HRP20030460A2 - Combinations of drugs (e.g., chlorpromazine and pentamidine) for the treatment of neoplastic disorders - Google Patents

Description

Pozadina otkrića

Ovaj se izum odnosi na tretman neoplastičkih poremećaja kao što je primjerice rak.

Rak je oboljenje karakterizirano nekontroliranim rastom abnormalnih stanica. Abnormalne stanice ne mogu više obnašati ulogu normalnih stanica, te se gomilaju i uništavaju zdravo tkivo. Rak pluća je najčešći uzrok smrti žena i muškaraca, a koji je u vezi s ovom vrstom oboljenja. To je druga po redu najčešća vrsta raka muškaraca i žena. Procjenjuje se da će samo u 2000. u SAD godini biti više od 164 000 novih slučajeva raka pluća. Dok broj slučajeva raka pluća pada među muškarcima u SAD, taj broj nastavlja rasti među ženama. Rak pluća može biti letalan; American Lung Association procjenjuje da se za 156 900 Amerikanaca može očekivati smrtan ishod u 2000. godini zbog raka pluća.

Oboljenja raka koja započinju u plućima mogu se podijeliti u dvije glavne grupacije: rak pluća u malim stanicama, i rak pluća u stanicama koje ne spadaju u grupu malih stanica, što ovisi o izgledu stanica pod mikroskopom. Rak pluća u stanicama koje nisu malene (skvamozni stanični karcinom, adenokarcinom, karcinom velikih stanica) se obično širi na druga tkiva mnogo sporije od raka pluća malih stanica. Rak pluća malih stanica pojavljuje se mnogo rjeđe, otprilike u oko 20% slučajeva raka pluća.

Druge vrste raka podrazumijevaju rak mozga, rak dojke, cervikalni rak, rak debelog crijeva, gastrički rak, rak bubrega, leukemiju, rak jetre, limfom, rak jajnika, rak slezene, rak prostate, rak rektuma, sarkom, rak kože, rak testisa i rak uterusa. Ove vrste raka kao i rak pluća se ponekad podvrgavaju tretmanu kemoterapije.

Kemoterapeutici koji se trenutno koriste podrazumijevaju paklitaksel, doketaksel, tamoksifen, vinorelbin, gemcitabine, cisplatin, etoposid, topotekan, irinotekan, anastrozol, rituksimab, trastuzumab, fludarabin, ciklofosfamid, gentuzumab, karboplatin, interferon i doksorubicin. Najčešće korišteni reagens je paklitaksel koji se koristi samostalno ili pak u kombinaciji sa drugim kemoterapeuticima kao što su 5-FU, doksorubicin, vinorelbin, itoksan i cisplatin.

Sažetak izuma

Otkrili smo da kombinacija antipsihotičkog lijeka klorpromazina i antiprotozoalnog lijeka pentamidina pokazuje značajno antiproliferativno djelovanje na stanicama raka. Strukturalni i funkcionalni analozi svake od rečenih supstanci su poznati, i svaki se od tih analoga može koristiti u sklopu antiproliferativne kombinacije koja se razmatra u kontekstu ovog izuma. Metaboliti klorpormazina i pentamidina su također poznati. Mnogi od tih metabolita pokazuju jedno ili više bioloških djelovanja s prisutnom supstancom i u skladu s time se također mogu koristiti u antiproliferativnoj kombinaciji koja se razmatra u kontekstu ovog izuma. Stoga izum razmatra metodu tretiranja pacijenta oboljelog od raka ili neke druge neoplazme, aplikacijom klorpromazina i pentamidina simultano ili zasebno tijekom perioda u trajanju od 14 dana, u količinama koje su dovoljne da inhibiraju rast neoplazme.

Preferira se slučaj kada su dvije supstance aplicirane unutar 10 dana, u boljem slučaju unutra 5 dana, dok je najpovoljniji slučaj koji se preferira aplikacija unutar 24 sata zasebno ili simultano. Rak koji je tretiran u skladu s bilo kojom od metoda koje se razmatraju u kontekstu ovog izuma a opisuju se u nastavku, može biti rak pluća (karcinom skvamoznih stanica, adenokarcinom ili karcinom velikih stanica), rak mozga, rak dojke, rak rodnice, rak debelog crijeva, rak želuca, rak bubrega, leukemija, rak jetre, limfom, rak jajnika, rak slezene, rak prostate, rak rektuma, sarkom, rak kože, rak testisa ili rak jajnika.

U jednom vezanom aspektu, ovaj se izum također odnosi na metodu tretiranja pacijenta koji posjeduje neoplazmu kao što je rak. U ovoj metodi je pacijentu (a) prvo aplicirana supstanca koja je odabrana iz grupe koja se sastoji od proklorperazina, perfenazina, mepazina, metotrimeprazina, acepromazina, tiopropazata, perazina, propiomezina, putaperazina, tietilperazina, metopromazina, klorfenetazina, cijamemazina, perfenziona, enantata, norklorpromazina, trifluorperazina, tioridazina (ili soli bilo koje od gore navedenih supstanci) i dopamin D2 antagonista (npr. sulprid, pimozid, spiperon, etopropazin, kleboprid, bupropion i haloperidol); i (b) aplicirana druga supstanca odabrana iz grupe propamidina, butamidina, heptamidina, nonamidina, stilbamidina, hidroskisitilbamidina, diminazena, benzamidina, 4,4'-(pentametilendioksi)di-, dihidroklorid, fenamidin, dibrompropamidin, 1,3-bis(4-amidino-2-metoksifenoksi)propan, fenamidin i amikarbalid (ili soli bilo koje od gore navedenih supstanci). Alternativno druga komponenta može predstavljati funkcionalni analog pentamidina, kao što je netropsin, distamicin, bleomicin, aktinomicin ili daunorubicin. Prve i druge supstance se prvenstveno apliciraju simultano ili svaka zasebno unutar perioda od 14 dana, te u količinama koje su dovoljne da inhibiraju rast neoplazme.

U jednom drugom aspektu, izum se također odnosi na metodu tretiranja pacijenta koji boluje od neoplazme kao što je rak, i to apliciranjem slijedećih supstanci:

a) prva je supstanca formule (I)

[image]

koja je naznačena time da je R2 odabran iz grupe koja se sastoji od:

[image]

R10 je odabran iz grupe koja se sastoji od:

[image]

s time da svaki od R1, R3, R4, R5, R6, R7, R8 i R9 predstavljaju svaki zasebno H, F, OH, OCF3 ili OCH3; i W je odabran iz grupe koja se sastoji od:

[image]

i

b) druga je supstanca formule (II)

[image]

koja je naznačena time da svaki Y i Z, neovisno jedan o drugome, predstavljaju O ili N; svaki od R11 i R12 predstavljaju neovisno jedan o drugome, H, OH, Cl, Br, OCH3, OCF3, NO2 ili NH2; n je cijeli broj između 2 i 6, istovremeno podrazumijevajući i rečene vrijednosti; svaki od R13 i R14 predstavljaju neovisno jedan o drugome, na meta i para poziciji, supstance koje su odabrane iz grupe koja se sastoji od:

[image]

s time da je prva i druga supstanca aplicirana simultano ili unutar perioda od 14 dana za svaku od njih, u količinama koje su dovoljne da inhibiraju rast neoplezme.

U sklopu svakog od tretmana, svaka supstanca koja je dio kombinacije se prvenstveno aplicira u pacijenta kao dio farmaceutske kompozicije koja također podrazumijeva farmaceutski prihvatljivi nosač. Klorpormazin se prvenstveno aplicira u dozi od 10 do 2500 mg, dok je pentamidin apliciran prvenstveno u dozi od 1 do 1000 mg. Načini aplikacije koji se preferiraju su intravenski, intramuskularno, inhalacijom i oralnim putem.

Antiproliferativne kombinacije koje se razmatraju u kontekstu ovog izuma mogu biti dio farmaceutskog pakiranja. Preferabilno, klorpromazin i pentamidin se formuliraju zajedno ili odvojeno, te u individualnim količinama doziranja.

Za stručnjaka bi se trebalo podrazumijevati da su rečene supstance također korisne kada su oblikovane kao soli. Primjerice, kao što se ovdje navodi izetionat sol pentamidina pokazuje sinergijsko antoproliferativno djelovanje kada je apliciran u kombinaciji sa klorpromazinom. Druge soli pentamidina podrazumijevaju sol platine, sol dihidroklorid i sol dimetansulfonat (pogledaj također primjerice Mongiardo et al., Nancet 2:108, 1989). Na sličan način, sol klorpromazina podrazumijeva primjerice sol hidroklorid i soli maleate.

Ovaj izum također podrazumijeva metode za identificiranje supstanci koje su korisne u tretiranju pacijenta s neoplazmom. Metoda podrazumijeva korake izlaganja stanica raka in vitro sa (i) pentamidinom ili klorpromazinom i (ii) odabranom supstancom, te određivanje da li su stanice raka rasle brže ili sporije u odnosu na (a) stanice raka koje su izložene klorpromazinu ili pentamidinu, no ne i odabranoj supstanci, i (b) stanice raka koje su bile izložene odabranoj supstanci, no ne i djelovanju klorpromazina i pentamidina. Odabrana supstanca, koja kada je kombinirana sa klopromazinom ili pentamidinom, smanjuje razinu proliferacije stanica, no ne i u odsustvu klorpromazina ili pentamidina, ne predstavlja supstancu koja je korisna za tretiranje pacijenta sa neoplazmom.

Kombinacijska terapija se može primjenjivati redovito; kod kuće, u ordinaciji, klinički, izvanbolničkom liječenju ili u bolnici. Tretman općenito započinje u bolnici kako bi doktor mogao izbliza promatrati prve efekte liječenja i predložiti prilagodbe koje su eventualno potrebne. Trajanje kombinacijske terapije ovisi o vrsti raka koji se tretira, godinama i stanju pacijenta, fazi i tipu oboljenja, te kako tijelo pacijenta odgovara na tretman.

Aplikacija lijeka može biti izvedena u različitim intervalima (npr. dnevno, tjedno ili mjesečno) i aplikacija svakog reagensa može biti određena individualno. Kombinacijska terapija može biti primijenjena u ciklusima uzimanja i neuzimanja lijeka koji podrazumijevaju periode odmora, kada tijelo pacijenta ima priliku izgraditi zdrave nove stanice i povratiti svoju prirodnu snagu.

U ovisnosti o tipu raka i fazi njegovog razvoja, kombinacijska se terapija može primijeniti za tretman raka u svrhu usporavanja širenja raka, za usporavanje rasta tkiva raka, za ubijanje stanica raka koje se šire u druge dijelove tijela iz inicijalnog tkiva tumora, za ublažavanje simptoma koje su uzrokovani rakom ili pak za samu prevenciju raka. Kombinacijska terapija može također pomoći ljudima da žive ugodnije, uslijed eliminiranja stanica raka koje uzrokuju bol ili nelagodu.

Ostale karakteristike ili prednosti ovog izuma su razvidne iz slijedećeg detaljnog opisa, kao i iz patentnih zahtjeva.

Detaljan opis izuma

Otkrili smo da kombinacija antipsihotičkog lijeka klorpormazina i antiprotozalnog lijeka pentamidina pokazuje snažno antiproliferativno djelovanje na stanicama raka. Koncentracije koje pokazuju maksimalno antiproliferativno djelovanje na stanicama raka nisu toksične za normalne stanice. Tako je ova kombinacija lijekova korisna za tretman raka i druge vrste neoplazmi.

Zasnovano na poznatim svojstvima koja su zajednička klorpromazinu i njegovim analozima i metabolitima, te pentamidinu i njegovim analozima i metabolitima, pretpostavlja se da strukturalno slične supstance mogu biti supstituenti za klorpromazin i/ili pentamidin u antiproliferativnim kombinacijama koje se razmatraju u kontekstu ovog izuma. Informacije u svezi bilo kojeg od rečenih lijekova i odgovarajućih analoga i metabolita, se navode u nastavku.

Fenotiazini

Fenotiazini koji su korisni u sklopu antiproliferativnih kombinacija koje se razmatraju u kontekstu ovog izuma su supstance opće formule (I):

[image]

naznačene time da je R2 odabran iz grupe koja se sastoji od:

[image]

s time da svaki od R1, R3, R4, R5, R6, R7, R8 i R9 predstavljaju svaki zasebno H, F, OH, OCF3 ili OCH3; i W je odabran iz grupe koja se sastoji od:

[image]

i

R10 je odabran iz grupe koja se sastoji od:

[image]

U supstancama koje se preferiraju R2 predstavlja Cl; s time da svaki od R1, R3, R4, R5, R6, R7, R8 i R9 predstavlja H ili F. U još povoljnijem slučaju svaki od R1, R4, R5, R6 i R9 predstavljaju H.

Član iz grupe fenotiazina koji se najčešće propisuje za korištenje je klorpromazin, čija je struktura slijedeća:

[image]

Klorpromazin je trenutno dostupan u slijedećim oblicima: tablete, kapsule, supozitorije, oralni koncentrati i sirupi, te formulacije za injektiranje.

Fenotiazini koji se smatraju analozima klorpromazina podrazumijevaju flufenazin, proklorperazin, tioridazin i trifluoperazin. Mnogi od njih pokazuju antipsihotičko ili antiemetičko djelovanje s klorpromazinom.

Za fenotiazine se smatra da ostvaruju svoje antipsihotičko i antiemetičko djelovanje putem interferncije sa središnjim dopaminergičnim putovima u mezolimbičkoj i i medularnoj kemoreceptorskoj pokretačkoj zoni u regijama mozga. Ekstrapiramidalni prateći efekti su rezultat interakcija s dopaminergičnim putovima u bazalnim ganglijima. Iako se često koristi izraz blokatori dopamina, nije ustanovljen točni mehanizam dopaminergične interferencije koja je odgovorna za antipsihotičko svojstvo rečenog lijeka. Klorpromazin ima snažno alfa-adrenergičnoo blokirajuće djelovanje i može prouzrokovati ortostatički hipotenziju. Klorpromazin također pokazuje umjereno antiholinergično djelovanje koje se izražava kroz suhoću usta, mutni vid, urinarnu retenciju i konstipaciju. Klorpromazin povećava sekreciju prolaktina zahvaljujući svojem djelovanju blokiranja receptora dopamnina u pituitarnoj žlijezdi i hipotalamusu.

Klorpromazin se brzo absorbira iz gastrointestinalnog trakta. Njegova bioraspoloživost će varirati u odnosu na kvalitet prvog metaboličkog prolaska kroz jetru. Tekući koncentrati se mogu pokazati kao bolje iskoristivi od tableta. Izgleda da hrana nema utjecaja na iskoristivost rečene supstance. Intramuskularna aplikacija zaobilazi prvi efekt metaboličkog iskorištavanja i postižu se više koncentracije supstance u plazmi. Efekt djelovanja supstance nakon intramuskularne aplikacije je obično 15 do 30 minuta, dok je nakon oralne aplikacije 30 do 60 minuta. Rektalno aplicirani klorpromazin obično treba znatno dulji period za početak djelovanja.

Metaboliti klorpromazina

Stoga što klorpromazin prolazi kroz ekstenzivnu metaboličku transformaciju u više metabolita koji mogu biti terapeutski aktivni, ovi metaboliti mogu biti supstituirani iz klorpromazina u natiporliferativne kombinacije koje se razmatraju u kontekstu ovog izuma. Metabolizam klorpromazina će primjerice dovesti do oksidativne N-dimetilacije koja će dovesti do nastajanja odgovarajućeg primarnog i sekundarnog amina, aromatska oksidacija će dovesti do izgradnje fenola, N-oksidacija će dovesti do izgradnje N-oksida, S-oksidacija će dovesti do izgradnje sulfoksida ili sulfona, oksidativna demainacija aminopropilnog postranog lanca dovesti će do izgradnje fenotiazinskog nukleusa, a glukuronidacija fenolnih hidroksilnih grupa i tercijarne amino grupe će dovesti do izgradnje kvartarnog amonij gluokoronida.

U drugim primjerima metabolita klorpromazina koji su korisni u sklopu antiproliferativnih kombinacija razmatranih u kontekstu ovog izuma, svaka od pozicija 3, 7 i 8 na fenotiazinu može neovisno biti supstituirana sa hidrokilnom ili metoksilnom jedinicom.

Pentamidin

Pentamidin se trenutno koristi za tretman infekcija sa Pneumocystis carinii, Leishmania donovani, Trypanosoma brucei, T. Gambiense i T. Rhodesiense. Struktura pentamidina je:

[image]

Oblikovan je za injektiranje i inhalaciju. U svrhu injektiranja, pentamidin je pakiran kao nonpirogeni, liofilizirani produkt. Nakon rekonstitucije, aplicira se intramuskularnom ili intravenskom injekcijom.

Pentamidin izetionat je bijeli, kristalinični prašak koji je topiv u vodi i glicerinu, a nije topiv u eteru, acetonu i kloroformu. Kemijski je sastavljen kao 4,4'-diamidino-difenoksipentan di(β-hidroksietansulfonat). Molekularna formula je C23H36N4O10S2, a molekularna težina je 592.68.

Način djelovanja pentamidina nije u potpunosti otkriven. Istraživanja in vitro na tkivima sisavaca i protozoa Crithidia oncopelti ukazuju da lijek interferira s metabolizmom jezgre, prouzrokujući inhibiciju sinteze DNA, RNA, fosfolipida i proteina.

Također se malo zna o farmakokinetici rečene supstance. Kod 7 pacijenata koji su bili tretirani dnevnim dozama pentamidina od 4 mg/kg tijekom 10 do 12 dana, vrijednosti koncentracije supstance u plazmi su se kretale između 0.3 i 0.5 μg/mL. Pacijenti su nastavili izlučivati smanjene količine pentamidina u urinu 6-8 tjedana nakon završetka tretmana.

Distribucija pentamidina u tkivima je istraživana kod miševa kojima je davana jedna intraperitonealna injekcija pentamidina u količini od 10 mg/kg. Koncentracija je bila najviša u bubrezima, a nešto manja u jetri. Kod miševa se pentamidin izlučuje prvenstveno putem bubrega uz nešto izlučivanja putem fecesa. Omjer izlučenih količina u urinu i fecesu (4:1) je bio konstantan tijekom cijelog istraživanja.

Analozi pentamidina

Aromatske diamidino supstance mogu zamijeniti pentamidin u antiproliferativnim kombinacijama koje se razmatraju u kontekstu ovog izuma. Aromatske diamidino supstance kao što su primjerice propamidin, butamidin, heptamidin i nonamidin dijele jednaka svojstva kao pentamidin na način da pokazuju antipatogena svojstva ili svojstva vezivanja na DNA. Drugi analozi (npr. stilbamidin i indolski analozi stilbamidina, hidroksistilbamidin, diminazen, benzamidin, 4,4'-(pentametilendioksi)di-, dihidroklorid, fenamidin, dibrompropamidin, 1,3-bis(4-amidino-2-metoksifenoksi)propan (DAMP), netropsin, distamicin, fenamidin, amikarbalid, bleomicin, aktinomicin i daunorubicin također pokazuju svojstva slična pentamidinu. Vjerojatno da će ove supstance pokazivati antiproliferativno djelovanje kada su aplicirane u kombinaciji s klorpromazinom (ili analogom ili metabolitom klorpromazina.

Analozi koji se preferiraju su opisani primjerice formulom (II)

[image]

koja je naznačena time da svaki od Y i Z je neovisno jedan o drugome, O ili N; svaki od R11 i R12 je neovisno H, OH, Cl, Br, OCH3, NO2 ili NH2; a n je cijeli broj od 2 do 6; svaki od R13 i R14 je neovisno, na meta ili para poziciji i odabran je iz grupe koja se sastoji od:

[image]

Drugi analozi uključuju stilbamidin (G-1) i hidroksistilbamidin (G-2) i njihove indolske analoge (npr. G-3).

[image]

Svaka amidinska čestica može biti zamijenjena s jednom od čestica koje su naprijed označene kao D-2, D-3, D-4 ili D-5: Kao u slučaju fenotiazina i pentamidina, soli stilbamidina i slične supstance su također korisne u metodi koja se razmatra u kontekstu ovog izuma. Preferirane soli podrazumijevaju primjerice soli dihidroklorida i metansulfonata.

Metaboliti pentamidina

Metaboliti pentamidina su također korisni u sklopu antiproliferativnih kombinacija koje se razmatraju u kontekstu ovog izuma. Pentamidin je brzo metaboliziran u tijelu u barem sedam primarnih metabolita. Neki od ovih metabolita imaju jedno ili više svojstava koje dijele s pentamidinom. Vjerojatno će neki metaboliti pentamidina pokazati antiproliferativno djelovanje kada su u kombinaciji sa klorpromazinom ili nekim njegovim analogom.

U nastavku je pokazano sedam metabolita pentamidina.

[image]

Terapija

Kombinacije supstanci koje se razmatraju u kontekstu ovog izuma su korisne za tretman neoplazmi. Kombinacijska terapija može biti izvedena samostalno ili u konjukciji s nekom drugom terapijom (npr. kirurškim zahvatom, zračenjem, kemoterapijom biološkom terapijom). Nadalje, osoba kod koje je prisutan značajniji rizik od razvijanja neoplazme (npr. netko tko je genetski predisponiran ili pak netko tko je ranije imao neoplazme) može primiti profilaktički tretman u svrhu inhibiranja ili odgode formiranja neoplazme.

Aplikacijska doza i frekvencija apliciranja svake pojedine komponente se može kontrolirati neovisno. Primjerice, jedna supstanca može biti aplicirana oralnim putem tri puta dnevno, dok druga supstanca može biti aplicirana intramuskularno jedan puta dnevno. Supstance mogu također biti formulirane zajedno na način da se jednom aplikacijom unose obje komponente. U nastavku se opisuju formulacije i doziranja.

Formulacije farmaceutskih kompozicija

Aplikacija svake komponente iz kombinacije se može izvesti na bilo koji od odgovarajućih pogodnih načina koji će dovesti do koncentracije supstance, koja će u kombinaciji s drugim komponentama djelovati specifično anti-neoplastički u trenutku kad dosegne ciljno tkivo. Supstanca može biti prisutna u bilo kojoj pogodnoj količini u sklopu bilo koje od odgovarajućih supstanci nosača, i općenito je prisutna u količini od 1-95% težinskog udjela kompozicije. Kompozicija se može pripraviti u formulaciji koja je pogodna za oralnu, parenteralnu (npr. intravenski, intramuskularno), rektalnu, kutanu, nazalnu, vaginalnu, inhalentnu, kožnu ili okularnu aplikaciju. Tako kombinacije mogu biti pripravljene u obliku tableta, kapsula, pilula, praška, granulata, suspenzija, emulzija, otopina, gelova koji podrazumijevaju i hidrogelove, pasta, masti, krema, plastera, supozitorija, enema, injekcija, implantata, sprejeva ili aerosola. Farmaceutske kompozicije mogu biti oblikovane u skladu sa konvencionalnom farmaceutskom praksom (pogledaj npr. Remington: The Science and Practice of Pharmacy (Farmaceutska znanost i praksa), (19. izdanje) ed. A.R. Gennaro, 1995, Mack Publishing Company, Easton, PA. i Encyclopedia of Pharmaceutical Technology (Enciklopedija farmaceutske tehnologije), ed. J. Swarbrick i J.C. Boylan, 1988-1999, Marcel Dekker, New York.

Farmaceutske kompozicije koje se razmatraju u kontekstu ovog izuma mogu biti formulirane na način da otpuštaju aktivnu supstancu odmah nakon aplikacije ili u bilo koje prethodno označeno vrijeme ili period nakon aplikacije. Poznato je nekoliko načina aplikacije koje podrazumijevaju kontrolirano otpuštanje aktivne supstance. Iste uključuju i formulacije koje stvaraju konstantnu koncentraciju lijeka u tijelu tijekom dužeg vremenskog perioda; (ii) formulacije koje nakon određenog vremena stvaraju konstantnu koncentraciju lijeka u tijelu tijekom dužeg vremenskog perioda; (iii) formulacije koje zadržavaju djelovanje lijeka tijekom određenog vremena na način da održavaju relativno konstantnu koncentraciju lijeka u tijelu uz maksimalno moguće smanjivanje neželjenih pratećih efekata koji su povezani sa fluktuacijama u razini aktivne supstance u plazmi; (iv) formulacije koje lokaliziraju djelovanje lijeka, kao primjerice prostorno smještanje supstance koja je kontrolirano otpuštana, u blizini ili u samo bolesno tkivo ili organ, i (v) formulacije koje usmjeravaju djelovanje lijeka korištenjem nosača ili kemijskih derivata u svrhu dostavljanja lijeka posebnom ciljnom tipu stanice.

Aplikacija supstanci u obliku kontroliranog otpuštanja se posebice preferira u slučajevima u kojima supstanca, sama ili pak u kombinaciji, posjeduje (i) uzak terapeutski indeks (npr. razlika između koncentracije u plazmi koja dovodi do opasnih pratećih efekata ili toksične reakcije, i koncentracije u plazmi koja dovodi do terapeutskog efekta je malena; općenito uzevši terapeutski indeks TI se definira kao omjer srednje letalne doze (LD50) i srednje učinkovite doze (ED50); (ii) uski apsorpcijski okvir u gastro-intestinalnom traktu; ili (iii) veoma kratak biološki polu-život tako da je potrebno često doziranje tijekom dana u svrhu održavanje stalne razine aktivne supstance u plazmi na terapeutskoj razini.

Može se upotrijebiti i primijeniti bilo koja od brojnih strategija u svrhu postizanja formulacije s kontroliranim otpuštanjem kod koje je razina otpuštanja u neposrednoj vezi sa razinom metabolizma razmatrane supstance. U jednom primjeru, kontrolirano otpuštanje biva postignuto pogodnim odabirom različitih formulacijskih parametara i sastojaka, koji podrazumijevaju primjerice različite tipove kompozicija i punjenja s kontroliranim otpuštanjem. Tako, supstanca lijeka biva formulirana sa pogodnim ekscipijentima u farmaceutske kompozicije koje nakon aplikacije u organizam otpuštaju aktivnu supstancu na kontrolirani način. Primjeri podrazumijevaju jednostruke ili višestruke tablete ili kompozicije kapsula, uljne otopine, suspenzije, emulzije, mikrokapsule, mikrosfere, nanopartikule, obloge i liposome.

Čvrsti oblici doziranja za oralnu aplikaciju

Formulacije za oralnu aplikaciju podrazumijevaju tablete koje sadržavaju aktivne sastojke u smjesi sa netoksičnim farmaceutski prihvatljivim ekscipijentima. Takvi ekscipijenti mogu biti primjerice inertni diluenti ili punila (npr. sukroza, sorbitol, šećer, manitol, mikrokristalinična celuloza, škrobovi koji podrazumijevaju primjerice krumpirov škrob, kalcij karbonat, natrij klorid, laktoza, kalcij fosfat, kalcij sulfat ili natrij fosfat); granulirajuće ili dezintegrirajuće reagense (npr. derivati celuloze koji podrazumijevaju također i mikrokristaliničnu celulozu, škrobovi podrazumijevajući i krumpirov škrob, natrij kroskarmeloza, alginat ili alginska kiselina); vezivajuće reagense (npr. sukroza, glukoza, sorbitol, akacija, alginska kiselina, natrij alginat, želatina, škrob, preželatinizirani škrob, mikroskristalinična celuloza, magnezij aluminij silikat, karboksimetilceluloza natrij, metilceluloza, hidroksipropil metilceluloza, etilceluloza, polivinilpirolidon, ili polietilen glikol); i lubrikanti, glidanti i antiadhezivi (npr. magnezij stearat, cink stearat, stearinska kiselina, silike, hidrogenitana biljna ulja ili talk). Drugi farmaceutski prihvatljivi ekscipijenti mogu biti koloranti, reagensi za poboljšavanje okusa, plastifikatori, ovlaživači, puferirajući reagensi i slično.

Tablete mogu biti pripravljene bez omotača ili pak s omotačem koji se dobiva uz pomoć primjene poznatih metoda, opcionalno u svrhu odlaganja dezintegracije i apsorpcije u gastrointestinalnom traktu. Tako biva omogućeno odgođeno djelovanje tijekom dužeg perioda. Omotač može biti adaptiran na otpuštanje aktivne supstance na prethodno određen način (npr. u svrhu postizanja kontroliranog otpuštanja formulacije) ili pak može biti adaptiran na način da ne otpušta aktivnu supstancu sve dok ne prođe želudac (enterički omotač). Omotač može biti od šećera ili u obliku tankog filma (npr. baziran na hidroksipropil metilceluloza, metil celuloza, metil hidroksiceluloza, hidroksipropilceluloza, karboksimetilceluloza, akrilat kopolimeri, polietilen glikoli i/ili polivinilpirolidon), ili enterički omotač (npr. baziran na kopolimeru matakrilne kiseline, celuloznom acetat ftalatu, hidroksipropil metilceluloznom ftalatu, hidroksipropil metilceluloznom acetat sukcinatu, polivinil acetat ftalatu, šekalu i/ili etilcelulozi). Nadalje, može se koristiti materijal koji se otpušta s odgodom kao što je primjerice gliceril monostearat ili gliceril distearat.

Čvrste tabletne kompozicije mogu podrazumijevati omotač koji je adaptiran tako da štiti sadržaj od neželjenih kemijskih promjena (npr. kemijska degradacija prije otpuštanja aktivne supstance). Omotač može biti oblikovan u čvrstom obliku doziranja na način koji je sličan onome koji je opisan u Encyclopedia of Pharmaceutical Technology, supra.

Dva lijeka se mogu pomiješati zajedno u sklopu jedne tablete, ili pak mogu biti odijeljeni. U jednom primjeru je prvi lijek sadržan u unutrašnjosti tablete, dok je drugi s vanjske strane, i to na način da se određena količina drugog lijeka otpusti prije otpuštanja prvog lijeka.

Formulacije za oralno korištenje mogu također biti prisutne kao tablete za žvakanje ili kao čvrste želatinske kapsule kod kojih je aktivni sastojak pomiješan sa inertnim čvrstim diluentom (npr. škrob krumpira, laktoza, mikrokristalinična celuloza, kalcij karbonat, kalcij fosfat ili kaolin, ili kao mekane želatinske kapsule kod kojih je aktivni sastojak pomiješan sa vodenim ili uljnim medijem, primjerice, uljem kikirikija, tekućim parafinom ili maslinovim uljem. Prašci ili granulati mogu biti pripravljeni korištenjem gore spomenutih sastojaka, dobivanjem tableta i kapsula, uz korištenje konvencionalnih načina priprave kao što su primjerice priprava mikstura, priprava u aparaturi za tekuće ukalupljivanje ili korištenjem aparature za sušenje raspršivanjem.

Oralni oblici doziranja za kontrolirano otpuštanje

Kompozicije za oralnu primjenu koje podrazumijevaju kontrolirano otpuštanje mogu primjerice biti konstruirane na način da otpuštaju aktivnu supstancu kontroliranim otapanjem i/ili difuzijom aktivne supstance.

Kontrolirano otpuštanje disolucijom ili difuzijom može se postići odgovarajućim omotačem na tabletama, kapsulama ili granulatnim formulacijama supstanci, ili pak inkorporiranjem razmatrane supstance u odgovarajući matriks.

Omotač koji podrazumijeva kontrolirano otpuštanje može uključivati jednu ili više supstanci koje se naprijed navode i/ili primjerice šelak, pčelinji vosak, glikovosak, ricinusov vosak, karnauba vosak, stearil alkohol, gliceril monostearat, gliceril distearat, gliceril palmitostearat, etilcelulozu, akrilične smole, dl-polioctenu kiselinu, celulozni acetat butirat, polivinil klorid, polivinil acetat, vinil pirolidon, polietilen, polimetakrilat, metilmetakrilat, 2-hidroksimetakrilat, metakrilatni hidrogelovi, 1,3-butilen glikol, etilen glikol metakrilat i/ili polietilen glikoli. Kod matriksa koji se koristi pri formulaciji za kontrolirano otpuštanje aktivne supstance, materijal može podrazumijevati također primjerice hidratiziranu metilcelulozu, karnauba vosak i stearil alkohol, karbopol 934, silikon, gliceril tristearat, metil akrilat-metil metakrilat, polivinil klorid, polietilen i/ili halogenirani fluorougljik.

Kompozicije za kontrolirano otpuštanje koje sadržavaju jednu ili više supstanci u sklopu kombinacija koje se razmatraju se može također pripravljati u obliku tableta ili kapsula koje tijekom određenog vremena prilikom oralne aplikacije ostaju plutati na površini sadržaja želuca. Takve tabletne formulacije supstanci se mogu pripraviti granuliranjem smjese lijekova sa ekscipijentima i 20-75% težinskog udjela hidrokoloida, kao što su hidroksieterceluloza, hidroksipropilceluloza i hidroksipropilmetilceluloza. Dobivene granule se potom mogu podvrgnuti kompresiji u tablete. U zoni kontakta sa želučanim sokovima, tablete formiraju vodonepropusnu gel barijeru oko svoje površine. Ova gel barijera sudjeluje u održavanju gustoće, omogućavajući tako tabletama da ostanu u komadu u dodiru sa želučanim sokom.

Tekućine za oralnu aplikaciju

Prašci, disperzibilni puderi ili granule koje su pogodne za pripravljanje vodenih suspenzija uz dodavanje vode su pogodan način doziranja za oralnu primjenu. Formulacije suspenzija omogućavaju da je aktivni sastojak u smjesi u kombinaciji sa dispergiranim reagensom za vlaženje, suspenzirajućim reagensom, kao i sa jednim ili više prezervativa. Odgovarajući dispergirajući ili reagensi za vlaženje su primjerice prirodni fosfatidi (npr. lecitin ili produkti kondenzacije etilen oksida s masnim kiselinama, dugolančani alifatski alkoholi ili parcijalni esteri dobiveni iz masnih kiselina) i heksitol ili heksitol anhidrid (npr. polioksietilen stearat, polioksietilen sorbitol monooleat, polioksietilen sorbitan monooleat i slično. Pogodni suspendirajući reagensi su primjerice natrij karboksimetilceluloza, metilceluloza, natrij alginat i slično.

Parenteralne kompozicije

Farmaceutske kompozicije mogu također biti aplicirane parenteralno injektiranjem, infuzijom ili implantiranjem (intravenski, intramuskularno, subkutano i slično) u oblicima doziranja, formulacijama ili putem aplikatora ili implantata koji sadržavaju konvencionalne, netoksične farmaceutski prihvatljive nosače i adjuvanse. Formulacije i pripravci takvih kompozicija su dobro poznate u okvirima struke. Specifične formulacije se mogu pronaći u Remington: The Science and Practice of Pharmacy, supra.

Kompozicije za parenteralno korištenje mogu biti prisutne u jednokratnim doznim oblicima (primjerice ampule za jednokratnu primjenu) ili pak u oblicima koji sadržavaju nekoliko doza u i koje se može dodati pogodni prezervativ (pogledaj u nastavku). Kompozicija može biti u obliku otopine, suspenzije, emulzije, pripremljena za infuziju ili za implantiranje, ili pak može biti pripravljena u obliku suhog praška koji je namijenjen za rekonstruiranje s vodom ili s nekim drugim odgovarajućim nosačem, prije samog korištenja. Pored aktivne supstance, kompozicija može sadržavati pogodne, parenteralno prihvatljive nosače i/ili ekscipijente. Aktivne supstance mogu biti inkorporirane u mikrosfere, mikrokapsule, nanopartikule, liposome i slične oblike koji su pogodni za kontrolirano otpuštanje. Nadalje, kompozicija može podrazumijevati reagense koji će djelovati suspendirajuće, otapajuće, stabilizarujuće, pH normalizirajuće i/ili dispergirajuće.

Kao što je naprijed navedeno, farmaceutske kompozicije koje se razmatraju u kontekstu ovog izuma mogu biti u obliku pogodnih sterilnih injekcija. Za pripravljanje takvih kompozicija, pogodne aktivne supstance bivaju otopljene ili suspendirane u parentaralno prihvatljivom tekućem nosaču. Među prihvatljivim nosačima i otapalima koji se u ovom slučaju mogu koristiti su voda, voda koja je adaptirana na odgovarajuću vrijednost pH dodavanjem odgovarajuće količine klorovodične kiseline, natrij hidroksida ili odgovarajućeg pufera, 1,3-butandiola, Ringer otopine i izotonične otopine natrij klorida. Vodena formulacija može također sadržavati jedan ili više prezervativa (npr. metil, etil ili n-propil p-hidroksibenzoat). U slučajevima kada je jedna od supstanci teško topiva ili netopiva u vodi, nože se dodati reagens za pojačavanje topivosti, ili otapalo može sadržavati 10-60% težinskog udjela propilen glikola i slično.

Parenteralne kompozicije za kontrolirano otpuštanje

Parenteralne kompozicije za kontrolirano otpuštanje mogu biti u formi vodenih suspenzija, mikrosfera, mikrokapsula, megnetskih mikrosfera, uljnih otopina, uljnih suspenzija ili emulzija. Alternativno, aktivne supstance mogu biti inkorporirane u biokompatibilne nosače, liposome, nanopartikule, implantate ili aplikatore za infuziju.

Materijali za korištenje u pripravljanju mikrosfera i/ili mikrokapsula su primjerice bidegradabilni polimeri kao što su poliglaktin, poli-(izobutil cijanoakrilat), poli-(2-hidroksietil-1-glutamin) i poli(mliječna kiselina).

Biokompatibilni nosači koji se mogu koristiti prilikom formuliranja parenteralnih kompozicija za kontrolirano otpuštanje su ugljikovodici (npr. dekstrani), proteini (npr. albumin), lipoproteini ili antitijela.

Materijali za korištenje u sklopu implantata mogu biti ne-biodegradabilni (npr. polidimetil siloksan) ili biodegradabilni (npr. poli (kaprolakton), poli(mliječna kiselina), poli( glikolna kiselina) ili poli(orto esteri)).

Rektalne kompozicije

Pogodni oblici doziranja za rektalnu aplikaciju mogu podrazumijevati supozitorije (emulzije ili suspenzije), rektalne želatinske kapsule (otopine ili suspenzije). Kod tipičnih formulacija supozitorija, aktivne supstance se kombiniraju s odgovarajućim farmaceutski prihvatljivim supozitornim bazama kao što su kakao maslac, esterificirane masne kiseline, glicerinirani želatin, i različite disperzibilne baze topive u vodi kao što su polietilen glikoli i polvoksietilen sorbitan esteri masnih kiselina. Mogu se također inkorporirati različiti aditivi, pojačivači ili surfaktanti.

Kompozicije za inhalaciju

Za aplikaciju inhalacijom, uobičajeni oblici doziranja podrazumijevaju nazalne sprejeve i aerosole. Kod tipičnih nazalnih formulacija, aktivne supstance bivaju otopljene ili dispergirane u pogodnom nosaču. Farmaceutski prihvatljivi nosači i ekscipijenti (kao i drugi farmaceutski prihvatljivi materijali koji mogu biti prisutni u kompozicijama kao što su diluenti, pojačivači, zaslađivači i prezervativi) odabrani su u skladu sa konvencionalnom farmaceutskom praksom i stručnim znanjem.

Perkutane i topičke kompozicije

Farmaceutske kompozicije mogu također biti aplicirane topički na kožu, u svrhu perkutane adsorpcije, u oblicima doziranja formulacija koje sadržavaju konvencionalne netoksične, farmaceutski prihvatljive nosače i ekscipijente, podrazumijevajući mikrosfere i liposome. Formulacije uključuju kreme, masti, losione, linimente, gelove, hidrogelove, otopine, suspenzije, stikove, sprejeve, paste, plastere i druge oblike transdermalnih oblika aplikacije. Farmaceutski prihvatljivi nosači i ekscipijenti mogu također podrazumijevati emulzificirajuće reagense, antioksidanse, puferirajuće reagense, prezervative, ovlaživače, pojačivače penetracije, helatirajuće reagense, gel-oblikujuće reagense, masne baze, parfeme i kožne zaštitne reagense.

Primjeri emulzificirajućih reagensa su prirodne gume (npr. gumi akacija ili gumi tragakant) ili prirodni fosfatidi (npr. sojin lecitin i derivati sorbitan monooleata). Primjeri antioksidansa su butilirani hidroksi anisol (BHA) + askorbinska kiselina i pripadajući derivati, tokoferol i njegovi derivati + butilirani hidroksi anisol i njegovi derivati, butilirani hidroksi anisol i cistein. Primjeri prezervativa su parabeni, kao što su metil ili propil p-hidroksibenzoat i benzalkonium klorid. Primjeri ovlaživača su glicerin, propilen glikol, sorbitol i urea. Primjeri pojačivača penetracije su propilen glikol, DMSO, trietanol amin, N,N-dimetilacetamid, N,N-dimetilformamid, 2-pirolidon i njhovi pripadajući derivati, tetrahidrofurfuril alkohol i Azon.RTM. Primjeri helatirajući reagensa su natrij EDTA, limunska kiselina i fosforna kiselina. Primjeri gel formirajućih reagensa su Carbolpol, derivati celuloze, bentonit, alginati, želatina i polivinilpirolidon. Primjeri baza za masti su pčelinji vosak, parafin, cetil palmitat, biljna ulja, sorbitan esteri masnih kiselina (Span), polietilen glikoli i produkti kondenzacije između sorbitan estera masnih kiselina i etilen oksida (npr. polioksietilen sorbitan monooleat (Tween)).

Farmaceutske kompozicije koje su naprijed opisane za topičku aplikaciju na kožu mogu također biti korištene u vezi sa topičkom aplikacijom na ili u blizini onih dijelova tijela koji su predviđeni za tretman. Kompozicije mogu biti prilagođene za neposrednu aplikaciju ili za introdukciju u relevantni dio tijela (primjerice rektum, uretra, vagina ili uho). Kompozicije mogu biti primijenjene uz pomoć posebne aparature kao što su primjerice, flasteri, tamponi, spužve ili drugi pogodni fleksibilni materijali.

Perkutane i topičke kompozicije za kontrolirano otpuštanje

Postoji nekoliko načina pristupa omogućavanju kontrole razine otpuštanja aktivne supstance putem transdermalne permeacije lijeka, podrazumijevajući: sustave moderirane membrane, sustave adhezivne difuzijske kontrole, sustave tipa disperzije u matriksu i sustave mikrorezervoara. Kontrolirano otpuštanje perkutanih i/ili topičkih kompozicija može biti postignuto uz pomoć korištenja odgovarajućih kombinacija naprijed navedenih sustava.

Kod sustava moderiranja membrane, aktivna je supstanca prisutna u rezervoaru koji je u potpunosti inkapsuliran u nepropusni laminat kao što je primjerice metalni plastični laminat i polimernu membranu koja kontrolira razinu otpuštanja kao što je mikroporozna ili ne-porozna polimerna membrana (npr. etilen-vinil acetat kopolimer). Aktivnoj supstanci je samo omogućeno otpuštanje kroz takvu polimernu membranu. U slučaju rezervoara lijeka, aktivna je supstanca ili dispergirana u čvrstom polimernom matriksu ili suspendirana u viskoznom tekućem mediju kao što je primjerice silikonski fluid. Na vanjskoj površini polimerne membrane, aplicira se tanki sloj adhezijskog polimera u svrhu postizanja boljeg kontakta transdermalnog sustava i površine kože. Adhezijski polimer je preferabilno hipoalergeni polimer koji je kompatibilan s aktivnom supstancom.

Kod adhezijskog difuzijskog kontroliranog sustava, rezervoar s aktivnom supstancom biva oblikovan neposrednim dispergiranjem aktivne supstance u adhezivni polimer, te se potom vrši raspršivanje aktivne supstance koja sadržava adheziv na tanki sloj nepropusnog metalnog plastičnog materijala u svrhu oblikovanja tankog sloja rezervoara aktivne supstance. Sustav tipa disperzije u maktriksu je karakteriziran time da rezervoar aktivne supstance biva oblikovan homogenim dispergiranjem aktivne supstance u hidrofilni ili lipofilni polimerni matriks i potom punjenjem polimera koji sadržava aktivnu supstancu u disk koji ima dobro definiranu veličinu površine i debljinu. Adhezivni polimer se raspršuje tako da stvara sloj oko diska. Kod sustava mikrorezervoara, rezervoar s aktivnom supstancom biva oblikovan primarno suspendiranjem čestica lijeka u vodenoj otopini polimera koji je topiv u vodi, a potom dispergiranjem suspenzije lijeka u lipofilni polimer u svrhu oblikovanja različitih mikroskopskih kuglica koje sadržavaju aktivnu supstancu.

Doziranje

Doziranje svake supstance u kombinacijama koje se razmatraju u kontekstu ovog izuma ovisit će o nekoliko faktora, podrazumijevajući: metodu aplikacije, vrstu bolesti koja se tretira, stupanj ozbiljnosti bolesti, o činjenici da li se bolest tretira ili prevenira, starosti pacijenta, njegovoj tjelesnoj težini, te općenitom zdravstvenom statusu osobe koja se podvrgava tretmanu.

Supstance se prvenstveno apliciraju u količinama od oko 0.1-30 mg/kg tjelesne težine dnevno, u boljem slučaju u količini od oko 0.5-15 mg/kg tjelesne težine dnevno. Kao što je to naprijed opisano, supstanca koja se razmatra može biti aplicirana oralno u obliku tableta, kapsula, eliksira ili sirupa, ili pak rektalno u obliku supozitorija. Parenteralna aplikacija supstance biva postignuta na odgovarajući način u obliku fizioloških otopina ili na način da je aktivna supstanca uklopljena u liposome. U slučajevima kod kojih supstanca nije dovoljno topiva, može se primijeniti otapalo kao što je primjerice etanol. Nadalje se u ilustrativne svrhe opisuju doziranja klorpromazina i pentamidina. Stručnjak će prepoznati da ukoliko druga supstanca biva zamijenjena klorpromazinom ili pentamidinom, pravilno doziranje može u tom slučaju biti određeno ispitivanjem učinkovitosti supstance u esejima stanične proliferacije, kao i mjerenjem toksičnosti kod ljudi.

Oralna aplikacija

Za klorpromazin koji je namijenjen za oralnu aplikaciju za sustavno korištenje, doziranje se uobičajeno kreće od oko 1 mg do 1000 mg po apliciranoj dozi (preferabilno od 5 mg do 500 mg, i još preferabilnije od oko 10 mg do 300 mg) i to jedan do deset puta dnevno (preferabilno jedan do pet puta dnevno) od jedan dan do jedne godine, i može se također primjenjivati tijekom cijelog života pacijenta; stoga što kombinacije koje se razmatraju u kontekstu ovog izuma djeluju prvenstveno kao citostatici, a ne kao citotoksični reagensi i pokazuju nisku razinu toksičnosti, te će stoga dugoročna aplikacija biti indicirana u mnogim slučajevima. Doziranje do 8 g dnevno se može pokazati kao neophodno.

Za pentamidin vrijedi da se doziranje uobičajeno kreće od oko 0.1 mg do 300 mg po apliciranoj dozi (preferabilno od oko 1 mg do 100 mg) jedan do četiri puta dnevno, u periodu od jedan dan do jedne godine, te kao i u slučaju klorpromazina, može se aplicirati tijekom čitavog života pacijenta. Aplikacija se također može primijeniti u ciklusima, na način da postoje periodi u kojima se pentamidin ne aplicira. Takav bi period mogao biti primjerice jedan dan, mjesec, godina ili duže

Rektalna aplikacija

Za kompozicije koje su prilagođene za rektalnu aplikaciju u preveniranju bolesti, uobičajeno se preferiraju više količine supstance. Tako je doziranje klorpromazina uobičajeno od oko 5 mg do 2000 mg po dozi (preferabilno od oko 10 mg do 1000 mg, a u još preferabilnijem slučaju od oko 25 mg do 500 mg) a biva apliciran jedan do četiri puta dnevno. Dužine tretmana se navode kao što je to opisano za oralnu aplikaciju. Doziranje pentamidina se navodi kao što je to opisano za oralnu aplikaciju pentamidina.

Parenteralna aplikacija

Za intravensku ili intramuskularnu aplikaciju klorpromazina, preporučuje se doziranje od oko 0.1 mg/kg do oko 100 mg/kg tjelesne težine dnevno, preferira se doziranje od oko 1 mg/kg do oko 25 mg/kg, i najviše se preferira doziranje od 1 mg/kg do 10 mg/kg. Pentamidin biva apliciran u dozi od oko 0.1 mg/kg do oko 20 mg/kg, preferabilno u dozi od oko 0.5 mg/kg do oko 10 mg/kg , te u najboljem slučaju od oko 1 mg/kg do oko 4 mg/kg.

Svaka pojedina supstanca biva uobičajeno aplicirana dnevno, tijekom perioda od 6 do 12 mjeseci ili duže. Može biti pogodno da se supstanca aplicira tijekom jednog do četiri sata; s time da ovaj period može biti produžen na 24 sata ili duže. Kao što je to opisano za slučaju oralne aplikacije, mogu biti određeni periodi u trajanju od jedan dan do jedne godine ili duži, tijekom kojeg barem jedan od lijekova nije apliciran.

Inhalacija

U svrhu inhalacije, klorpromazin biva apliciran u dozi od oko 1 mg do 1000 mg dnevno, preferabilno u dozi od oko 10 mg do 500 mg dnevno. Za pentamidin vrijedi da se aplicira dnevna doza od oko 10 mg do 1000 mg, a preferabilno od oko 30 mg do 600 mg.

Perkutana aplikacija

Za topičku aplikaciju obje supstance, uobičajeno se preferira doza od oko 1 mg do 5 mg, koja biva aplicirana jedan do deset puta dnevno tijekom jednog tjedna do 12 mjeseci.

Slijedeći primjeri navode se u svrhu ilustriranja izuma, bez namjere da ga ograničavaju.

Primjer 1

Pripravljanje dilucijskog matriksa klorpromazin/pentamidn izetionata

Stok otopine klorpromazin i pentamidin izetionata (Sigma, kat. Broj C8138 i Po457) bivaju napravljene u dimetilsulfoksidu (DMSO) u koncentracijama 11.25 mM i 6.74 mM. 8X stok otopina (128 μM) svake pojedine supstance biva pripravljena u Dulbecco Modified Eagle Medium (DMEM) (Gibco 11995-040) mediju koji sadržava 10% fetalnog goveđeg seruma (FBS), 200 mM L-glutamina i 1% otopine antibiotik/antimikotika. Pripravljene su dvostruko razrijeđene serije otopina u DMEM. Ove serije su sadržavale 9 koncentracija od 64 μM do 240 nM, kao i jednu koncentraciju od 0 M. Matriks smjese supstance je pripravljen u kolonama sa 384 punjenja sa serijama razrjeđenja klorpromazina (prva kolona: 32 μM, druga kolona: 16 μM; treća kolona 8 μM; četvrta kolona: 4 μM, peta kolona: 2 μM, šesta kolona 1 μM, sedma kolona: 500 nM, osma kolona: 250 nM, deveta kolona: 125 nM i deseta kolona: bez supstance) i punjenjem redova sa serijama razrjeđenja pentamidina (prva kolona: 32 μM, druga kolona: 16 μM; treća kolona 8 μM; četvrta kolona: 4 μM, peta kolona: 2 μM, šesta kolona 1 μM, sedma kolona: 500 nM, osma kolona: 250 nM, deveta kolona: 125 nM i deseta kolona: bez supstance) uz korištenje 16-kanalnog pipetora (Finnpipette). Ova posuda za matriks supstance omogućava 4X koncentracije svake supstance koje bivaju transferirane na plate za esej. Dilucijski matriks tako sadržava 100 različitih točaka – 81 jedinica gdje su prisutne različite količine klorpromazina i pentamidina, kao i 10 jedinica dilucijskih serija (dvostrukih) za svaku pojedinu supstancu.

Primjer 2

Esej za ispitivanje antiproliferativne ativnosti

Dilucijski matriks supstance biva ispitan uz pomoć eseja koji podrazumijeva korištenje A549 bromodeoksiuridin (BrdU) citobčlot metode. 45 mikrolitara suspenzije koja sadržava A549 stanice plućnog adenokarcinoma (ATCCV# CCL-185) je nasađeno u bijelu polistirensku staničnu kulturu koja je tretirana na sterilnim 384 jedinicama (NalgeNunc#164610) uz korištenje multikapljičnog sustava (Labsystems) u svrhu postizanja gustoće od 3000 stanica po jedinici. Po 15 mikrolitara 4X matriksa smjese supstance, dodaje se u svaku jedinicu koja sadržava stanice. Matriks smjese supstance biva transferiran uz korištenje 16-kanalnog pipetora (Finnipipette). Nadalje, u svaku su jedinicu naknadno dodane kontrolne posudice sa paklitakselom (finalna koncentracija 4.6 μM), podofilotoksinom (9.6 μM) i kvinakrinom (8.5 μM). Svaki je pojedini eksperiment izveden trostruko.

Nakon inkubacije tijekom 48 sati na 37°C, u svaku se posudu dodaje BrdU u koncentraciji od 10 μM. Nakon 16 sati, medij biva aspiriran i i stanice se fiksiraju dodavanjem 70% etanola i fiziološke otopine koja je puferirana sa fosfatom (PBS) na sobnoj temperaturi tijekom 1 sat. Fiksativ se aspirira i potom se u svaku jedinicu dodaje 2N HCl sa Tween 20 (polioksietilen sorbitan monolaureat), te se plate inkubiraju tijekom 20 minuta na sobnoj temperaturi. HCl se neutralizira s otopinom 2N NaoOH i potom se stanice ispiru dva puta sa Hankovom Balansiranom Slanom Otopinom (HBSS) i jedan puta sa PBS koji sadržava 0.5%goveđeg serum albumina (BSA) i 0.1% Tween 20. Otopina za ispiranje biva uklonjena i potom se mišja anti-BrdU primarna antitijela (PharMingen #555627) razrjeđuju 1:1000 u PBS koji sadržava BSA, Tween 20, i sekundarna antitijela se razrjeđuju na 1:2000 (Amersham#NA931). Sekundarna antitijela prepoznaju mišja antitijela i konjugirana su na enzim peroksidaze iz hrena (HRP). Nakon inkupacije u trajanju od jednog sata, otopina antitijela se uklanja i stanice se jedan puta ispiru sa PBS. Nakon ispiranja s PBS, u svaku se jedinicu dodaje HRP supstrat (koji sadržava luminol, vodik peroksid i pojačivač kao što je parajodofenol). Plate se očitavaju uz korištenje LJL analizatora. Također se očitavaju i sve aspiracije i sva ispiranja sa PBS i HBSS uz korištenje TECAN Power Washer 384. Količina izlaznog svjetla iz svake jedinice indicira količinu DNA sinteze koja se dešava u svakoj pojedinoj jedinici. Smanjena količina svjetla ukazuje na antiproliferativno djelovanje supstanci.

Luminescencija za svaku poziciju u klorpromazin/pentamidin dilucijskom matriksu biva podijeljena u vrijednosti luminiscencije za A549 stanice tretirane samo sa DMSO nosačem, omogućavajući razine antiproliferacije za svaku poziciju u klorpromazin/pentamidin dilucijskom matriksu. Razine antiproliferacije bivaju također kalkulirane za paklitaksel, podofilotoksin i kvinakrin, te se tako dobivene vrijednosti koriste za komparaciju.

Tablica razina antiproliferacije

Koncentracije Pentamidina (μM)

[image]

na ordinati su vrijednosti koncentracija klorpromazina (μM)

Pentaminat izetionat 4.0 μM daje antiproliferativnu razinu od 3.9 koja raste na 4.9 kada je koncentracija podvostručena na 8.0 μM. 4 mikromolarne jedinice klorpromazina daju razinu od 2.9 koja ne raste čak niti u slučaju podvostručenja koncentracije na 8.0 μM. Kada se 4.0 μM pentamidina testira u kombinaciji sa 4.0 μM klorpromazina (8.0 μM ukupne količine supstanci), biva postignuta razina antiproliferacije od 9.7.

U drugoj analizi, potencijal zasebnih supstanci biva promijenjen uslijed prisustva druge supstance. Maksimalna razina antiproliferacije koja je postignuta u prisustvu samostalnog pentamidina bila je 4.9 (pri 8.0 μM) i uočena je kada je 1 μM pentamidina kombinirano sa klorpromazinom u koncentracijama od 125 nM, što je značajno smanjivalo ukupnu količinu supstanci koje su bile potrebne da postignu jednaki efekt.

Pokazali smo da kombinacija klorpromazina i pentamidin izetionata arestira rast A549 stanica bez da ih istovremeno ubija. A549 stanice bivaju nasađene u posudice od 6 jedinica i potom su tretirane sa 4 μM svake supstance tijekom 72 sata. Medij biva zamijenjen i stanice bivaju kultivirane tijekom sedam dana (uz jednu promjenu medija), te u tom vremenu stanice bivaju izbrojane i određena im je viabilnost. Netretirane stanice narastu nakon 7 dana, dok stanice tretirane sa klorpromazin/pentamidino izetionatom ne narastu, no ostaju u istoj gustoći u kojoj su bile i nasađene. Nadalje, 95% stanica koje su bile tretirane sa klorpromazin/pentamidino izetionatom ostaju viabilne, samo u malo manjoj razini u odnosu na one koje nisu bile tretitrane.

Kombinacije su imale mali ili nikakav efekt na viabilnost normalnih fibroblasta iz pluća (MRC9). Kontrolni eksperimenti koji rečeno i demonstriraju, se detaljno opisuju u nastavku. MRC9 stanice se nasađuju u 384-jediničnu posudu. Klorpromazin/pentamidin izetionat dilucijski matriks se dodaje i dobivaju se preklapajuće dvostruke serije otopina u 12 x 12 matriksu, sa 16 μM svake supstance u maksimalnoj dozi. Stanice bivaju inkubirane sa supstancama tijekom 48 sati, nakon čega se u svaku posudu dodaje 6 μL Alamar Blue boje za viabilnost. Stanice se potom inkubiraju s bojom tijekom daljnja 4 sata. Količina reducirane boje potom biva određena fluorescencijom uz korištenje Analizatora AD. Nefluorescirajuća (oksidirana) forma boje biva reducirana u fluorescirajuću formu u živim stanicama. Tako je razina fluorescencije između pojedinih jedinica koje nisu primile supstance, u odnosu na one koje su primile supstance, proporcionalna količini stanične smrti koja je uzrokovana supstancama. U ovom eksperimentu nije prisutan toksični efekt sve dok razmatrana supstanca nije postigla koncentraciju od 16 μM, dok su antiproliferativni efekti uočeni kod nižih koncentracija. Anti-proliferativni efekt koji je demonstriran sa A459 stanicama može biti slično demonstriran uz korištenje drugih staničnih tumorskih linija, kao što su MCF7 stanice adenokarcinoma sisavaca, PA-1 stanice teratokarcinoma janika, HT29 stanice kolorektalnog adenokarcinoma, H1299 velike stanice karcinoma, U-2 OS stanice osteogenskog sarkoma, U-373 MG stanice glioblastoma, Hep-3B stanice hepatocelularnog karcinoma, BT-549 stanice karcinoma sisavaca, T-24 stanice karcinoma slezene, C-33A stanice cervikalnog karcinoma, HT-3 stanice metastaza cervikalnog karcinoma, SiHa stanice skvamoznog cervikalnog karcinoma, CaSki epidermoidne stanice cervikalnog karcinoma, NC1-H292 mukoepidermoidne stanice karcinoma pluća, NC1-2030 stanice karcinoma pluća, HeLa, epitelialne stanice cervikalnog adenokarcinoma, KB epitelialne stanice karcinoma usta, HT1080 epitelne stanice fibrosarkoma, Saos-2 epitelne stanice osteogenog sarkoma, PC3 epitelne stanice adenokarcinoma prostate, SW480 stanice kolorektalnog karcinoma, CCL-228 i MS-751 epidermoidne stanice cervikalnog karcinoma. Specifičnost se može testirati uz korištenje stanica kao što su NHLF fibroblasti iz pluća, NHDF dermalni fibroblasti, HMEC epitelne stanice sisavaca, PrEC stanice epitela prostate, HRE stanice renalnog epitela, NHBE epitelne stanice bronha, CoSmC glatke mišiće stanice kolona, CoEC endotelne stanice kolona, NHEK epidermalni keratinociti, kao i stanice koštane srži kao kontrolne stanice.

Drugi aspekti

Sve publikacije i patentne prijave koje se spominju u gornjim specifikacijama su inkorporirane ovdje u obliku reference. Različite modifikacije i varijacije opisane metode i sustava izuma, biti će jasne stručnjacima bez udaljavanje od duha i područja izuma. Iako je izum opisan u vezi sa specifično preferiranim aspektima, trebalo bi biti jasno da izum kao što je prijavljen, ne bi trebao biti ograničen na takve specifične aspekte. Dapače, različite modifikacije opisanim modela za izvođenje izuma, koje su očite stručnjacima u molekularnoj biologiji ili sličnim područjima, su unutar konteksta razmatranja ovog izuma.

Ono što se zapravo prijavljuje kao izum je slijedeće:

Claims (20)

1. Metoda tretiranja pacijenta s neoplazmom, koja je naznačena time da podrazumijeva apliciranje klorpromazina i pentamidina u rečenog pacijenta, simultano ili unutar 14 dana svake pojedine supstance, u količinama koje su dovoljne da inhibiraju rast rečene neoplazme.

2. Metoda u skladu s patentnim zahtjevom 1, koja je naznačena time da su rečeni klorpromazin i pentamidin svaki aplicirani unutar perioda od deset dana.

3. Metoda u skladu s patentnim zahtjevom 2, koja je naznačena time da su rečeni klorpromazin i pentamidin svaki aplicirani unutar perioda od pet dana.

4. Metoda u skladu s patentnim zahtjevom 3, koja je naznačena time da su rečeni klorpromazin i pentamidin svaki aplicirani unutar perioda od 24 sata.

5. Metoda u skladu sa patentnim zahtjevom 1, koja je naznačena time da je rečena neoplazma rak.

6. Metoda u skladu sa patentnim zahtjevom 5, koja je naznačena time da je rečena neoplazma rak pluća.

7. Metoda u skladu sa patentnim zahtjevom 6, koja je naznačena time da je rečeni rak pluća odabran iz grupe koja se sastoji od stanica skvamoznog karcinoma, adenokarcinoma i karcinoma velikih stanica.

8. Metoda u skladu sa patentnim zahtjevom 5, koja je naznačena time da je rečeni rak odabran iz grupe koja se sastoji od stanica raka mozga, raka dojke, raka cerviksa, raka kolona, raka želuca, raka bubrega, leukemije, raka jetre, limfoma, raka jajnika, raka penkreasa, raka prostate, raka rektuma, sarkoma, raka kože, raka testisa i raka uterusa.

9. Metoda u skladu sa patentnim zahtjevom 1, koja je naznačena time da su rečeni klorpromazin i pentamidin aplicirani u rečenog pacijenta intravenski, intramuskularno, inhalacijski, putem rektuma ili oralno.

10. Metoda tretiranja pacijenta sa neoplazmom, koja je naznačena time da podrazumijeva apliciranje: a) prve supstance koja je odabrana između proklorperazina, perfenazina, mepazina, metotrimeprazina, acepromazina, tiopropazata, perazina, propiomazina, putaperazina, tietilperazina, metopromazina, klorfenetiazina, cijamemazina, perfenazina, enantata, trifluorperazina, tioridazina i norklorpromazina; i b) druge supstance koja je odabrana iz grupe koja se sastoji od propamidina, butamidina, heptamidina, nonamidina, stilbamidina, hidroksistilbamidina, diminazena, benzamidina, 4,4'-(pentametilendioksi)di-, dihidroklorida, fenamidina, dibrompropamidina, 1,3-bis(4-amidino-2-metoksifenoksi)propana, netropsina, distamicina, fenamidina, amikarbalida, bleomicina, aktinomicina i daunorubicina; s time da rečene prva i druga supstanca bivaju aplicirane simultano ili svaka unutar perioda od 14 dana, a naznačene su time da rečene prva i druga supstanca bivaju aplicirane u količinama koje su dovoljne da inhibiraju rast rečene neoplazme.

11. Metoda tretiranja pacijenta s neoplazmom, koja je naznačena time da rečena metoda podrazumijeva apliciranje u rečenog pacijenta: a) prve supstance formule (I): [image] koja je naznačena time da je R2 odabran iz grupe koja se sastoji od: [image] R10 je odabran iz grupe koja se sastoji od: [image] S time da je svaki od R1, R3, R4, R5, R6, R7, R8 i R9 neovisno jedan o drugome, H, OH, F, OCF3 ili OCH3; te W je odabran iz grupe koja se sastoji od: [image] i b) druge supstance formule (II): [image] koja je naznačena time da je svaki Y i Z, neovisno jedan o drugome, O ili N; svaki od R11 i R12 je neovisno jedan o drugome H, Cl, Br, OH, OCF3, NO2 i NH2; n je cijeli broj od 2 do 6; i svaki od R13 i R14 je neovisno jedan o drugome, odabran iz grupe koja se sastoji od: [image] s time da rečene prva i druga supstanca bivaju aplicirane simultano ili svaka unutar perioda od 14 dana u količinama koje su dovoljne da inhibiraju rast rečene neoplazme.

12. Metoda tretiranja pacijenta s neoplazmom, koja je naznačena time da podrazumijeva apliciranje farmaceutske kompozicije u rečenog pacijenta, koja podrazumijeva (i) klorpromazin i pentamidin u dozama koje zajedno smanjuju razinu proliferacije stanica u rečenoj neoplazmi, i (ii) farmaceutski prihvatljivi nosač.

13. Metoda u skladu s patentnim zahtjevom 12, koja je naznačena time da je klorpromazin apliciran u dozama 10 do 2500 mg, a pentamidin je apliciran u dozama od 1 do 1000 mg.

14. Metoda u skladu s patentnim zahtjevom 12, koja je naznačena time da je rečena kompozicija aplicirana u rečenog pacijenta intravenskim putem, intramuskularnim putem, inhalacijski, rektalnim ili oralnim putem.

15. Farmaceutska kompozicija, koja je naznačena time da podrazumijeva klorpromazin, pentamidin i farmaceutski prihvatljiv nosač, s time da su rečeni klorpromazin i pentamidin prisutni u količinama koje kada su aplicirane zajedno u pacijenta s neoplazmom, smanjuju proliferaciju stanica u rečenoj neoplazmi.

16. Kompozicija u skladu sa patentnim zahtjevom 15, koja je naznačena time da je rečena količina pentamidina 1 do 1000 mg.

17. Kompozicija u skladu s patentnim zahtjevom 15, koja je naznačena time da je rečena kompozicija formulirana za aplikaciju u pacijenta intravenskim i intramuskularnim putem, inhalacijski, rektalnim ili oralnim putem.

18. Farmaceutsko pakiranje koje je naznačeno time da podrazumijeva klorpromazin i pentamidin.

19. Farmaceutsko pakiranje u skladu sa patentnim zahtjevom 18, koje je naznačeno time da su rečeni klorpromazin i pentamidin formulirani odvojeno, te u pojedinačnim količinama doziranja.

20. Farmaceutsko pakiranje u skladu sa patentnim zahtjevom 18, koje je naznačeno time da su rečeni klorpromazin i pentamidin formulirani zajedno, te u pojedinačnim količinama doziranja.