двумя терапевтическими и/или диагностическими агентами и где, когда указанная композиция воспроизведена, сохраняется средний диаметр липосом по сравнению с предлиофилизационным состоянием, и процентное содержание каждого из агентов, которые остаются инкапсулированными в липосомах, сохраняется на удовлетворяющем уровне. Целостность липосом, таким образом, измеряется как процентное содержание инкапсулированных агентов, удерживаемое после воспроизведения липосом. Дополнительным параметром, применяемым в качестве критерия для удовлетворяющей лиофилизации, является минимальное изменение распределения размеров. Особенно важным вариантом осуществления является тот, в котором агенты инкапсулированы внутри липосом в определенном соотношении, и где соотношение этих агентов сохраняется, когда лиофилизированные формы воспроизводятся.
Типичные условия для достижения этого результата содержат применение липосом в гелевой фазе с температурами превращения из геля в жидкий кристалл (Tc), которые по меньшей мере равны комнатной температуре и могут быть равны или выше температуры тела человека. Считается, что температура тела составляет приблизительно 37°C. Липосомы могут являться липосомами с низким содержанием холестерина, которые являются стабилизированными фосфатидилглицерином и/или фосфоинозитолом. Липосомы по существу не содержат внутренний криопротектор, но могут содержать внешний криопротектор на их поверхности и, таким образом, могут быть лиофилизированы при наличии среды, содержащей криопротектор. Подразумевается, что термин "по существу нет внутреннего криопротектора" включает липосомы, которые не содержат внутренний криопротектор, а также липосомы, которые содержат количество криопротектора, которое не влияет на процесс замораживания и/или лиофилизации указанных липосом (т.е. 125 мМ криопротектора или менее, которое является "неактивным" количеством). Следовательно, "по существу нет внутреннего криопротектора" определено как составляющее приблизительно 0-125 мМ криопротектора внутри липосом. Важно отметить, что предотвращение утечки лекарственного средства после процесса лиофилизирования является значительно более сложным, чем сохранение размера липосом. Как упомянуто выше, лекарственное удерживание после лиофилизации ранее достигалось посредством применения криопротектора как внутри, так и снаружи липосом.
Таким образом, в одном варианте осуществления липосомы имеют температуры превращения из геля в жидкий кристалл (Tc) мембраны больше, чем комнатная температура, или более 25°C или 37°C для того, чтобы по меньшей мере при комнатной температуре, например 25°C, липидная мембрана являлась достаточно гелеобразной для содействия удержанию лекарственных средств. Композиции предоставляют возможность удерживания инкапсулированных агентов и уменьшенного агрегирования и слияния при лиофилизации и воспроизведении, посредством этого предоставляя пригодные к употреблению композиции с продленным сроком хранения. Улучшенная защита от процесса лиофилизирования не зависит от осмотического потенциала. Эти липосомы сохраняют их распределение размеров и профили инкапсуляции лекарственного средства в течение длительных периодов времени при фармацевтически релевантных условиях.
Способы приготовления композиции лиофилизированных липосом, таким образом, могут содержать криопротектор, внешний по отношению к липосомам с выбранной концентрацией, где температура липосомальной мембраны перед замораживанием и лиофилизацией ниже ее температуры фазового перехода Tc. Предпочтительно, липосомы являются замороженными при температуре, которая ниже температуры стеклования (Tg) раствора, который содержит липосомы с инкапсулированным лекарственным средством, а также экстралипосомальную среду, которая содержит криопротектор.
Изобретение также в других аспектах направлено на способы приготовления лиофилизированных липосом, содержащих два или более терапевтических и/или диагностических агента в соответствии с вариантами осуществления, изложенными выше, способы воспроизведения указанных лиофилизированных композиций, способы введения воспроизведенных липосом пациентам и способы лечения пациентов, пораженных, подверженных заболеванию или с подозрением на поражение (например, рак).
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 демонстрирует профиль размеров частиц липосом CPX-1 перед замораживанием.
Фиг. 2 демонстрирует профиль размеров частиц воспроизведенных липосом CPX-1 непосредственно после замораживания, лиофилизирования и воспроизведения.
Фиг. 3 демонстрирует профиль размеров частиц воспроизведенных липосом CPX-1 после 1 месяца хранения.
Фиг. 4A-4C демонстрируют профили размеров частиц воспроизведенных липосом CPX-1 после 6 месяцев хранения.
Способы воплощения изобретения
Изобретение впервые обеспечивает лиофилизированные липосомальные композиции в гелевой фазе, которые содержат два или более терапевтических и/или диагностических агента, таких, что характеристики и свойства воспроизведенной лиофилизированной композиции по существу соответствуют характеристикам и свойствам композиции перед лиофилизацией. Эти характеристики могут содержать средний диаметр, распределение размеров и емкость липосом. Емкость липосом относится к удерживанию агентов; в некоторых вариантах осуществления соотношения агентов также сохраняются.
Хотя липосомы содержат терапевтические и/или диагностические агенты, в данной заявке термин "лекарственные средства" иногда применяется в качестве краткого обозначения этого.
Липосомы в гелевой фазе содержат один или более липидных бислоев, окружающих внутренний компартмент. Эти липосомы могут являться двухслойными или однослойными везикулами. Однослойные липосомы (также известные как однослойные везикулы или "ULV") окружают единственный внутренний водный компартмент и классифицируются как или малые однослойные везикулы (SUV), или крупные однослойные везикулы (LUV). LUV и SUV варьируются в размере от приблизительно 50 до 500 нм и 20 до 50 нм, соответственно. Двухслойные липосомы имеют две липидные мембраны, где внутренняя мембрана окружает единственный внутренний водный компартмент, и вторая большая внешняя мембрана окружает внутреннюю мембрану, таким образом создавая второй внутренний водный компартмент.
Поддержание распределения размеров липосом в гелевой фазе может быть оценено экспериментально получением профилей размера частиц, таких как приведенные на фиг.1-4 в данном документе. Распределение размеров, определенное квазиупругим светорассеянием, как правило, представлено в виде гистограммы, демонстрирующей средний диаметр липосом. Значимыми измерениями распределения размеров, наиболее часто используемыми в данной области, являются D10, D90, D99 или стандартное отклонение или индекс полидисперсности. Величины "D99" означают, что 99% липосом имеют размер, меньший, чем референсный размер, или больший, чем референсный размер. Это особенно пригодно, если, например, важно исключить или верхний, или нижний размер. Например, в некоторых вариантах осуществления желательно обеспечивать то, чтобы не было представлено липосом со средним диаметром более 200 нм.
Специфический пример, в котором присутствует величина D99 178 нм, применяется для иллюстрации. Величина D99 для измерения 178 нм (как видно в таблице 1 примера 2) обеспечивает, что по меньшей мере 99% липосомной совокупности меньше чем 178 нм. Величины D10 и D90 для средних диаметров, также широко используемые, являются величинами, для которых не более чем 10% совокупности меньше минимального референсного размера (т.е. D10), и для D90, где 90% совокупности имеют размер меньше, чем верхний предел референсного размера. Например, как видно в группах 1 и 2, величина D10 составляет 68 нм, так что не более чем 10% совокупности липосом меньше чем 68 нм. Величина D90 демонстрирует, что 90% совокупности имеют размер менее чем 135 или 137 нм для групп 1 и 2, соответственно. Поддержание распределения размеров липосом после лиофилизации и воспроизведения определяется в данном документе как демонстрирующее, что референтная величина выбранных D величин изменяется на не более чем 50%, 25%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6% или 5% при воспроизведении по сравнению с величиной перед замораживанием и/или лиофилизацией. Выбранные величины D могут составлять 99, 98, 94 и промежуточные целочисленные значения для 90 или D10.
Одна характеристика лиофилизированных липосом относится к среднему диаметру липосом в композиции. Средний диаметр липосомальной композиции сохраняется при воспроизведении, когда средний диаметр липосом не увеличивается более чем на 50%, 25%, на основе объемной массы 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6% или 5% после лиофилизации и при воспроизведении на основании диаметра перед замораживанием. Сопутствующая величина, такая как 10% увеличение среднего липосомального диаметра вместе с 10% увеличением для референта для D90 (или другая D величина, такая как приведенные выше), является одной из мер для обеспечения того, что распределение размеров частицы (например, липосомальной) не изменилось. Общий характер распределения может также быть оценен предпочтительно на основе объемной массы, как продемонстрировано на фиг.1-4.
Более подробно, композиция липосом содержит диапазон размеров, как правило, следующий кривой Гаусса. Средний диаметр липосом может увеличиться на не более чем приблизительно 30%, 25%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6% или 5% от его исходного размера при воспроизведении после замораживания или лиофилизации и воспроизведения. Например, образец липосом, средний диаметр которых составляет 90 нм, будет считаться устойчивым к эффектам замораживания и/или лиофилизации, если при воспроизведении средний диаметр составляет не более чем на 30% больше, т.е. составляет приблизительно 117 нм. Если размер увеличивается больше, чем приведено, это предполагает, что произошло агрегирование и слияние липосом. Достаточно чувствительная технология измерения может быть применена для измерения изменения в распределении размеров или среднего диаметра так, что изменения менее чем 10% могут быть измерены.
Другим критерием сохранения целостности является удерживание инкапсулированных агентов. В отличие от среднего диаметра распределения размеров и лекарственного соотношения, которые оцениваются относительно предлиофилизационных величин, лекарственное удерживание оценивается относительно общего содержания лекарственного средства как такового после воспроизведения, т.е. на основании общего содержания лекарственного средства в лиофилизированной композиции. Процентное содержание лекарственного средства, инкапсулированного внутри липосом, или процентное содержание лекарственного средства во внешней среде снаружи липосом (% "неинкапсулированный") соотносится с общим количеством лекарственного средства в композиции. В одном варианте осуществления по меньшей мере приблизительно 75% инкапсулированных агентов удерживается в инкапсулированном виде после лиофилизации и при воспроизведении. По меньшей мере приблизительно 85% каждого может удерживаться в инкапсулированном виде и/или по меньшей мере приблизительно 90% или 95%. Это может подобным образом быть измерено посредством количества неинкапсулированного лекарственного средства в окружающей среде, которое не должно составлять больше чем 25%, 20%, 15%, 10% или 5% от исходных инкапсулированный количеств при воспроизведении лиофилизированных липосом.
Соотношения инкапсулированных терапевтических и/или диагностических агентов сохраняются при воспроизведении, если соотношения не варьируются больше чем на 20%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6% или 5% от соотношения в предлиофилизированной композиции самой по себе. Соотношения выражаются в виде молярных соотношений.
В одном варианте осуществления средний диаметр липосом после лиофилизации и при воспроизведении указанных липосом будет увеличен на не более чем 25% по сравнению с указанной величиной, измеренной перед лиофилизацией. В другом варианте осуществления средний диаметр липосом после лиофилизации и при воспроизведении указанных липосом изменяется не более чем на 15% по сравнению с указанной величиной, измеренной перед лиофилизацией. В других вариантах осуществления средний диаметр липосом после лиофилизации и при воспроизведении указанных липосом изменяется не более чем на 10%, 9%, 8%, 7%, 6% или 5% по сравнению с указанной величиной, измеренной перед лиофилизацией.
В некоторых вариантах осуществления процент неинкапсулированного лекарственного средства составляет не более чем 25% от исходно инкапсулированного при воспроизведении указанных липосом. В других вариантах осуществления процент неинкапсулированного лекарственного средства составляет не более чем 15% от исходно инкапсулированного при воспроизведении указанных липосом. В других вариантах осуществления процент неинкапсулированного лекарственного средства составляет не более чем 10% или составляет не более чем 9%, 8%, 7%, 6% или 5% от исходно инкапсулированного при воспроизведении указанных липосом.
Иными словами, в некоторых вариантах осуществления процент удерживаемых инкапсулированных лекарственных средств составляет не менее чем 75% при воспроизведении указанных липосом. В других вариантах осуществления процент каждого инкапсулированного лекарственного средства составляет не менее чем 85% или 90% или 95% при воспроизведении указанных липосом.
Комбинации этих параметров также включены. Например, средний диаметр может увеличиться не более чем на 25%, и процентное содержание инкапсулированного лекарственного средства составляет по меньшей мере 90%, или средний диаметр может увеличиться не более чем на 10%, и процентное содержание инкапсулированного лекарственного средства составляет по меньшей мере 90%.
В некоторых вариантах осуществления распределение размеров липосом изменяется не более чем на 25% после лиофилизации и при воспроизведении указанных липосом по сравнению с предшествующим лиофилизации. В других вариантах осуществления распределение размеров липосом изменяется не более чем на 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6% или 5% после лиофилизации и при воспроизведении указанных липосом по сравнению с предшествующим лиофилизации.
Как отмечено выше, предположены различные комбинации этих параметров или критериев для успешности полного лиофилизирования и воспроизведения липосом, например, по меньшей мере 85% инкапсулированных лекарственных средств в сочетании с не более чем 15% увеличения среднего диаметра необязательно в сочетании с не более чем 5% изменением распределения размеров. Каждая из возможных комбинаций этих параметров охватывается объемом изобретения.
Липосомы в гелевой фазе могут быть образованы общепринятыми технологиями, например, способ эфирной инъекции (Deamer, et al., Acad. Sci. (1978) 308:250), способ с поверхностно-активным веществом (Brunner, et al., Biochim. Biophys. Acta (1976) 455:322), способ замораживания-оттаивания (Pick, et al., Arch. Biochim. Biophys. (1981) 212:186), способ испарения в обращенной фазе (Szoka, et al., Biochim. Biophys. Acta. (1980) 601:559-571), способ ультразвуковой обработки (Huang, et al., Biochemistry (1969) 8:344), способ этанольной инъекции (Kremer, et al., Biochemistry (1977) 16:3932), способ экструзии (Hope, et al., Biochim. Biophys. Acta (1985) 812:55-65) и способ с применением Френч-пресса (Barenholz, et al., FEBS Lett. (1979) 99:210).
Такие процессы могут быть применены в комбинации. Малые однослойные везикулы (SUV), в частности, могут быть приготовлены способом ультразвуковой обработки, способом этанольной инъекции и способом с применением Френч-пресса. Большие однослойные везикулы (LUV) могут быть приготовлены способом эфирной инъекции, способом с поверхностно-активным веществом, способом замораживания-оттаивания, способом испарения в обращенной фазе, с применением Френч-пресса или способом экструзии. Предпочтительно, LUV приготовлены в соответствии со способом экструзии.
Лиофилизирование и воспроизведение проводятся при условиях, в которых липосомы находятся в гелевой фазе. Следовательно, температура превращения из геля в жидкость липосом должна быть больше комнатной температуры, т.е. приблизительно 20-30°C, и более предпочтительно быть равной или выше температуры тела. Комнатные температуры могут существенно варьироваться, но важно, чтобы процесс лиофилизирования начинался при условиях, в которых липосомы находятся в гелевом состоянии. В некоторых вариантах осуществления Tc по меньшей мере равна температуре тела (т.е. приблизительно 37°C). В некоторых вариантах осуществления липосомы приготовлены при температуре ниже температуры фазового перехода для того, чтобы сохранять подобное гелевому состояние. Любая пригодная внутренняя среда может быть применена. Как правило, внутренняя среда является водной средой. Внутренняя среда по существу не содержит криопротектор (т.е. менее чем 125 мМ криопротектора). Внутренняя среда может содержать менее чем 100 мМ криопротектора, или менее чем 50 мМ криопротектора, или не содержать криопротектор.
Липосомные составы, которые имеют пригодные величины Tc, могут являться липосомами "с низким содержанием холестерина", т.е. приготовленными при наличии и содержащими количество холестерина, которого недостаточно для значительного изменения характеристик фазового перехода липосомы, т.е., как правило, 20% мол. или менее холестерина. Больше чем 20% мол. холестерина расширяет диапазон температур, при которых фазовый переход происходит, с исчезанием фазового перехода при более высоких уровнях холестерина. Липосома, имеющая низкое содержание холестерина, будет иметь менее чем 20% мол. или менее чем 15% мол. холестерина, или 10% мол. или 5% мол. или менее холестерина, или не будет содержать холестерин. Для таких липосом необязательно требуется по меньшей мере 1% мол. стабилизирующего агента, такого как PG или PI.
В этих способах, где применен криопротектор, криопротектор предпочтительно представлен только во внешней среде состава. Как правило, криопротекторы являются дисахаридами, такими как сахароза, мальтоза, трегалоза и лактоза. Криопротектор может являться дисахаридом, таким как сахароза, имеющим концентрацию, которая составляет приблизительно от 100 мМ до 500 мМ или приблизительно 250-400 мМ или выше 300 мМ. Внешняя среда может содержать приблизительно от 100 мМ до 500 мМ криопротектора, и внутренняя среда содержит менее чем 125 мМ криопротектора, или внешняя среда содержит приблизительно от 250 мМ до 400 мМ криопротектора, и внутренняя среда содержит менее чем 100 мМ криопротектора, или внешняя среда содержит приблизительно от 250 мМ до 400 мМ криопротектора, и внутренняя среда содержит менее чем 50 мМ криопротектора, или внешняя среда содержит приблизительно от 250 мМ до 400 мМ криопротектора, и внутренняя среда не содержит криопротектор. Криопротектор может являться сахаридом, таким как сахароза.
Гелевая фаза липосомальных составов может быть лиофилизированной или высушенной замораживанием с применением любого подходящего протокола. Начальная температура камеры для лиофилизирования предпочтительно ниже температуры стеклования (Tg) раствора, который содержит внешнюю среду, также содержащую липосомы с инкапсулированными лекарственными средствами. Например, липосомы могут быть замороженными при температуре ниже чем приблизительно -5°C, или ниже чем приблизительно -10°C, или ниже, чем приблизительно -20°C, или ниже чем приблизительно -30°C, или ниже чем приблизительно -40°C. В некоторых вариантах осуществления, когда сахароза применяется в качестве раствора криопротектора, начальная температура камеры для лиофилизирования составляет менее чем -32°C, что является Tg раствора сахарозы. "Tg" включает в себя "температуру стеклования" и "температуру перехода в стеклянную фазу", что является приблизительной средней температурой, при которой не замороженный раствор подвергается превращению из мягкого, вязкого геля в твердую и относительно ломкую форму.
Лиофилизированные липосомы могут храниться при или ниже комнатной температуры. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления применяются липосомы, которые хранятся при или ниже 5°C. В некоторых других иллюстративных вариантах осуществления применяются липосомы, которые хранятся при 25°C. Лиофилизированный продукт остается стабильным (например, удерживается его относительный размер частиц и сохраняется инкапсулированным лекарственное средство) в течение по меньшей мере приблизительно шести месяцев, или по меньшей мере приблизительно девяти месяцев, или по меньшей мере приблизительно одного года, или по меньшей мере приблизительно от двадцати четырех до тридцати шести месяцев.
Удерживаемые агенты являются терапевтическими или диагностическими агентами, часто - противораковыми агентами. Удивительно то, что липосомальные композиции в гелевой фазе сохраняют содержимое и целостность, даже если агенты различаются по их характеристикам растворимости в воде и неводных растворителях. При применении подхода изобретения агенты, которые отличаются по log коэффициентов распределения (LogP) на вплоть до 1,0, могут являться полностью успешно удерживаемыми. Различия в log коэффициентов распределения 1,5 или 2,0 или 3,0 могут также являться переносимыми. Один из агентов может являться амфипатическим, тогда как другие являются растворимыми в воде, или один может являться гидрофобным, тогда как другие являются растворимыми в воде. Величины LogP основаны на коэффициентах разделения между октанолом и водой, т.е. являются логарифмом основания 10 соотношения количества в октаноле к количеству в воде, когда соединение подвергается фазовому разделению.
Противораковые агенты могут содержать антрациклин (например, даунорубицин, доксорубицин, эпирубицин или идарубицин). Эти агенты являются амфипатическими. Противораковые агенты могут содержать аналог нуклеозида, например цитозина арабинозид, 5-FU или FUDR, которые являются гидрофильными. Другие противораковые агенты содержат камптотецин или производное камптотецина, такое как иринотекан, которые являются амфипатическими. Как антрациклин, так и аналог нуклеозида являются инкапсулированными в некоторых случаях, или как камптотецин или производное камптотецина, так и аналог нуклеозида являются инкапсулированными. Инкапсуляция и/или загрузка агентов в липосомы может быть осуществлена с применением любых пригодных технологий загрузки, включая пассивную и активную загрузки. Важные варианты осуществления содержат описанные в вышеприведенных патенте США 7850990 и патенте США 8022279 комбинации иринотекан:флоксуридин (FUDR) в молярном соотношении 1:1 и даунорубицин:цитарабин (AraC) в молярном соотношении 1:5. Частные составы этих лекарственных средств обозначены CPX-1 и CPX-351, соответственно.
Лекарственные средства включены в водный(ые) внутренний(ие) компартмент(ы) липосом процедурами или пассивной или активной загрузки или некоторой их комбинацией. В пассивной загрузке биологически активный агент может быть легко включен в препарат, из которого образованы липосомы, или, альтернативно, активный агент может быть добавлен снаружи от предварительно приготовленных липосом и загружается пассивно по его градиенту концентрации в липосомы. Необязательно, неинкапсулированный материал может быть удален из препарата любыми пригодными процедурами. Альтернативно, может быть применена активная загрузка процедуры, такая как ионные градиенты, ионофоры, pH градиенты и процедуры загрузки на основе металлов на основании комплексообразования металлов. Одним вариантом осуществления, обычно применяемым для пригодных лекарственных средств, является загрузка посредством процедур на основе металлов.
Липосомы имеют размер приблизительно 80-500 нм. В одном варианте осуществления липосомы имеют диаметр менее чем 300 нм, иногда менее чем 200 нм. В одном примере номинальный размер этих липосом составляет приблизительно 100 нм. В некоторых вариантах осуществления липосомальная мембрана составлена из дистеароилфосфатидилхолина (DSPC), дистеароилфосфатидилглицерина (DSPG) и холестерина (CHOL). В некоторых вариантах осуществления липосомная мембрана составлена из 50-80% DSPC, 1-20% DSPG и 1-20% CHOL. В других вариантах осуществления липосомная мембрана составлена из 50-80% DSPC или DPPC, 1-20% DSPG или дистеароилфосфатидилинозитола (DSPI), 1-20% CHOL, и липосомы содержат менее чем 125 мМ криопротектора во внутрилипосомальной среде. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления липосомальная мембрана составлена из 50-80% DSPC или DPPC, 1-20% DSPG или DSPI, 1-20% CHOL, и липосомы содержат менее чем 50 мМ криопротектора во внутрилипосомальной среде. В других иллюстративных вариантах осуществления липосомальная мембрана составлена из DSPC, DSPG и CHOL в молярном соотношении приблизительно 7:2:1 и не содержит криопротектор во внутренней липосомальной среде. В одном случае липосомы приготовлены способом получения липосом типа вода-в-масле, и полученные экструдированием липосомы суспендируются в забуференной фосфатом сахарозе при pH 7,0. В другом случае полученные экструдированием липосомы суспендируются в сахарозе. В одном варианте осуществления полученные экструдированием липосомы суспендируются в 250-400 мМ сахарозе.
Может быть применено любое пригодное средство для инкапсуляции лекарственной комбинации в липосомы. В конкретном варианте осуществления иринотекан и флоксуридин совместно нагружаются в предварительно образованные липосомы DSPC/DSPG/CHOL (7/2/1), посредством чего флоксуридин пассивно нагружается в липосомы, и иринотекан активно нагружается при 50°C с использованием сульфата меди или глюконата меди во внутренней среде. См. патенты США №№ 7850990 и 7238367 тех же заявителей, оба из которых включены в данный документ посредством ссылки. В другом конкретном варианте осуществления цитарабин и даунорубицин являются инкапсулированными в липосому, посредством чего цитарабин пассивно инкапсулируется в предварительно образованные липосомы и даунорубицин активно накапливается внутри липосом с высокими эффективностями захвата с использованием процедуры загрузки на основе глюконата меди/триэтанолмамина. См., например, совместно рассматриваемые заявки согласно PCT WО 05/102359 и WО 07/076117A2 тех же заявителей, обе из которых также полностью включены посредством ссылки.
Лиофилизированные композиции по изобретению предоставляют удобство при хранении, сохранение и простоту транспортировки. Эти лиофилизированные композиции сохраняют их характеристики в течение длительных промежутков времени.
Для применения композиции по изобретению воспроизведены в пригодном фармацевтическом носителе или среде.
Эти составы для применения приготовлены в соответствии со стандартными технологиями воспроизведения с применением фармацевтически приемлемого носителя. В основном, изотонический раствор будет применен в качестве фармацевтически приемлемого носителя. Другие пригодные носители содержат, например, воду, забуференную воду, декстрозу, 0,4% хлорид натрия, 0,3% глицин и им подобные, включая гликопротеины для улучшенной стабильности, такие как альбумин, липопротеин, глобулин и т.д. Эти композиции могут быть стерилизованы посредством общепринятых хорошо известных технологий стерилизации. Полученные в результате водные растворы могут быть упакованы для применения или отфильтрованы при асептических условиях и лиофилизированы, при этом лиофилизированный препарат комбинируется со стерильным водным раствором перед введением. Композиции могут содержать фармацевтически приемлемые вспомогательные вещества, как это требуется для приближения к физиологическим условиям, такие как регулирующие pH и буферные агенты, регулирующие тоничность агенты и им подобные, например, ацетат натрия, лактат натрия, хлорид натрия, хлорид калия, хлорид кальция и т.д. Дополнительно липосомная суспензия может содержать защищающие липиды агенты, которые защищают липиды от свободно-радикального и липид-пероксидационного разрушений при хранении. Пригодны липофильные свободно-радикальные гасители, такие как альфа-токоферол, и растворимые в воде специфичные к железу хелаторы, такие как ферриоксамин.
Воспроизведенные составы могут быть введены субъектам, включая людей или другие виды млекопитающих, таких как приматы, кроме человека, собаки, кошки, крупный рогатый скот, лошади, овцы и им подобные, и могут быть применены для лечения множества заболеваний. Примеры медицинских применений композиций по данному изобретению содержат, но не ограничены ими, лечение рака, лечение сердечно-сосудистых заболеваний, таких как гипертензия, сердечная аритмия и рестеноз, лечение бактериальных, грибковых или паразитических инфекций, лечение и/или предотвращение заболевания посредством применения композиций по данному изобретению в качестве вакцины, лечение воспаления или лечение аутоиммунных заболеваний. Для лечения человеческих болезней квалифицированный врач определит, как композиции по данному изобретению должны быть использованы относительно дозы, графика приема и пути введения с применением установленных протоколов. В таких применениях может также быть использовано увеличение дозы, если биоактивные агенты, инкапсулированные в липосомы, и липидные носители по данному изобретению проявляют уменьшенную токсичность по отношению к здоровым тканям пациента.
Фармацевтические композиции, как правило, вводятся парентерально, например, внутривенно, но могут быть применены другие пути. Дозировка для липосомных составов будет зависеть от соотношения между лекарственным средством и липидами и мнения ведущего врача, основанного на возрасте, весе и состоянии пациента.
В целом, один процесс, пригодный в изобретении, содержит лиофилизирование композиции липосом, где указанные липосомы содержат 20% мол. или менее холестерина и два или более активных агента и где липосомальная мембрана находится при температуре ниже ее фазового перехода при комнатной температуре и во внешней среде, которая содержит криопротектор; хранение лиофилизированных липосом; и воспроизведение лиофилизированных липосом в заранее установленном водном объеме. Липосомы лиофилизируются при температуре ниже чем приблизительно -5°C, или ниже чем приблизительно -10°C, или ниже чем приблизительно -20°C, или даже ниже чем приблизительно -30°C или -40°C, и могут храниться при или ниже комнатной температуры (приблизительно 23-25°C).
В одном варианте осуществления липосомная композиция составлена из 2-20% холестерина или любого промежуточного значения, такого как 10% холестерина.
В одном варианте осуществления лиофилизированная композиция содержит липосомы, составленные из приблизительно 10% холестерина, дисахарида с выбранной концентрацией во внешней среде, где воспроизведение выполняется при комнатной температуре ниже Tc и где криопротектор не связан и представлен только снаружи липосом.
В другом варианте осуществления лиофилизированная липосомная композиция, содержащая два или более инкапсулированных лекарственных средства, при воспроизведении с заранее установленным объемом водной среды приводит к липосомной композиции, содержащей: (a) липосомы, содержащие 20% мол. или менее холестерина, (b) размер липосом преимущественно составляет приблизительно 80-500 нанометров, (c) удерживаемый(ые) липосомой агент(ы), где процент инкапсуляции указанного(ых) агента(ов) составляет не менее чем приблизительно 95%, 90%, 85%, 80% или 75%; и (d) между приблизительно 100-500 мМ криопротектора во внешней липосомальной среде. В некоторых вариантах осуществления представлено между 250-400 мМ криопротектора во внешней липосомальной среде. В некоторых вариантах осуществления представлено приблизительно 9,5-10% криопротектора во внешней липосомальной среде.
В одном варианте осуществления однослойные или двухслойные липосомы гелевой фазы, содержащие 20% мол. или менее холестерина, по меньшей мере два лекарственные средства и по меньшей мере приблизительно 300 мМ сахарозы снаружи липосом, лиофилизируются, и при воспроизведении по меньшей мере приблизительно 90% каждого из инкапсулированных лекарственных средств являются инкапсулированными, и средний диаметр липосом изменяется на менее чем приблизительно 25%.
В применяемом в данном документе значении употребление термина в единственном числе означает "по меньшей мере один" или "один или более", если только из контекста не очевидно, что подразумевается только единственный обозначаемый объект.
Следующие примеры представлены только для иллюстрации, но не для ограничения изобретения.
Пример 1
Лиофилизация CPX-1
Иринотекан и флоксуридин 1:1 совместно инкапсулировали в липосомы DSPC/DSPG/холестерин (молярное соотношение 7:2:1) и обозначали CPX-1. Лиофилизированные CPX-1 приводили в результате к стабильным нагруженным лекарственным средством липосомам, таким, что имела место минимальная утечка активных фармацевтических ингредиентов из воспроизведенной лекарственной формы. Гидрохлорид иринотекана, применяемый в CPX-1, имеет предсказанный log коэффициента распределения (LogP) 3,94. Флоксуридин имеет предсказанный LogP - 1,14.
Проводили термические анализы для липосомального лекарственного продукта CPX-1 с применением различных наборов для обеспечения информации о температуре стеклования (Tg), изменении теплоемкости и других экзотермических явлениях. Температуру коллапса липосомального лекарственного продукта CPX-1 определяли посредством микроскопа с сублимационной сушкой вымораживанием для двух наборов. Эти результаты применяли для определения конечного цикла лиофилизации.
Наборы состояли из голубовато-зеленого основного объема водной суспензии, составленной с липосомами, содержащими два активных фармацевтических ингредиента, гидрохлорид иринотекана и флоксуридин, в соотношении 1:1. Образцы хранили при -20°C (или в некоторых случаях -80°C) с относительной влажностью окружающей среды и размораживали в течение ночи в холодильнике, и тщательно перемешивали перед наполнением и лиофилизацией.
Цикл 1: применяя 20-мл пипетку класса А, 20 см3 CPX-1 заполняли отлитые стеклянные флаконы 60 см3. Двадцать четыре флакона загружали в полочное устройство для сушки LyoStarII с двумя флаконами с продуктом, оснащенными термоэлектрическими зондами для фиксирования температуры продукта, и высушивали сублимацией в течение четырех с половиной дней. После заполнения флаконов газообразным азотом до давления в камере приблизительно 720000 мТорр флаконы закупоривали, удаляли из полочной сушилки и помечали Lot TP-CPX1-001-032405. Несколько лиофилизированных флаконов затем помещали на ускоренное испытание на стабильность при 25°C и 40°C, при этом оставшиеся флаконы хранили при -20°C.
Цикл 2: приблизительно 21 мл CPX-1 заполняли отлитые стеклянные флаконы 60 см3 и трубчатые стеклянные флаконы 50 см3, соответственно. Флаконы загружали в полочное устройство для сушки LyoStarII™ с одним термоэлектрическим зондом во флаконе с продуктом на верхней полке и одним флаконом с продуктом на нижней полке. По окончании цикла лиофилизирования флаконы наполняли газообразным азотом до достижения давления камеры приблизительно 720000 мТорр, закупоривали, удаляли из полочной сушилки и помечали Lot TP-CPX1-002-041305T. Несколько лиофилизированных флаконов затем помещали на ускоренное испытание на стабильность при 25°C и 40°C, при этом оставшиеся флаконы хранили при -20°C.
Цикл 3: наборы для лиофилизации готовили аналогичным образом, как в цикле 2, за исключением заполнения трубчатых стеклянных флаконов 50 см3. Закупоренные флаконы помечали как лекарственный продукт CPX-1, Lot TP-CPX1-003-051105T. Несколько лиофилизированных флаконов затем помещали на ускоренное испытание на стабильность при 25°C и 40°C, при этом оставшиеся флаконы хранили при -20°C.
Цикл 4: наборы для лиофилизации готовили аналогичным образом, как в цикле 2, за исключением того, что CPX-1 заполняли трубчатые стеклянные флаконы 50 см3. Закупоренные лиофилизированные флаконы помечали как лекарственный продукт CPX-1, Lot TP-CPX1-004-051805T и хранили для исследований стабильности при -20°C, 5°C, 25°C и 40°C.
Цикл 5: наборы для лиофилизации готовили аналогичным образом, как в цикле 2, ими заполняли трубчатые стеклянные флаконы 50 см3. Закупоренные лиофилизированные флаконы помечали как лекарственный продукт CPX-1, TP-CPX1-005 062705T-300. Флаконы с липосомальным лекарственным продуктом CPX-1 хранили в климатических камерах при -20°C, 5°C и 25°C.
Первое испытание цикла лиофилизации. Первостепенной целью для первого испытания цикла лиофилизации (цикл 1) являлось определение того, мог ли быть успешно высушен сублимацией с осторожной первоначальной двухэтапной фазой высушивания составленный не расфасованный основной липосомальный лекарственный продукт CPX-1 (CPX-1). Успешность этого испытания лиофилизации оценивали посредством анализа температуры лекарственного продукта и профилей давления и визуальным контролем появления лиофилизированной массы.
Профиль лиофилизационного продукта для цикла 1 демонстрировал, что основной объем льда удалялся во время первоначального этапа сушки при -10°C. Это было явным по той причине, что температура продукта слегка превышала температуру полки. Также, давление термопары, которое является мерой истинного давления с прибавлением парциального давление паров воды, снижалось по отношению к давлению емкостного манометра или истинному давлению. Кроме того, флаконы с лиофилизированным лекарственным продуктом оказались высушенными с небольшими или без признаков коллапса лиофилизатной массы. Однако наблюдали некоторую концентрацию аналита или расслаивание. Для оптимизации цикла фазы термической обработки и этапы первоначального высушивания были изменены во втором испытании.
Второе испытание цикла лиофилизации. Второе испытание лиофилизации (цикл 2) проводили, применяя схожим образом осторожно первоначальную и вторичную фазы сушки аналогично циклу 1. Для максимизации загрузки льда в лиофилизатор флаконы, наполненные деионизированной водой, загружали в незанятое пространство полок. Успешность испытания лиофилизирования также оценивали по температуре и профилям давления и визуальным контролем лиофилизированной массы.
Оказалось, что лекарственный продукт в трубчатых флаконах 50 см3 высушивался вымораживанием более гомогенным образом, несмотря на то что температура продукта и профили давления для трубчатого стеклянного флакона 50 см3 и стеклянного формованного флакона 60 см3 в четырех с половиной дневном цикле были сходными. Приблизительно через восемь с половиной часов после достижения вторичной температуры полки для сушки температура продукта отображает завершение сублимации основного объема льда прохождением ледяного барьера (т.е. температура продукта превышает 0°C). Однако эти флаконы недостаточно высушены. Температура продукта ниже температуры полки в конце первоначальной фазы высушивания и различие между давлением термопары и давлением емкостного манометра являлись неизменными с начала испытания до конца вторичной фазы высушивания, что указывает на наличие существенного основного объема льда во флаконах.
Из-за того, что температуры полки, применяемые в первоначальной фазе высушивания, не предоставляли достаточно энергии для доведения степени сублимации продукта до завершения, проводили третий цикл лиофилизации для доведения первоначальной высушивающей фазы до завершения, применяя температуру полки и давление камеры, которое увеличивает сублимацию льда, не превышая температуру коллапса.
Третье испытание цикла лиофилизации. На основании результатов цикла 2 и термических анализов температуру полки и давление камеры для цикла 3 регулировали для облегчения первоначального высушивания, при этом сохраняя температуры продукта ниже расчетной температуры коллапса -20°C. Для максимизации нагрузки льда цикл проводили в условиях полной нагрузки.
График профиля, полученный для цикла 3, демонстрировал, что исходная первоначальная температура полки для сушки, -20°C при давлении 100 мТорр, не доводила сублимацию основного объема льда в достаточной мере в течение 40 часов в условиях полной нагрузки. Также кривая давления термопары не снижалась значительно по отношению к давлению емкостного манометра до конца первоначальной фазы высушивания при -10°C из-за ограниченной продолжительности этой фазы. Однако профиль демонстрировал, что вторая первоначальная температура полки для сушки -10°C и продолжительность были способны сохранять температуру продукта ниже температуры коллапса -20°C до тех пор, пока не был сублимирован весь объем льда, что было очевидным по быстрому увеличению температуры продукта в конечном счете с повышенной температурой полки в конце фазы.
Четвертое испытание цикла лиофилизации. Для окончательного определения температур(ы) полки для фазы первоначального высушивания в четвертом цикле лиофилизации (цикл 4) применяли температуру полки -10°C в течение большего периода времени с 6-часовым исходным первоначальным этапом сушки при -20°C в условиях полной нагрузки.
На основании профиля цикла лиофилизирования и визуального наблюдения оказалось, что температура полки -20°C для первоначальной фазы высушивания давала небольшое преимущество в высушивании флаконов. Пробы температуры продукта превышали температуру полки при -10°C после времени выдерживания приблизительно 60 часов. Давление термопары во время вторичной высушивающей фазы указывало на то, что флаконы имели относительно низкую остаточную влажность, так как профиль температуры продукта близко соответствовал профилю температуры полки.
Рассчитывали инкапсуляцию лекарственных веществ, размер липосомальной частицы и среднюю остаточную влажность для флаконов лиофилизированного продукта. В применяемом способе Карла Фишера получали содержание средней остаточной влажности 3,1%, что не являлось излишне высушенным липосомальным продуктом. Также в анализах размера частицы и процента инкапсуляции иринотекана обнаруживали, что лиофилизированный продукт являлся неизменным по сравнению с предлиофилизированным материалом. Однако процентное содержание неинкапсулированного флоксуридина возрастало от 7,0% в предлиофилизированном основном объеме до 8,6% в лиофилизированном продукте при хранении при -20°C в течение 13 недель. Также после подвергания продукта в течение недели 25°C процентное содержание неинкапсулированного флоксуридина возрастало до 11,8%, что превышало предварительную спецификацию на менее чем 10% неинкапсулированного флоксуридина для этого лекарственного продукта.
Пятое испытание цикла лиофилизации. Целью пятого испытания цикла лиофилизации (цикл 5) являлось снижение температуры полки для вторичной высушивающей фазы от +20°C до +10°C для того, чтобы минимизировать утечку флоксуридина при достижении пригодной остаточной влажности в условиях полной нагрузки. Влагосодержание для этого материала оценивали во время вторичной фазы высушивания, периодически осуществляя измерение возрастания давления.
Профиль лекарственного продукта для цикла 5 демонстрировал, что основной объем льда был в значительной степени сублимирован после 72-84 часов первоначального высушивания при -10°C. Более того, оказалось, что материал был высушен достаточно посредством применения температуры полки +10°C при 50 мТорр в течение 12 часов, на основании различий детектора давления и исследований возрастания давления.
Для оценки пригодности этого лиофилизированного материала время воспроизведения для флаконов с лиофилизированным лекарственным продуктом из циклов 4 и 5 оценивали, используя 19 мл воды, инъецированной через пробки иглой калибра 18 и шприцем 30 см3. Было определено, что среднее время воспроизведения составляло 40 и 93 секунды для циклов 4 и 5, соответственно. Более того, результаты по Карлу Фишеру для цикла 5 показали среднюю остаточную влажность 3,2%, которая хорошо соотносилась с влажностью флаконов из цикла 4.
Также определяли инкапсуляцию лекарственных веществ и размер липосомальной частицы. Для лиофилизированного в цикле 5 лекарственного продукта процентное содержание неинкапсулированного иринотекана составляло 0,4% при -20°C после 7 недель хранения и 0,9% при 25°C после 4 недель хранения. Размер частицы для лиофилизированного лекарственного продукта увеличивался только слегка после 8 недель хранения при 5°C по сравнению с лекарственным продуктом, хранящимся при -20°C, но увеличивался почти на 10 нм после только 4 недель хранения при 25°C. Неудивительно, что процентное содержание неинкапсулированного флоксуридина демонстрировало аналогичную тенденцию относительно изменений размера частицы. Процентное содержание неинкапсулированного флоксуридина составляло 5,5% при -20°C после 7 недель, 7,7% после 8 недель при 5°C и 18,7% при 25°C после 4 недель.
Пятое испытание цикла лиофилизации, в котором применяли пониженную температуру полки во время его вторичной фазы высушивания, обеспечивало производство приемлемого лиофилизированного липосомального лекарственного продукта CPX-1 с увеличенным удерживанием инкапсулированного продукта.
Пример 2
Профиль размеров частиц с течением времени остается неизменившимся в лиофилизированных липосомах
Эксперименты проводили для того, чтобы проверить влияние замораживания, лиофилизации и хранения на распределение размеров двухнагруженных липосом CPX-1 и CPX-351. CPX-351 представляет собой состав из даунорубицина и цитарабина в молярных соотношениях 1:5 в липосомах, которые представляют собой дистеароил фосфохолин (DSPC):дистеароил фосфатидилглицерин (DSPG):холестерин (CHOL) в молярном соотношении 7:2:1. Даунорубицин имеет предсказанный LogP 1,68. Цитарабин имеет предсказанный LogP - 2,17.
Распределение размеров частиц совместно нагруженных липосом измеряли перед и после замораживания и лиофилизации липосомы, а также после одного и шести месяцев хранения лиофилизированных препаратов.
CPX-1 липосомы готовили с внешним буфером из 300 мМ сахарозы, 20 мМ фосфата, pH 7,0. Аликвоты по 900 мкл добавляли в 2 мл флаконы, помещали в металлический поддон (предварительно охлажденный до -20°C) и хранили при -20°C в течение ночи. После замораживания образцы перемещали в лиофилизатор (предварительно охлажденный до -20°C). Применяли вакуум и сохраняли температуру полки при -20°C в течение 7 часов, и впоследствии увеличивали ее до -10°C в течение приблизительно 16 часов. Затем на третьем температурном этапе температуру полки повышали дополнительно до 4°C в течение следующих 3 часов и затем завершали 3 часами сушки при комнатной температуре. Высушенные образцы гидратировали с 1 мл H2O и легко растворяли лиофилизированную массу. Затем образцы анализировали, применяя динамическое рассеяние света (ДРС).
Предварительно замороженные липосомы CPX-1 демонстрировали средний размер диаметра 110 нм (фиг.1). Размер липосом непосредственно после лиофилизации и регидратирования, как наблюдали, составлял 116 нм (фиг.2). Два образца лиофилизированных липосом CPX-1 хранили при 5°C в течение одного месяца или шести месяцев и измеряли размер липосом в регидратированных композициях. Средний размер липосом для каждого составлял 117 нм и 123 нм, соответственно (фиг.3 и 4, соответственно). Фиг.1-3 демонстрируют объемно-массовое распределение. Фиг.4B демонстрирует сопоставимое объемно-массовое распределение. Результаты других менее предпочтительных алгоритмов продемонстрированы на фиг.4A и 4C. Если особо не оговорено иное, средний диаметр относится к объемно-массовому распределению.
Эксперименты, подобные представленным на фиг.1-4, также осуществляли для липосом CPX-351.
Как отмечено выше, CPX-351 представляет собой липосомальный состав фиксированной комбинации противоопухолевых лекарственных средств цитарабин и даунорубицин гидрохлорид. Липосомы приготовлены с применением DSPC, DSPG и CHOL в молярном соотношении 7:2:1 и с буфером глюконат меди-триэтанолмамин, pH 7,4. Необработанные липосомы получены экструдированием для достижения распределения размеров липосомных частиц, где средний диаметр липосом должен составлять между 80 нм и 110 нм с D99 не больше чем 200 нм (анализ динамическим рассеянием света). Цитарабин инкапсулирован посредством механизма пассивной загрузки. Даунорубицин инкапсулирован посредством активного опосредованного медью механизма для достижения молярного соотношения цитарабин:даунорубицин 5:1. Все неинкапсулированные лекарственные вещества удаляли и основной объем буфера заменяли диафильтрацией. Множественные объемы 300 мМ сахарозы заменяли для завершения липосом CPX-351, которые затем проходили оптимизацию лиофилизации. Высушенные образцы CPX-351 воспроизводили с 19 мл H2O, и они легко восстанавливали липосомальную дисперсию. Затем образцы анализировали, применяя динамическое рассеяние света (ДРС).
Предлиофилизированные липосомы CPX-351 демонстрировали средний размер диаметра приблизительно 100 нм. Размер липосом непосредственно после замораживания и затем лиофилизации/регидратирования, как определяли, составлял 99 нм и 100 нм, соответственно для партии 1 ("1C001" в таблице 1 ниже). Для второй партии 1D002 размер липосом CPX-351 непосредственно после замораживания и затем лиофилизации/регидратирования, как определяли, составлял 104 нм и 105 нм, соответственно.
Эти результаты демонстрируют, что липосомы DSPC/DSPG с низким содержанием холестерина, совместно нагруженные или с иринотеканом и флоксуридином, или цитарабином и даунорубицином, эффективно сохраняют их профили распределения размеров при замораживании, а также лиофилизировании и в течение более длительных сроков хранения. Эти результаты также демонстрируют, что такие липосомы в гелевой фазе, приготовленные с низким содержанием холестерина, устойчивы к агрегированию и слиянию, которое обычно происходит в результате замораживания и лиофилизирования, особенно в отсутствие высоких уровней холестерина.
| Таблица 1 Эффекты замораживания и лиофилизации на размер липосом CPX-351 |
||||
| 1C001 (партия 1) | 1D002 (партия 2) | |||
| Липосомы CPX-351 | Заморожен-ные | Лиофилизированные/регид-ратированные | Замороженные | Лиофилизированные/регидратированные |
| Средний диаметр (нм) | 99 | 100 | 104 | 105 |
| D10 (нм) | 68 | 68 | 74 | 71 |
| D90 (нм) | 135 | 137 | 137 | 142 |
| D99 (нм) | 178 | 182 | 178 | 191 |
Пример 3
Процент инкапсуляции лекарственного средства остается неизменным с течением времени в лиофилизированных липосомах
Эксперименты проводили для того, чтобы проверить воздействие замораживания и/или лиофилизации и хранения на степень утечки лекарственного средства из двух нагруженных липосом CPX-1 или CPX-351.
Количество инкапсулированного иринотекана и флоксуридина в совместно нагруженных липосомах CPX-1 измеряли непосредственно после лиофилизирования ("исходное"), а также через 6 и 9 месяцев после хранения при 5°C. Исследования стабильности продемонстрировали, что процент (%) инкапсуляции иринотекана составлял 99% непосредственно после лиофилизации, 97% после шести месяцев хранения и 97% после девяти месяцев хранения (таблица 2 ниже). Подобным образом, процент инкапсуляции флоксуридина составлял 98% непосредственно после лиофилизации и 95% как после шести, так и после девяти месяцев хранения при 5°C (таблица 3 ниже).
Для липосом CPX-351 также исследовали воздействие эффектов замораживания и лиофилизации на процент инкапсуляции лекарственного средства. Как видно в таблице 4 ниже, количество инкапсулированного цитарабина в совместно нагруженных липосомах CPX-351, как было измерено, составляло 100% непосредственно после замораживания ("замороженные") и 98% после лиофилизации ("лиофилизированные") в двух отдельных партиях (1C001 и 1D002). Процент инкапсуляции даунорубицина составлял 99% как непосредственно после замораживания, так и после лиофилизации в обеих партиях. Инкапсуляция лекарственного средства также являлась стабильной, когда CPX-351 хранили при 5°C или 25°C (см. таблицы 5 и 6).
Эти результаты однозначно демонстрируют, что как CPX-1, так и CPX-351 липосомы в гелевой фазе, включающие низкие количества холестерина и криопротектора во внешнем растворе, могут быть эффективно заморожены, дегидратированы и воспроизведены с минимальной утечкой обоих инкапсулированных лекарственных средств.
| Таблица 2 Процент инкапсуляции иринотекана в воспроизведенных липосомах CPX-1 |
|||
| Интервалы стабильности | |||
| Тест | Начальная | 6 месяцев | 9 месяцев |
| % инкапсуляции иринотекана | 99% | 97% | 97% |
| Таблица 3 Процент инкапсуляции флоксуридина в воспроизведенных липосомах CPX-1 |
|||
| Интервалы стабильности | |||
| Тест | Начальная | 6 месяцев | 9 месяцев |
| % инкапсуляции флоксуридина | 98% | 95% | 95% |
| Таблица 4 Процент инкапсуляции цитарабина и даунорубицина в воспроизведенных CPX-351 липосомах |
||||
| Липосомы CPX-351 | 1C001 | 1D002 | ||
| Замороженные | Лиофилизированные | Замороженные | Лиофилизированные | |
| % инкапсуляции цитарабина | 100 | 98 | 100 | 98 |
| % инкапсуляции даунорубицина | 99 | 99 | 99 | 99 |
| Таблица 5 CPX-351: Процент инкапсуляции цитарабина |
|||
| Время после лиофилизации | Хранили при 5°C | Хранили при 25°C | |
| Партия 1C001 | Исходная | 98 | 98 |
| 3 месяца | 98 | 98 | |
| 6 месяцев | 98 | 98 | |
| 9 месяцев | 98 | - | |
| Партия 1D001 | Исходная | 98 | 98 |
| 3 месяца | 98 | 99 | |
| 6 месяцев | 99 | 99 | |
| 9 месяцев | 98 | - |
| Таблица 6 CPX-351: Процент инкапсуляции даунорубицина |
|||
| Время после лиофилизации | Хранили при 5°C | Хранили при 25°C | |
| Партия 1C001 | Исходная | 99 | 99 |
| 3 месяца | 99 | 99 | |
| 6 месяцев | 99 | 99 | |
| 9 месяцев | 99 | - | |
| Партия 1D001 | Исходная | 99 | 99 |
| 3 месяца | 99 | 99 | |
| 6 месяцев | 99 | 99 | |
| 9 месяцев | 99 | - |
1. Лиофилизированная липосомальная композиция в гелевой фазе для доставки терапевтического и/или диагностического агента, в которой указанные липосомы в гелевой фазе проявляют фазовую температуру плавления (Tc) по меньшей мере 37°C и стабильно ассоциированы с по меньшей мере двумя терапевтическими и/или диагностическими агентами, где указанная композиция содержит криопротектор, внешний по отношению к указанным липосомам, и где концентрация любого криопротектора внутреннего по отношению к указанным липосомам меньше чем 125 мМ; и
а) где липосомы содержат не более чем 20 мол.% холестерина и содержат по меньшей мере 1% мол. фосфатидилглицерина (PG) и/или фосфоинозитола (PI); и/или
б) где липосомальная мембрана составлена из дистеароилфосфатидилхолина (DSPC), дистеароилфосфатидилглицерина (DSPG) и холестерина (CHOL).
2. Композиция по п.1, где указанная лиофилизированная липосомальная композиция в гелевой фазе воспроизведена в фармацевтически приемлемом носителе:
i) указанное соотношение агентов изменяется не больше, чем на 25% по сравнению с указанной величиной, измеренной перед лиофилизацией; и/или
ii) средний диаметр липосом увеличивается не более чем на 25% по сравнению с указанной величиной, измеренной перед лиофилизацией, и/или
iii) по меньшей мере 75 мол.% каждого агента удерживается в инкапсулированном виде по сравнению с указанной величиной, измеренной перед лиофилизацией; и/или
iv) распределение размеров липосом изменяется не более чем на 25% по сравнению с указанной величиной, измеренной перед лиофилизацией.
3. Композиция по п.2, где при воспроизведении средний диаметр липосом увеличивается не более чем на 15% по сравнению с указанной величиной, измеренной перед лиофилизацией.
4. Композиция по п.2, где при воспроизведении по меньшей мере 85 мол.% каждого агента удерживается при воспроизведении указанных липосом.
5. Композиция по п.2, где при воспроизведении распределение размеров липосом изменяется не более чем на 15% по сравнению с указанной величиной, измеренной перед лиофилизацией.
6. Композиция по п.1, где липосомальная мембрана составлена из 50-80 мол.% DSPC, 1-20 мол.% DSPG и 1-20 мол.% CHOL.
7. Композиция по п.6, где липосомальная мембрана составлена из DSPC, DSPG и CHOL в молярном соотношении 7:2:1.
8. Композиция по любому из пп.1-7, где агенты имеют log коэффициентов распределения, которые отличаются на по меньшей мере 1,0.
9. Композиция по любому из пп.1-7, где агенты являются противоопухолевыми агентами.
10. Композиция по п.9, где агенты представляют собой цитарабин и даунорубицин или иринотекан и флоксуридин.
11. Способ приготовления композиции по любому из пп.1-10, при этом способ включает подвергание лиофилизации водной среды, содержащей липосомы в гелевой фазе, которые проявляют фазовую температуру плавления (Tc) по меньшей мере 37°C и стабильно ассоциированы с по меньшей мере двумя терапевтическими и/или диагностическими агентами, и где указанные липосомы содержат криопротектор внешний по отношению к указанным липосомам, и где концентрация любого криопротектора внутреннего по отношению к указанным липосомам меньше чем 125 мМ,
где указанная среда, содержащая липосомы в гелевой фазе, заморожена при температуре, которая ниже температуры стеклования (Tg) указанной среды.
12. Способ приготовления фармацевтической композиции для введения терапевтических и/или диагностических агентов пациенту, при этом способ содержит воспроизведение липосомальной композиции по любому из пп.1-10 в фармацевтическом носителе для получения воспроизведенной композиции.
