干粉制劑及其制備方法以及使用該制劑的干粉吸入器的制造方法
【專利摘要】一種用作吸入物的干粉制劑及其制備方法以及使用該制劑的干粉吸入器，該制劑含有活性粒子和用于負載活性粒子的載體粒子，其中，該制劑還含有硬脂酸鎂，硬脂酸鎂的含量至少為制劑總量的0.5重量％，所述硬脂酸鎂粒子以使載體粒子的表面覆蓋度低于10％的形式位于載體粒子表面。
【專利說明】干粉制劑及其制備方法以及使用該制劑的干粉吸入器
[0001]相關申請
[0002]本申請是申請號為200480033194.X、申請日為2004年11月4日、發明名稱為“干粉制劑及其制備方法以及使用該制劑的干粉吸入器”的中國發明專利申請的分案申請。

【技術領域】
[0003]本發明是關于用于干粉吸入器的干粉制劑及其制備方法以及使用該制劑的干粉吸入器。

【背景技術】
[0004]干粉吸入器(Dry Powder Inhaler, DPI)表不相對于定量吸入器(Metered DoseInhaler, MDI)的用于對肺給藥的另一種選擇。
[0005]用于吸入的干粉中的活性物質必須是非常細的粒子形式以便于這些物質能深入滲透到肺里。事實上，如果是對肺系統給藥的話，那么活性物質必須足夠細以便滲透到肺泡管和肺泡囊中，在這些部位藥物能夠最有效地吸收到血液里。
[0006]然而，細粒子給制劑帶來很大的困難。例如，由于這種粒子具有很強的粘合作用和粘結性，因此會引起活性粒子的團聚，導致粉末的堆積性能差如流動性差。
[0007]可以通過將活性物質細粒子與相對粗糙的惰性載體物質粒子混合來提高干粉的機械性能。載體和活性物質的有序混合物(ordered mixture)使得干粉在制備以及填充到干粉吸入器裝置的過程中更容易操作。此外，活性物質以相對分散的狀態停留在載體粒子表面。然而，載體和活性物質之間的粘合作用不能太強，否則在吸入器激發的時候會阻礙活性物質有效且可再現地再次分散到細的可分散粒子中。
[0008]為獲得粘合性和再分散性之間競爭力的適當平衡，藥劑師通常使用的方法是用第三組分(ternary component)處理載體以覆蓋或包覆載體粒子，由此調節活性粒子和載體表面之間的粘合力。
[0009]本領域已建議多種第三組分，但為了獲得粘合性和再分散性的合適平衡以使活性粒子不容易從載體表面過早分聚(如在儲存和處理時)，但在病人吸氣時，在干粉吸入器的激發和驅使下能夠輕易釋放，現有技術中仍有關于第三組分用量以及第三組分在載體表面的包覆或涂覆程度的進一步建議。
[0010]US6521260描述了第三組分在含有活性物質和載體的干粉制劑中的應用。為了改變載體表面活性以促進活性粒子在吸入器激發時釋放，應當選擇第三組分的性質和用量。然而，為防止活性物質和載體粒子在儲存時過早分聚，第三組分的量切不可太大。
[0011]該文獻提及表面活性材料可以用作第三組分。關于此，可以使用硬脂酸鎂，但明確表示并不優選硬脂酸鎂。該文獻沒有表示應該使用多少硬脂酸鎂，才能實現促進活性物質受到激發時釋放這一目的。我們僅僅被告知1.5重量％的硬脂酸鎂太多，因為它會引起過早分聚。關于使用硬脂酸鎂的僅有的其它建議是硬脂酸鎂具有很高的表面活性，因此僅應當以“特別小的量”使用。相反，磷脂酰膽堿(phosphatidyl choline)因為表面活性小于硬脂酸鎂，因而可以較大量使用。引人注意的是，該文獻列舉了一種使用0.5重量％卵磷脂(lecithin)(磷脂酰膽堿的天然混合物)的制劑。
[0012]盡管對硬脂酸鎂有明顯的偏見，在這種情況下本領域技術人員仍將使用硬脂酸鎂，并且僅以相對于為卵磷脂和其它表面活性更低的物質所建議的0.5重量％用量而言的“特別小的量”使用。
[0013]事實上，US6521260署名發明人在一篇論文(J.Pharm.Pharmacol.1982，34:141-145)中教導說，硬脂酸鎂能夠影響活性物質對載體的粘合性，而且使用0.5-4.0重量％的硬脂酸鎂會使制劑失穩，以致有明顯分聚現象發生的程度。
[0014]在US6528096中教導了在干粉中使用硬脂酸鎂的好處。該文獻特別強調硬脂酸鎂可以用于調節載體粒子的表面活性，由此提高干粉制劑的性能。然而，本領域技術人員還被告知，硬脂酸鎂的用量應當小于0.5重量％，而且當濃度大于0.25重量％時，對到達劑量(delivered dose)的細粒子部分沒有明顯的改進。此外，該文獻報道說載體表面硬脂酸鎂的涂覆程度與到達劑量的可吸入部分之間有“有利的關系”。該發明的關鍵是確保在大于10 %的載體粒子表面上連續涂覆硬脂酸鎂。所需的涂覆可以通過將載體和硬脂酸鎂進行常規摻合來實現，或者也可以使用高剪切混合技術。高剪切混合可以在約0.5小時內實現所需的涂覆，然而，本領域技術人員也被明確告知使用常規摻合的摻合時間必須超過2小時。
[0015]在The Journal of Aerosol Medicinel998 (11) 3:143-152 中，US6528096 的發明人教導說，對含有0.25%硬脂酸鎂的乳糖粒子進行預處理可以明顯提高二丙酸倍氯米松(beclamethasone diprop1nate)的解聚作用，而在填充、運輸或使用過程中不會引起分聚。
[0016]從現有技術可以清楚地看出，源于使用硬脂酸鎂的各種有利性能均以硬脂酸鎂調整載體粒子表面性能的表觀能力為基礎。關于此，本領域技術人員被教導，為了對到達劑量的細粒子部分產生有利影響，應當盡可能使用盡量少的硬脂酸鎂獲得盡量高的表面涂覆率。還教導了獲得該結果的可靠混合技術，包括高能量混合或長時間的低能量混合。其它建議包括將低能量混合與包括高能量研磨或混合的載體預處理步驟相結合。
[0017]現有技術中給出的上述建議的問題是沒有考慮所用的活性物質本身的特性以及物理化學性質對硬脂酸鎂在實際使用中用量的限制。例如，已知干粉對空氣濕度敏感，因而很難用于多劑量干粉吸入器裝置。還已知許多活性物質可能是吸濕的，并且能夠加劇干粉的濕度敏感性。用于吸入的干粉應當盡最大可能不要置于潮濕環境。濕度敏感性通常用散發劑量(emitted dose)的可吸入部分(即所謂的“細粒子部分”)的急劇減少來表示，該急劇減少可根據下面描述的體內測試來測定。濕氣也可以反過來影響噴射量(shot weight)的精確性和再現性以及散發劑量含量的均一性。
[0018]W000/28979描述了硬脂酸鎂用于提高干粉的耐濕性。
[0019]不僅某些活性物質的吸濕性能對干粉產生失穩作用。在單次吸入(singleinhalat1n)中需要由DPI裝置送出的活性物質的量，由待治療的醫學條件決定，在某些情況下，藥物載入量可以非常高。這反過來也能影響例如為潤滑目的而不使用足量硬脂酸鎂的干粉的機械性能如流動性。
[0020]因此，雖然現有技術教導了在干粉制劑只能接受少量即少于0.5%的硬脂酸鎂，但考慮到由所用的活性物質的量和性質帶來的需要，通常會使用不能令人滿意的低含量。


【發明內容】

[0021] 申請人:驚奇地發現，根據到達劑量的均一性和到達劑量的細粒子部分，與防潮和硬脂酸鎂的潤滑性相比，硬脂酸鎂的表面覆蓋度對干粉性能的影響似乎是次要的。因此，在用于吸入的干粉的制備過程中，如果能夠保證硬脂酸鎂對載體粒子表面覆蓋度很低的話，那么就能使用相對大量的硬脂酸鎂，并且即使延長儲存期之后以及在裝置的整個壽命期限內仍可再現性地獲得高細粒子部分。
[0022]因此，本發明的第一個方面是提供用于吸入的干粉制劑，該制劑含有活性粒子、用于負載活性物質粒子的載體粒子，其中，該制劑還含有硬脂酸鎂，硬脂酸鎂的含量至少為制劑總量的0.5重量％，所述硬脂酸鎂粒子以使載體粒子的表面覆蓋度低于10%的形式位于載體粒子的表面。
[0023]硬脂酸鎂的用量應當至少為0.5重量％。上限取決于毒理學上能接受的輸送到肺的硬脂酸鎂的最大量。優選高達2.0重量％。在上述上下限的范圍內，硬脂酸鎂的用量將取決于活性物質本身的性質以及使用的量。本領域技術人員根據活性物質的物理化學性質，無須經過大量實驗或創造性勞動即可選擇出合適的用量。
[0024]在【具體實施方式】中，硬脂酸鎂的用量可以為0.5-2.0重量％，優選0.5-1.5重量％，更優選0.5-1.0重量％，進一步優選0.6-1.0重量％。
[0025]硬脂酸鎂包覆載體粒子表面的程度可以根據掃描電子顯微(SEM)照片來確定。掃描電子顯微是最通用的分析技術之一，已為本領域技術人員所公知。與常規的光學顯微相tt,電子顯微具有高放大倍率、長焦距、高分辨率(great resolut1n)和樣品容易制備和觀察的優點。由電子槍產生的電子進入樣品表面并產生許多低能量的二次電子。這些二次電子的強度由樣品的表面拓撲形態決定。通過測定二次電子強度與掃描一次電子束位置的關系來構建樣品表面的圖象。
[0026]這種電子顯微鏡可以配備有能夠選擇性地對某些類型的原子例如鎂原子產生圖象的電子分散X射線分析儀(EDX分析儀，Electron Dispersive X-ray analyzer)。用這種方式可以獲得硬脂酸鎂在載體粒子表面分布的清晰數據。
[0027]反向散射電子(Backscattered Electron, BSE)成像和X射線能量色散(EnergyDispersive X-ray,EDX)分析用于化學分析。由電子轟擊產生的反向散射電子的強度可以在取樣體積范圍內校正為元素的原子數。因此可以反映定性元素信息。從樣品發出的特征X射線用作指紋并給出樣品的元素信息，因此可用作元素的半定量分析、定量分析、繪制譜線輪廓(line profiling)和空間分布。具有X射線分析的SEM是一種高效、成本低且不對表面造成破壞的分析方法。
[0028]為了進行BSE和EDX測定,通常將干粉分散在介質如碳膠帶(carbon tape)上,然后在分析之前用金或鉬進行定影。之后對粉末粒子的代表性樣品進行分析。
[0029]BSE提供樣品內的原子對比信息。在BSE圖象中，原子數多的元素顯示亮點，而原子數少的元素則顯暗。這種對比給出關于樣品的不同位置元素的進一步信息，因此揭露硬脂酸鎂的特性和包覆度。
[0030]EDX提供與所選元素相匹配的X射線。用這種方式，人們可以看到樣品材料中的哪個位置富集鎂原子(由此確定硬脂酸鎂)。
[0031]用這種方式可以顯示硬脂酸鎂在載體粒子表面形成聚集體的現象。不能把這些聚集體當成該詞通常意義上的形成表面“包覆”。也可以清楚知道，即使負載相對高的硬脂酸鎂如2重量％，聚集體覆蓋少于10%的表面。優選覆蓋度小于等于5%，更優選小于等于2%，如 0.5-2%。
[0032]US6528096中描述盡可能獲得最高的表面覆蓋度(無論如何大于10% )對于獲得更好的可吸入部分是有利的。與此相反， 申請人:發現低于10%的低覆蓋度是必須的。事實上，即使使用非常高含量即至少0.5%的硬脂酸鎂，通過使用特定的混合條件仍可能獲得非常低的覆蓋度。
[0033]本發明的制劑采用能夠確保在載體粒子表面獲得可能的最小硬脂酸鎂覆蓋度的方式制備。
[0034]因此，本發明的另一方面提供一種制備干粉制劑的方法，該方法包括將載體物質與硬脂酸鎂在粉末摻合機中摻合的步驟。這種粉末摻合機包括擴散摻合機和轉鼓摻合機。
[0035] 申請人:已發現，如果形成粉末的方法耗能相對低且持續時間短，那么人們可以提高干粉到達劑量中的細粒子部分。優選情況下，摻合操作采用擴散摻合進行。在該操作中，粒子在無規運動時會根據另一種粒子而重新取向，而且床層膨脹(bed expans1n)使得粒子間的摩擦減低。使用旋轉容器可以獲得床層膨脹。合適的粉末摻合機或擴散摻合機基本根據它們的幾何形狀和旋轉軸的位置來區分。合適的擴散摻合機可以選自由V型慘合機(V~blender)、雙維體慘合機(Double-cone Blender)、傾斜式維形慘合機(SlantCone Blender)、立方形慘合機(Cube Blender)、箱柜式慘合機(Bin Blender)、水平垂直鼓式慘合機(Horizontal Vertical Drum Blender)、靜態連續慘合機(Static ContinuousBlender)、動態連續摻合機(Dynamic Continuous Blender)所組成的組中。
[0036]適合用于本發明的擴散摻合機優選在低能耗如0.1-1千瓦/100升條件下運轉。摻合的時間應當不超過I小時，優選少于30分鐘，更優選少于20分鐘，例如約15-20分鐘。
[0037] 申請人:發現，在盡可能短時間內的低能量混合具有即使在硬脂酸鎂的用量相對高的情況下也能確保低表面覆蓋度的主要功能。此外，低能量、混合持續的時間短減少進入粉末的能量，因此能夠減少粉末反混合的可能性。
[0038]本領域技術人員公知，粉末摻合機不同于高剪切混合裝置如操作原理為機械運動(如漿或犁混合)導致粒子重新取向的常規混合器，也不同于由氣體引起的粉末床層膨脹導致粒子重新取向的氣動混合裝置。
[0039]高剪切混合器的工作能耗比粉末摻合機的高幾個數量級(如10-100千瓦/100升)，因此施加高得多的剪切力，從而將高得多的能量引入到粉末中，這可能對活性物質粒子產生燒結作用。
[0040]上述摻合步驟優選采用下述一系列摻合步驟中的一種進行。
[0041]步驟1，將載體和硬脂酸鎂在粉末摻合機中混合，混合時間不超過I小時，優選少于30分鐘，更優選少于20分鐘，例如15-20分鐘。
[0042]步驟2，將步驟I所得的混合物在粉末摻合機中與活性物質混合，混合時間不超過I小時，優選少于30分鐘，更優選少于20分鐘，例如15-20分鐘。
[0043]如果混合物中的活性物質的用量低，例如少于組合物的30重量％，更優選為組合物的約0.01-10重量％，則優選在步驟I之后將少部分混合物如約10%的混合物在步驟2與活性物質混合，以形成活性物質濃度相對高的粉末混合物，由此確保活性物質與載體物質適當地混合。
[0044]隨后，步驟3，在粉末摻合機中將剩余的步驟I的物料與步驟2的高濃度混合物摻合，摻合時間不超過I小時，優選少于30分鐘，更優選少于20分鐘，例如15-20分鐘。
[0045]優選不再進行其它摻合步驟。另外，如果觀察到細粒子部分提高了，不對粉末組分中的任意組分進行高剪切混合或研磨。然而，為了確保粉末組分具有合適的粒度，通常使組分通過合適尺寸如25-500毫米(根據英國標準BS410為500-30目)、更優選為63-250毫米(根據英國標準BS410為240-60目)的篩子。
[0046]摻合機可以以合適的速度旋轉，如20-120轉/分鐘，優選50-100轉/分鐘。
[0047]當最終制劑的活性組分的濃度很低如低于5重量％時，可以通過將活性物質與占最終量10-50%優選15-45%更優選20-40%的硬脂酸鎂摻合，之后將剩余的硬脂酸鎂加入，制得制劑。
[0048]所述活性物質可以是藥理學實際可接受且能夠通過吸入以干粉形式給藥的任何化合物。
[0049]活性物質可以選自β -模擬劑(beta-mimetics)如酒石酸左旋沙丁胺醇(Levalbuterol)、特布他林(terbutalin)、茶丙喘寧(reproterol)、沙丁 胺醇(salbutamol)、沙美特羅(salmeterol)、福莫特羅(Formoterol)、酹丙喘寧、克侖特羅(Clenbuterol)、班布特羅(Bambuterol)、妥布特羅(Tulobuterol)、溴沙特羅(Broxaterol)、腎上腺素(Epinephrin)、異丙去甲腎上腺素(Isoprenaline)或海索那林(Hexoprenaline);抗膽堿能藥(anticholinergic)如噻托(t1tropium)、異丙托(Ipratropium)、氧托(Oxitropium)或格隆(Glycopyrronium);皮質類固醇，例如布替可特(butixocort)、羅氟奈德(Rofleponide)、布地奈德(Budesonide)、賽克羅西奈德(Ciclosenide)、莫美他松(Mometasone)、氟替卡松(Fluticasone)、倍氯米松(beclomethasone)、氯替潑諾(Loteprednol)或者曲安奈德(triamcinolone);白三烯拮抗劑(Ieukotrienantagonist),例如安多司特(Andolast)、伊拉司特(Iralukast)、普侖司特(Pranlukast)、咪曲司特(Imitrodast)、西拉達司(Seratrodast)、齊留通(Zileuton)、扎魯司特(Zafirlukast)或者孟魯司特(Montelukast);磷酸二酯酶抑制劑,例如非明司特(Filaminast)或者卩比拉米司特(Piclamilast);血小板激活因子(platelet activatingfactor, PAF)抑制劑，例如阿帕泛(Apafant)、福羅帕泛(foropafant)或者伊拉帕泛(Israpafant);鉀通道開放劑,例如阿米洛利(Amiloride)或者利尿磺胺；止痛藥,例如嗎啡、芬太奴(Fentanyl)、戍唑辛、似普羅啡(Buprenorphine)、陪替丁(Pethidine)、替利定(Tilidine)、美沙酮(Methadone)或者海洛因；壯陽劑(potency agent)例如昔多芬(sildenafil)、前列腺素E1或者酹妥拉明(Phentolamine);或者上述化合物中的一種或一類的藥理學可接受的衍生物或鹽。在上述具有手性中心的任意化合物中，該化合物可以以光學純的形式使用，也可以非對映混合物或外消旋混合物形式存在。
[0050]本發明的干粉也可以使用蛋白質、肽、寡肽、多肽、聚氨基酸、核酸、聚核苷酸、寡聚核苷酸和聞分子量多糖。
[0051]可用于本發明的大分子的例子為:
[0052]白蛋白(優選人體血清胰島素、清蛋白)；牛血清白蛋白(bovine serumalbumin, BSA) ;IgG;IgM;胰島素(insulin);粒細胞集落刺激因子(Granulocyte ColonyStimulating Factor, GCSF);粒細胞-巨卩遼細胞集落刺激因子(granulocytel macro-phagecolony stimulating factor, GMCSF);黃體生成素釋放激素(luteinizing hormonereleasing hormone, LHRH);血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF);人類生長激素(human growth hormone, hGH);溶菌酶(Iysozyme) ; α-乳球蛋白；堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor, bFGF);天冬酰胺酶；組織血纖維蛋白溶酶原激活劑(tissue plasminogen activator, tPA);尿激酶VEGF ;胰凝乳蛋白酶；胰蛋白酶(trypsin);鏈激酶；干擾素；碳酸酐酶；卵清蛋白；胰高血糖素；促腎上腺皮質激素(Adrenocorticotrophic Hormone,ACTH);催產素；磷酸化酶B ;堿磷酸酶分泌素；抗利尿激素；左旋甲狀腺素；酯酶(phatase) ; β _半乳糖苷酶；甲狀旁腺激素(parathyroidhormone);降|丐素；纖維蛋白原；聚氨基酸,例如DNA酶(DNAse), α I胰島素；聚賴氨酸(Polylysine),聚精氨酸(Polyarginine);血管生成抑制劑(ang1genesis inhibitor)或前免疫球蛋白(例如抗體)；運動原(moters);生長激素抑制素及類似物；酪蛋白；膠原蛋白(Collagen);凝膠；大豆蛋白；細胞因子(cytokine)(例如干擾素，白細胞介素(Interleukin));免疫球蛋白；
[0053]生理活性蛋白質，如肽激素、細胞因子(cytokines)、生長因子、作用于心臟血管系統的因子、作用于中樞神經和外周神經的因子、作用于體液電解液和血液物質的因子，作用于骨和骨骼的因子、作用于胃腸系統的因子、作用于免疫系統的因子、作用于呼吸系統的因子、作用于生殖器官的因子和蛋白酶；
[0054]激素和激素調節劑，包括胰島素、胰島素原、胰島素C-肽(C-Peptide)、胰島素與胰島素C-肽(C-Peptide)的混合物、混合胰島素共結晶(hybrid insulin cocrystal)(Nature B1technology, 20, 800-804，2002)、生長激素、甲狀旁腺素、黃體生成激素釋放激素(LH-RH)、促腎上腺皮質激素(ACTH)、糊精(amylin)、催產素(Oxytocin)、黃體生成激素(luteinizing hormone, LH)、(D_tryp6)-LHRH (LH-RH 類似物)、醋酸那法瑞林(NafarelinAcetate)、醋酸亮丙瑞林(Leuprolide)、促卵泡生成素(Follicle-Stimulating Hormone,FSH)、胰高血糖素、前列腺素、雌二醇、睪丸激素以及其他作用于生殖器官的因子及其衍生物、相似物和同屬物。所述LH-RH的相似物，可以使用例如在US4008209、4086219、4124577、4317815和5110904中描述的那些。
[0055]造血因子或者凝血細胞發生因子，包括促紅細胞生成素、粒細胞集落刺激因子(G-CSF)、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)和巨噬細胞集落刺激因子(M-CSF)、白細胞增殖素制劑(leucoprol, Morinaga Milk)、血小板生成素(thrombopoietin)、血小板增殖刺激因子、巨核細胞增殖(刺激)因子和因子VIII ；
[0056]作用于骨和骨骼的治療因子和用于治療骨質疏松癥的試劑,包括骨GLa肽、甲狀旁腺素及其活性片段(osteostatin, Endocrinologyl29, 324，1991)、組蛋白H4相關的骨形成和增殖肽(0GP，The EMBO Journal 11，1867，1992)以及他們的突變體、衍生物和類似物。
[0057]酶和酶輔因子，包括胰腺酶、L-天冬酰胺酶、透明質酸酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、組織纖維蛋白溶酶原激活劑(tissue plasminogen activator, tPA)、鏈激酶、尿激酶、胰酶制劑、膠原酶、胰蛋白酶原、胰凝乳蛋白酶原、血纖維蛋白溶酶原、鏈激酶、腺苷酸環化酶和超氧化物歧化酶(SOD)；
[0058]疫苗，包括乙型肝炎疫苗、麻疹-腮腺炎-風疹三聯活疫苗(MMR)和脊髓灰質炎疫苗；
[0059]生長因子，包括神經生長因子(NGF，NGF-2/NT-3)、表皮生長因子(EGF)、成纖維細胞生長因子(FGF)、胰島素樣生長因子(IGF)、轉化生長因子(TGF)、血小板衍生細胞生長因子(TOGF)和肝細胞生長因子(HGF)；
[0060]作用于心血管系統的因子包括在EP436189、457195、496452和528312以及日本特開平H-3-94692/1991和130299/1991中描述的用于控制血壓、動脈硬化等的因子如內皮素、內皮素抑制劑和內皮素拮抗劑，內皮素產生酶抑制劑加壓素、腎素、血管緊張素1、血管緊張素I1、血管緊張素II1、血管緊張素I抑制劑、血管緊張素II受體拮抗劑、心鈉素(ANP)和抗心律不齊妝(antiarrythmic peptide)；
[0061]作用于中樞神經和外圍神經系統的因子，包括阿片樣肽(如腦啡肽(enk印halins)、內啡肽)、親神經因子(NTF)、降鈣素基因相關肽(CGRP)、甲狀腺素釋放激素(TRH)、TRH的鹽和衍生物[日本特開50-121273/1975 (US3959247)、日本特開52-116465/1977 (US4100152)]以及神經降壓肽；
[0062]作用于胃腸系統的因子，包括分泌素和胃泌激素；
[0063]作用于體液電解質和血液物質的因子，包括控制紅血球凝聚、血漿膽固醇水平或金屬離子濃度的因子(例如降鈣素、脫輔基蛋白E和水蛭素)。層粘連蛋白(Iaminin)和在細胞間粘附分子I(ICAMl)代表典型的細胞粘附因子；
[0064]作用于腎和尿道的因子，包括調節腎功能的物質如腦源的鈉尿肽(BNP)和尿壓素(urotensin)；
[0065]作用于感覺器官的因子，包括用于控制各種器官靈敏度的因子如物質磷；
[0066]化學療法的試劑，如紫杉醇、絲裂霉素C、卡氮芥(BCNU)和阿霉素；
[0067]作用于免疫系統的因子，包括控制炎癥和惡性腫瘤的因子，以及襲擊感染性微生物的因子如趨化肽和血管舒緩激肽；和
[0068]能用作抗原的天然產生、化學合成或重組肽或蛋白質如雪松花粉(cedarpollen)、豚草屬花粉，這些物質單獨或結合半抗原，或與輔助劑一起。
[0069]本發明在對潮氣敏感的活性物質的制劑中特別有用，所述物質例如上述任意物質均為鹽的形式如氯化物、溴化物、碘化物、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、甲基硫酸鹽、磷酸鹽、乙酸鹽、苯甲酸鹽、芐基磺酸鹽、延胡索酸鹽、丙二酸鹽、酒石酸鹽、琥珀酸鹽、檸檬酸鹽、乳酸鹽、葡糖酸鹽、谷氨酸鹽、乙二胺四乙酸鹽(edentate)、甲磺酸鹽、雙羥萘酸鹽(pamoate)、泛酸鹽或羥基萘甲酸鹽；或者酯的形式如乙酸酯、丙酸酯、磷酸酯、琥珀酸酯或etabonate。
[0070]含有β_模擬劑、抗膽堿能藥物或皮質類固醇中的一種或幾種的制劑形成了本發明的【具體實施方式】。這些活性物質可以以鹽或酯的形式存在，如以鹽形式存在的β-模擬劑例如:酒石酸左旋沙丁胺硫酸酯(levalbuterol sulphate)、福莫特羅延胡索酸鹽(formoterol fumarate)、福莫特羅酒石酸鹽、舒喘靈硫酸鹽或沙美特羅輕萘甲酸鹽(salmeterol xinafoate)(沙美特羅1-輕基_2_萘甲酸鹽)；以鹽的形式存在的抗膽堿能物質如氧托溴銨(Oxitropium Bromide)、格隆溴銨(Glycopyrronium Bromide) >異丙托溴銨(ipratropium bromide)或噻托溴銨(T1tropium Bromide);或以酯的形式存在的皮質類固醇如二丙酸倍氯米松(beclamethasone diprop1nate)、丙酸氟地松(fluticasone prop1nate)、去炎松 16, 21-雙乙酸酉旨(triamcinolinel6, 21-diacetate)、丙酮縮去炎松21-醋酸酯(triamcinoline acetonide21_acetate)、丙酮21-憐酸氫二鈉鹽(triamcinoline acetonide21-disodium phosphate)、丙酮縮去炎松 21-半玻拍酸酯(triamcinoline acetonide21-hemisuccinate)、莫美他松糠酸酯或氯替潑諾(loteprednol etabonate)。
[0071]為了使活性物質可以吸入即深入到肺中如終末呼吸細支氣管和肺泡管及肺泡囊，活性物質必須為平均粒子直徑(質量平均空氣動力學直徑)為至多約10微米如1-10微米、優選1-6微米的粒子形式。這種微小粒子可以用已知的方式獲得，例如通過超微粉碎、選擇溶劑控制沉淀或噴霧干燥法獲得。
[0072]活性物質的用量可以在一定范圍限度內變化，該范圍限度取決于活性物質性質、要治療的病癥的類型和嚴重程度以及需要治療的病人的生理狀況。
[0073]對于使用活性物質治療肺的局部癥狀如各種哮喘和慢性阻塞肺病，可以使用相對低劑量的活性物質，例如約5-5000微克，尤其是5-500微克。
[0074]對于需要通過肺全身給藥的活性物質，考慮到通過肺進入血漿中的吸收問題，可能需要更高劑量。典型地，人體可使用的活性物質的量為約20微克至50毫克，優選50微克至20毫克。
[0075]以相對于制劑總重量的濃度形式表示，活性物質的存在量為0.01-30重量％，優選0.1-10重量％，更優選0.1-5重量％。為了獲得精確劑量，使用載體物質對活性物質進行稀釋是不足為奇的。在典型制劑中，載體物質的存在量可以高達99重量％或更高，優選為50-99重量％，具體取決于所需的稀釋度和制劑中所用硬脂酸鎂的量。稀釋度以使從吸入器送出的可接受噴射(shot)量恰好含有所需劑量的活性物質為準。關于此，準確劑量可以以單次噴射或多次噴射送出。稀釋度也用于影響粉末混合物的宏觀性質，如流動性，并用于平衡微小活性物質的粘合作用和粘結性，以確保制劑具有良好的均一性。
[0076]載體物質可以是常規用于干粉制劑的任意載體物質。例如，可以是單糖或二糖如葡萄糖、一水合葡萄糖、乳糖、一水合乳糖、蔗糖、海藻糖；糖醇如甘露醇或木糖醇；聚乳酸或環糊精；或者它們的混合物。優選使用一水合乳糖。
[0077]包括雙鏈或單鏈多核苷酸、低聚核苷酸或短核酸序列在內的核酸也可以用于制備本發明的制劑。術語核酸包括RNA(如小干擾RNA(siRNA)、信使RNA(mRNA)、核糖體、適配子(aptamer))和DNA (如cDNA或基因組DNA)。核酸的存在形式可以為具有合適序列以引導或控制表達(即啟動子序列)的載體(如質粒或其它構建體)。
[0078]載體物質必須是具有足夠大粒度的形式，這樣在制備和填充操作中容易處理。它們也可以大到不能被深吸入肺(deep lung)中。通常情況下，載體物質的平均粒子直徑(以質量平均空氣動力學直徑計，mass mean aerodynamic diameter)為約10-500微米,優選50-300 微米。
[0079]本發明的干粉制劑尤其適合用于多劑量干粉吸入器。該制劑特別適合用于包括貯存器的吸入器，其中各個治療劑量在需要時通過裝置的激發而從貯存器中提取。然而，本發明的制劑也可用于含有多個囊體的多劑量吸入器，其中每個囊體中裝有一個或多個預定劑量單元。
[0080]US6182655描述了適合使用本發明制劑的上述多劑量吸入器裝置的典型例子，該文獻在此一并引入參考。
[0081]本發明的另一個方面涉及含有本發明制劑的上述多劑量吸入器。
[0082]多劑量吸入器可以含有干粉貯存器，在該貯存器中含有幾十個甚至幾百個治療劑量。此處所用術語“治療劑量”是指含有實現(illicit)治療效果所需量的活性物質的呼吸制劑的量，例如為減輕、防止或抑制待處理的特定征候而對病人送出的制劑的量。一個治療劑量可以通過DPI裝置的一次或多次激發來實現。這是因為不對病人造成刺激如使病人咳嗽，或者在一次呼吸中能夠合理或舒服地送出的粉末的量限于每次激發約50毫克、優選約25毫克。因此，取決于活性物質的性質和要治療的病癥的性質和嚴重程度，每隔幾小時、每天、連續幾天、幾周、幾個月等可能需要一次或多次激發。
[0083]治療劑量在很大程度上取決于活性物質的性質、病人的癥狀以及要治療的病癥的性質和嚴重程度。治療劑量可以在少至I納克/千克至多至10毫克/千克范圍內變化，優選在20納克/千克至I毫克/千克范圍內變化。例如當用有效活性物質治療局部癥狀如哮喘時，治療劑量為I納克/千克。治療劑量將在DPI裝置的包裝或標簽上標明，尤其在標簽(Label Claim)中提及。
[0084]為了確保每批制劑之間的質量和再現性，應當對制劑進行測試，以確保從MDI釋放的制劑的平均劑量，而且不應當與標簽偏差太大。關于此，本發明的制劑尤其穩定，例如它們滿足下述標準:
[0085]平均到達劑量為標簽+/_15%，至少90%的單劑量不偏離平均值的+/-25%，所有的單劑量均在平均值+/-35%范圍內；或者
[0086]至少90 %單劑量在標簽+/-20 %范圍內，所有單劑量均在標簽+/-25 %范圍內。
[0087]噴射量和到達劑量以及它們的變化可以使用劑量單位抽樣儀器(Dosage UnitSampling Apparatus, DUSA)測定。細粒子部分(FPF)可以使用 Andersen CascadeImpactor (ACI)測定。它們的測量方法和裝置已為本領域所公知，并且在United StatesPharmacopoeia(USP)第 601 章或者在 European Pharmacopoeia 的吸入物專論中描述了。上述文獻在此一并引入參考。USP表明Apparatusl應當用于FPF測試,還表明DeliveredDose Uniformity應當使用DUSA或其等價物測定。然而，到達劑量和到達劑量均一'丨生優選使用所謂的 Funnel Method。在 Drug Delivery to the Lungs, VIII pll6_119 描述了Funnel Method,該文獻在此一并引入參考。總之，Funnel Method包括將制劑從DPI釋放到Funnel Apparatus,該裝置基本由標準瓷漏斗組成。釋放劑量在漏斗玻璃燒結物上被捕捉，然后被沖洗下來，使用高效液相色譜分析劑量。Funnel Method給出了可與標準USP裝置相比的結果，通常被認為是DUSA裝置的等價物。
[0088]根據上述方法測得的細粒子部分被認為由從步驟2到Andersen CascadeImpactor以60升/分鐘流速的過濾步驟(Filter Stage)收集的組合部分組成。這些部分的空氣動力學粒度小于4.7毫米。
[0089]細粒子部分可以選擇地米用在Pharmacopoea中描述的Twin Impinger Method和Mult1-stage Liquid Impinger Method測定，上述方法將在下述實施例中進行闡述。
[0090]本發明的制劑在到達劑量均一'I"生方面滿足例如在美國和歐洲Pharmacopoe ias所述的藥理學要求。例如，本發明的制劑滿足在USP26-NF21第601章“Delivered DoseUniformity”列出的要求。事實上，制劑顯得非常穩定，甚至能滿足1998年10月由⑶ER出版的來自FDA的通用Draft Guidance中所述的相對更嚴格的輸送均一'丨生要求。
[0091]更進一步地，制劑的到達劑量含有大部分的細粒子，即能夠滲入到肺里的粒子，如由ACI測得直徑小于約4.7微米，由Twin Impinger測得低于6.4微米，由Mult1-stageLiquid Impinger測得低于6.8微米的粒子。
[0092]經過必要的修正后，本發明的第二方面以及其它方面的優選特征與第一方面的相同。
[0093]下面通過一系列實施例對本發明進行說明。
[0094]方法
[0095]粒子部分大小的測定方法
[0096]根據操作手冊放置合適的過濾器組裝Andersen Cascade Impactor,并確保裝置的氣密性。為了保證有效捕捉粒子，用由揮發性溶劑沉積形成的高粘度液體涂覆每個片。預分離器采用同樣方式涂覆或者裝有10毫升合適的溶劑。將裝置與包括流量控制閥、雙通閥、計時器和真空泵的流動系統相連接。
[0097]將流速調整至吸入器裝置的內阻使4升空氣通過裝置時進行測試。可能需要以高流速將疊式儲存器最低端(lowest stages)移除。為調整流速，將校準過從流量計流出的體積流量的流量計與導管連接。調整流量控制閥以獲得以所需速度流過系統的穩定氣流。通過測定流量控制閥兩端的絕對壓力確保流量控制閥內為臨界流速。關閉空氣流。
[0098]根據病人的指示制備干粉吸入器待用。在泵運轉和雙通閥關閉的情況下，將吸入器的嘴片定位于接口管適配器(mouthpiece adapter)處。通過將閥門打開至4升空氣通過所需的時間以將粉末卸入裝置中。重復上述卸入步驟。卸入的次數應該盡可能少，且通常不大于10次。卸入的次數足以確保準確和精確測定細粒子劑量。最后一次卸入后，等5秒鐘后再關閉泵。
[0099]拆除裝置。小心移除過濾器并將活性物質萃取到等份溶劑中。從裝置上移除預分離器、導管和接口管適配器，并將藥物萃取到等份溶劑中。從裝置的內壁和各個步驟的收集片將活性物質萃取到等份溶劑中。使用合適的分析方法確定在九體積份溶劑中每份含有的活性物質的量。
[0100]計算每次卸入沉積在每階段上的活性組分的質量以及每次卸入沉積在導管、接口管適配器內和使用預分離器處的活性組分的質量。活性組分的總量為在測試到達劑量的均一性時測得的平均到達劑量的75-125%。如果總量超出該范圍，必須重復測試。
[0101]從過濾器開始，獲得對各個階段的截斷直徑(cutoff diameter)的累積質量。通過內推活性物質的質量計算細粒子劑量(FPD)小于5微米。如果需要并且合適的話，在對數概率紙(log probability paper)上繪制活性物質的沉積部分與截斷直徑的關系圖，使用該圖確定質量中值空氣動力學直徑(Mass Median Aerodynamic Diameter,MMAD)值和幾何標準偏差(Geometric Standard Deviat1n, GSD)值。
[0102]實施例1
[0103]制劑I
[0104]由2.5重量％硫酸沙丁胺醇(salbutamol sulphate)、2.0重量％硬脂酸鎂和95.5重量％ —水合乳糖組成的干粉制劑。
[0105]所有組分在摻合前均過180微米篩。
[0106]硬脂酸鎂和一水合乳糖在Turbula T2C粉末摻合機中以62轉/分鐘速度混合20分鐘。
[0107]將活性物質加入到含有20%硬脂酸鎂-乳糖摻合物的摻合機中，混合物在62轉/分鐘速度下再摻合20分鐘。
[0108]將剩余的硬脂酸鎂-乳糖摻合物加入并將混合物在摻合機中以62轉/分鐘速度再摻合20分鐘。
[0109]制劑2
[0110]由4重量％布地奈德(budesonide) >95重量％—水合乳糖和I重量％硬脂酸鎂組成的制劑。摻合操作與用于制備制劑I所述相同。
[0111]所得粉末摻合物可以盡量滿地填充到US6182655所述的SkyePharma專利干粉吸入器Skyehaler?中，以測定到達劑量的劑量含量均一性(Dose Content Uniformity)和細粒子部分。
[0112]實施例2
[0113]實施例1的制劑I粒子分散并膠粘到碳膠帶上，并用金/鉬投影。然后進行反向散射電子顯微和X-射線映射(mapping)。然后在StereoScan360Scanning ElectronMicroscope/EDX上進行分析。
[0114]BSE和X-射線映射分析顯示僅有非常少的硬脂酸鎂局部覆蓋以及非常低的表面覆蓋度(小于10% )。
[0115]實施例3:細粒子部分的測定
[0116]所用制劑I和2根據上述實施例1形成。
[0117]將制劑填充到DPI裝置以后，在測試前將裝置放置至少24小時。
[0118]制劑I的空氣動力學粒度分布使用雙撞擊器(Twin Impinger)在流速為60升/分鐘下測定(Eur.Pharmacopoeia4.4節2.9.18的裝置A)。該裝置收集細粒子部分階段3的有效截斷直徑為6.4微米。細粒子劑量為在該裝置較低沖擊倉(階段2)發現的藥物的量。
[0119]制劑2的空氣動力學粒度分布使用多級液體撞擊器(Multi Stage LiquidImpinger)在流速為60升/分鐘下測定(Eur.Pharmacopoeia4.4節2.9.18的裝置C)。該裝置收集細粒子部分階段3的有效截斷直徑為6.8微米。通過測定和將階段3、階段4和過濾階段發現的藥物的量相加計算細粒子劑量。
[0120]實施例1的制劑的10個噴射量以60升/分鐘的速度卸入到上述指定的粒子定型裝置中。將輸送和氣溶膠化(ae1solised)的藥物離子根據在流動中獲得的動量分類，所述氣流取決于等價動力學粒子大小。因而劑量部分根據藥物粒子的氣體動力學粒子大小沉積于裝置的不同部件或收集階段。收集各個部分并調整體積并用高效液相色譜(HPLC)進行分析。
[0121]制劑I的HPLC分析表明送入到雙撞擊器裝置的劑量的細粒子部分(小于6.4微米)為約37%。
[0122]制劑2的HPLC分析表明送入到多級撞擊器(Mult1-Stage Impinger)裝置的劑量的細粒子部分(小于6.8微米)為約32%。
[0123]實施例4:測定干粉的混合或摻合方法的影響
[0124]通過將制劑I的組分和制劑2的組分根據下述代表性方法在高剪切混合條件下混合制備對比樣品。
[0125]乳糖和硬脂酸鎂在高剪切混合儀(Aeromatic-Fielder PPl)中在600轉/分鐘速度下混合6分鐘。隨后將活性物質加入混合儀中，然后整體再在600轉/分鐘下混合6分鐘。
[0126]將這些對比制劑填充到上述限定的DPI裝置中，根據實施例3的方法采用多級液體撞擊器在60升/分鐘流速(裝置C)下測定到達劑量的細粒子部分。
[0127]對于上述制劑，HPLC分析表明細粒子部分少于20%。
[0128]實施例5
[0129]根據實施例3定義的測定制劑I的合適方法測定實施例1的制劑I的細粒子部分。作為對比樣品，粉末摻合物基本按照制劑I制得，不同的是不使用硬脂酸鎂，由乳糖補足硬脂酸鎂的量。
[0130]制劑I和對比制劑在進行細粒子部分測定前儲存24小時，在實驗持續內制劑保持敞開儲存狀態。這期間之后，首次測試計時間為0，類似的測試在DPI裝置上每隔I周進行一次，一共進行6周。在測試期間，制劑在40°C和75%相對濕度(r.h.)下儲存。
[0131]當時間=O時，含有硬脂酸鎂的制劑I的細粒子部分為約37%。對于對比制劑，細粒子部分與實際相同為38%。然而，由于含有硬脂酸鎂的制劑的細粒子部分在測試期間的差別不超過約2%，不含硬脂酸鎂的制劑的細粒子部分在第一周下降超過25%，在整個測試過程中超過約50%。
[0132]結果表明硬脂酸鎂對粉末制劑細粒子部分的穩定化效應。然而，有趣的是，在時間=O時兩種制劑的細粒子部分實際沒有區別。這表明硬脂酸鎂的表面覆蓋度太低，以致對活性物質對載體的粘合性方面可能實際沒有影響。
【權利要求】
1.一種用作吸入物的干粉制劑，該制劑含有活性粒子和用于負載活性粒子的載體粒子，其中，該制劑還含有硬脂酸鎂，硬脂酸鎂的含量至少為制劑總量的0.5重量％，所述硬脂酸鎂粒子以使載體粒子的表面覆蓋度低于10%的形式位于載體粒子表面。
2.根據權利要求1所述的干粉制劑，其中，所述載體粒子的表面覆蓋度為1_5%。
3.根據權利要求2所述的干粉制劑，其中，所述硬脂酸鎂的含量為0.5-2重量％。
4.根據權利要求3所述的干粉制劑，其中，所述硬脂酸鎂的含量為0.6-1重量％。
5.根據權利要求1所述的干粉制劑，其中，活性物質選自擬態劑、抗膽堿能藥、皮質類固醇、白三烯拮抗劑、磷酸二酯酶抑制劑、血小板激活因子抑制劑、鉀通道開放劑、止痛藥、壯陽劑、前述任意一種或一類化合物的藥理學可接受衍生物或鹽以及大分子；所述β-擬態劑選自酒石酸左旋沙丁胺醇、特布他林、茶丙喘寧、沙丁胺醇、沙美特羅、福莫特羅、酚丙喘寧、克侖特羅、班布特羅、妥布特羅、溴沙特羅、腎上腺素、丙去甲腎上腺素或海索那林，所述抗膽堿能藥選自噻托、異丙托、氧托或格隆，所述皮質類固醇選自布替可特、羅氟奈德、布地奈德、賽克羅西奈德、莫美他松、氟替卡松、倍氯米松、氯替潑諾或者曲安奈德，所述白三烯拮抗劑選自安多司特、伊拉司特、普侖司特、咪曲司特、西拉達司、齊留通、扎魯司特或者孟魯司特，所述磷酸二酯酶抑制劑選自非明司特或者吡拉米司特，所述血小板激活因子抑制劑選自阿帕泛、福羅帕泛或者伊拉帕泛，所述鉀通道開放劑選自阿米洛利或者利尿磺胺，所述止痛藥選自嗎啡、芬太奴、戊唑辛、似普羅啡、陪替丁、替利定、美沙酮或者海洛因，所述壯陽劑選自昔多芬、前列腺素E1或者酚妥拉明，所述大分子選自蛋白質、肽、寡肽、多肽、聚氨基酸、核酸、多核苷酸和高分子量多糖。
6.根據權利要求1所述的干粉制劑，其中，載體物質選自單糖或二糖、糖醇、聚乳酸或者它們的混合物；所述單糖或二糖選自葡萄糖、乳糖、一水合乳糖、蔗糖或海藻糖；所述糖醇為甘露醇和/或木糖醇。
7.根據權利要求6所述的干粉制劑，其中，載體為一水合乳糖。
8.一種制備權利要求1-7中任意一項所述用作吸入物的干粉制劑的方法，該方法包括將硬脂酸鎂與載體物質在擴散捏合機中捏合的步驟，捏合時間少于30分鐘。
9.根據權利要求8所述的制備用作吸入物的干粉制劑的方法，該方法依次包括下述步驟: (i)將硬脂酸鎂和載體物質在擴散捏合機中捏合，捏合時間少于30分鐘； (?)將步驟(i)的混合物與活性物質在擴散捏合機中捏合，捏合時間少于30分鐘。
10.一種干粉制劑的制備方法，該方法依次包括下述步驟: (i)將硬脂酸鎂和載體物質在擴散捏合機中捏合，捏合時間少于30分鐘； (?)將步驟(i)的混合物與活性物質在擴散捏合機中捏合，捏合時間少于30分鐘。
11.一種多劑量干粉吸入器，該吸入器含有權利要求1-7中任意一項所述的制劑。
【文檔編號】A61K45/00GK104224720SQ201410347450
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2004年11月4日 優先權日:2003年11月14日
【發明者】R·米勒瓦爾茨, R·斯泰納 申請人:佳高泰克有限公司