Порошкоподібна фармацевтична композиція антимікробної та протизапальної дії для парентерального введення, що містить фосфоміцин і високодисперсний наноструктурований діоксид кремнію, спосіб її одержання

Реферат: UA 103116 C2 (12) UA 103116 C2 Винахід належить до фармакології, зокрема до порошкоподібної композиції, що містить фосфоміцин і високодисперсний наноструктурований діоксид кремнію, та способу її одержання. UA 103116 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід відноситься до антимікробних фармацевтичних препаратів і технологій їх приготування і може використовуватися у медицині та ветеринарії для лікування інфекційнозапальних захворювань, а також у фармацевтичній промисловості для виробництва лікарських засобів. В даний час для забезпечення успішної терапії багатьох інфекційно-запальних захворювань (сепсис, менінгіт, остеомієліт, пієлонефрит та ін.) практичними лікарями різних спеціальностей широко застосовується антибіотик, який має міжнародне непатентоване найменування фосфоміцин [1, 2, 3, 4, 5]. Даний антибіотик має широкий спектр антимікробної дії та здійснює бактерицидний вплив на багато грампозитивних і грамнегативних мікроорганізмів, які викликають інфекційні процеси в різних органах і тканинах організму. Вторинна резистентність мікроорганізмів до фосфоміцину розвивається поволі, а відсутність перехресної резистентності з іншими антибіотиками дозволяє його успішно поєднувати з беталактамами та аміноглікозидами для досягнення вираженого синергізму [1, 6, 7]. Фосфоміцин має унікальною властивістю інгібірувати синтез і продукцію прозапальних цитокинів (IL-1, IL-6, TNF та ін.) клітинами крові людини, що є клінічно значущим при лікуванні генералізованих інфекцій, зокрема, сепсису [8]. Проте, відзначаючи багато позитивних властивостей фосфоміцину, необхідно підкреслити, що монотерапія цим препаратом інфекційно-запальних процесів, викликаних різною мірою резистентними до даного антибіотика мікроорганізмами, далеко не завжди є ефективною. Це змушує фахівців замінювати фосфоміцин іншим антибіотиком або використовувати одночасне додаткове введення інших антимікробних засобів [6, 9], що є вкрай небажаним з клінічної та економічної точки зору. У зв'язку з цим, розробка нових підходів з метою збільшення антимікробної активності та клінічної ефективності фосфоміцину є актуальним завданням сучасної експериментальної фармакології й практичної медицини. Останніми роками виявлено, що використання різноманітних наночастинок у якості носіїв для доставки різних антибіотиків всередину бактерій і макрофагів з метою підвищення їх концентрації в зоні інфекційного запалення і, відповідно, посилення їх антимікробних властивостей, а також для стимуляції антибактеріальної активності макрофагів та їх додаткового рекрутування в інфіковані тканини, є перспективним напрямом розвитку оригінальних технологій і методів антибіотикотерапії [10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]. Суть винаходу полягає в тому, що з метою посилення терапевтичної ефективності фосфоміцину пропонується використовувати наночастинки SiO2 (діоксиду кремнію), які, відрізняючись фармакологічно вигідними властивостями біосумісності, біорозподілу, біодеградації та малотоксичності (незалежно від ступеня виразу пористості структури), здатні при парентеральному введенні бути носіями антибіотиків для внутріклітинної доставки в макрофаги, які концентровано розташовані у вогнищах запалення, що спостерігаються в легенях, печінці, нирках, селезінці, лімфовузлах, серці, шкірі, сечовому міхурі та інших органах ссавців (тобто значно підвищувати концентрацію антибіотиків в інфікованих зонах), а також стимулювати протимікробну активність цих клітин імунної системи, тим самим достовірно підсилювати терапевтичний ефект антимікробних препаратів при лікуванні інфекційнозапальних захворювань [20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27]. Винахід вирішує задачу створення фармацевтичної композиції антимікробної та протизапальної дії для ін'єкцій на основі використання фосфоміцину і наночастинок діоксиду кремнію, підвищеною терапевтичною ефективністю (в порівнянні зі звичайним фосфоміцином, який розглядається в даному винаході як прототип) при лікуванні інфекційно-запальних захворювань. Поставлене завдання вирішується тим, що пропонується фармацевтична композиція антимікробної та протизапальної дії для парентерального введення, що містить в якості терапевтичної речовини антибіотик фосфоміцин, яка виконана у формі порошку для приготування ін'єкційних розчинів і містить високодисперсний наноструктурований діоксид кремнію у ваговому співвідношенні фосфоміцин:високодисперсний наноструктурований діоксид кремнію, що дорівнює (10-70):1. Частка агрегованих частинок високодисперсного наноструктурованого діоксиду кремнію, що мають розмір  5 мкм, складає не менше 25%. Поставлене завдання так само вирішується тим, що пропонується спосіб одержання фармацевтичної композиції антимікробної і протизапальної дії для парентерального введення, що включає змішування фосфоміцину з іншими компонентами, за яким фосфоміцин у формі порошку змішують з порошковим високодисперсним наноструктурованим діоксидом кремнію у 1 UA 103116 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ваговому співвідношенні, що дорівнює (10-70):1, та одержану суміш піддають механічному оброблянню шляхом ударно - стираючих дій. Одержану суміш піддають механічному оброблянню шляхом ударно-стираючих дій так, щоб частка агрегованих частинок високодисперсного наноструктурованого діоксиду кремнію, що мають розмір  5 мкм, складала не менше 25%. Терапевтична ефективність пропонованої фармацевтичної композиції підвищується, якщо одержану суміш піддають механічному оброблянню шляхом ударно-стираючих дій так, щоб частка агрегованих частинок високодисперсного наноструктурованого діоксиду кремнію, які мають розмір  5 мкм, складала не менше 25%. Для приготування фармацевтичної композиції використовувався фосфоміцин (парентеральна форма) виробництва іспанської фірми «Ercros». В якості високодисперсного наноструктурованого діоксиду кремнію (далі по тексту - BHSiO2) використовувався лікарський препарат «Полісорб» (фармакологічна група: ентеросорбуючий засіб; діюча речовина: кремнію діоксид колоїдний) виробництва російської фірми ЗАТ «Полісорб», який складається з наночастинок діоксиду кремнію округлої форми (розмір 5-20 нм), об'єднаних в агрегати (мікрочастинки неправильної форми), що мають розміри  90 мкм (реєстраційний № 001140/01100908). Аналогічний препарат виробляє українська фірма ЗАО «Біофарма» під торговим найменуванням «Силікс» [24]. В основу вибору складу композиції покладено явище оборотної сорбції молекул фосфоміцину нано- і мікророзмірними частинками BHSiO2, а також зменшення розмірів мікрочастинок BHSiO2 при механічній активації його сумішей зі субстанцією фосфоміцину інтенсивними ударно-стираючими механічними діями. Спосіб одержання вищезазначеної фармацевтичної композиції, що заявляється, шляхом механічної активації порошкоподібної суміші фосфоміцину та BHSiO2 інтенсивними ударностираючими діями дозволяє порівняно з відомими способами підвищити частку дрібнодисперсних ( 5 мкм) частинок BHSiO2, на яких адсорбуються молекули фосфоміцину та які фагоцитуються переважно макрофагами [28]. Для цього суміш вищезазначених речовин у ваговому співвідношенні фосфоміцин:BHSiO2, що дорівнює (10-70):1, піддають механічній активації шляхом ударно-стираючих дій до збільшення вагової частки дрібнодисперсної фракції, не менше, ніж до 25%. З одержаної порошкоподібної композиції готують ін'єкційні колоїдні розчини для парентерального введення (розведенням її будь-яким відомим способом, прийнятим для фосфоміцину), що складаються з дрібнодисперсних частинок ВHSіО2 з оборотно сорбованими на їх поверхні молекулами фосфоміцину. Введення в пропоновану композицію високодисперсного наноструктурованого діоксиду кремнію у співвідношеннях фосфоміцин:BHSiO2 від 10:1 до 70:1 по вазі, відповідно, визначається поєднанням двох чинників: 1) при збільшенні вмісту BHSiO2 більше 10% від ваги композиції у лабораторних тварин спостерігаються явища блокади дрібних капілярів в паренхіматозних органах; 2) при зменшенні вмісту BHSiO2 нижче 1% від ваги композиції, її терапевтична ефективність (зокрема, при лікуванні бактерійного сепсису у мишей) фактично не відрізняється від базової ефективності початкового антибіотика. Для одержання композицій використаний механохімічний підхід, який полягає в обробленні суміші твердих компонентів інтенсивними механічними діями - тиском і зсувними деформаціями, що реалізуються переважно у різного типу млинах, які здійснюють ударностираючі дії на речовини. Суміш твердої субстанції фосфоміцину і високодисперсного наноструктурованого діоксиду кремнію, узятих переважно в співвідношеннях від 10:1 до 70:1 по вазі, піддають механічній активації в кульових млинах. Використаний спосіб одержання сумішей дозволяє значною мірою уникнути хімічного розкладу антибіотика, досягти повної гомогенності порошкоподібних компонентів порівняно з одержанням сумішей простим змішуванням компонентів, або випаровуванням їх розчинів і, як наслідок, обумовлює високу фармакологічну активність фармацевтичної композиції. У якості кількісного критерію мінімально необхідної дози механічної дії зручно використовувати метод гранулометрії суспензії одержуваної композиції. При цьому необхідно, щоб масова частка агрегованих частинок розміром не більше 5 мкм склала не менше 25%. Механічне оброблення порошкоподібних сумішей здійснюють в ротаційних, вібраційних або планетарних млинах. У якості тіл, що мелють, можуть використовуватися кулі, стрижні та ін. Фармакологічні випробування одержаної композиції на лабораторних тваринах (мишах) показали, що композиція, що заявляється, приготована способом, що заявляється, має значно підвищену терапевтичну ефективність при лікуванні бактерійного сепсису, викликаного 2 UA 103116 C2 5 10 15 Staphylococcus aureus, Escherichia coli і Pseudomonas aeruginosa, порівняно зі звичайним фосфоміцином. Таким чином, використання фармацевтичної композиції, що заявляється, і спосіб її одержання забезпечує наступні переваги: 1) клінічно значуще підвищення ефективності та якості антимікробної терапії важких інфекційно-запальних захворювань, зниження смертності; Пропонований винахід ілюструється наступними прикладами. Приклад 1. Одержання твердої композиції фосфоміцин / BHSiO2. Суміш фосфоміцину та BHSiO2 у вагових співвідношеннях 10:1, 30:1 і 50:1 по вазі обробляється протягом 1, 2 і 4 годин в кульовому ротаційному млині. Дані гранулометричного складу водних суспензій одержаних варіантів композиції (використовувався лазерний гранулометр Micro-Sizer 201), а також аналізу методом високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ) вмісту в них антибіотиків (у відсотках від вихідної субстанції) і ступеню сорбції фосфоміцину (у відсотках) частинками BHSiO2, наведено в таблиці 1. Як видно з таблиці 1, обрані умови одержання пропонованої композиції дозволяють збільшити до необхідної величини (не менше 25% від загальної ваги) частку дрібнодисперсної фракції BHSiO2 (розмір частинок  5 мкм) і при цьому уникнути хімічного розкладання антибіотику. Таблиця 1 Гранулометричний склад водних суспензій, ступінь сорбції та зміст фосфоміцину у різних варіантах композиції Склад композиції Початковий BHSiO2 Фосфоміцин:ВНSіО2 (10:1), мехактивація 1 година Фосфоміцин:ВНSіО2 (30:1), мехактивація 2 години Фосфоміцин: BHSiO2 (50:1), мехактивація 4 години Розмір і відсоток вмісту частинок Ступень сорбції BHSiO2* фосфоміцину частинками BHSiO2 (%) %