專利名稱：分散性得到改進(jìn)的干粉組合物的制作方法
本申請(qǐng)要求以下美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)序列號(hào)60/162,451，1999年10月29日提交；序列號(hào)60/164,236，1999年11月8日提交；序列號(hào)60/172,769，1999年12月20日提交；序列號(hào)60/178,383，2000年1月27日提交；及序列號(hào)60/178,415，2000年1月27日提交，上述所有的專利申請(qǐng)整體引入本文作參考。
肺部給藥就是這樣的一種可選擇的給藥途徑，其比皮下給藥具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)包括病人自主給藥的方便性、減少藥物副作用的可能性、吸入給藥的簡(jiǎn)便易行、不需要注射針等等。使用吸入的蛋白、肽、DNA和小分子進(jìn)行的許多臨床前和臨床研究表明可獲得肺內(nèi)和全身的療效。盡管具有如此的效果，但是，近幾年來(lái)吸入療法在保健領(lǐng)域的作用并沒(méi)有象預(yù)期的那樣增長(zhǎng)，這部分是由于開發(fā)可吸入的藥物制劑所獨(dú)有的一組問(wèn)題。干粉制劑盡管比麻煩的液體劑型和推進(jìn)劑驅(qū)動(dòng)的制劑具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，但其傾向于聚集和低流動(dòng)性的現(xiàn)象顯著降低了基于干粉的吸入療法的療效。
為提供用于有效的吸入療法的分散粉末，必須減少由粒子-粒子相互作用如疏水、靜電和毛細(xì)管相互作用引起的粒子聚集。采用了多種方法，試圖制備粒子聚集最小、氣霧劑性能良好的干粉。這些方法包括對(duì)干粉粒子表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性(Ganderton等，美國(guó)專利5,376,386)、大的載體粒子(不含藥物)與氣霧治療劑共同輸送以實(shí)現(xiàn)高效霧化、粒子包衣(Hanes，5,855,913；Ruel等，5,663,198)、空氣動(dòng)力學(xué)輕粒子(Edwards等，5,985,309)、使用抗靜電劑(Simpkin等，5,908,639)及添加特定的賦形劑，例如表面活性劑(Hanes，5,855,913；Edwards，5,985,309)。不幸的是，粒子聚集體的形成以及流動(dòng)性不好和低分散性的粉末的生成仍舊困擾著制備用于吸入療法的可霧化的干粉的開發(fā)工作。因此，存在對(duì)用于肺部輸送治療劑的改良的可吸入氣霧劑的需求，特別地，存在對(duì)任何治療劑都具有優(yōu)良?xì)忪F劑性能和粒子-粒子相互作用減弱的干粉的需求。
本發(fā)明的干粉通常含有約2重量％至約99重量％的二肽或三肽，并可以優(yōu)選含有另外的賦形劑或載體，如碳水化合物、氨基酸、肽、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸鹽和/或聚合物。
含有二肽或三肽的干粉組合物比不含二肽或三肽的干粉組合物，在顯著增加干粉的釋放劑量(emitted dose)方面更有效。在本發(fā)明的一個(gè)特殊的實(shí)施方案中，本發(fā)明的干粉的特征是釋放劑量至少約30％。在另一個(gè)實(shí)施方案中，粒子表面的二亮氨酰二肽或三肽的濃度比粉末本體的濃度大。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的干粉粒子的另外的特征包括物質(zhì)平均直徑(mass median diameter)小于約10微米，在另一個(gè)實(shí)施方案中，粒子的平均空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于約10微米。在再一個(gè)實(shí)施方案中，干粉含有堆積密度為0.1-10克/立方厘米的粒子。
本發(fā)明的干粉的進(jìn)一步的特征是儲(chǔ)存時(shí)的物理和化學(xué)穩(wěn)定性，在一個(gè)實(shí)施方案中，該物理和化學(xué)穩(wěn)定性表征為當(dāng)在環(huán)境條件下儲(chǔ)存三個(gè)月時(shí)，釋放劑量的下降不超過(guò)約10％。在另一個(gè)實(shí)施方案中，干粉的化學(xué)穩(wěn)定性表征為當(dāng)干粉化的組合物在環(huán)境條件下儲(chǔ)存三個(gè)月時(shí)，活性劑的降解率低于約5重量％。
另一方面，本發(fā)明提供一種增強(qiáng)干粉的氣霧劑性能的方法。在該方法中，一種二肽或三肽合入到一種含有液體制劑的活性劑中。干燥所得的液體制劑，得到一種含有該活性劑和二肽和/或三肽的干粉，由此所得的干粉具有比含有同樣的組分但不含二肽或三肽的干粉更高的釋放劑量。
在本方法的一個(gè)實(shí)施方案中，液體制劑是一種含水制劑。在本方法的另一個(gè)特殊的實(shí)施方案中，液體制劑被噴霧干燥，制成干粉。
在進(jìn)一步的方面，本發(fā)明提供一種增強(qiáng)含有活性劑的、適于向肺部給藥的制劑的氣霧劑性能的方法。按照本方法，含有至少兩個(gè)亮氨酸的二肽或三肽被合入一種含有活性劑的制劑中。所獲得的含有活性劑和二肽或三肽的組合物的釋放劑量比含有相同組分但不含二肽或三肽的組合物的釋放劑量大。在一個(gè)實(shí)施方案中，本方法產(chǎn)生一種適于向肺部霧化給藥的液體組合物；在一個(gè)備選的實(shí)施方案中，本方法產(chǎn)生一種適于向肺部霧化給藥的干粉化的組合物。
本發(fā)明的再一個(gè)方面涉及一種通過(guò)吸入霧化形式的前述的本發(fā)明的組合物，向哺乳動(dòng)物患者的肺部輸送干粉組合物的方法。
通過(guò)結(jié)合附圖
和實(shí)施例閱讀下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其它目的和特征將更加顯而易見。本發(fā)明的詳細(xì)描述I.定義本文中使用的以下術(shù)語(yǔ)具有指定的含意。
本文所述的“活性劑”包括具有某些可在體內(nèi)或體外驗(yàn)證的、通常是有益的藥理學(xué)效果的任何試劑、藥物、化合物、物質(zhì)的組合物或混合物。其包括食物、食物補(bǔ)劑、營(yíng)養(yǎng)素、營(yíng)養(yǎng)藥物、藥物、疫苗、抗體、維生素和其它的有益試劑。如本文所使用的，這些術(shù)語(yǔ)還進(jìn)一步包括在患者中產(chǎn)生局部或全身效果的任何具有生理或藥理活性的物質(zhì)。
“氨基酸”是指所有既含有氨基又含有羧酸基的化合物。盡管氨基的最常見的位置是鄰近羧基官能團(tuán)，但氨基也可以位于分子中的任意位置。氨基酸也可以含有另外的官能團(tuán)，如氨基、硫基、羧基、羧酰胺、咪唑等。氨基酸可以是合成的或天然的，并可以使用其外消旋形式或旋光活性形式(D-或L-)。
無(wú)論是作為單獨(dú)的氨基酸還是作為肽的一個(gè)氨基酸部分，“亮氨酸”都指氨基酸亮氨酸，其可以為外消旋混合物或其D-形式或L-形式，以及亮氨酸的改性形式(即，亮氨酸的一個(gè)或多個(gè)原子被另外的原子或官能團(tuán)取代)，其中改性氨基酸或肽的分散性增強(qiáng)效果與未改性的物質(zhì)相比實(shí)質(zhì)上沒(méi)有改變或沒(méi)有改進(jìn)。
“二肽”，在本文中也稱作二聚物，是指由兩個(gè)氨基酸組成的肽。
“三肽”，在本文中也稱作三聚物，是指由三個(gè)氨基酸組成的肽。
“表面活性”物質(zhì)是一種具有表面活性(例如通過(guò)表面張力法測(cè)定)的物質(zhì)，其表面活性表征為其降低溶解了該物質(zhì)的液體的表面張力的能力。與液相和其他相之間的界面相關(guān)聯(lián)的表面張力，是由于表面上的分子表現(xiàn)出向內(nèi)的吸引力而產(chǎn)生的一種性質(zhì)。
典型地，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，具有表面活性的二肽或三肽是通過(guò)制備標(biāo)的肽在水中的不同濃度(從約0.01％重量/體積(0.1mg/ml)至約2％重量/體積(20mg/ml))的溶液，并測(cè)定每種溶液的表面張力來(lái)進(jìn)行鑒定的。表面活性的肽是這樣一種肽，當(dāng)在溶液中以任何濃度存在時(shí)，盡管通常是以大于0.25mg/ml的量存在，能夠有效地使水的表面張力低于其對(duì)照值。一種比另一種肽的表面活性更強(qiáng)的肽是這樣的一種肽，當(dāng)在液體中以同樣的濃度存在并在一組相同的實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)定時(shí)，其更大程度地降低水的表面張力。
“干粉”是指一種粉末組合物，根據(jù)特定的制劑，其通常含有約20％以下的水分，優(yōu)選10％以下的水分，更優(yōu)選含有約5-6％以下的水分，最優(yōu)選含有約3％以下的水分。
一種“適于肺部輸送”的干粉是指一種組合物，其含有固體(即，非液體)或部分固體粒子，所述的固體粒子能夠(i)容易地分散在一種吸入裝置中或被該裝置分散及(ii)被患者吸入，從而一部分粒子到達(dá)肺部而能夠滲入肺泡中。這樣的一種粉末被認(rèn)為是“可呼吸的”。
“霧化的”或“可霧化的”粒子是這樣的一些粒子，當(dāng)其由被動(dòng)吸入裝置或主動(dòng)吸入裝置分散到氣流中時(shí)，其保持在氣體中懸浮至足以使部分粒子被患者吸入的一定量時(shí)間，從而使一部分粒子到達(dá)肺部。
“釋放劑量”或“ED”表示一臺(tái)合適的吸入器裝置啟動(dòng)或分散后輸送的藥物制劑量。更具體地，對(duì)于干粉制劑，ED是從單位劑量包裝中釋放出，并離開吸入器裝置接口的粉末的百分比的度量。ED定義為吸入器裝置輸送的劑量與名義劑量(即，在一臺(tái)合適的吸入器裝置啟動(dòng)前置入其中的每單位劑量的粉末質(zhì)量)的比值。ED是一個(gè)由實(shí)驗(yàn)確定的參數(shù)，通常是使用一種模仿患者用藥的體外裝置測(cè)定的。為測(cè)定ED值，將一種通常是單位劑量形式的名義劑量的干粉置入一種合適的干粉吸入器(如轉(zhuǎn)讓給Inhale Therapeutic Systems的美國(guó)專利5,785,049所描述的吸入器)中，然后啟動(dòng)該吸入器，使粉末分散。然后使用真空裝置從該裝置中抽出所得的氣霧劑的霧化物，氣霧劑霧化物收集在該裝置中的一個(gè)與該裝置接口相連的配衡過(guò)濾器中。到達(dá)過(guò)濾器的粉末量構(gòu)成了釋放劑量。例如，對(duì)于一種置入一臺(tái)吸入裝置中的含有5mg干粉的劑型，如果粉末的分散導(dǎo)致4mg粉末到達(dá)如上所述的配衡過(guò)濾器中，則干粉組合物的釋放劑量為4mg(送達(dá)劑量)/5mg(名義劑量)×100＝80％。對(duì)于非同質(zhì)粉末，ED值表示在一臺(tái)吸入器裝置啟動(dòng)后輸送的藥物量而非輸送的干粉量，且ED值是基于藥物的量而非粉末總重量。同樣對(duì)于MDI和噴霧劑型，ED相當(dāng)于從劑型中抽出，并離開吸入器裝置接口的藥物的百分比。
“微細(xì)粒子劑量”或“FPD”定義為空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于3.3μm的粉末粒子的質(zhì)量百分比，其通常在一臺(tái)Anderson階式撞擊取樣器中測(cè)定。該參數(shù)表示最可能到達(dá)患者的肺深部而適于全身攝取藥物的粒子的百分比。
“可分散的”或“分散的”粉末是ED值至少為約30％，更優(yōu)選40-50％，甚至更優(yōu)選至少約50-60％的粉末。
“物質(zhì)平均直徑”或“MMD”是平均粒子尺寸的度量，因?yàn)楸景l(fā)明的粉末通常是多分散的(即，由一定范圍的粒子尺寸組成)。本文所提到的MMD值是通過(guò)離心沉降測(cè)定的，盡管可以使用多種用于測(cè)定平均粒子尺寸的通用技術(shù)(例如，電子顯微鏡測(cè)量法、光散射法、激光衍射)。
“物質(zhì)平均空氣動(dòng)力學(xué)直徑”或“MMAD”是分散粒子的空氣動(dòng)力學(xué)尺寸的度量?？諝鈩?dòng)力學(xué)直徑用于描述一種霧化粉末的沉降性能，是在空氣中具有與粒子相同沉降速度的單位密度球體的直徑?？諝鈩?dòng)力學(xué)直徑包括粒子形狀、密度和粒子的物理尺寸。如果沒(méi)有另外指明，本文所使用的MMAD是指通過(guò)階式撞擊測(cè)定的霧化粉末的空氣動(dòng)力學(xué)粒子尺寸分布范圍的中點(diǎn)或平均值。
“可藥用鹽”包括但不限于，由無(wú)機(jī)酸制備的鹽，如氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽、二磷酸鹽、氫溴酸鹽和硝酸鹽，或由有機(jī)酸制備的鹽，如蘋果酸鹽、馬來(lái)酸鹽、富馬酸鹽、酒石酸鹽、琥珀酸鹽、乙基琥珀酸鹽、檸檬酸鹽、乙酸鹽、乳酸鹽、甲磺酸鹽、苯甲酸鹽、抗壞血酸鹽、對(duì)甲苯磺酸鹽、棕櫚酸鹽(palmoate)、水楊酸鹽和硬脂酸鹽，以及estolate、葡庚糖酸鹽和乳糖酸鹽。同樣，含有可藥用陽(yáng)離子的鹽包括但不限于，鈉、鉀、鈣、鋁、鋰和銨(包括烷基取代的銨)鹽。
“可藥用賦形劑或載體”是指一種賦形劑，其可以選擇性地包含在本發(fā)明組合物中，并被攝入肺中，其對(duì)患者，特別是患者的肺部沒(méi)有顯著的毒理學(xué)作用。
“藥理學(xué)有效量”或“生物活性劑的生理學(xué)有效量”是本文所述的可霧化組合物中存在的活性劑的量，當(dāng)這樣的組合物在肺部給用時(shí)，需要該組合物在待接受治療的患者的血流中或治療部位(例如，肺)提供期望水平的活性劑以得到預(yù)期的生理反應(yīng)。確切的用量將取決于多種因素，例如，活性劑、組合物的活性、采用的送藥裝置、組合物的物理特性、預(yù)期的患者用量(即，每天的給用的劑量數(shù))、患者因素等等，并且基于本文提供的信息，可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員方便地確定。
“聚合物”是指由重復(fù)的小的、簡(jiǎn)單的化學(xué)單元構(gòu)造的高分子量的聚合化合物或大分子。如本領(lǐng)域中已知的，聚合物可以是生物聚合物，即天然存在的(例如，蛋白質(zhì)、碳水化合物、核酸)，或非生物、合成的聚合物(例如，聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、菲科爾(水溶性聚蔗糖)等)。
II.組合物本發(fā)明是基于申請(qǐng)人對(duì)含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的亮氨酸的二肽和三肽的一類化合物的發(fā)現(xiàn)，該類化合物當(dāng)合入到給用到肺部的制劑中時(shí)，會(huì)賦予所得的制劑優(yōu)異的氣霧劑性能。此外，本申請(qǐng)人驚奇地發(fā)現(xiàn)，這些二肽和三肽對(duì)于顯著增強(qiáng)所得制劑的可分散性很有效，且無(wú)論制劑中含有何種類型的活性劑。因此，這些二肽和三肽可用于一系列范圍廣泛的制劑中，用來(lái)增強(qiáng)所得組合物的氣霧劑性能，并且在某些情況下，用于在先前未知或不能獲得氣霧劑的情況下，提供可霧化的制劑。盡管本發(fā)明涉及干粉制劑的某些方面，但也意在一并包括液體制劑。以下將說(shuō)明本發(fā)明的制劑的組分。
A.活性劑合入本文所述的組合物中的活性劑可以是無(wú)機(jī)化合物或有機(jī)化合物，包括但不限于作用于末梢神經(jīng)、腎上腺素能受體、膽堿能受體、骨骼肌、心血管系統(tǒng)、平滑肌、血液循環(huán)系統(tǒng)、概要部位、神經(jīng)效感器結(jié)合點(diǎn)、內(nèi)分泌和激素系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)、自體有效物質(zhì)系統(tǒng)、消化和排泄系統(tǒng)、組胺系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的藥物。合適的活性劑可以選自例如，安眠藥和鎮(zhèn)靜劑、心理興奮劑、鎮(zhèn)靜劑、呼吸藥物、抗驚厥藥、肌肉松弛劑、抗震顫麻痹劑(多巴胺拮抗劑(dopamine antagnonists))、止痛藥、消炎藥、抗焦慮劑(抗焦慮藥)、食欲抑制劑、抗偏頭痛藥劑、肌肉收縮劑、抗感染藥劑(抗生素、抗病毒劑、抗真菌劑、疫苗)、抗關(guān)節(jié)炎藥劑、抗瘧疾藥、止吐藥、抗癲癇藥、支氣管擴(kuò)張藥、細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子、抗癌藥、抗血栓形成藥、抗高血壓藥物、心血管藥、抗心律不齊藥、抗氧化劑(antioxicants)、抗哮喘劑、包括避孕藥在內(nèi)的激素劑、類交感神經(jīng)藥物、利尿劑、脂類調(diào)節(jié)劑、抗雄激素藥劑、抗寄生物藥劑、抗凝血?jiǎng)?、腫瘤劑、抗腫瘤藥、降血糖藥、營(yíng)養(yǎng)劑和補(bǔ)劑、生長(zhǎng)補(bǔ)充劑、抗腸炎藥、疫苗、抗體、診斷劑和造影劑(contrasting agents)。當(dāng)通過(guò)吸入給用時(shí)，活性劑可以在局部或全身起作用。
活性劑可以屬于多種結(jié)構(gòu)類型中的一種，包括但不限于小分子、肽、多肽、蛋白質(zhì)、多糖、類固醇、能夠引起生理效應(yīng)的蛋白質(zhì)、核苷酸、寡核苷酸、多核苷酸、脂肪、電解質(zhì)等。
適用于本發(fā)明的活性劑的例子包括但不限于，降鈣素、促紅細(xì)胞生成素(EPO)、因子VIII、因子IX、ceredase、葡糖腦苷脂酶(cerezyme)、環(huán)孢菌素、粒細(xì)胞集落刺激因子(GCSF)、血小板生成素(TPO)、α-1蛋白酶抑制劑、依降鈣素、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GMCSF)、生長(zhǎng)激素、人生長(zhǎng)激素(HGH)、生長(zhǎng)激素釋放激素(GHRH)、肝素、低分子量肝素(LMWH)、α-干擾素、β-干擾素、γ-干擾素、白介素-1受體、白介素-2、白介素-1受體拮抗劑、白介素-3、白介素-4、白介素-6、黃體激素釋放因子(LHRH)、因子IX胰島素、胰島素原、胰島素類似物(例如，美國(guó)專利5,922,675中描述的一酰化的胰島素)、糊精、C-肽、促生長(zhǎng)素抑制素、包含奧曲肽的促生長(zhǎng)素抑制素類似物、血管加壓素、促卵泡激素(FSH)、胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF)、胰島素調(diào)理素、巨噬細(xì)胞集落刺激因子(M-CSF)、神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)、組織生長(zhǎng)因子、角質(zhì)形成細(xì)胞生長(zhǎng)因子(KGF)、膠質(zhì)生長(zhǎng)因子(GGF)、腫瘤壞死因子(TNF)、內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、甲狀旁腺激素(PTH)、胰高血糖素樣肽、胸腺素α-1、IIb/IIIa抑制劑、α-1抗胰蛋白酶、磷酸二酯酶(PDE)化合物、VLA-4抑制劑、二膦酸酯、呼吸道合胞病毒抗體、囊性纖維化跨膜傳導(dǎo)調(diào)節(jié)蛋白(CFTR)基因、脫氧核糖核酸酶(Dnase)、殺菌/滲透性增大蛋白(BPI)、抗巨細(xì)胞病毒(CMV)抗體、13-順視黃酸、諸如紅霉素、竹桃霉素、酷竹桃霉素、羅紅霉素、克紅霉素、davercin、阿齊紅霉素、氟紅霉素、地紅霉素、交沙霉素、螺旋霉素、麥迪霉素、桂晶白霉素、美歐卡霉素、羅他霉素、andazithromycin和swinolide A等的大環(huán)內(nèi)酯；諸如環(huán)丙氟哌酸、氧氟氧氟沙星、左氧氟沙星、曲伐沙星、阿曲伐沙星、莫西沙星(moxifloxicin)、諾氟沙星、依諾沙星、格帕沙星、加替沙星、洛美沙星、斯帕沙星、替馬沙星、培氟沙星、氨氟沙星、氟羅沙星、托磺沙星、普麗沙星(prulifloxacin)、伊洛沙星、帕珠沙星(pazufloxacin)、克林沙星(clinafloxacin)和西他沙星(sitafloxacin)等的氟喹諾酮；諸如慶大霉素、奈替米星、paramecin、妥布霉素、阿米卡星、卡那霉素、新霉素和鏈霉素、萬(wàn)古霉素、替考拉寧、rampolanin、麥地拉寧(mideplanin)、多粘菌素、達(dá)托霉素(daptomycin)、短桿菌肽、多粘菌素E甲磺酸鹽等的氨基糖苷；諸如多粘菌素B、卷曲霉素、桿菌肽、青霉烯類等的多粘菌素；青霉素，包括對(duì)青霉素酶敏感的藥劑如青霉素G、青霉素V，抗青霉素酶的藥劑如甲氧西林、苯唑西林、氯唑西林、雙氯西林、氟氯西林、萘夫西林；革蘭氏陰性微生物活性劑如氨芐西林、阿莫西林和海他西林、西林(cillin)和革蘭西林(galampicillin)；抗假單孢菌(antipseudomonal)青霉素如羥芐西林、替卡西林、阿洛西林、美洛西林和哌拉西林；頭孢菌素如頭孢泊肟、頭孢羅齊、ceftabuten、頭孢唑肟、頭孢曲松、頭孢噻吩、頭孢匹林、頭孢氨芐、頭孢拉定、頭孢西丁、頭孢孟多、頭孢唑林、頭孢噻啶、頭孢克洛、頭孢羥氨芐、頭孢來(lái)星、頭孢呋辛、頭孢雷特、頭孢噻肟、頭孢曲秦、頭孢乙氰、頭孢吡肟、頭孢克肟、頭孢尼西、頭孢哌酮、頭孢替坦、頭孢美唑、頭孢他啶、洛拉卡比和拉氧頭孢；單菌霉素類如氨曲南；及碳青酶烯類(carbapenems)如亞胺培南、美洛培南、戊烷脒、isethiouate、硫酸沙丁醇胺、利多卡因、硫酸奧西那林、二丙酸氯地米松、曲安西龍乙酰胺(triamcinolone acetamide)、布地奈德(budesonide acetonide)、氟替卡松、異丙托溴銨、氟尼縮松、色甘酸鈉、酒石酸麥角胺，以及上述藥劑的可以應(yīng)用的類似物、激動(dòng)劑、拮抗劑、抑制劑及可藥用鹽形式。關(guān)于肽和蛋白質(zhì)，本發(fā)明意在包括合成的、天然的、糖基化的、未糖基化的、聚乙二醇基化的形式及其生物活性片段和類似物。
用于本發(fā)明的活性劑進(jìn)一步包括核酸、裸露的核酸分子(as barenucleic acid molecules)、載體、伴隨病毒粒子、質(zhì)粒DNA或RNA或其它適于細(xì)胞轉(zhuǎn)染或轉(zhuǎn)化，即適于包括抗致敏的基因治療的核酸結(jié)構(gòu)。此外，活性劑可以含有適于用作疫苗的減毒活病毒或滅活病毒。其它可用的藥物包括《醫(yī)生案頭參考書》(最新版)(Physician’s DeskReference)中列舉的那些。
制劑中所含活性劑的量必須是能夠輸送每單位劑量的治療有效量的活性劑以獲得所需要的效果的需要量。在實(shí)踐中，根據(jù)特定的藥劑、其活性、將接受治療的疾病的嚴(yán)重程度、患病人群、劑量要求以及所期望的療效，該量將有廣泛變化。組合物通常含有約1重量％至約99重量％的任意含量的活性劑，典型為約2重量％至約95重量％的活性劑，更典型的是約5重量％至85重量％的活性劑，并將取決于組合物中所含的添加劑的相對(duì)含量。本發(fā)明的組合物特別適用于以0.001毫克(mg)/天(day)至100mg/day，優(yōu)選0.01mg/day至75mg/day，更優(yōu)選約0.10mg/day至50mg/day劑量輸送的活性劑。
應(yīng)當(dāng)理解本文所述的制劑中可以含有一種以上的活性劑，使用術(shù)語(yǔ)“藥劑”決不排除使用兩種或多種這樣的藥劑。
B.增強(qiáng)可分散性的肽本發(fā)明的組合物將含有一種或多種包含兩個(gè)或多個(gè)亮氨酸殘基的二肽或三肽。如上所述，本發(fā)明是基于申請(qǐng)人對(duì)一類在增強(qiáng)粉末組合物的可分散性方面效果優(yōu)異的含有兩個(gè)亮氨酰的二肽(例如，二亮氨酸)和三肽的發(fā)現(xiàn)，并且如在實(shí)施例中所證實(shí)的，這類二肽或三肽在增強(qiáng)氣霧劑性能方面具有比亮氨酸出乎意料的、更好的效果。
用于本發(fā)明的含有二亮氨酰的三肽是具有通式X-Y-Z的三肽，其中至少X和Y或X和Z為亮氨酰殘基(即，亮氨酰殘基可以彼此相鄰(在1位和2位)，或可以形成該三聚物的末端(占據(jù)1位和3位))。三聚物中所含的其余的氨基酸可以是上述部分I定義的任何氨基酸。適宜的氨基酸如甘氨酸(gly)、丙氨酸(ala)、纈氨酸(val)、亮氨酸(leu)、異亮氨酸(ile)、蛋氨酸(met)、脯氨酸(pro)、苯丙氨酸(phe)、色氨酸(trp)、絲氨酸(ser)、蘇氨酸(thr)、半胱氨酸(cys)、酪氨酸(tyr)、天冬酰胺(asp)、谷氨酸(glu)、賴氨酸(lys)、精氨酸(arg)、組氨酸(his)、正亮氨酸(nor)及這些氨基酸的改性形式。對(duì)于含有二亮氨酰的三聚物，優(yōu)選該三聚物的第三氨基酸部分為下列氨基酸的一種亮氨酸(leu)、纈氨酸(val)、異亮氨酸(ile)、色氨酸(try)、丙氨酸(ala)、蛋氨酸(met)、苯丙氨酸(phe)、酪氨酸(tyr)、組氨酸(his)和脯氨酸(pro)。用于本發(fā)明的典型的三聚物包括但不限于下列這些leu-leu-gly、leu-leu-ala、leu-leu-val、leu-leu-leu、leu-leu-ile、leu-leu-met、leu-leu-pro、leu-leu-phe、leu-leu-trp、leu-leu-ser、leu-leu-thr、leu-leu-cys、leu-lcu-tyr、leu-leu-asp、leu-leu-glu、leu-leu-lys、leu-leu-arg、leu-leu-his、leu-leu-nor、leu-gly-leu、leu-ala-leu、leu-val-leu、leu-ile-leu、leu-met-leu、leu-pro-leu、leu-phe-leu、leu-trp-leu、leu-ser-leu、leu-thr-leu、leu-cys-leu、leu-try-leu、leu-asp-leu、leu-glu-leu、leu-lys-leu、leu-arg-leu、leu-his-leu和leu-nor-leu。特別優(yōu)選的肽是二亮氨酸和三亮氨酸。
盡管由于含有兩個(gè)或多個(gè)亮氨酸殘基的四聚物和五聚物在水中的溶解度有限，但用于本發(fā)明的另外的增強(qiáng)分散性的肽仍為這樣的四聚物和五聚物。亮氨酸殘基可以占據(jù)肽內(nèi)的任何位置，其余的(即，非亮氨酰)氨基酸的位置由上述的任意氨基酸占據(jù)，條件是所得的四聚物或五聚物在水中的溶解度至少為約1mg/ml。優(yōu)選四聚物或五聚物中的非亮氨酰氨基酸為親水性的氨基酸，如賴氨酸，以由此增大肽在水中的溶解度。
也優(yōu)選玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于約40℃的二肽和三肽。
用于本發(fā)明的優(yōu)選的二肽和三肽是那些具有表面活性的肽。從實(shí)施例1的表面張力數(shù)據(jù)可以看出，二亮氨酸和三亮氨酸即使以低濃度存在時(shí)，對(duì)顯著降低水的表面張力仍然極為有效。此外，檢查表5的表面張力結(jié)果(外推值)可以看出，含有兩個(gè)或多個(gè)亮氨酸的二肽和三肽比由少于兩個(gè)亮氨酰殘基組成的二肽和三肽具有更高的表面活性。由于本發(fā)明的二肽和三肽具有高度的表面活性，因此當(dāng)干粉組合物含有此類二肽和三肽時(shí)，其傾向于集中在粉末粒子的表面，從而使所得的粒子具有高度的分散性。粉末的這種特性，即富集二肽或三肽的表面，通過(guò)實(shí)施例9提供的ESCA數(shù)據(jù)得到證明。
令人驚奇的是，向降鈣素制劑中加入三亮氨酸這種典型的三肽，其效果幾乎將所得粉末的ED值增大兩倍(實(shí)施例4)。這種結(jié)果很意外，因?yàn)榻碘}素本身就是一種表面活性蛋白質(zhì)。因此，沒(méi)有料到加入另外一種表面活性物質(zhì)如三亮氨酸能顯著地提高組合物的分散性。與預(yù)期相反的結(jié)果表明表面活性單獨(dú)并不足以顯著增大分散性，還證明了本發(fā)明的含有亮氨酰的肽在特別是對(duì)于增強(qiáng)氣霧劑性能方面所具有不同尋常的有益性能。
通常本發(fā)明的組合物將含有約1重量％至約99重量％的二肽或三肽，優(yōu)選含有約2重量％至約75重量％的二肽或三肽，甚至更優(yōu)選含有約5重量％至約50重量％的二肽或三肽。通常由實(shí)驗(yàn)確定二肽或三肽的最佳量，即，通過(guò)制備含有不同量的二肽或三肽(濃度由低到高)，檢查所得的如本文所述的組合物的分散性，并進(jìn)一步研究獲得最佳氣霧劑性能的濃度范圍。在幾個(gè)實(shí)施例中(實(shí)施例3、實(shí)施例4、實(shí)施例5、實(shí)施例6)使用這樣的方法。對(duì)于含有三亮氨酸的干粉制劑而言，三亮氨酸的最佳含量通常出現(xiàn)在約22-25重量％。
C.另外的載體和賦形劑除活性劑和二肽或三肽外，本發(fā)明的組合物可以選擇性地含有一種或多種適于肺部給藥的藥物賦形劑。如果存在，這些賦形劑在組合物中的含量范圍通常為約0.01重量％至約95重量％，優(yōu)選約0.5重量％至約80重量％，更優(yōu)選約1重量％至約60重量％。優(yōu)選這樣的賦形劑將部分起到進(jìn)一步改善活性劑組合物的特性的作用，例如通過(guò)更有效、更具復(fù)現(xiàn)性地輸送活性劑，改善粉末的處理特性(例如，流動(dòng)性和稠度)，和/或促進(jìn)單位劑量形式的制備和裝填。特別地，賦形劑物質(zhì)通常能夠起到進(jìn)一步改善活性劑的物理和化學(xué)穩(wěn)定性、降低殘留的水分含量并阻止水分吸收，以及增大粒子尺寸、增強(qiáng)聚集程度、增強(qiáng)粒子表面性能(即，粗糙度)、方便吸入和將粒子靶向肺部的作用。當(dāng)需要降低活性劑在制劑中的濃度時(shí)，賦形劑也可以僅充當(dāng)填充劑。
可用于本發(fā)明的組合物中的藥物賦形劑和添加劑包括但不限于氨基酸、蛋白質(zhì)、非生物聚合物、生物聚合物、碳水化合物(例如，糖類、衍生糖類如糖醇、醛糖酸、酯化糖和糖類高分子)，這些物質(zhì)可以單獨(dú)加入或組合加入。合適的賦形劑是在Inhale Therapeutic System的國(guó)際公開WO 96/32096中給出的那些。也優(yōu)選玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于約35℃，優(yōu)選高于約40℃，更優(yōu)選高于約45℃，最優(yōu)選高于約55℃的賦形劑。
典型的蛋白質(zhì)賦形劑包括白蛋白如人血清白蛋白(HSA)、重組人白蛋白(rHA)、明膠、酪蛋白、血紅蛋白等。也可發(fā)揮緩沖能力的合適的氨基酸(本發(fā)明的二亮氨酰肽以外)包括丙氨酸、甘氨酸、精氨酸、甜菜堿、組氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、賴氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、天冬酰苯丙氨酸甲酯(阿斯巴甜)、酪氨酸、色氨酸等等。優(yōu)選充當(dāng)分散劑的氨基酸和多肽。落入該范圍的氨基酸包括疏水性氨基酸如亮氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、色氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、組氨酸和脯氨酸。增強(qiáng)分散性的肽類賦形劑包括含有如上所述一個(gè)或多個(gè)疏水氨基酸成分的二聚物、三聚物、四聚物和五聚物。
適用于本發(fā)明的碳水化合物賦形劑包括，例如，單糖如果糖、麥芽糖、半乳糖、葡萄糖、D-甘露糖、山梨糖等；二糖如乳糖、蔗糖、海藻糖、纖維二糖等；多糖如棉子糖、松三糖、麥芽糖糊精、葡聚糖、淀粉等；和糖醇如甘露醇、木糖醇、麥芽糖醇、乳糖醇、木糖醇、山梨糖醇(葡糖醇)、吡喃基山梨糖醇、肌醇等。
本發(fā)明的組合物也可以包含一種緩沖劑或一種pH調(diào)節(jié)劑，其通常是由有機(jī)酸或堿制備的鹽。典型的緩沖劑包括檸檬酸、抗壞血酸、葡萄糖酸、碳酸、酒石酸、琥珀酸、乙酸或鄰苯二甲酸的有機(jī)酸鹽、氨基丁三醇(Tris)、氨丁三醇鹽酸鹽或磷酸鹽緩沖劑本發(fā)明的組合物也可以包含聚合物賦形劑/添加劑，例如，聚乙烯吡咯烷酮、纖維素衍生物如羥甲基纖維素、羥乙基纖維素和羥丙基甲基纖維素、菲科爾(一種聚合糖)、羥乙基淀粉、葡萄糖結(jié)合劑(例如，環(huán)糊精如2-羥丙基-β-環(huán)糊精和磺基丁基醚-β-環(huán)糊精)、聚乙二醇和果膠。
本發(fā)明的組合物可以進(jìn)一步包含調(diào)味劑、氣味掩蔽劑、無(wú)機(jī)鹽(例如，氯化鈉)、抗微生物劑(例如，苯扎氯銨(benzalkonium chloride))、增甜劑、抗氧劑、抗靜電劑、表面活性劑(例如，聚山梨醇酯，如“吐溫 20”和“吐溫 80”)、山梨糖醇酯、脂類(例如，磷脂，如卵磷脂和其它磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺)、脂肪酸和脂肪酯、類固醇(例如，膽固醇)和螯合劑(例如，EDTA、鋅和其它合適的陽(yáng)離子)。適用于本發(fā)明的組合物的其它藥物賦形劑和/或添加劑列在“RemingtonTheScience & Practice of Pharmacy”，19th ed.，Williams & Williams，(1995)，和“Physician’s Desk Reference”，52nd ed.，Medical Economics，Montvale，NJ(1998)中。
III.劑型本文所述的組合物可以是粉末形式或可流動(dòng)的液體形式。液體制劑優(yōu)選是活性藥物溶于溶劑(例如，水、乙醇、乙醇-水、鹽水)中的溶液，不優(yōu)選膠體懸浮液。液體制劑也可以是活性劑在一種低沸點(diǎn)推進(jìn)劑中形成的溶液或懸浮液。
含有所公開的含有二亮氨酰的肽的液體制劑可高度分散，具有高的ED值。
IV.制備干粉優(yōu)選通過(guò)噴霧干燥制備干粉制劑。例如，通常按照《噴霧干燥手冊(cè)》(“Spray Drying Handbook”)，5th ed.，K.Masters，John Wiley & Sons，Inc.，NY，NY(1991)，及Platz，R.等的國(guó)際專利公布WO 97/41833(1997)中的描述對(duì)制劑進(jìn)行噴霧干燥，這兩項(xiàng)文獻(xiàn)的內(nèi)容引入本文作參考。
在水中的溶解度至少約0.10mg/ml的活性劑(例如，肽、蛋白質(zhì)、核酸等)可以由其水溶液進(jìn)行噴霧干燥。利用這種方法，首先將活性劑溶于選擇性地含有一種生理可接受的緩沖劑的水中。含活性劑的溶液的pH值范圍通常在約4至11，優(yōu)選接近中性pH，因?yàn)楫?dāng)粉末在肺中分散后，這樣的pH將有助于維持粉末的生理相容性。含水制劑可以選擇性地含有另外的與水混溶的溶劑，如丙酮、醇類等。典型的醇是低級(jí)醇如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇等。噴霧干燥前的溶液通常含有以從0.01％(重量/體積)至約20％(重量/體積)，通常為0.1％至3％(重量/體積)的濃度溶解的固體。
然后在一臺(tái)常規(guī)的噴霧干燥機(jī)，如可從Niro A/S(丹麥)、Buchi(瑞士)等供應(yīng)商獲得的噴霧干燥機(jī)中噴霧干燥溶液，得到一種可分散的干粉。噴霧干燥溶液的最佳條件將隨制劑的組成而變化，通常通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。用來(lái)對(duì)材料進(jìn)行噴霧干燥的氣體通常是空氣，但惰性氣體如氮?dú)饣驓鍤庖彩呛线m的。另外，用來(lái)噴霧干燥物質(zhì)的氣體的進(jìn)口和出口的溫度應(yīng)不使被噴霧干燥的物質(zhì)中的活性劑發(fā)生分解。這樣的溫度通常通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定，但一般來(lái)講，進(jìn)口溫度范圍為約50℃至約200℃，而出口溫度范圍為約30℃至約150℃。
當(dāng)活性劑為疏水性藥物時(shí)，使用與上述方法不同的方法對(duì)制劑進(jìn)行噴霧干燥。一種這樣的方法描述在Gordon，M.S.，Lord，J.D.轉(zhuǎn)讓給Inhale Therapeutics Systems的美國(guó)專利5,985,248中。在該方法中，將一種疏水性藥物溶解于一種有機(jī)溶劑或共溶劑體系中，且親水性組分(例如，含有亮氨酰基的肽和可選的其它賦形劑)至少部分溶于相同的有機(jī)溶液或共溶劑體系中。然后噴霧干燥所得的溶液，形成粒子。通?；钚詣┖陀H水性組分的溶解性決定有機(jī)溶劑體系的選擇。選擇對(duì)親水性組分具有至少1mg/ml，優(yōu)選至少5mg/ml的溶解度，對(duì)疏水性藥物具有至少0.01mg/ml，優(yōu)選至少0.05mg/ml的溶解度的有機(jī)溶劑。
作為選擇，可通過(guò)對(duì)一種懸浮液進(jìn)行噴霧干燥來(lái)制備組合物，如Gordon，M.S.轉(zhuǎn)讓給Inhale Therapeutics Systems的美國(guó)專利5,975,574中的描述。在該方法中，將疏水性藥物溶于一種有機(jī)溶劑，如甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、庚烷、己烷、氯仿、乙醚中，然后將親水賦形劑懸浮在該有機(jī)溶劑中形成懸浮液。然后噴干所得的懸浮液形成粒子。對(duì)上述兩種噴霧干燥方法均優(yōu)選的溶劑包括醇類、醚類、酮類、烴類、極性非質(zhì)子溶劑及其混合物。
還可以通過(guò)將制劑組分的水溶液或懸浮液合并，然后將其在一臺(tái)噴霧干燥機(jī)中同時(shí)噴霧干燥來(lái)制備本發(fā)明的干粉，如在Gordon，M.轉(zhuǎn)讓給Inhale Therapeutic Systems的美國(guó)專利6,001,336中的描述。作為選擇，可以通過(guò)制備親水性賦形劑或添加劑的一種水溶液、制備疏水性藥物的一種有機(jī)溶液、并同時(shí)通過(guò)一個(gè)噴嘴，例如，同軸噴嘴對(duì)該水溶液和有機(jī)溶液進(jìn)行噴霧干燥，形成干粉，如Gordon，M.等的國(guó)際公布WO 98/29096中的描述。
作為選擇，可以通過(guò)凍干法、真空干燥法、噴霧冷凍干燥法、超臨界流化處理法、風(fēng)干法或其它形式的蒸發(fā)式干燥法制備粉末。在某些情況下，通過(guò)制備由細(xì)粒子聚集體，即上述干粉粒子的聚集體或凝集體組成的組合物，提供具有改進(jìn)的處理/加工性能，例如靜電減少、流動(dòng)性更好、結(jié)塊少等的干粉制劑形式可能是理想的，其中這些聚集體很容易被打碎而變回適于肺部給藥的細(xì)粉末組分，如在Johnson，K.等人1997的美國(guó)專利5,654,007中的描述，將該專利文獻(xiàn)的內(nèi)容引入本文作參考。
另一種制備干粉的方法是，通過(guò)使粉末組分聚集，將物質(zhì)過(guò)篩得到聚集體，將其團(tuán)成球狀而得到更圓的聚集體，并過(guò)篩得到均一尺寸的產(chǎn)物，如Ahlneck，C.等人的1995年的國(guó)際PCT公布WO 95/09616中的描述，將該文獻(xiàn)的內(nèi)容引入本文作參考。
還可以通過(guò)混合、研磨、過(guò)篩或噴射研磨制劑組分成干粉形式制備干粉。
干粉組合物一旦形成，優(yōu)選在其制備、加工和儲(chǔ)存期間保持干燥的狀態(tài)(即，相對(duì)低的濕度)。無(wú)論所使用的干燥方法是哪一種，優(yōu)選該干燥方法將獲得含有活性劑和含二亮氨酰的二聚物或三聚物的可呼吸并高度分散的粒子。
V.干粉制劑的特征本發(fā)明的粉末進(jìn)一步通過(guò)幾個(gè)特征進(jìn)行表征，其中最為顯著的特征是，(i)一貫的高分散性，即使在儲(chǔ)存時(shí)也能保持該特征(實(shí)施例8)，(ii)較小的空氣動(dòng)力學(xué)粒子尺寸(MMAD)，(iii)細(xì)粒子份值提高，即粉末中尺寸在3.3微米MMAD以下的粒子百分率更高，所有以上的特征共同使粉末透入下呼吸道(即，肺泡)的組織進(jìn)行局部或系統(tǒng)治療的能力得到改進(jìn)。下文將詳細(xì)描述的含有二亮氨酰肽的干粉的這些物理特性對(duì)于使將這樣的粉末霧化輸送至肺深部的效率最大化十分重要。
本發(fā)明的干粉由有效透入肺部的可霧化的粒子組成。本發(fā)明的粒子的物質(zhì)平均直徑(MMD)小于約20μm，優(yōu)選小于約10μm，更優(yōu)選小于約7.5μm，最優(yōu)選小于約4μm，且其直徑通常在0.1μm至5μm的范圍內(nèi)。優(yōu)選的粉末由MMD為約0.2至4.0μm的粒子組成。在某些情況下，該粉末還將含有不可呼吸的載體粒子，如乳糖，其中該不可呼吸的粒子的尺寸通常大于約40微米。
本發(fā)明的粉末進(jìn)一步的特征是氣霧劑粒子尺寸分布小于約10μm物質(zhì)平均空氣動(dòng)力學(xué)直徑(MMAD)，優(yōu)選小于4.0μm。粉末的物質(zhì)平均空氣動(dòng)力學(xué)直徑的特征范圍是約0.1-10μm，優(yōu)選約0.2-5.0μmMMAD，更優(yōu)選約1.0-4.0μm MMAD，甚至更優(yōu)選約1.5-3.5μmMMAD。典型的含有二亮氨酰肽的粉末組合物的示例性的MMAD值在實(shí)施例2、3、4、5和6中給出。這些實(shí)施例中的幾個(gè)說(shuō)明通過(guò)向制劑中加入二亮氨酰二肽或三肽，改進(jìn)了氣霧劑的粒子尺寸分布。
本發(fā)明的粉末進(jìn)一步的特征是其密度。該粉末的堆積密度通常為約0.1-10克/立方厘米，優(yōu)選約0.1-2克/立方厘米，更優(yōu)選約0.15-1.5克/立方厘米。
本發(fā)明的粉末的水含量一般為低于約20重量％，通常為低于約10重量％，優(yōu)選低于約6重量％。具有如此低的水分含量的固體在包裝和儲(chǔ)存時(shí)傾向于具有更好的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的組合物的一個(gè)最顯著的特征是其分散性，如同ED值所表明的。在制劑中加入二亮氨酰肽使所得的制劑的分散性顯著改進(jìn)。這些粉末的釋放劑量(ED)一般高于30％，通常高于40％。更優(yōu)選本發(fā)明的粉末的ED高于50％，且常常高于55％。事實(shí)上，由實(shí)施例可以看出，含有二亮氨酰肽的粉末通常具有高達(dá)80％或以上的最佳ED值。此外，這些實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明在多種活性劑制劑中合入二亮氨酰二肽或三肽在所有情況下都能有效地增大所得組合物的ED值，且在某些情況下，甚至使該值加倍。另外，對(duì)蛋白質(zhì)和小分子活性劑粉末都能觀察到這種效果。
干粉的總的氣霧劑性能的另外一個(gè)度量是細(xì)粒子劑量(FPD)，該數(shù)值描述空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于3.3微米的粉末的百分比。本發(fā)明的粉末特別適合肺部給藥，其FPD值的范圍為約35％-85％。這樣的粉末含有至少約35％的尺寸為3.3μm以下至約0.5μm的氣霧劑粒子，因此當(dāng)以霧化形式輸送時(shí)，能夠特別有效地到達(dá)肺的區(qū)域，包括肺泡。
本文所述的組合物具有隨時(shí)間推移的良好的穩(wěn)定性，包括化學(xué)穩(wěn)定性和物理穩(wěn)定性，物理穩(wěn)定性即氣霧劑性能(實(shí)施例8)。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)化學(xué)穩(wěn)定性而言，當(dāng)組合物在環(huán)境條件下儲(chǔ)存時(shí)，制劑中的活性劑在3個(gè)月期間內(nèi)發(fā)生的降解不會(huì)超過(guò)約10％，優(yōu)選不超過(guò)約7％，更優(yōu)選不超過(guò)約5％。如實(shí)施例8中示例性的PTH制劑所表明的，在加速穩(wěn)定性條件(40℃，環(huán)境濕度)下儲(chǔ)存3個(gè)月(12周)期間，僅有2.3％的蛋白質(zhì)發(fā)生降解(從起始純度值97.1％至94.8％的純度值)。由于溫度升高導(dǎo)致反應(yīng)速率增大，因此可以斷定將相同的組合物在環(huán)境條件下儲(chǔ)存時(shí)產(chǎn)生的降解率將小于2.3％，這進(jìn)一步證明了本發(fā)明組合物的化學(xué)穩(wěn)定性。
對(duì)氣霧劑性能而言，當(dāng)在環(huán)境條件下儲(chǔ)存3個(gè)月時(shí)，本發(fā)明的組合物一般表征為釋放劑量的下降不超過(guò)約20％，優(yōu)選不超過(guò)約15％，更優(yōu)選不超過(guò)約10％。通過(guò)實(shí)施例8的結(jié)果可以看出，當(dāng)在加速穩(wěn)定性條件下(40℃，環(huán)境濕度)儲(chǔ)存時(shí)，示例性PTH-三亮氨酸制劑的氣霧劑性能(MMAD、FPD、ED)基本上沒(méi)有變化，特別是沒(méi)有減弱。
本發(fā)明組合物的另一個(gè)優(yōu)選的粒子特征是二亮氨酰二肽或三肽在粒子表面富集，這可從實(shí)施例9的結(jié)果得到說(shuō)明。
所發(fā)現(xiàn)的含有二亮氨酰二肽和三肽的組合物的氣霧劑性能的改進(jìn)(即，分散性大大增強(qiáng)、細(xì)粒子劑量值下降、更小的空氣動(dòng)力學(xué)直徑)產(chǎn)生了幾個(gè)相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，如(i)由于更多的粉末被霧化并因此可由患者吸入，使昂貴藥物在吸入裝置中的損失減少；(ii)由于粉末的高效霧化，每單位劑量所需的干粉的量下降；(iii)通過(guò)增加霧化的藥物到達(dá)患者肺部的量而減少了每天的吸入次數(shù)。
VI.組合物的給用本文所述制劑可以通過(guò)任何適宜的干粉吸入器(DPI)輸送，干粉吸入器即一種吸入裝置，其利用患者的吸入呼吸作為將干粉輸送到肺部的手段。優(yōu)選的干粉吸入器為在Patton，J.S.等人的美國(guó)專利5,458,135(1995)；Smith，A.E.等人的美國(guó)專利5,740,794(1998)；和Smith，A.E.等人的美國(guó)專利5,785,049(1998)所述的Inhale Therapeutic Systems生產(chǎn)的干粉吸入裝置，在此引入上述專利作為參考。
當(dāng)使用此種類型的裝置給藥時(shí)，粉末裝在具有一個(gè)可刺穿的蓋子或其它易接近面的容器中，容器優(yōu)選為泡罩包裝或藥筒，其中的容器可以裝有一個(gè)劑量單位或多個(gè)劑量單位。在例如Parks，D.J.等人的WO97/41031(1997)中描述了用計(jì)量劑量的干粉藥物填充大量空腔(即，單位劑量包裝)的方便方法，該文獻(xiàn)引入本文作參考。
用在例如Cocozza，S.等人的美國(guó)專利3,906,950(1974)和Cocozza，S.等人的美國(guó)專利4,013,075(1997)中描述的干粉吸入器類型輸送本文所述的粉末也是合適的，這兩篇文獻(xiàn)引入本文作參考，其中將給用給患者的預(yù)定劑量的干粉裝在一個(gè)硬質(zhì)的明膠膠囊中。
其它用于肺部給用干粉的干粉分散裝置包括在例如 Newell，R.E.等人的歐洲專利EP 129985(1988)；Hodson，P.D.等人的歐洲專利EP472598(1996)；Cocozza，S.等人的歐洲專利EP 467172(1994)和Lloyd，L.J.等人的美國(guó)專利5,522,385(1996)中描述的那些裝置，這些文獻(xiàn)引入本文作參考。另外適用于輸送本發(fā)明的干粉的吸入裝置是諸如Astra-Draco“TURBUHALER”。此種類型的裝置在Virtanen，R.的美國(guó)專利4,668,281(1987)；Wetterlin，K.等人的美國(guó)專利4,667,668(1987)；和Wetterlin，K.等人的美國(guó)專利4,805,811(1989)中有詳細(xì)描述，所有的上述文獻(xiàn)引入本文作參考。其它合適的裝置包括諸如Rotahaler(Glaxo)、Discus(Glaxo)、SpirosTM吸入器(DuraPharmaceuticals)和Spinhaler(Fisons)的干粉吸入器。下文描述的裝置也是適合的，即使用活塞供應(yīng)空氣用于夾帶粉末狀藥物、通過(guò)使空氣通過(guò)載體篩從載體篩中提升藥物或使空氣與粉末藥物在一個(gè)混合室內(nèi)混合，隨后通過(guò)該裝置的接口使粉末進(jìn)入患者體內(nèi)，如在Mulhauser，P.等人的美國(guó)專利5,388,572(1997)中描述的裝置，將該文獻(xiàn)引入本文作參考。
也可以使用一種增壓的、計(jì)量劑量吸入器(MDI)輸送干粉，這樣的吸入器例如Ventolin計(jì)量劑量吸入器，其含有藥物在一種藥物惰性的液體推進(jìn)劑如氯氟烴或氟烴中所形成的溶液或懸浮液，如Laube等人的美國(guó)專利5,320,094(1994)和Rubsamen，R.M.等人的美國(guó)專利5,672,581(1994)中的描述，這兩篇文獻(xiàn)引入本文作參考。作為選擇，也可將本文所述的粉末溶解或懸浮于一種溶劑如水、乙醇或鹽水中，并通過(guò)噴霧給用。用于輸送霧化的溶液的噴霧器包括AERxTM(Aradigm)、Ultravent(Mallinkrodt)和Acorn II(MarquestMedical Products)。
使用前，通常將干粉在環(huán)境條件下儲(chǔ)存，并優(yōu)選在或低于約25℃的溫度、相對(duì)濕度(RH)范圍約30％至60％的條件下儲(chǔ)存。通過(guò)將干燥劑裝入劑型的第二包裝中可以獲得更優(yōu)選的相對(duì)濕度條件，例如小于約30％。
VII.應(yīng)用當(dāng)將本發(fā)明組合物經(jīng)肺部以對(duì)哺乳動(dòng)物患者具有療效的劑量給用，用于治療或預(yù)防任何對(duì)給用上述部分II所述的活性劑敏感的疾病時(shí)，本發(fā)明組合物是有效的。
以下的實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)本發(fā)明的公開、附圖和權(quán)利要求，該實(shí)施例變化方案和等同方案是顯而易見的。
在此通過(guò)引用并入本文引用的所有的論文、書籍、專利和其它出版物的全部?jī)?nèi)容。
實(shí)施例材料和方法材料鹽酸環(huán)丙氟哌酸(Neuland Laboratories，India)硫酸慶大霉素(H&A(canada)Industrial)硫酸奈替米星(Scientific Instruments And Technology)L-亮氨酸(Aldrich，St.Louis，MO)鹽酸(J.T.Baker，Phillipsburg，N.J.)0.1N氫氧化鈉滴定液(J.T.Baker，Phillipsburg，N.J.)乙醇，200強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)(Proof)(USP/NF，Spectrum Chemical Mfg.Corp.，New Brunswick，N.J.)甲醇(HPLC級(jí)，EM Industries，Gibbstown，N.J.)S.降鈣素(Bachem California Inc.USA Torrance，CA)三亮氨酸(Bachem California Inc.USA Torrance，CA)表面張力實(shí)驗(yàn)使用的其它氨基酸自Sigma St.Louis，MO獲得。
方法粒子尺寸測(cè)量(Horiba)使用一臺(tái)Horiba CAPA-700粒子尺寸分析儀(Horiba InstrumentsInc.Irine，CA)測(cè)量粉末的物質(zhì)平均直徑(MMD)。測(cè)量是基于分散的粒子在懸浮介質(zhì)中的離心沉降。通過(guò)粒子密度和懸浮介質(zhì)的密度和粘度計(jì)算基于粒子的斯托克粒徑(Stokes’diameter)的物質(zhì)平均直徑。
對(duì)所有的粉末，將其密度設(shè)定為1.5克/立方厘米。(該標(biāo)稱值用于被分析的所有粉末，并在噴干的粉末的典型值范圍內(nèi))。通過(guò)在5mlSedisperse A-11(Micromeritics，Norcross，GA)中懸浮約5-10mg粉末，并通過(guò)超聲處理使其分散10分鐘，進(jìn)行粒子尺寸測(cè)量。設(shè)定采集粒子尺寸數(shù)據(jù)的范圍為0.4-10.0μm。
空氣動(dòng)力學(xué)粒子尺寸測(cè)量Andersen階式撞擊取樣器。使用一臺(tái)Andersen階式撞擊取樣器(一種篩樣的裝置，帶有多個(gè)層級(jí)，通過(guò)慣性撞擊按照粒子尺寸將其收集在盤上)測(cè)定在空氣氣流中霧化的粉末制劑的MMAD和粒子尺寸分布。在試驗(yàn)前和后都稱取盤的重量，并測(cè)定沉積在每層級(jí)盤上的粉末質(zhì)量。如無(wú)另外指明，當(dāng)以28.3L/min的流速操作時(shí)，使用常規(guī)Andersen階式撞擊取樣器進(jìn)行研究，其具有8個(gè)層級(jí)(從頂層至底層0-7)分界尺寸范圍為9.0-0.4μm，和一個(gè)終過(guò)濾層級(jí)，終過(guò)濾層級(jí)收集粒子尺寸＜0.4μm的粒子。該裝置試驗(yàn)設(shè)置與ED試驗(yàn)類似，不同之處在于階式取樣器和一個(gè)USP(United States Pharmacopia)狹口(throat)(USP23，<601>章節(jié))連接到裝置的接口處而非過(guò)濾器上。對(duì)每次階式撞擊通常進(jìn)行多次分散，以獲得重量分析準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
Andersen短排氣道(SS)法。在SS法中，層級(jí)放置的順序與上述常規(guī)的Andersen階式撞擊器的設(shè)置不同。從頂部起，層級(jí)0被用作入口錐形附件，以與狹口相連。接下來(lái)在層級(jí)0下面設(shè)置層級(jí)3、再下面是過(guò)濾層級(jí)(層級(jí)F)。含有粉末的氣流僅通過(guò)層級(jí)0和3；空氣(而不是粉末)流過(guò)其它層級(jí)，其它的層級(jí)安置在層級(jí)F下面，用來(lái)將該設(shè)備的其它部分固定就位。在層級(jí)F上安置一個(gè)預(yù)先稱重的過(guò)濾器，用于收集粒子尺寸＜3.3μm的粒子。在層級(jí)3下面的反向盤上安置第二過(guò)濾器，用于收集粒子尺寸＞3.3μm的粒子。對(duì)于本文所述的研究，將一個(gè)含有2 mg粉末組合物的BP(泡罩包裝)分散在一臺(tái)氣霧劑輸送裝置中，并按USP方法，以28.3L/min的速率抽真空。然后重復(fù)該方法兩次，達(dá)到每次操作6mg目標(biāo)質(zhì)量。然后去掉過(guò)濾器、稱其重量，測(cè)定沉存的粉末量。
實(shí)施例1二肽和三肽的表面活性在25℃和45℃下測(cè)定幾種典型的二肽、三肽和蛋白質(zhì)的表面張力，以表征其相對(duì)表面活性。使用一臺(tái)Kruss Processor Tensionmeter-K12，通過(guò)Wilhelmy法(Plate法)測(cè)定表面張力。
溶解0.05％、0.2％或0.6％的肽/蛋白質(zhì)(重量)和適當(dāng)量(重量)的棉子糖制備溶液，得到的最終溶液的固含量為1.0重量％。然后，在3個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)(49秒、100秒和194秒)測(cè)定試驗(yàn)溶液在25℃和45℃下的表面張力。結(jié)果列在下表1-5中。
高表面活性的肽和蛋白質(zhì)是有效地降低水的表面張力至低于其對(duì)照值的肽和蛋白質(zhì)。從表1-4可以看出，棉子糖(將其加到每種溶液中，使總的固含量達(dá)1.0％)不具有表面活性，因此對(duì)每種肽/蛋白質(zhì)的表面張力結(jié)果不產(chǎn)生影響。
通過(guò)以下的結(jié)果可以看出，高表面活性的肽包括二亮氨酸和三亮氨酸肽。在顯著降低水的表面張力方面，這些肽與高表面活性的蛋白質(zhì)鮭魚降鈣素(S.降鈣素)同樣有效。三亮氨酸在更高的濃度(例如，參見0.05重量％、0.2重量％和0.6重量％三亮氨酸的數(shù)據(jù))時(shí)，能夠有效地將水的表面張力降至更大的程度。與三亮氨酸和二亮氨酸相比，異亮氨酸的二聚物及纈氨酸的二聚物和三聚物在降低水的表面張力方面不是特別有效。
該方法可用來(lái)識(shí)別適用于本發(fā)明的干粉的其它表面活性的二肽和三肽。
表1.表面張力測(cè)量
測(cè)量在25℃進(jìn)行。0.2％(重量/體積)溶液還含有棉子糖，形成總固含量為1％(重量/體積)的溶液。
表2.表面張力測(cè)量
在25℃測(cè)量表面張力。
溶液含有0.20％(重量/體積)的下列物質(zhì)之一二異亮氨酸、二纈氨酸或三纈氨，及0.80％(重量/體積)棉子糖。
表3.表面張力測(cè)量
在25℃測(cè)量表面張力。三亮氨酸制劑還含有棉子糖，得到總固含量為1％(重量/體積)的溶液。
表4.測(cè)量表面張力
在45℃測(cè)量表面張力。含有三亮氨酸的制劑還含有棉子糖，得到總固含量為1％的溶液。
另外還測(cè)定了用于本發(fā)明的二聚物和三聚物(即，具有表面活性的二聚物和三聚物)的表面張力。
表5.典型的二聚物和三聚物的表面張力
從以上結(jié)果可以看出，當(dāng)表面活性的二聚物和三聚物以較高的濃度存在時(shí)，其對(duì)于降低水的表面張力更有效。例如，三亮氨酸以濃度1.20mg/ml存在時(shí)，有效地將水的表面張力從約72mN/m降至42mN/m，而在濃度為0.68mg/ml時(shí)，三亮氨酸能夠有效地將水的表面張力降至約57mN/m。
為將濃度效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，將表面張力值外推至濃度為2mg/ml的溶液(表5，第7和第8欄)。首先看二聚物，二亮氨酸在降低水的表面張力方面比受測(cè)的任何其它的二聚物都有效?？匆幌氯畚锏臄?shù)據(jù)，Leu-Tyr-Leu是表面活性最強(qiáng)的三聚物。除含有兩個(gè)亮氨酰殘基以外，還含有一個(gè)疏水性氨基酸如酪氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸或丙氨酸的三聚物比含有兩個(gè)以下的亮氨酰殘基的三聚物的表面活性更強(qiáng)。
總之，含有兩個(gè)或兩個(gè)以上亮氨酸的二聚物和三聚物(例如，leu-try-ala、leu-phe-leu、leu-leu-leu、leu-leu-ala等等)在顯著降低水的表面張力方面是有效的，并優(yōu)選將其用于本發(fā)明組合物。
實(shí)施例2甲狀旁腺激素(PTH)-三亮氨酸干粉的氣霧劑性能制備含有示例性的甲狀旁腺激素活性蛋白質(zhì)并加入亮氨酸或三亮氨酸的干粉。還制備了不含亮氨酸或三亮氨酸的干粉，用來(lái)驗(yàn)證加入三亮氨酸時(shí)氣霧劑性能產(chǎn)生的顯著的改進(jìn)。
按照下述方法制備典型的PTH粉末。
A.制備溶液制劑制備總固含量為1％(重量/體積)的含水制劑溶液。測(cè)定了每種溶液的pH值，然后噴霧干燥溶液。表6列出了噴霧干燥前的PTH溶液的組成。
B.粉末處理噴霧干燥使用一臺(tái)帶有一個(gè)專用噴嘴(Platz，R.等人發(fā)明的，InhaleTherapeutic Systems的國(guó)際專利公布WO 97/41833，1997年11月13日)和旋風(fēng)分離器的Buchi 190微型噴霧干燥機(jī)(Buchi Labortechnik AG，Meierseggstrasse，Switzerland)通過(guò)噴霧干燥上述A中所述的PTH水溶液制備粉末。獲得了較高的收集效率(收率)，通常為約50-80％。
表6.PTH干粉的組成
從表6(以及其它表格)的結(jié)果可以看出，加入三亮氨酸能夠有效地、顯著地改進(jìn)所得粉末的氣霧劑性能。通過(guò)向制劑中加入三亮氨酸，由ED值表征的PTH干粉的氣霧劑性能意外地從51-62％上升至83％。這些數(shù)據(jù)說(shuō)明僅通過(guò)向制劑中加入典型的具有表面活性的三亮氨酸三肽就能夠?qū)崿F(xiàn)釋放劑量的大幅提高。奇怪地是，甚至在根據(jù)三亮氨酸中所含氨基酸數(shù)量(每摩爾三亮氨酸含有3摩爾leu)進(jìn)行摩爾-摩爾校正后，在增大干粉組合物的分散性以輸送至肺部方面，每單位重量的三亮氨酸也比亮氨酸更有效。
實(shí)施例3沙丁醇胺-三亮氨酸干粉的氣霧劑性能制備含有小分子沙丁醇胺的干粉以檢驗(yàn)三亮氨酸對(duì)含有非蛋白質(zhì)活性劑的干粉的分散性/氣霧劑性能的影響。
制備溶液制劑制備總固含量為1％(重量/體積)的制劑溶液。對(duì)于固含量低的溶液，向其中加入棉子糖，使其總固含量達(dá)到上述值。表7列出了所有噴霧干燥前的溶液的組成。
粉末處理噴霧干燥使用一臺(tái)如上面的實(shí)施例2所述的Buchi 190微型噴霧干燥機(jī)(Buchi Labortechnik AG，Meierseggstrasse，Switzerland)，通過(guò)噴霧干燥沙丁醇胺、表面活性的二肽或三肽和/或其它賦形劑的水溶液制備干粉。所得的粉末的特性列在下表7和表8中表7.沙丁醇胺干粉
表8.沙丁醇胺干粉的其它氣霧劑性能
從上面的結(jié)果可以看出，添加三亮氨酸將沙丁醇胺干粉的釋放劑量從約30％增至約80％，分散性幾乎增大了三倍。因此，向活性劑干粉中添加具有表面活性的二肽或三肽能夠大幅增進(jìn)粉末的分散性，能夠(i)減少昂貴的藥物在吸入裝置中的損失，(ii)通過(guò)增加霧化的藥物到達(dá)患者肺泡的量而減少每天所需的吸入次數(shù)，(iii)由于干粉的霧化效率高，減少每單位劑量的干粉的量，和(iv)由于粉末的流動(dòng)性增大，使粉末狀藥物的單位劑型的制備更容易。
另外，為取得與僅添加20重量％的三亮氨酸所獲得的相同水平的分散性，需要添加60重量％的亮氨酸。因此，在增進(jìn)干粉的氣霧劑性能方面，三亮氨酸比亮氨酸有效得多。而且，通過(guò)僅添加約5-25重量％的三亮氨酸通常就能夠獲得最佳氣霧劑性能；該添加量大于通常僅能夠增大分散性的量。
由本文給出的實(shí)施例可以看出，三亮氨酸和其它表面活性的二肽和三肽增強(qiáng)可分散性的效果看來(lái)具有普遍性，且這種效果對(duì)蛋白質(zhì)粉末和多種活性劑(例如，小分子、激素、抗生素等等)的粉末制劑都存在。
實(shí)施例4鮭魚降鈣素-三亮氨酸干粉的氣霧劑性能考查了三亮氨酸對(duì)含有分子量約為4500道爾頓的激素一鮭魚降鈣素的干粉的氣霧劑性能的影響。
盡管鮭魚降鈣素是表面活性很高的蛋白質(zhì)，但噴霧干燥的含有5重量％鮭魚降鈣素和95重量％棉子糖的粉末卻表面出相對(duì)低的釋放劑量值(約50％)。在為進(jìn)一步探究向粉末制劑中添加表面活性二肽和三肽以增大其分散性的廣泛適用性而進(jìn)行的工作中，向含有鮭魚降鈣素的制劑中加入三亮氨酸以考查其對(duì)所得粉末的影響。將三亮氨酸增進(jìn)含有鮭魚降鈣素的干粉的可分散性的能力與亮氨酸氨基酸進(jìn)行比較。
按照上面的實(shí)施例2和3中描述的方法制備具有以下組成的粉末。
表9.S.降鈣素干粉
測(cè)定了兩個(gè)制劑的典型的物質(zhì)平均空氣動(dòng)力學(xué)直徑。
表10.降鈣素粉末的物質(zhì)平均空氣動(dòng)力學(xué)直徑
從以上的數(shù)據(jù)可看出，三亮氨酸可用來(lái)改進(jìn)霧化輸送至肺部的多種活性劑/藥物的干粉制劑的氣霧劑性能。
三亮氨酸幾乎使含有鮭魚降鈣素和棉子糖的對(duì)照粉末的釋放劑量值提高了100％，從48％升至86％，幾乎使其ED值加倍。此外，三亮氨酸在增強(qiáng)粉末的分散性方面比亮氨酸更有效。一種含有80重量％亮氨酸的典型制劑的ED值為64％，而含有60-80重量％三亮氨酸的制劑的ED值為84-86％，這進(jìn)一步說(shuō)明在顯著增強(qiáng)干粉的氣霧劑性能方面三亮氨酸比亮氨酸更有優(yōu)越性。
實(shí)施例5抗生素-三亮氨酸干粉的氣霧劑性能研究了三亮氨酸增進(jìn)含有抗生素的干粉的分散性的能力。
不含有三亮氨酸的抗生素對(duì)照粉末環(huán)丙氟哌酸粉末。制備總固含量為1％(重量/體積)的含有表9所示組分的水溶液。測(cè)定了每種溶液的pH值，然后按照實(shí)施例2所述將溶液噴霧干燥制備干粉。
表11.
慶大霉素、奈替米星粉末通過(guò)將硫酸慶大霉素或硫酸奈替米星和賦形劑(如果使用)與一種液體介質(zhì)混合形成溶液，制備含有慶大霉素或奈替米星的干粉組合物。按照需要調(diào)節(jié)溶液的pH以促進(jìn)溶液中的組分的溶解和/或穩(wěn)定。下表12中列出了定量的制劑。然后按照上面的實(shí)施例2所述將溶液噴霧干燥制備干粉。對(duì)于使用有機(jī)溶液的制劑，使用一臺(tái)改進(jìn)型Buchi190微型噴霧干粉器，其使用氮?dú)庾鳛闅怏w源，并裝備了一個(gè)氧氣傳感器和其它安全設(shè)備以將爆炸的可能性降至最低。
表12.慶大霉素/奈替米星干粉
1用卡爾-費(fèi)休試劑滴定法測(cè)定
2通過(guò)熱重分析測(cè)定3相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差含有三亮氨酸的抗生素粉末制備含有抗生素和三亮氨酸、總固含量為1％的水溶液(總體積100ml)，并將溶液的pH調(diào)至4。然后噴霧干燥所得的溶液，制備具有如下表13所示的抗生素和三亮氨酸相對(duì)量的粉末。
表13.
從表13的結(jié)果可以看出，添加三亮氨酸對(duì)于顯著增強(qiáng)粉末的分散性是有效的，所述的粉末是由分屬兩種抗生素類型的三種不同的抗生素化合物制備的，即環(huán)丙氟哌酸(喹諾酮類)，慶大霉素和奈替米星(氨基糖苷類)。環(huán)丙氟哌酸粉末的ED值從33-51％的范圍升至71-83％的范圍。對(duì)慶大霉素粉末可以觀察到類似的有利效果，通過(guò)添加三亮氨酸，其ED值從37-45％升至76-94％，而對(duì)于奈替米星，其ED值從39-47％升至82-91％。測(cè)定對(duì)三種抗生素粉末的最佳三亮氨酸相對(duì)量為約25％，即，在相對(duì)抗生素含有25重量％的三亮氨酸的抗生素粉末中觀察到了最佳ED值。
實(shí)施例6含有β-干擾素和三亮氨酸的粉末的氣霧劑性能進(jìn)一步研究了在β-干擾素粉末中使用具有表面活性的二肽和三肽以增強(qiáng)粉末分散性的廣泛適用性。β-干擾素(I型干擾素)為具有抗菌、抗增殖和免疫調(diào)節(jié)活性的細(xì)胞因子。
按照上面的描述制備含有β-干擾素和選擇性的三亮氨酸和/或其它賦形劑(羥乙基淀粉、HES和棉子糖)的粉末。干燥前的溶液的固含量為1％，例外情況是批號(hào)RB27，其固含量為0.5％。最終粉末的組成見下表14。
表14.含有三亮氨酸的β-干擾素粉末
*由于收率低，沒(méi)有進(jìn)行試驗(yàn)與含有其它活性劑的粉末一樣，向由β-干擾素組成的粉末中添加三亮氨酸用來(lái)增加所得粉末的分散性和總的氣霧劑性能。盡管改進(jìn)并沒(méi)有某些前面的實(shí)施例那么顯著，但添加三亮氨酸將β-干擾素的ED值從64％升至74-87％。與前面的實(shí)施例一樣，看來(lái)對(duì)于β-干擾素粉末，三亮氨酸的最佳量約為22-25重量％。
實(shí)施例7因子IX干粉為進(jìn)一步研究三亮氨酸和其它具有表面活性的二肽和三肽對(duì)不同藥物的增強(qiáng)分散效果，制備了含有因子IX、三亮氨酸和/或其它賦形劑的粉末，因子IX用于治療血友病B，其為一種55,000道爾頓的糖蛋白，具有模塊域結(jié)構(gòu)和多個(gè)轉(zhuǎn)譯后的變體。
按照前述的方法制備含有因子IX的粉末，粉末中可含有或不含有亮氨酸或含有亮氨酸的二聚物或三聚物。噴霧干燥前的溶液的固含量為1重量％(重量/體積)。噴霧干燥的粉末的收率范圍為40-60％。干粉制劑見下表15。
表15.因子IX粉末
表15的結(jié)果進(jìn)一步證明了三亮氨酸對(duì)于顯著增大干粉組合物的分散性的有效性，而不論組合物中含有何種活性劑。此外，與前面的實(shí)施例一樣，在顯著增大組合物的分散性(ED從57％增至89％)方面，三亮氨酸比亮氨酸更有效，且當(dāng)三亮氨酸的用量比亮氨酸低時(shí)，也能取得這樣的增進(jìn)。
實(shí)施例8穩(wěn)定性研究以在初始和3個(gè)月的時(shí)間點(diǎn)之間測(cè)得的蛋白質(zhì)濃度和氣霧劑性能的變化為基礎(chǔ)，評(píng)價(jià)已包裝的PTH粉末在加速穩(wěn)定性條件下的化學(xué)和物理穩(wěn)定性。按照上面的實(shí)施例2制備PTH-三亮氨酸和PTH-亮氨酸粉末。
通過(guò)手工將粉末裝在泡罩包裝(BPs)中。將泡罩包裝置于皮氏培養(yǎng)皿中(20-60BPs/皿)。
表16.40℃/環(huán)境相對(duì)濕度條件下的加速穩(wěn)定性研究
*30％PTH/70％甘露醇制劑的40℃/環(huán)境RH樣品在8周時(shí)的化學(xué)穩(wěn)定性與40℃/干燥樣品(加入干燥劑的箔包裝)在6個(gè)月時(shí)的化學(xué)穩(wěn)定性類似。
從表16的結(jié)果可以看出，即使在環(huán)境溫度以上的溫度下儲(chǔ)存時(shí)，含有亮氨酸的制劑也具有化學(xué)和物理穩(wěn)定性。特別地，在3個(gè)月的期間，30％PTH/70％三亮氨酸粉末的蛋白質(zhì)降解最少，而該粉末的氣霧劑性能基本保持不變。
實(shí)施例9粉末制劑的化學(xué)分析電子光譜(ESCA)對(duì)某些粉末制劑進(jìn)行ESCA分析以研究粒子中的二亮氨酰二肽或三肽的表面富集。在“制劑”欄中列出了散裝粉末中的粉末組分的相對(duì)濃度；在“ESCA結(jié)果”欄中列出了由ESCA測(cè)定的粒子表面上每種組分的濃度。
表17.pH為7的Scal(鮭魚降鈣素)/棉子糖/Leu制劑
表18.亮氨酰肽/棉子糖制劑
表19.pH為4的Scal/棉子糖/Leu-3制劑
以上結(jié)果表明表面活性物質(zhì)的濃度在含有表面活性物質(zhì)的粉末的表面上富化。對(duì)表18中不含活性劑的粉末和表19中的S.降鈣素粉末，都能夠觀察到二亮氨酸或三亮氨酸的表面富集。
盡管降鈣素粉末的ESCA結(jié)果具有某種程度的可變性(這是由難于區(qū)分在結(jié)構(gòu)中含有相同原子的組分，即降鈣素和三亮氨酸對(duì)表面濃度的貢獻(xiàn)所致)，但所觀察到的總的趨勢(shì)支持對(duì)粉末的發(fā)現(xiàn)，即在粉末中二亮氨酰二肽或三肽的表面濃度比其在粉末主體中的濃度高。
權(quán)利要求
1.一種干粉組合物，其含有活性劑和含有至少兩個(gè)亮氨酸的二肽或三肽。
2.權(quán)利要求1所要求的干粉組合物，其中所述的組合物適于通過(guò)吸入輸送至肺部或深肺部。
3.權(quán)利要求1所要求的組合物，其含有干粉粒子，其中所述的二肽或三肽在粒子表面上的濃度大于在粉末主體中的濃度。
4.權(quán)利要求1所要求的組合物，其中所述的二肽或三肽以有效地將組合物的釋放劑量增至超過(guò)不含有所述二肽或三肽的組合物的釋放劑量的量存在。
5.權(quán)利要求1所要求的組合物，其含有約1重量％至約99重量％的二肽或三肽。
6.權(quán)利要求5所要求的組合物，其含有約5重量％至約75重量％的二肽或三肽。
7.權(quán)利要求6所要求的組合物，其含有約5重量％至約50重量％的二肽或三肽。
8.權(quán)利要求1所要求的組合物，其進(jìn)一步含有可藥用的賦形劑或載體。
9.權(quán)利要求8所要求的組合物，其中所述的賦形劑選自由碳水化合物、氨基酸、肽、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸鹽和聚合物組成的組。
10.權(quán)利要求1所要求的組合物，其特征在于釋放劑量至少為約30％。
11.權(quán)利要求1所要求的組合物，其特征在于釋放劑量至少為約45％。
12.權(quán)利要求1所要求的組合物，其含有二肽，其中所述的二肽為二亮氨酸。
13.權(quán)利要求1所要求的組合物，其含有包含兩個(gè)亮氨酸和一個(gè)選自由亮氨酸(leu)、纈氨酸(val)、異亮氨酸(isoleu)、色氨酸(try)、丙氨酸(ala)、蛋氨酸(met)、苯丙氨酸(phe)、酪氨酸(tyr)、組氨酸(his)和脯氨酸(pro)組成的組的三肽的氨基酸。
14.權(quán)利要求13所要求的組合物，其中所述的三肽為三亮氨酸。
15.權(quán)利要求1所要求的組合物，其含有MMD小于約10微米的粒子。
16.權(quán)利要求1所要求的組合物，其含有MMD小于約4.0微米的粒子。
17.權(quán)利要求1所要求的組合物，其含有MMAD小于約10微米的粒子。
18.權(quán)利要求1所要求的組合物，其含有MMAD小于約4微米的粒子。
19.權(quán)利要求1所要求的組合物，其中所述的二肽或三肽的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于約40℃。
20.權(quán)利要求1所要求的干粉組合物，其在一定的期間內(nèi)具有穩(wěn)定的分散性，其特征在于當(dāng)在環(huán)境條件下將所述的組合物儲(chǔ)存3個(gè)月時(shí)間時(shí)，其釋放劑量下降不超過(guò)約10％。
21.權(quán)利要求1所要求的干粉組合物，其在一定的期間內(nèi)具有化學(xué)穩(wěn)定性，其特征在于當(dāng)在環(huán)境條件下將所述的組合物儲(chǔ)存3個(gè)月時(shí)間時(shí)，其活性劑的降解低于約5％。
22.權(quán)利要求1所要求的干粉組合物，其中所述的活性劑選自由胰島素、環(huán)孢菌素、甲狀旁腺激素、卵泡促激素、VLA-4抑制劑、白介素-4R、血小板生成素、c-肽、糊精、胰島素原、白介素-1、白介素-2、α-1抗胰蛋白酶、布地奈德、人生長(zhǎng)激素、生長(zhǎng)激素釋放因子、α-干擾素、β-干擾素、生長(zhǎng)集落刺激因子、角質(zhì)形成細(xì)胞生長(zhǎng)因子、膠質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)因子、腫瘤壞死因子、促黃體激素釋放激素、降鈣素、低分子量肝素、促生長(zhǎng)素抑制素、呼吸道合胞病毒抗體、促紅細(xì)胞生成素、因子VIII、因子IX、ceredase、葡糖腦苷脂酶及其類似物、激動(dòng)劑和拮抗劑組成的組。
23.權(quán)利要求1所要求的干粉組合物，其含有堆積密度為0.1-10克/立方厘米的粒子。
24.權(quán)利要求23所要求的干粉組合物，其含有堆積密度為0.5-2.0克/立方厘米的粒子。
25.一種用于增強(qiáng)干粉的氣霧劑性能的方法，所述的方法包括向含有活性劑的液體制劑中加入含有至少兩個(gè)亮氨酸的二肽或三肽，和干燥所述的液體制劑，以制備一種含有所述的活性劑和所述的二肽或三肽的干粉，如此獲得的干粉具有比含有相同組分但不含所述二肽或三肽的干粉的釋放劑量增大的釋放劑量。
26.權(quán)利要求25所要求的方法，其中所述的加入步驟包括加入二肽，其中所述的二肽為二亮氨酸。
27.權(quán)利要求25所要求的方法，其中所述的加入步驟包括加入含有兩個(gè)亮氨酸和一個(gè)選自由亮氨酸(leu)、纈氨酸(val)、異亮氨酸(isoleu)、色氨酸(try)、丙氨酸(ala)、蛋氨酸(met)、苯丙氨酸(phe)、酪氨酸(tyr)、組氨酸(his)和脯氨酸(pro)組成的組的三肽的氨基酸。
28.權(quán)利要求25所要求的方法，其中所述的液體制劑為含水制劑。
29.權(quán)利要求25所要求的方法，其中還在所述的液體制劑中合入了可藥用的賦形劑或載體。
30.權(quán)利要求25所要求的方法，其中所述的干燥步驟選自由噴霧干燥、冷凍干燥和噴霧冷凍干燥所組成的組。
31.權(quán)利要求25所要求的方法，其中干粉的釋放劑量比含有相同組分但不含所述的二肽或三肽的干粉高出至少約5％。
32.權(quán)利要求31所要求的方法，其中干粉的釋放劑量比含有相同組分但不含所述的二肽或三肽的干粉高出至少約10％。
33.權(quán)利要求25所要求的方法，其中所述的干粉的特征是釋放劑量為至少約30％。
34.權(quán)利要求25所要求的方法，其中所述的活性劑選自由胰島素、環(huán)孢菌素、甲狀旁腺激素、卵泡促激素、VLA-4抑制劑、白介素-4R、血小板生成素、c-肽、糊精、胰島素原、白介素-1、白介素-2、α-1抗胰蛋白酶、布地奈德、人生長(zhǎng)激素、生長(zhǎng)激素釋放因子、α-干擾素、β-干擾素、生長(zhǎng)集落刺激因子、角質(zhì)形成細(xì)胞生長(zhǎng)因子、膠質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)因子、腫瘤壞死因子、促黃體激素釋放激素、降鈣素、低分子量肝素、促生長(zhǎng)素抑制素、呼吸道合胞病毒抗體、促紅細(xì)胞生成素、因子VIII、因子IX、ceredase、葡糖腦苷脂酶及其類似物、激動(dòng)劑和拮抗劑組成的組。
35.一種用于增強(qiáng)含有活性劑的、適于向肺部給用的制劑的氣霧劑性能的方法，所述的方法包括將一種含有至少兩個(gè)亮氨酸的二肽或三肽合入到一種含有活性劑的制劑中，從而形成一種含有所述的活性劑和所述的二肽或三肽的組合物，由于所述的合入步驟，所述組合物的釋放劑量比含有相同組分但不含所述的二肽或三肽的組合物的釋放劑量高。
36.權(quán)利要求35所要求的方法，其中所述的組合物為適于向肺部霧化給用的液體組合物。
37.權(quán)利要求35所要求的組合物，其中所述的組合物為適于向肺部霧化給用的干燥的組合物。
38.權(quán)利要求35所要求的方法，其中所述的三肽含有兩個(gè)亮氨酸和一個(gè)選自由亮氨酸(leu)、纈氨酸(val)、異亮氨酸(isoleu)、色氨酸(try)、丙氨酸(ala)、蛋氨酸(met)、苯丙氨酸(phe)、酪氨酸(tyr)、組氨酸(his)和脯氨酸(pro)組成的組的氨基酸。
39.一種用于將一種干粉組合物輸送至哺乳動(dòng)物患者的肺部的方法，所述的方法包括通過(guò)吸入給用霧化形式的權(quán)利要求1所要求的干粉組合物。
40.一種用于將一種含有活性劑的制劑輸送至哺乳動(dòng)物患者肺部的方法，所述的方法包括通過(guò)吸入給用通過(guò)權(quán)利要求36所要求的方法制備的液體組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高度可分散的制劑,其含有一種活性劑和一種含有至少兩個(gè)亮氨酰殘基的二肽或三肽。本發(fā)明的組合物具有優(yōu)越的氣霧劑性能并因此優(yōu)選用于向肺部霧化給用。本發(fā)明還提供了一種方法,用于(i)增加用于向肺部給用的、含有活性劑的制劑的分散性,和(ii)將組合物輸送至患者的肺部。
文檔編號(hào)A61P39/06GK1384733SQ00814989
公開日2002年12月11日 申請(qǐng)日期2000年4月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月29日
發(fā)明者戴維·萊丘加－巴列斯托羅斯, 郭美昌 申請(qǐng)人:吸入治療系統(tǒng)公司