專利名稱：治療肺部感染的顆粒的制作方法
背景技術(shù)：
根據(jù)過敏和感染性疾病國立研究院(National Institute of Allergyand Infectious Diseases)的資助號5 UO1 AI61336-02的效力，美國政府擁有對本發(fā)明的權(quán)利。
本申請要求2004年10月29日提交的U.S.S.N.60/623,738的優(yōu)先權(quán)。
TB，或肺結(jié)核，是由稱為結(jié)核分支桿菌(Mycobacteriumtuberculosis)的細菌引起的疾病。該細菌可以侵襲身體的任何部位，但通常侵襲肺。TB病在美國一度是死亡的最主要原因。在1940年代，科學家發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)在用于治療TB的數(shù)種藥的第一種。因此，TB慢慢開始在美國消失。但是，耐藥菌株和功能低下患者的感染導致了TB的增加。在1985至1992年間，TB的病例數(shù)量增加，2000年美國報告了超過16,000個病例。TB每年奪走大約200萬個生命。印度、中國和非洲是熱點，并且該疾病以令人憂慮的速度在東歐和前蘇聯(lián)成員的國家中增長。
TB通過空氣從一個人傳播到另一個人。當患有肺部或喉嚨TB病的人咳嗽或打噴嚏時，細菌進入空氣。附近的人可能吸入這些細菌并被感染。
當人呼吸進TB菌時，細菌能停留在肺中并開始生長。從這里，它們可以通過血液移動到身體的其它部位，如腎、脊柱和大腦。肺或喉嚨中的TB有傳染性。這意味著細菌可以傳播給其他人。身體其它部位如腎或脊柱的TB通常沒有傳染性。TB病人最可能傳播給每天和他們在一起的人。這包括家庭成員、朋友和同事。感染了潛伏TB的人不會感到難受，沒有任何癥狀，不會傳播TB，但他們可以在未來某個時間發(fā)展為TB病。TB病人如果尋求醫(yī)療幫助，可以治療并痊愈。更好的是，有潛伏的TB感染但還沒有發(fā)病的人可以服藥，使他們再不發(fā)展為TB病。
對抗TB的疫苗目前包括卡介苗(Bacille Camette-Guerin，BCG)的針注射劑。這種疫苗在給藥前需要冷凍。但是冷凍并不總是能得到，特別是在發(fā)展中國家。凍干法可以用于制備室溫下穩(wěn)定的疫苗，如果分子在該步驟期間不變性的話。但是，當BCG被凍干時，其大部分活性喪失了。因此，需要能夠生產(chǎn)更穩(wěn)定的TB疫苗的方法。
目前，治療或預防TB的藥物和疫苗通過口服或針注射遞送給患者。需要痛苦少并且更簡單的遞送藥物和疫苗的方法。讓患者全程用藥在根除TB中成為迫切的一個大問題。治療兩或三個月后，患者感到好轉(zhuǎn)，然后他們停止用藥。但是他們需要6個月來治愈疾病。注射給藥是疼痛的，并具有毒性副作用。藥丸易于服用，但也能導致肝和胃的問題，包括惡心、腹瀉和嘔吐。
有幾個其它的主要的呼吸道傳染疾病也遭受著同樣的治療不足，包括嚴重的急性呼吸綜合征(SARS)、腦膜炎球菌性腦膜炎、流行性感冒、呼吸道合胞病毒和天花。
因此，本發(fā)明的目的是提供改進的方法和制劑，用于降低或限制肺結(jié)核和其它傳染性呼吸道疾病的傳播。
本發(fā)明的另一個目的是，提供治療肺結(jié)核和其它傳染性呼吸道疾病的不必要注射的改進的制劑。
本發(fā)明的另一個目的是，提供用于TB和其它傳染性呼吸道疾病的更穩(wěn)定的疫苗和制造所述疫苗的方法。
發(fā)明概述已經(jīng)研制出制劑，治療或減少呼吸道感染的傳播，特別是慢性或耐藥的感染，尤其是肺結(jié)核(TB)、嚴重急性呼吸綜合征(SARS)、腦膜炎球菌性腦膜炎、呼吸道合胞病毒(RSV)、流行性感冒和天花。
制劑包括微粒、納米顆?；蚣{米顆粒集合體的形式的藥物或疫苗，并任選具有載體，其可以通過吸入遞送。通過吸入器給藥繞開了胃和肝，回避了口服或注射藥物相關(guān)的問題，并將藥物直接遞送到肺中。在一種實施方案中，含有藥劑的顆粒是大的多孔氣霧劑顆粒(LPPs)。另一種實施方案中，顆粒是納米顆粒，其能作為微米直徑的多孔納米顆粒集合體給藥，所述集合體在給藥后能分散成為納米顆粒。任選納米顆粒被涂層，如用表面活性劑或蛋白涂層。制劑可以作為粉末給藥或作為溶液給藥或者通過腸道或非肺部的胃腸外途徑給藥。制劑優(yōu)選作為肺部制劑給藥。
在治療TB的優(yōu)選實施方案中，疫苗是室溫下穩(wěn)定的BCG疫苗，或者是有效對抗TB的抗生素，如卷曲霉素或PA-824，以很高的百分比荷載到微米顆?；蚣{米顆粒中，優(yōu)選至少50重量％，更優(yōu)選至少80重量％。在一種實施方案中，患者用遞送抗生素和疫苗二者的制劑治療。
實施例顯示了可吸入的卷曲霉素多孔顆粒的制備和分析，該顆粒具有大約4.2微米的直徑，和納米級厚度的壁，并具有優(yōu)秀的空氣動力學性質(zhì)、藥物荷載和穩(wěn)定性。
附圖簡述

圖1A、1B和1C是下列因素的時間依賴的穩(wěn)定性的圖(A)幾何直徑，(B)細顆粒分數(shù)(FPFTD)＜5.8um的顆粒，和(C)初始含有80％卷曲霉素的氣霧劑粉末保存在各種應力條件下的卷曲霉素含量。圖例標志◆4℃；■室溫下黑暗；■室溫下照明；▲40℃/75％RH關(guān)閉；*40℃/75％RH開放。
發(fā)明詳述1.顆粒制劑制劑包括藥物顆粒和，任選的賦形劑，任選賦形劑或藥物載體。制劑可以是納米顆粒、微米顆粒或納米顆粒的微聚集體。聚集體可以涂層。制劑可以是用于吸入的粉末形式，或分散在溶液中或膠囊化，用于通過肺部以外的途徑遞送，如鼻、含服、口腔或注射，但是優(yōu)選肺。
顆粒、納米顆粒和納米顆粒集合體顆粒優(yōu)選由要遞送的藥物結(jié)合賦形劑通過藥物溶液和賦形劑的噴霧干燥形成。噴霧干燥條件決定了顆粒的大小以及密度。大小和密度確定了顆粒是否能吸入肺。樣品中粒徑取決于如顆粒組成和合成方法等因素。樣品中顆?；蚓奂w的大小分布可以選擇，使得在呼吸道內(nèi)的靶位點形成最佳沉積。FPFTD＜3.3μm表示應當沉積在下呼吸道的氣霧劑的百分比，而FPFTD＜5.8μm表示應當沉積在中至下呼吸道的氣霧劑的百分比。除非另外指出，這里描述的顆?；蚓奂w具有FPFTD＜5.8μm。
在優(yōu)選的實施方案中，顆?；蝾w粒聚集體是空氣動力學輕質(zhì)的，具有優(yōu)選的大小，如體積中值幾何直徑(VMGD或幾何直徑)至少約5微米。在另一種實施方案中，VMGD為約5微米至約15微米。下面實施例中的顆粒直徑約4.2微米。另一種實施方案中，顆粒的VMGD約10μm至約15μm，這樣的話，由于這樣大小的顆粒被排阻在吞噬細胞的胞質(zhì)空間外，更成功地避免了肺泡巨噬細胞的吞噬細胞吞噬作用和從肺中清除。隨著顆粒直徑增加到了超過大約3μm和減少到小于約1μm，肺泡巨噬細胞對顆粒的吞噬作用急劇減少(Kawaguchi et al，Biomaterials 761-66，1986；Krenis and Strauss，Proc.Soc.Exp.Med.，107748-750，1961；和 Rudt and Muller，J.Contr.ReI.，22263-272，1992)。在其它實施方案中，聚集體的中值直徑(MD)、MMD、質(zhì)量中值封裝直徑(MMED)或質(zhì)量中值幾何直徑(MMGD)至少5μm，例如從5μm至約30μm。
包含在聚集體內(nèi)的納米顆粒具有大概小于約1μm的幾何直徑，例如，約25納米至大約1μm。這樣的幾何直徑足夠小，它們能逃避被巨噬細胞從體內(nèi)清除，并能夠長時間留置在體內(nèi)。
適用的顆?；蚓奂w能通過例如過濾或離心來制造或分離，提供具有初選的大小分布的顆粒樣品。例如，樣品中超過約30％、50％、70％或80％的顆?；蚓奂w能夠具有至少約5μm的選擇范圍內(nèi)的直徑。特定百分比的顆?；蚓奂w必須落入的選擇范圍可以是，例如，大約5和大約30μm之間，或者理想在大約5和大約25μm之間。在一種優(yōu)選的實施方案中，至少部分顆?；蚓奂w直徑在大約5和大約15μm之間。任選，也能制造其中至少約90％，或任選約95％或約99％的直徑在選擇范圍內(nèi)的顆粒樣品。
顆?；蚓奂w的直徑，例如，其VMGD，可以用電區(qū)感應儀器如Multisizer IIe(Coulter Electronic，Luton，Beds，England)或激光衍射儀器(例如，Helos，由Sympatec，Princeton，NJ制造)測定或通過SEM顯像。其它測量粒徑的儀器是本領(lǐng)域公知的。實驗上，空氣動力學直徑可以通過運用重力沉降法測定，藉由全體顆粒沉積在特定距離的時間用于直接推斷顆粒的空氣動力學直徑。測定質(zhì)量中值空氣動力學直徑(MMAD)的間接方法是多級液體沖擊器法(MSLI)。
空氣動力學直徑，daer，可以從公式計算daer＝dg√ρtap其中dg是幾何直徑，例如MMGD，ρ是通過粉末搖實密度估計的顆粒質(zhì)量密度。
優(yōu)選用噴霧干燥技術(shù)形成顆粒。在這種技術(shù)中，形成了噴霧干燥混合物，這里也稱作“料液”或“料混合物”，以包括含有生物活性劑和任選一種或多種饋入噴霧干燥器中的添加劑的納米顆粒。
噴霧干燥是用在食品、藥品和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的標準方法。在噴霧干燥中，通過混合噴霧小滴和干燥介質(zhì)(如空氣或氮氣)，水分從霧化的進料(噴霧)中蒸發(fā)。這種方法干燥了它們的揮發(fā)性物質(zhì)小滴，留下了不揮發(fā)組分的“干”顆粒，其具有通過干燥過程控制的大小、形態(tài)、密度和揮發(fā)性成分。噴霧的混合物可以是溶劑、乳劑、懸液或分散體。干燥過程的很多因素可以影響干燥顆粒的性質(zhì)，包括噴嘴類型、滾筒大小、揮發(fā)性溶液和循環(huán)氣體的流速、和環(huán)境條件(Sacchetti andVan Oort，Spray Drying and Supercritical Fluid Particle GenerationTechniques，Glaxo Wellcome Inc.，1996)。
通常，噴霧干燥加工包括四個過程，將混合物分散為小滴、噴霧和干燥介質(zhì)(如空氣)的混合、水分從噴霧中蒸發(fā)、和從干燥介質(zhì)中分離干燥產(chǎn)物(Sacchetti and Van Oort，Spray Drying and SupercriticalFluid Particle Generation Techniques，Glaxo Wellcome Inc.，1996)。
混合物分散成小滴大幅度增加了要干燥的體積的表面積，產(chǎn)生更迅速的干燥過程。通常，較高的分散能量導致得到更小的小滴。分散可以通過本領(lǐng)域任何已知方法完成，包括壓力噴嘴、雙流體噴嘴、旋轉(zhuǎn)霧化器和超聲噴嘴(Hinds，Aerosol Technology，2ndEdition，New York，John Wiley and Sons，1999)。
混合物分散(噴霧)后，產(chǎn)生的噴霧與干燥介質(zhì)(如空氣)混合。通常，混合發(fā)生于持續(xù)流動的加熱空氣中。熱空氣改善對噴霧滴的熱傳遞并提高蒸發(fā)速率。空氣流或者可以在干燥后排入大氣，或者再循環(huán)和再利用。空氣流通常通過在氣流的任何一端提供正和/或負壓保持(Sacchetti and Van Oort，Spray Drying and Supercritical Fluid ParticleGeneration Techniques，Glaxo Wellcome Inc.，1996)。
當小滴與干燥介質(zhì)接觸時，由于高度特異的表面面積和小滴的小尺徑，迅速發(fā)生蒸發(fā)。基于干燥體系的性質(zhì)，殘留的水分水平可以保留在干燥的產(chǎn)物內(nèi)(Hinds，Aerosol Technology，2ndEdition，New York，John Wiley and Sons，1999)。
然后從干燥介質(zhì)中分離產(chǎn)物。通常，產(chǎn)物的初步分離發(fā)生在干燥室的底部，然后用例如氣旋、靜電沉淀器、濾器或凈氣器回收產(chǎn)物(Masters等，Spray Drying Handbook.Harlow，UK，Longman Scientificand Technical，1991)。
最終產(chǎn)物的性質(zhì)，包括粒徑、最終濕度和收率取決于干燥過程的很多因素。通常，調(diào)節(jié)參數(shù)例如進口溫度、空氣流速、液體進料的流速、小滴大小和混合物濃度，以產(chǎn)生需要的產(chǎn)物(Masters等，SprayDrying Handbook，Harlow，UK，Longman Scientific and Technical，1991)。
進口溫度指加熱的干燥介質(zhì)的溫度，通常是空氣，在流入干燥室之前測定。通常，進口溫度可以按需調(diào)節(jié)。產(chǎn)物回收部位的干燥介質(zhì)溫度被指作出口溫度，取決于進口溫度、干燥介質(zhì)流速和噴霧混合物的性質(zhì)。通常，較高的進口溫度提供了終產(chǎn)物中水分量的減少(Sacchettiand Van Oort，Spray Drying and Supercritical Fluid Particle GenerationTechniques，Glaxo Wellcome Inc.，1996)。
空氣流速指干燥介質(zhì)在系統(tǒng)中的流動?？諝饬骺梢酝ㄟ^在噴霧干燥系統(tǒng)的任何一端或之內(nèi)保持正和/或負壓來提供。通常，較高的空氣流速導致在干燥裝置中顆粒的留滯時間較短(即干燥時間)，并導致在終產(chǎn)物中殘留更大量的水分(Masters等，Spray Drying Handbook，Harlow，UK，Longman Scientific and Technical，1991)。
液體進料的流速指每單位時間傳遞到干燥室的液體量。液體吞吐量越高，越需要更多的能量蒸發(fā)小滴成為顆粒。因此，較高的流速導致較低的輸出溫度。通常，降低流速而保持進口溫度和空氣流速恒定，將減少終產(chǎn)物的水分含量(Masters等，Spray Drying Handbook，Harlow，UK，Longman Scientific and Technical，1991)。
小滴大小指被噴霧噴嘴分散的小滴大小。通常，較小的小滴提供了具有較小粒徑的終產(chǎn)物中較低的水分含量(Hinds，AerosolTechnology，2ndEdition，New York，John Wiley and Sons，1999)。
待噴霧干燥的混合物濃度也影響終產(chǎn)物。通常，較高的濃度導致終產(chǎn)物粒徑較大，因為每次噴霧小滴的材料更多(Sacchetti and Van Oort，Spray Drying and Supercritical Fluid Particle Generation Techniques，Glaxo Wellcome Inc.，1996)。
用于噴霧干燥的體系是市售的，例如，來自Armfield，Inc.(Jackson，NJ)，Brinkmann Instruments(Westbury，NY)，BUCHI Analytical(NewCastle，DE)，Niro Inc(Columbia，MD)，Sono-Tek Corporation(Milton，NY)，Spray Drying Systems，Inc.(Randallstown，MD)，和Labplant，Inc.(North Yorkshire，England)。
噴霧干燥粉末的最終水分含量可以通過本領(lǐng)域已知的任何方法測定，例如，熱重分析。水分含量通過加熱粉末，并測定水分蒸發(fā)期間的質(zhì)量損失而由熱重分析測定(Maa等，Pharm.Res.，155，1998)。通常，對于含有細胞材料(如細菌)的樣品，水將以兩相蒸發(fā)。第一相，指游離水，主要是干燥賦形劑的水含量。第二相，指結(jié)合水，主要是細胞材料的水含量。游離水和結(jié)合水可以測定，以確定是否粉末在賦形劑或細胞材料中含有所需的水分含量(Snyder等，Analytica ChimicaActa，536283-293，2005)用于形成顆粒的噴霧干燥器可以用離心霧化組件，其包括旋轉(zhuǎn)盤或輪，將液體碎裂為小滴，例如，24翼霧化器或4翼霧化器。旋轉(zhuǎn)盤通常以每分鐘大約1,000至大約55,000轉(zhuǎn)(rpm)運行。
或者，水壓噴嘴霧化、雙流體氣動霧化、聲波霧化或其它本領(lǐng)域已知的霧化技術(shù)，也可以使用。從供應商如Niro，APV Systems，Denmark，(如APV Anhydro型)和Swenson，Harvey，I11.商購的噴霧干燥器，以及適用于工業(yè)能力生產(chǎn)線的放大的噴霧干燥器，能用于如本文所述生產(chǎn)顆粒。商購的噴霧干燥器通常具有約1至約120kg/hr的水蒸發(fā)能力。例如，Niro Mobile Minor噴霧干燥器水蒸發(fā)能力約7 kg/hr。噴霧干燥器具有2個流體外部混合噴嘴，或2個流體內(nèi)部混合噴嘴(如，NIROAtomizer手提式噴霧干燥器)。
適用的噴霧干燥技術(shù)由例如K.Masters描述于″Spray DryingHandbook″John Wiley＆Sons，New York，1984之中。通常，在噴霧干燥期間，來自熱氣體如熱空氣或氮氣的熱量用于蒸發(fā)小滴中的溶劑，小滴通過霧化持續(xù)的液體進料而形成。其它噴霧技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。在優(yōu)選的實施方案中，采用了旋轉(zhuǎn)霧化器。使用旋轉(zhuǎn)霧化的合適的噴霧干燥器的例子包括Mobile Minor噴霧干燥器，由丹麥的Niro公司制造。熱氣體可以是，例如，空氣、氮氣或氬氣。
優(yōu)選，采用大約90℃和大約400℃之間的進口溫度，和大約40℃和大約130℃之間的出口溫度，通過噴霧干燥得到顆粒。
可以存在于混合物中以待噴霧干燥的適用的有機溶劑包括但不限于，醇，例如乙醇、甲醇、丙醇、異丙醇、丁醇和其它。其它有機溶劑包括但不限于，全氟化碳、二氯甲烷、氯仿、醚、乙酸已酯、甲基叔丁基醚和其它。有機溶劑的另一個例子是丙酮。可以存在于進料混合物中的水性溶劑包括水和緩沖溶液。有機和水性溶劑都可以存在于饋入噴霧干燥器的噴霧干燥混合物中。在一種實施方案中，優(yōu)選乙醇∶水的比率為大約20∶80至大約90∶10的乙醇水溶劑?；旌衔锟梢杂兴嵝曰驂A性pH。任選可以包括pH緩沖劑。優(yōu)選pH可以為大約3至大約10。在另一個實施方案中，pH為大約1至大約13。
要噴霧干燥的混合物中使用的一種或多種溶劑的總量通常大于約97重量百分比。優(yōu)選，要噴霧干燥的混合物中使用的一種或多種溶劑的總量通常大于約99重量百分比。存在于要噴霧干燥的混合物中的固體量(含有生物活性劑、添加劑和其它成分的納米顆粒)通常少于3.0重量百分比。優(yōu)選存在于要噴霧干燥的混合物中的固體量為大約0.05重量％至大約1.0重量％。
藥物活性劑要遞送的藥劑包括治療劑、預防劑和/或診斷劑(統(tǒng)稱“生物活性劑”)，用于治療呼吸道傳染病如TB、嚴重急性呼吸綜合征(SARS)、流行性感冒和天花。適用的生物活性劑包括可以局部、全身作用的藥劑或其組合。術(shù)語“生物活性劑”用在這里，是藥劑，或其藥物可接受的鹽，其在體內(nèi)釋放時，具有所需的生物活性，例如體內(nèi)治療、診斷和/或預防性質(zhì)。生物活性劑的例子包括但不限于，合成的無機和有機化合物、蛋白質(zhì)、肽、多肽、DNA和RNA核酸序列或其任何組合或類似物，具有治療、預防或診斷活性。可以使用廣泛范圍分子量的化合物，例如，每摩爾重量在100和500,000克之間的化合物。
在一種優(yōu)選實施方案中，生物活性劑是治療呼吸道感染例如肺結(jié)核的抗生素，如卷曲霉素、PA-824、利福平、利福噴丁和喹諾酮(如莫西沙星(BAY 12-8039)、aparfloxacin、加替沙星、CS-940、Du-6859a、西他沙星、HSR-903、氧氟沙星、WQ-3034)、環(huán)丙沙星和氧氟沙星。卷曲霉素是相對親水的抗生素分子。在預防TB中，目前用作二線防御分子。據(jù)Heifets等在Ann.Clin.Microbiol.Antimicrobiol.4(6)(2005)中報告，卷曲霉素體外對抗非復制期TB一個月后，表現(xiàn)出菌落形成單位(″CFU″)有一到兩個對數(shù)的減少，因此對治療潛伏TB有潛力。PA-824是殺菌抗生素，其靶定類黃酮F420，并還阻止霉菌酸合成和脂質(zhì)的生物合成。利福噴丁通過與蛋白質(zhì)的β亞單位結(jié)合，抑制RNA聚合酶，作為殺菌抗生素發(fā)揮作用。
另一種優(yōu)選實施方案中，生物活性劑是疫苗，如BCG疫苗，其有效對抗TB，或流感抗原。
為了治療病毒性呼吸道感染，生物活性劑優(yōu)選單用抗病毒劑或聯(lián)合疫苗使用。四種藥物通常處方用于A類流感病毒，金剛烷胺(amantadin)、金剛乙胺、扎那米韋和廣泛儲備的奧司米韋。這些是神經(jīng)氨酸苷酶抑制劑，阻斷病毒復制。如果在疾病發(fā)起的數(shù)日內(nèi)用藥，它們可以減輕某些癥狀的嚴重程度和縮短病程。
多重耐藥性的肺結(jié)核(MDR-TB)的出現(xiàn)成為重要的公共健康威脅，產(chǎn)生了沒有滿足的醫(yī)療需求，需要發(fā)展新的治療手段。在優(yōu)選實施方案中，在主要感染部位遞送非常高的藥物劑量，用于肺粘膜處快速殺菌并縮短MDR-TB療程。治療耐藥型感染的制劑可包括非常高負荷的一種或多種抗生素或者抗生素和疫苗的組合。
納米顆?？梢院懈哌_約100％(w/w)的生物活性劑。在優(yōu)選實施方案中，顆粒含有至少50.00％、60.00％、75.00％、80.00％、85.00％、90.00％、95.00％、99.00％或更多的生物活性劑(組合物的干重)。在卷曲霉素和其它類似藥物的情況下，優(yōu)選的劑量負荷至少50重量％，更優(yōu)選80重量％。所用的生物活性劑的量根據(jù)需要的作用、計劃釋放水平、和生物活性劑釋放所經(jīng)歷的時間跨度而不同。
賦形劑和藥物可接受的載體用在這里，添加劑是加入另一個物質(zhì)以在主要物質(zhì)中或與主要物質(zhì)的組合中產(chǎn)生需要的效果的任何物質(zhì)。通常用在這里，“賦形劑”意指加入到藥物制劑中以便賦予適當稠度的化合物。例如，顆?？梢园ū砻婊钚詣?。通常用在這里，術(shù)語“表面活性劑”指優(yōu)先吸附到兩個不能混溶的相之間的交界面中的任何藥劑，所述交界面如水和有機聚合物溶液之間的界面、水/空氣界面、水/油界面、水/有機溶劑界面、或有機溶劑/空氣界面。表面活性劑通常具有親水部分和親脂部分，這樣的話，吸附到微粒上后，它們往往將其部分顯露于外環(huán)境，不再吸引相似涂層的顆粒，從而減少了顆粒的聚集。表面活性劑也能促進治療劑或診斷劑的吸附，提高藥劑的生物利用度。
顆粒或其組分可以是藥物、藥物和賦形劑、或在聚合物中的藥物，其可以是生物可降解的或生物不可降解的，或材料如二氧化硅，甾醇如膽固醇、豆甾醇、β-谷甾醇、和雌二醇；膽甾醇酯如硬脂酸膽甾醇酯；C12-C24脂肪酸如月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山崳酸、和二十四烷酸；C18-C36甘油一、二和三脂如單油酸甘油酯、單亞油酸甘油酯、單月桂酸甘油酯、單二十二烷酸甘油酯、單肉豆蔻酸甘油酯、一癸烯酸甘油酯、二棕櫚酸甘油酯、(二)二十二烷酸甘油酯、二肉豆蔻酸甘油酯、二癸烯酸甘油酯、(三)二十二烷酸甘油酯、三肉豆蔻酸甘油酯、三癸烯酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯和其混合物；蔗糖脂肪酸酯如蔗糖二硬脂酸酯和蔗糖棕櫚酸酯；山梨聚糖脂肪酸酯如山梨聚糖單硬脂酸酯、山梨聚糖單棕櫚酸酯和山梨聚糖三硬脂酸酯；C16-C18脂肪醇如鯨蠟醇、肉豆蔻醇、硬脂酸醇、和十六醇十八醇混合物；脂肪醇和脂肪酸的酯如棕櫚酸鯨蠟酯和棕櫚酸十六/十八烷酯；脂肪酸酐如硬脂酸酐；磷脂包括磷脂酰膽堿(卵磷脂)、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、和其溶血衍生物(lysoderivatives)；鞘氨醇及其衍生物；髓磷脂如硬脂酰、棕櫚酰和二十三醇酰(tricosanyl)髓磷脂；神經(jīng)酰胺如硬脂酰和棕櫚酰神經(jīng)酰胺；鞘脂；羊毛脂和羊毛脂醇；及其組合物和混合物。在優(yōu)選實施方案中，要噴霧干燥的液體任選包括一種或多種磷脂，舉例，如磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇或其組合。在一種實施方案中，磷脂是肺內(nèi)源性的。磷脂的實例示于表1。也可以使用磷脂的組合。
表1磷脂二月桂酰磷脂酰膽堿(C12；0) DLPC二肉豆蔻酰磷脂酰膽堿(C14；0)DMPC二棕櫚酰磷脂酰膽堿(C16:0) DPPC二硬脂酰磷脂酰膽堿(C18:0) DSPC二油酰磷脂酰膽堿(C18:1) DOPC二月桂酰磷脂酰甘油 DLPG二肉豆蔻酰磷脂酰甘油DMPG二棕櫚酰磷脂酰甘油 DPPG二硬脂酰磷脂酰甘油 DSPG二油酰磷脂酰甘油DOPG二肉豆蔻酰磷脂酸DMPA二肉豆蔻酰磷脂酸DMPA二棕櫚酰磷脂酸 DPPA二棕櫚酰磷脂酸 DPPA二肉豆蔻酰磷脂酰乙醇胺 DMPE二棕櫚酰磷脂酰乙醇胺DPPE二肉豆蔻酰磷脂酰絲氨酸 DMPS二棕櫚酰磷脂酰絲氨酸DPPS二棕櫚酰髓磷脂 DPSP二硬脂酰髓磷脂 DSSP帶電荷的磷脂也可以用于產(chǎn)生含有包括生物活性劑的納米顆粒的顆粒。帶電荷的磷脂的實例記載于美國專利申請20020052310。
除了肺表面活性劑，例如上述的磷脂之外，適用的表面活性劑包括但不限于膽固醇、脂肪酸、脂肪酸酯、糖、十六烷醇；脂肪醇如聚乙二醇(PEG)；聚氧乙烯-9-月桂醚；表面活性脂肪酸如棕櫚酸或油酸；甘氨膽酸酯；表面活性素(surfactin)；泊洛沙姆；山梨聚糖脂肪酸酯如山梨聚糖三油酸酯(Span 85)、Tween 80(聚氧乙烯山梨聚糖單油酸酯)；泰洛沙泊，聚乙烯醇(PVA)，及其組合。制備和給藥包含表面活性劑特別是磷脂的顆粒的方法，公開于授予Hanes等的美國專利No5,855,913和授予Edwards等的美國專利No.5,985,309中。
顆?？梢赃M一步包含氨基酸，包括但不限于，亮氨酸、異亮氨酸、丙氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸和色氨酸。也可以用氨基酸的組合。使用的非天然存在的氨基酸包括，例如，β-氨基酸。可以用疏水氨基酸的D、L構(gòu)型和外消旋混合物。適用的氨基酸也能包括氨基酸衍生物或類似物。用在這里，氨基酸類似物包括具有下式的氨基酸的D或L構(gòu)型--NH--CHR--CO--，其中R是脂肪基、取代的脂肪基、苯甲基、取代的苯甲基、芳香基或取代的芳香基，并且其中R不對應天然存在的氨基酸側(cè)鏈。用在這里，脂肪基包括完全飽和的直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-C8烴，其含有一個或兩個雜原子如氮、氧或硫和/或其含有一個或多個不飽和單位。芳香基或芳基包括碳環(huán)芳香劑如苯基和萘基以及雜環(huán)芳香基如咪唑基、吲哚基、噻吩基、呋喃基、吡啶基、吡喃基、惡唑基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、喹啉基、異喹啉基和吖啶基(acridintyl)。許多適用的氨基酸、氨基酸類似物及其鹽可以商購得到。其它可以通過本領(lǐng)域已知的方法合成。合成技術(shù)記載于，例如，Green和Wuts的″Protecting Groups in Organic Synthesis″，John Wiley and Sons，Chapters5和7，1991。
氨基酸或其鹽可以以約0％至大約60重量％的量存在于顆粒中，優(yōu)選大約5重量％至大約30重量％。形成和遞送包含氨基酸的顆粒的方法記載于美國專利No.6,586,008。
噴霧干燥的顆?？梢园ê幸环N或多種生物活性劑或其它材料的納米顆粒。納米顆?？梢愿鶕?jù)本領(lǐng)域已知的方法生產(chǎn)，例如在連續(xù)水相中的乳化聚合法、在連續(xù)有機相中的乳化聚合法、研磨、沉淀、升華、界面縮聚、噴霧干燥、熱熔微囊法、相分離技術(shù)(溶劑去除和溶劑蒸發(fā))、A.L.Le Roy Boehm，R.Zerrouk和H.Fessi(J.Microencapsulation，2000，17195-205)描述的納米沉淀法、和相反轉(zhuǎn)技術(shù)。另外的生產(chǎn)方法包括蒸發(fā)沉淀，由Chen等記載(InternationalJournal of Pharmaceutics，2002，24，pp 3-14)和使用超臨界二氧化碳作為反溶劑(例如，由J.-Y.Lee等記述，Journal of Nanoparticle Research，2002，2，pp 53-59)。納米膠囊可以通過F.Dalencon，Y.Amjaud，C.Lafforgue，F(xiàn).Derouin和H.Fessi(International Journal of Pharmaceutics.，1997，153127-130)的方法生產(chǎn)。美國專利Nos.6,143,211，6,117,454和5,962,566；Amnoury(J.Pharm.ScL，1990，pp 763-767)；Julienne等，(Proceed.Intern.Symp.Control.ReI.Bioact.Mater.，1989，pp 77-78)；Bazile等(Biomaterials 1992，pp 1093-1102)；Gref等(Science 1994，263，pp 1600-1603)；Colloidal Drug Delivery Systems(膠態(tài)藥給藥系統(tǒng))(Jorg Kreuter編著，Marcel Dekker，Inc.，New York，Basel，Hong Kong，pp 219-341)；和WO 00/27363，記載了納米顆粒的生產(chǎn)和生物活性劑例如藥物摻入到納米顆粒中。
完整的(預成形的)納米顆?？梢约尤氲揭獓婌F干燥的溶液中?；蛘撸旌虾?或噴霧干燥期間能夠形成納米顆粒的試劑可以加入到要噴霧干燥的溶液中。
賦形劑/載體可以存在于顆粒中，量為大約5重量百分比(％)至大約95重量％。優(yōu)選，它能以大約20重量％至大約80重量％的量存在于顆粒中。
任選顆?；蚓奂w可以被涂布。適用的涂料包括蛋白質(zhì)和表面活性劑。涂料可以用來靶定特定組織或細胞，或者增加生物附著。顆?；蚓奂w也能包括其它添加劑，例如，緩沖鹽。
II.顆粒遞送給藥的方法和裝置優(yōu)選，生物活性劑以有效量遞送到靶部位，例如，組織、器官或整個身體，優(yōu)選為肺。用在這里，術(shù)語“有效量”意指達到想要的治療或診斷作用或療效所需的量。生物活性劑的實際有效量可以根據(jù)要用的具體生物活性劑或其組合、配制的特定組合物、給藥方式、和患者的年齡、體重、狀況、以及要治療的癥狀或病癥的嚴重性而不同。具體患者的劑量可以通過用常規(guī)考慮因素，如依靠適當?shù)?、常?guī)的藥理方案，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員確定。一種實施方案中，生物活性劑被涂層到納米顆粒上。
盡管主要參照肺部給藥描述，但應當理解顆?？梢越?jīng)鼻、口、陰道、直腸、局部或以注射給藥。
制劑施用到需要治療、預防或診斷的患者?？梢酝ㄟ^本領(lǐng)域已知的手段，將顆粒給藥到呼吸系統(tǒng)。例如，顆粒(聚集體)可以從吸入裝置遞送。在優(yōu)選實施方案中，顆粒通過干粉吸入器(DPI)給藥。計量劑量吸入器(MDI)、噴霧器或滴注技術(shù)也能運用。優(yōu)選，遞送到肺部系統(tǒng)的肺泡區(qū)、中央氣道或上氣道。
可以用于將顆粒給藥至患者的呼吸道的各種適用的吸入裝置和方法是本領(lǐng)域已知的。例如，適用的吸入器記載于授予Valentini等的美國專利4,995,385和4,069,819、授予Patton的美國專利No.5,997,848中。其它實例包括但不限于，本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，Spinhaler(Fisons，Loughborough，U.K.)，Rotahaler(Glaxo-Wellcome，Research TriangleTechnology Park，North Carolina)，F(xiàn)lowCaps(Hovione，Loures，Portugal)，RTM.吸入器(Boehringer-Ingelheim，Germany)，Aerolizer(Novartis，Switzerland)，碟式吸入器(Glaxo-Wellcome，RTP，NC)和其它。優(yōu)選，顆粒作為干粉通過干粉吸入器給藥。在一種實施方案中，干粉吸入器是簡單的、呼吸致動裝置。能采用的適用的吸入器的例子記載于美國專利No.6,766,799。
用容器裝入或儲存顆粒和/或包含顆粒的可吸入藥物組合物用于后續(xù)給藥。容器用本領(lǐng)域已知方法填裝顆粒。例如，可以用真空填裝或夯實技術(shù)。通常，用顆粒填裝容器可以用本領(lǐng)域已知的方法實行。一種實施方式中，裝入或儲存在容器中的顆粒具有至少大約5毫克直至大約100毫克的質(zhì)量。另一種實施方案中，儲存或裝入容器的顆粒質(zhì)量包括至少約1.5mg至至少約20mg的生物活性劑質(zhì)量。一種實施方案中，吸入器容器的體積至少約0.37cm3至0.95cm3?；蛘撸萜骺梢允悄z囊，例如，設(shè)計為特定膠囊大小的膠囊，例如2、1、0、00或000。適用的膠囊可以從例如Shionogi(Rockville，Md.)得到。泡囊(blister)可以從例如Hueck Foils(Wall，N.J.)得到。適用于本發(fā)明的其它容器及其其它體積對于本領(lǐng)域技術(shù)人員也是已知的。
優(yōu)選，給藥到呼吸道的顆粒穿過上氣道(口咽和喉)、下氣道，下氣道包括氣管隨后分支成為支氣管和細支氣管，并通過終末細支氣管，終末細支氣管依次分成呼吸性細支氣管，然后引向終末呼吸區(qū)、肺泡或深肺。在優(yōu)選實施方案中，大多數(shù)的顆粒沉積在深肺中。在另一個實施方案中，遞送主要是到中央氣道。遞送到上氣道也可行。
氣霧劑劑量、制劑和遞送系統(tǒng)也可以選擇用于特定的治療應用，例如，記載于Therapeutic Drug Carrier Systems，6273-313，1990的Critical Reviews中，Gonda的I.″Aerosols for delivery of therapeutic anddiagnostic agents to the respiratory tract″；和Moren等編著的Aerosols inMedicine.Principles，Diagnosis and Therapy(Elsevier，Amsterdam，1985)中，Moren的″Aerosol dosage forms and formulations″中。
生物活性劑從顆粒的釋放速度可以根據(jù)釋放常數(shù)描述。一級釋放常數(shù)可以用下面的等式表達M(t)＝M(∞)*(1-e-k*t)(1)其中k是一級釋放常數(shù)。M(∞)是生物活性劑遞送系統(tǒng)如干粉中生物活性劑的總質(zhì)量，M(t)是時間t時從干粉中釋放的生物活性劑質(zhì)量。
等式(1)可以用在特定體積的釋放介質(zhì)中釋放的生物活性劑的量(即質(zhì)量)或釋放的生物活性劑的濃度來表達。
例如，等式(1)可以表達為C(t)＝C(∞)*(1-e-k*t)或釋放(t)＝釋放(-∞)*(1-e e-k*t)(2)其中k是一級釋放常數(shù)。C(t)是釋放介質(zhì)中生物活性劑的最大理論濃度，并且C(t)是t時間從干粉中釋放到釋放介質(zhì)中的生物活性劑濃度。
根據(jù)一級釋放常數(shù)的藥物釋放速度可以用下式計算k＝-l n(M(∞)-M(t))/M(∞)/t(3)生物活性劑從顆粒的釋放速度可以通過調(diào)節(jié)顆粒的熱性質(zhì)或物理態(tài)轉(zhuǎn)變來控制或優(yōu)化。顆?？梢砸运鼈兊幕|(zhì)轉(zhuǎn)變溫度作為特征。用在這里，“基質(zhì)轉(zhuǎn)變溫度”指顆粒從分子活動性較低的玻璃狀或剛性相轉(zhuǎn)變成更為無定形的、彈性或熔融態(tài)或者類流體相的溫度。用在這里，“基質(zhì)轉(zhuǎn)變溫度”是顆粒的結(jié)構(gòu)完整性以使得生物活性劑從顆粒中更快釋放的方式而降低的溫度。超過基質(zhì)轉(zhuǎn)變溫度，顆粒結(jié)構(gòu)改變，使生物活性劑分子的活動性增加而引起更迅速的釋放。反之，低于基質(zhì)轉(zhuǎn)變溫度，生物活性劑顆粒的運動性受限，引起釋放變慢?！盎|(zhì)轉(zhuǎn)變溫度”可以與不同的相轉(zhuǎn)變溫度有關(guān)，例如熔融溫度(Tm)、結(jié)晶溫度(Tc)和玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，這些代表了固體內(nèi)部秩序和/或分子活動性的變化。
實驗上，基質(zhì)轉(zhuǎn)變溫度可以用本領(lǐng)域已知的方法測定，特別是通過差示掃描量熱法(DSC)。鑒定顆?；蚋煞鄣幕|(zhì)轉(zhuǎn)變行為的其它技術(shù)，包括同步加速器X線衍射和冷凍斷裂電鏡。
用在這里，“標稱劑量”意指存在于用于給藥的顆粒質(zhì)量中、并代表可以給藥的生物活性劑的最大量的生物活性劑總質(zhì)量。
受治療的患者；有效劑量本文描述的制劑尤其適于治療呼吸道疾病如TB、SARS、腦膜炎球菌性腦膜炎、RSV、流行性感冒和天花。在優(yōu)選實施方案中，待治療的患者患有慢性或長期感染，或耐藥感染。
在抗生素如卷曲霉素的情況下，劑量相等于30-100mg的劑量，更優(yōu)選30-60mg，口服給藥，對于速釋藥物，每天給藥一或兩次，對于緩釋藥物，一周一次。亮氨酸是優(yōu)選的賦形劑。
參考下面的非限制實施例，本發(fā)明將得到進一步了解。
實施例1含卷曲霉素的大多孔顆粒多重耐藥性肺結(jié)核(MDR-TB)的出現(xiàn)成為重要的公共健康威脅，產(chǎn)生了沒有滿足的醫(yī)療需求，需要發(fā)展新的治療手段。采用將抗生素直接局部遞送到受感染的肺中，以達到將高藥物劑量靶定在主要感染部位對肺粘膜快速殺菌并縮短MDR-TB療程的目的。
已經(jīng)制造出含有50-80％卷曲霉素的干粉氣霧劑，它們表現(xiàn)出相似的物理和霧化特性。幾何直徑在2-10μm和空氣動力學直徑在5-6μm的氣霧劑通過噴霧干燥形成。大批量擴大規(guī)模之前，優(yōu)化加工參數(shù)將粉末收率增加了高達60％。該氣霧劑表現(xiàn)出在冷凍、室溫和高溫(40℃)狀態(tài)下優(yōu)異的儲存能力，并且直至儲存2個月間，物理和化學性質(zhì)保持穩(wěn)定。
實驗方法制備干粉氣霧劑加熱80∶20卷曲霉素∶亮氨酸溶液(50％乙醇5000mL中36g)至60℃，制備氣霧劑，用Niro噴霧干燥器在80mL/min的進料流速、28-31g/min的霧化流速和79-82kg/hr的加工氣體流速下，噴霧干燥溶液。進口溫度在189-192℃間變化，以實現(xiàn)出口溫度～65℃。
第二個實施例中，含有28.8g硫酸卷曲霉素(Lilly，Control No.7RT71R)和7.2g L-亮氨酸(Sigma L-8912，Lot 044K0381)的2500mLMilli-Q水和2500mL 200 proof乙醇(PharmCo 111 ACS200，Batch04259-14，Lot 0409144)的溶液，加熱至60℃，用Niro噴霧干燥器在80mL/min的進料流速、28-31g/min的霧化流速和79-82kg/hr的加工氣體流速下，噴霧干燥溶液。進口溫度在189-192℃間變化，以實現(xiàn)出口溫度～65℃。
收率17.5149g＝＞48.7％氣霧劑物理特性各噴霧干燥粉末的形態(tài)、幾何大小和氣霧劑化特性進行初始鑒定。顆粒的形態(tài)用LEO 982場發(fā)射掃描電鏡(SEM)(Zeiss)，通過掃描電鏡觀察。顆粒大小用HELOS衍射儀和RODOS可變剪切力干粉擴散器(Sympatec)，在施加0.5、1、2和4巴(bar)的調(diào)節(jié)器壓力下，通過激光衍射測量。吸入裝置分散的粉末的空氣動力學特性借助8-級Mark IIAndersen多級沖擊器(ACI-8，Thermo Electron，Waltham，MA)進行重力分析，以多級沖擊評價，來測定總劑量的細顆粒分數(shù)(FPFTD)。所報告的FPFTD測量了空氣動力學直徑小于3.3或5.8μm的氣霧劑分數(shù)。FPFTD＜3.3μm表示應當沉積在下呼吸道的氣霧劑百分數(shù)，而FPFTD＜5.8μm表示應當沉淀在中到下呼吸道的氣霧劑百分數(shù)。
顆粒的容積密度通過振實密度測量來判定。顆粒暫時裝載在1ml塑料滴管的0.3ml處，蓋上NMR試管帽，振實大約300-500次，直到粉末的體積不再改變。振實密度從負載之前和之后的滴管重量差除以振實后的粉末體積來判定，氣霧劑化學特性粉末中的卷曲霉素含量用HPLC測定。各粉末中卷曲霉素含量用C18反相柱(Agilent ZORBAXEclipse XDB-C 18)，在1.0mL/min和25℃下，在具有0.3重量％七氟丁酸的22∶78甲醇∶磷酸鹽緩沖液中，通過HPLC分析測定。
穩(wěn)定性實驗在10.5％相對濕度(RH)下，在手套箱的15個玻璃閃爍管中等分粉末(每個～200mg)，然后蓋緊蓋子。3管一組放置在4個含有無水硫酸鈣(drierite)的塑料干燥箱中。干燥箱保存在黑暗下的室溫中、曝光下的室溫中、4℃(冷藏)、以及40℃和作為加速穩(wěn)定性條件的75％RH的潮濕箱中。最后3管不加蓋放置在40℃和75％RH的潮濕箱中。時間點為0、1、2和6周、2個月、和3個月。在各時間點，鑒定粉末的物理和化學性質(zhì)。
結(jié)果和討論含有不同百分比的卷曲霉素和亮氨酸的干粉氣霧劑通過噴霧干燥形成。各制劑的質(zhì)量-平均直徑，用HELOS/RODOS激光衍射系統(tǒng)，在1.0bar的調(diào)節(jié)壓力下測定，結(jié)果顯示于表2。調(diào)節(jié)壓力改變，直徑?jīng)]有顯著差異。這提示了這些粉末的氣霧飛行特征不依賴于患者的吸氣流速。
含有80％和90％卷曲霉素的干粉氣霧劑的SEM圖像證明，隨著干粉氣霧劑中卷曲霉素的百分比上升到高達80％，可見到平均直徑下降(表2)。在90％卷曲霉素時，通過激光衍射和SEM，觀察到含有兩種球徑的氣霧劑。這兩個群體引起粉末的平均直徑增加。
含有50-80％卷曲霉素的氣霧劑的FPFTD沒有明顯差異。但是，90％卷曲霉素的氣霧劑顯示出FPFTD大約降低了30％。由于需要含有可能的最大量卷曲霉素但具有良好飛行性能的氣霧劑，含有80％卷曲霉素的氣霧劑用于進一步研究。
表2含有卷曲霉素的干粉氣霧劑的平均大小和FPFTD
最初擴大規(guī)模的粉末生產(chǎn)有48.7％的收率。這些用作穩(wěn)定性和藥代動力學研究的氣霧劑，平均幾何直徑4.2μm，空氣動力學直徑4-6微米。幾何標準差(GSD)為1.8μm，根據(jù)W.C.Hinds.AerosolTechnology.John Wiley＆Sons，Inc.，New York，1999測定GSD＝(d84％/d16％)0.5eqn.(1)其中dn是累積分布的nth百分點處的直徑，顯示出氣霧劑幾乎是單分散的。
調(diào)節(jié)壓改變，沒有見到直徑有顯著差異。這提示這些粉末的氣霧飛行特征不依賴于患者的吸入流速。
產(chǎn)生的顆粒具有高藥物負載。在不同天重復噴霧干燥顯示出粒徑和形態(tài)良好的復制性。4℃、室溫和40℃下的總體視覺穩(wěn)定性實驗顯示，兩周半后，沒有大小或形態(tài)的改變。
氣霧劑保存在40℃，為期6周，F(xiàn)PFTD降低了40％。但是，在其它保存條件下的FPFTD可保持穩(wěn)定達2月之久。
保存在4℃、室溫和40℃下的密封小瓶中的制劑的卷曲霉素含量保持穩(wěn)定達3個月之久。當與40℃和75％RH的氣氛直接接觸放置，氣霧劑吸收了相當量的水，引起每質(zhì)量氣霧劑的卷曲霉素含量降低。
在冷卻(4℃)、室溫(RT，大約25℃)、和高溫(40℃)條件下，對含有80％卷曲霉素的氣霧劑進行三個月物理和化學穩(wěn)定性分析。圖1A、1B和1C顯示了氣霧劑幾何直徑、細顆粒分數(shù)(FPFTD)和化學含量隨時間的穩(wěn)定性。
所有條件下，幾何直徑?jīng)]有發(fā)現(xiàn)顯著改變(圖1A)。氣霧劑保存在40℃ 6周，F(xiàn)PFTD降低了40％(圖1B)。但是，其它保存條件下的FPFTD保持穩(wěn)定達3個月之久。保存在密封小瓶中的制劑的卷曲霉素含量在4℃、RT、和40℃保持穩(wěn)定可達3個月(圖1C)。當與40℃和75％RH的氣氛直接接觸放置，氣霧劑吸收了相當量的水，引起每質(zhì)量氣霧劑的卷曲霉素含量降低。
總之，可注射的親水TB藥物分子卷曲霉素，制成用于吸入的干粉氣霧劑型。由于治療需要大劑量抗生素，制備了具有高藥物負載(80％的卷曲霉素)的干粉氣霧劑，表現(xiàn)出優(yōu)異的霧化特性(FPFTD＜5.8μm的有48％)。施加的調(diào)節(jié)器壓力改變，幾何直徑?jīng)]有明顯差異，提示這些粉末的氣霧飛行特性不依賴于患者的吸入流速。顯然，這些氣霧劑顯示出在冷卻、室溫和加溫(40℃)條件下，物理和化學性質(zhì)保持穩(wěn)定達3個月保存期之久。
應當了解，本公開的發(fā)明不限于所述的具體方法、規(guī)程和試劑，這些是可變的。還要理解，這里所用的名詞僅是為了描述具體實施方案，不是意欲限制范圍，本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.治療呼吸道感染的制劑，包括為適合通過吸入到干燥肺給藥的干粉的用于治療呼吸道感染的治療劑、診斷劑或預防劑，包括微?；蚣{米顆粒聚集體，其顆?；蚓奂w直徑在1和30微米之間，沉積在下呼吸道的顆?；蚓奂w的FPFTD小于3.3μm，而沉積在中至下呼吸道的顆?；蚓奂w的FPFTD小于5.8μm。
2.權(quán)利要求1的制劑，包括用于治療選自肺結(jié)核、嚴重急性呼吸綜合征(SARS)、腦膜炎球菌性腦膜炎、呼吸道合胞病毒(RSV)、流行性感冒和天花的疾病的藥劑。
3.權(quán)利要求1的制劑，用于治療慢性或耐藥性呼吸道感染。
4.權(quán)利要求1的制劑，用于治療肺結(jié)核，尤其是多重耐藥性的肺結(jié)核。
5.權(quán)利要求1的制劑，包括納米顆粒聚集體。
6.權(quán)利要求1的制劑，包括選自抗生素、抗病毒劑和疫苗的生物活性劑。
7.權(quán)利要求6的制劑，包括選自卷曲霉素、PA-824、利福平、利福噴丁、喹諾酮)、aparfloxacin、加替沙星、CS-940、Du-6859a、西他沙星、HSR-903、氧氟沙星、WQ-3034、環(huán)丙沙星和氧氟沙星的抗生素。
8.權(quán)利要求7的制劑，包括超過50％重量的高負載的卷曲霉素，更優(yōu)選超過60-80％重量。
9.權(quán)利要求8的制劑，包括亮氨酸作為賦形劑。
10.權(quán)利要求6的制劑，包括選自金剛烷胺、金剛乙胺、扎那米韋和奧司米韋的抗病毒劑。
11.權(quán)利要求6的制劑，包括單獨的疫苗或者疫苗與抗生素或抗病毒劑的組合。
12.權(quán)利要求1的制劑，為用于肺部遞送的裝置形式或劑型。
13.權(quán)利要求11的制劑，為通過吸入遞送的干粉。
14.權(quán)利要求1的制劑，其中顆粒的空氣動力學范圍在4到6微米之間。
15.權(quán)利要求14的制劑，其中顆粒包括卷曲霉素和亮氨酸。
16.權(quán)利要求1的制劑，為選自片劑、膠囊、錠劑、粉末、乳劑、氣霧劑、懸劑和溶液的形式。
17.治療方法，包括對患者給藥有效量的權(quán)利要求1-16任一項的制劑。
18.權(quán)利要求17的方法，其中所述制劑每天給藥一次或兩次，并且是速釋制劑。
19.權(quán)利要求17的方法，其中所述制劑每周給藥一次，并且是緩釋制劑。
20.權(quán)利要求17的方法，其中所述制劑包括卷曲霉素，并且以相當于口服遞送30-100mg卷曲霉素的劑量給藥至需要其的人。
全文摘要
本發(fā)明開發(fā)了治療或減少呼吸道感染傳播的制劑，特別是慢性或耐藥感染，尤其是肺結(jié)核(TB)、嚴重急性呼吸綜合征(SARS)、腦膜炎球菌性腦膜炎、呼吸道合胞病毒(RSV)、流行性感冒和天花。制劑包括微粒、納米顆?；蚣{米顆粒聚集體形式的藥物或疫苗，并且任選有載體，其能通過吸入遞送。用吸入器給藥，通過繞開胃和肝，避免了與口服或可注射藥物相關(guān)的問題，將藥物直接遞送入肺。一種實施方案中，含有藥劑的顆粒是大的多孔氣霧劑顆粒(LPPs)。另一種實施方案中，顆粒是納米顆粒，能夠作為微米直徑的多孔納米顆粒聚集體給藥，在給藥后分散成納米顆粒。任選納米顆粒可以被涂布，如用表面活性劑或蛋白質(zhì)涂料。制劑可以作為粉末給藥或作為溶液給藥或者經(jīng)過腸道或非肺部的胃腸外給藥途徑。制劑優(yōu)選作為肺部制劑給藥。在優(yōu)選的治療TB的實施方案中，疫苗是室溫下穩(wěn)定的BCG疫苗，或者是有效對抗TB的抗生素，如卷曲霉素或PA－824，以高百分比裝載在微?；蚣{米顆粒中。一種實施方案中，患者用遞送抗生素和疫苗二者的制劑治療。
文檔編號A61P31/00GK101090711SQ200580044975
公開日2007年12月19日 申請日期2005年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者大衛(wèi)·A·愛德華茲, 珍妮弗·菲格爾, 瓊·孫 申請人:哈佛學院校長同事會