不含蛋白質或多肽類穩定劑的幹擾素β鼻內製劑的製作方法
2023-11-03 11:25:17 2
專利名稱：不含蛋白質或多肽類穩定劑的幹擾素β鼻內製劑的製作方法
通過注射的藥物給藥的主要不利是經常需要受過訓練的人員來給藥。對自我給藥的藥物，許多患者不願意或不能常規地給予自身注射。注射也與增加的感染危險有關聯。一些藥物，例如幹擾素β，當皮下注射或甚至是肌肉內注射到所產生創傷需要外科清創術的部位時能造成組織壞死。藥物注射的其它不利包括個體間遞送結果的差異性，以及藥物作用不可預見的強度和持續時間。
治療化合物的黏膜給藥可提供勝於注射和其它給藥模式的某些優點，例如遞送的方便性和速率，以及減少或消除注射給藥帶來的順應性問題和副作用。然而，幹擾素β的黏膜遞送受黏膜屏障功能和其它因素的限制。由於這些原因，黏膜藥物給藥典型地需要比注射給藥更大量的藥物。其它治療化合物，包括大分子藥物、肽和蛋白質，經常難以黏膜遞送。
一組用於黏膜遞送的感興趣的治療化合物是幹擾素β(IFN-β)，IFN-β表現有潛在的抗病毒功能。IFN-β也介導多種免疫調節作用。
幹擾素β已經被報導用於治療多發性硬化症(MS)的復發形式。MS是慢性的，經常是中樞神經系統的致殘疾病。是由於髓磷脂的自身免疫破壞造成的。髓磷脂是脂肪組織，其包圍並保護中樞神經系統神經纖維並促進到達和來自大腦的神經衝動的流動。髓磷脂的丟失破壞神經衝動的傳導，嚴生MS的症狀。症狀可以是四肢輕微的麻木或嚴重的麻痺或視覺的喪失。
IFN-β單獨或與IFN-α聯合已經被報導用於治療急性或慢性B型肝炎。IFN-β能用於治療和預防尖銳溼疣(由乳頭狀瘤病毒感染造成的生殖器或性病疣)，喉頭和皮膚的乳頭瘤病毒疣(普通疣)。IFN-β的抗病毒活性也被報導在治療急性小兒病毒性腦炎中有用。
在美國被批准用於治療多發性硬化症(MS)的IFN-β的三種形式是IFN-β-la(Avonex，Biogen，Inc和RebifSerono，Inc.)和IFN-β-lb(Betaseron，Berlex Laboratories)。IFN-β-la在幾個方面與IFN-β-lb不同。IFN-β-la在哺乳動物細胞培養物(中國豚鼠卵巢細胞)中產生，而IFN-β-lb在細菌細胞(大腸桿菌)中產生。IFN-β-la的胺基酸序列與天然存在的幹擾素相同。IFN-β-lb的胺基酸序列在165個胺基酸的幹擾素蛋白質的17位以絲氨酸代替半胱氨酸。
過去的幹擾素β鼻內製劑包括蛋白質或多肽類穩定劑，如人血清白蛋白或牛血清白蛋白。然而，這些蛋白質增加製劑的額外的成本並且具有被例如肝炎的病毒因子或如牛海綿樣腦病的朊病毒因子汙染的危險。因此需要製備幹擾素β的穩定鼻內製劑，其不含蛋白質或多肽類穩定劑，例如人類或牛血清白蛋白。
發明內容
本發明通過提供用於幹擾素β鼻內遞送的新型、有效方法和組合物，實現了上述需要並滿足更多的目的和優點，所述方法和組合物不含蛋白質或多肽類穩定劑，產生改進的藥物代謝動力學和藥效學的結果。在本發明的某些方面，與幹擾素β單獨給藥到相同的鼻內位點或根據過去公布的報導配製的對照相比，幹擾素β與一種或多種鼻內遞送增強劑一起遞送到鼻內黏膜，導致幹擾素β的吸收和/或生物利用度顯著增加和/或幹擾素β在受治療者組織中到達最大濃度的時間顯著降低。根據本發明方法和組合物的幹擾素β鼻內遞送的增強允許這些試劑有效的藥學應用，以治療哺乳動物受治療者的多種疾病和病症。
在此提供的方法和組合物提供幹擾素β跨鼻黏膜屏障到達藥物作用新靶點的增強的遞送，產生增加的、治療有效的遞送速率和濃度。在某些方面，使用一種或多種鼻內遞送增強劑促進幹擾素β有效遞送至靶定的、細胞外或細胞內隔室，例如全身循環、所選細胞群、組織或器官。在本文中用於增強遞送的範例的靶為靶生理隔室、組織、器官和流體(例如在血清、中樞神經系統(CNS)或腦脊髓液(CSF)中)或肝臟、骨、肌肉、軟骨、腦下垂體、下丘腦、腎臟、肺臟、心臟、睪丸、皮膚或周圍神經系統的所選組織或細胞。
本發明增強遞送的方法和組合物提供幹擾素β治療有效的黏膜遞送，以預防或治療哺乳動物受治療者的多種疾病和病症。幹擾素β能通過多種黏膜途徑給藥，例如通過使幹擾素β與鼻黏膜上皮，支氣管的或肺的黏膜上皮，口腔的、胃的、腸的或直腸的黏膜上皮或陰道的黏膜上皮接觸。典型地，所述方法和組合物針對鼻內遞送或被配製用於鼻內遞送(例如鼻黏膜遞送和鼻內黏膜遞送)。
在本發明的一個方面，提供適合鼻內給藥的藥物製劑，如在此描述，其包括治療有效量的幹擾素β以及一種或多種鼻內遞送增強劑，其中所述製劑在本發明的鼻黏膜遞送方法中是有效的，以預防哺乳動物受治療者的與自身免疫疾病、病毒感染或癌症如實體瘤相關的疾病的發生或發展，或減輕哺乳動物受治療者自身免疫疾病、病毒感染或癌症的一種或多種臨床公認症狀。
在本發明的另一個方面，提供適合鼻內給藥的藥物製劑，如在此描述，其包括治療有效量的幹擾素β以及一種或多種鼻內遞送增強劑，其中所述製劑在本發明的鼻黏膜遞送方法中是有效的，以減輕多發性硬化症、尖銳溼疣(由乳頭狀瘤病毒感染造成的生殖器或性病疣)、喉頭和皮膚的乳頭瘤病毒疣(普通疣)、慢性B型肝炎或重症小兒病毒性腦炎的症狀或預防其發生或降低其發病率或嚴重性。在本發明更詳細的方面，用於幹擾素β鼻內遞送的方法和組合物摻入一種或多種鼻內遞送增強劑，所述鼻內遞送增強劑與治療有效量的幹擾素β一起聯合用於一種藥物製劑，或在協同的鼻黏膜遞送方案中與其一起給藥。這些方法和組合物提供幹擾素β增強的穿越鼻黏膜遞送，經常在脈衝遞送模式中維持幹擾素β的持續釋放，以在血清、中樞神經系統(CNS)、腦脊髓液(CSF)或其它所選生理隔室或靶組織或器官中產生幹擾素β更一致的(標準化的)或提高的治療水平用於疾病的治療。確定了幹擾素β標準化的和提高的治療水平，例如通過生物利用度的增加(例如對於幹擾素β的鼻內有效量通過最大濃度(Cmax)或在濃度對時間的曲線下面積(AUC)測量的)和/或遞送速率的增加(例如通過到達最大濃度的時間(tmax)、Cmax和/或AUC測量的)。在血清、中樞神經系統(CNS)或腦脊髓液(CSF)中幹擾素β標準化和提高的高治療水平可以部分通過在所選劑量周期例如8、12或24小時的給藥周期內對受治療者重複鼻內給藥獲得。
為了維持幹擾素β更一致或標準化的治療水平，本發明的藥物製劑經常重複地給藥至受治療者的鼻黏膜，例如在24小時的周期內一次、二次或更多次，24小時的周期內四次或更多次，24小時的周期內六次或更多次，或24小時的周期內八次或更多次。本發明的方法和組合物產生改進的脈衝遞送以維持幹擾素β例如在血清中標準化的和/或提高的治療水平。與幹擾素β的單獨給藥或使用過去描述的遞送方法，例如黏膜遞送、肌肉內遞送、皮下遞送、靜脈內遞送和/或胃腸外遞送方法的功效比較，本發明的方法和組合物增強幹擾素β到所選靶組織或隔室的跨鼻黏膜遞送至少增加2到5倍，更典型地增加5到10倍，以及通常增加10到25倍直到50倍(例如通過血清、中樞神經系統、腦脊髓液或其它用於遞送的所選生理隔室或靶組織或器官中的tmaxCmax和/或AUC測量)。
根據本發明的方法和組合物的幹擾素β的鼻黏膜遞送經常會產生接近通過連續給藥方法獲得的劑量的有效遞送和生物利用度。在其它方面，本發明提供增強的鼻黏膜遞送，其允許使用較低的全身劑量並且顯著降低幹擾素β相關的副作用的發病率。然而因為在醫院環境外連續輸注幹擾素β是不現實的，如在此提供的幹擾素β的黏膜遞送產生意想不到的優點，其允許幹擾素β的持續遞送，具有累積的益處，例如改進患者到患者的劑量差異性。
在本發明更詳細的方面，本發明的方法和組合物提供幹擾素β到血清、淋巴系統、CNS和/或CSF的改進和/或持續的遞送。在一個範例的實施方案中，使鼻內有效量的幹擾素β和一種或多種鼻內遞送增強劑與受治療者的鼻黏膜表面接觸，以產生幹擾素β到受治療者的中樞神經系統(CNS)或腦脊髓液(CSF)增強的黏膜遞送，例如有效治療自身免疫疾病。在某些實施方案中，本發明的方法和組合物提供幹擾素β到CNS的改進和持續的遞送，並且會有效治療多發性硬化症的一種或多種症狀，包括傳統幹擾素β治療產生差的結果或不可接受的不良副作用的情況。
在範例的實施方案中，與幹擾素β單獨給藥或根據過去描述的藥物遞送方法的遞送速率相比，本發明的方法和組合物導致幹擾素β在血清、中樞神經系統、腦脊髓液和/或其它用於遞送的所選生理隔室或靶組織或器官中到達最大濃度的時間(tmax)減少2到5倍，更典型地減少5到10倍，並且通常減少10到25倍直到50到100倍。
在進一步的範例的實施方案中，與幹擾素β單獨給藥或根據過去描述的給藥方法的遞送速率相比，本發明的方法和組合物導致幹擾素β在血清、中樞神經系統、腦脊髓液和/或其它用於遞送的所選生理隔室或靶組織或器官中的濃度對時間曲線下面積(AUC)增加2到5倍，更典型地增加5到10倍，並且通常增加10到25倍直到50到100倍。
在進一步的範例的實施方案中，與幹擾素β單獨給藥或根據過去描述的給藥方法的遞送速率相比，本發明的方法和組合物導致幹擾素β在血清、中樞神經系統、腦脊髓液和/或其它用於遞送的所選生理隔室或靶組織或器官中的最大濃度(Cmax)增加2到5倍，更典型地增加5到10倍，並且通常增加10到25倍直到50到100倍。
本發明的方法和組合物會經常用於改進幹擾素β的給藥方案，並且因此維持受治療者中幹擾素β標準化的和/或提高的治療水平。在某些實施方案中，本發明提供幹擾素β鼻內遞送的組合物和方法，其中通過重複、典型地脈衝遞送標準化和持續幹擾素β劑量以維持更一致、並且在某些情況提高的治療水平。在範例的實施方案中，幹擾素β在血清中到達最大濃度的時間(tmax)為大約0.1到4.0小時，可選地大約0.4到1.5小時，並且在另外的實施方案中為大約0.7到1.5小時，或大約1.0到1.3小時。因此，用本發明的製劑以之間大約0.1到2.0小時的時間重複的鼻內給藥，會維持幹擾素β標準化的、持續的治療水平以最大化臨床利益，同時最小化過度暴露和副作用的危險。
在可選的實施方案中，通過與一種或多種鼻內遞送增強劑一起配製的一種劑量幹擾素β黏膜給藥，聯合通過非黏膜途徑例如通過肌肉內給藥遞送單獨劑量的幹擾素β，本發明獲得幹擾素β的標準化的和/或提高的、改進的治療水平的增強遞送。在一個範例的實施方案中，根據本發明組合物和方法的幹擾素β的鼻內遞送產生幹擾素β在受治療者血清中標準化的和/或提高的、高的治療水平，持續時間為在鼻內給藥後大約0.1和3小時之間的時間。通過非黏膜途徑(在黏膜給藥之前、同時或之後)的幹擾素β的協同給藥，提供幹擾素β在受治療者血清中更一致、提高的治療水平，持續時間為大約2到24小時之間的有效時間，更經常地在大約4-16小時之間，並且在某些實施方案中在大約6-8小時之間。在這些協同給藥方法中，改進臨床利益同時最小化過度暴露的危險，有助於治療醫生的目的。
在本發明的另一個方面，在此描述的用於鼻內施用幹擾素β的方法和製劑產生幹擾素β遞送到受治療者血清中或所選組織或細胞的顯著增加的速率或水平(例如減少的tmax、增加的AUC和/或增加的Cmax)。這包括與幹擾素β單獨給藥或根據過去描述的技術的遞送速率和水平相比，進入血清或所選組織或細胞(例如血清、CNS或CSF)的增加的遞送速率和水平。因此，在本發明的某些方面，上述的方法和組合物施用於哺乳動物受治療者，以產生幹擾素β至哺乳動物受治療者生理隔室、流體、組織或細胞的增強的遞送。
在本發明更多詳細的方面，通過在此的方法和製劑獲得的幹擾素β的生物利用度(例如通過血清、CNS、CSF或另外所選生理隔室或靶組織中幹擾素β的峰血漿水平(Cmax)測量)會是例如大約每升血漿或CSF 5μg，典型地大約每升血漿或CSF 10μg，大約每升血漿或CSF 20μg，大約每升血漿或CSF 40μg，大約每升血漿或CSF 50μg，或大約每升血漿或CSF60μg或更多。
在本發明的其它詳細方面，根據本發明的方法和組合物，給藥後幹擾素β的生物利用度是通過檢測幹擾素β的″藥物代謝動力學標記物″確定的。例如，用於幹擾素β的技術上可接受的藥物代謝動力學標記物，血清β-2小球蛋白或血清新蝶呤，可在給藥後檢測，例如通過血清、CNS、CSF或另外所選生理隔室或靶組織中標記物的峰血漿水平(Cmax)檢測。這些和其它這樣的標記物的數據因與在體內不可直接探測到的幹擾素β化合物的藥物代謝動力學適當相關而在本技術領域中為可接受的。在某些方面，通過幹擾素β的標記物測量的幹擾素β增加的生物利用度，會通過下述而顯示例如相關的β-2小球蛋白的Cmax為大約1.7mg/ml血漿或CSF，或大約2.0mg/ml血漿或CSF，或大約4.0mg/ml血漿或CSF或更多，血清新蝶呤的Cmax大約8nmol/l血漿或CSF，大約10nmol/l血漿或CSF，大約20nmol/l血漿或CSF，大約30nmol/l血漿或CSF，或大約40nmol/l血漿或CSF或更多。
在進一步的詳細方面中，與對所述受治療者肌肉內注射相同濃度或劑量的幹擾素β，幹擾素β單獨地鼻內遞送和/或用過去描述的方法和製劑的幹擾素β的黏膜遞送後新蝶呤或β-2小球蛋白在所述受治療者血漿或CNS組織或流體中的峰濃度相比，如在此描述的藥物組合物黏膜給藥於所述受治療者後，在受治療者的血漿或CNS組織或流體中產生藥理學標記物新蝶呤或β-2小球蛋白的峰濃度(Cmax)典型地大25％或更多，或75％或更多，或150％或更多。
在本發明的其它詳細方面，幹擾素β的生物利用度的測定是通過測量幹擾素β的藥物代謝動力學標記物例如血清β-2小球蛋白或血清新蝶呤，確定血漿、CNS、CSF或另外所選生理隔室或靶組織中標記物的濃度曲線下面積。通過本文中幹擾素β標記物確定的幹擾素β的生物利用度將為例如血清β-2小球蛋白的AUC0-96hr大約為200μIU·hr/mL血漿或CSF，血清β-2小球蛋白的AUC0-96hr達大約500μIU·hr/mL血漿或CSF，血清新蝶呤的AUC0-96hr大約為200μIU·hr/mL血漿或CSF，血清新蝶呤的AUC0-96hr達大約500μIU·hr/mL血漿或CSF。
在進一步的詳細方面，與對所述受治療者肌肉內注射相同濃度或劑量的幹擾素β，幹擾素β單獨鼻內地給藥和/或用過去描述的方法和製劑的幹擾素β的黏膜遞送後新蝶呤或β-2小球蛋白在所述受治療者血漿或CNS組織或流體中的濃度曲線下面積(AUC0-96hr)相比，在此公布的藥物組合物黏膜給藥於所述受治療者後在受治療者血漿或CNS組織或流體中產生藥理學標記物新蝶呤或β-2小球蛋白AUC0-96hr典型大25％或更多，或75％或更多，或150％或更多。
在本發明另外的詳細方面，通過在此的方法和製劑獲得的例如血清β-2小球蛋白或血清新蝶呤的幹擾素β藥物代謝動力學標記物的生物利用度通過血清、CNS、CSF或另外所選生理隔室或靶組織中到達最大濃度的時間(tmax)測量。β-2小球蛋白的tmax將是例如在大約45小時或更少以及大約48到60小時之間。在其它實施方案中，通過在此描述的方法和製劑的幹擾素β的鼻內給藥後，這些值可能是35小時或更少，或25小時或更少。通過在此描述的方法和製劑的幹擾素β的鼻內給藥後，新蝶呤的tmax將是40小時或更少，典型地30小時或更少，或典型地25小時或更少。
在進一步的詳細方面，在此公布的藥物組合物黏膜給藥於所述受治療者後，產生藥理學標記物新蝶呤或β-2小球蛋白在受治療者血漿或CNS組織或流體中到達最大血漿濃度的時間(tmax)典型為大約25到45小時之間，或在大約25到35小時之間。
在範例的實施方案中，如在此所述一種或多種幹擾素β與一種或多種鼻內遞送增強劑一起配製產生到血清、CNS或CSF的有效遞送以減輕哺乳動物受治療者的所選疾病或病症(例如多發性硬化症或其症狀)。在更詳細的方面，與幹擾素β單獨給藥或根據過去描述的技術的遞送速率和水平相比，根據本發明用於鼻內給予幹擾素β的方法和製劑產生顯著增加的幹擾素β到血清或所選組織或細胞(例如肝臟)遞送速率和水平(例如減少的tmax或增加的Cmax)。
在範例的方面，幹擾素β的增加的遞送速率或水平提供對於受治療者多發性硬化症或病毒疾病更有效的治療。例如，通過使用本發明的鼻內給藥方法和製劑，通常在給藥後大約45分鐘、30分鐘、20分鐘和甚至15分鐘或更少時間之內，有效濃度的幹擾素β能遞送到血清、CNS、CSF或周圍神經系統，在受治療者中產生增強的治療作用(例如減輕的MS症狀或減輕的病毒負荷)，伴有最小的副作用。通常被本發明的方法和組合物最小化或避免的副作用包括重複給藥引起的對藥物遞送黏膜位點的遞增損傷和流血-其引起幹擾素β不良的黏膜吸收。通過本發明減少的或避免的另外的副作用包括頭疼、發燒、不適、對溫度變化的肌痛感、關節痛的感冒樣症狀，和例如壞死，噁心、白細胞生成以及肝臟酶異常的嚴重遞送位點反應。
根據本發明的方法幹擾素β遞送的增強的藥物代謝動力學(如增加的可能劑量的頻率，增加的速率，標準化、持續的遞送和提高的水平)提供例如治療受治療者的自身免疫疾病、病毒感染或癌症的改進的治療功效，並且沒有不可接受的不良副作用。因此，例如，提供用於鼻黏膜遞送的藥物製劑用於治療哺乳動物受治療者的多發性硬化症，所述藥物製劑包括在此公布的鼻內治療有效劑量的幹擾素β，並聯合一種或多種鼻內遞送增強劑。這些製劑令人驚訝地產生幹擾素β增強的黏膜吸收以在大約45分鐘或更少時間後，30分鐘或更少時間後，20分鐘或更少時間後，或少至15分鐘或更少時間後，在受治療者的靶位點或組織產生藥物的治療有效濃度(例如治療受治療者急性MS或復發-緩解型MS)。
在本發明的其它詳細的實施方案中，將上述的方法和製劑施用於哺乳動物受治療者，以產生黏膜給藥的幹擾素β增加的生物利用度或增加的血漿濃度，與對哺乳動物受治療者肌肉內注射後幹擾素β在血漿或CSF的濃度曲線下面積(AUC)相比，通過本發明的方法和組合物對受治療者黏膜(例如鼻內)給藥後，幹擾素β在血漿或CSF中的累積的(如每周)濃度曲線下面積(AUC)(例如通過單次劑量的AUC乘以每周給藥次數表示)為約大10％或更多。在範例的實施方案中，與對哺乳動物受治療者肌肉內注射後幹擾素β在血漿或CSF的濃度曲線下面積(AUC)相比，在此描述的與一種或多種鼻內遞送增強劑一起配製的一種或多種幹擾素β鼻內給藥後幹擾素β在血漿或CSF中的濃度曲線下面積(AUC)至少約大25％、40％或更多。在另外的範例的實施方案中，與對哺乳動物受治療者肌肉內注射後幹擾素β在血漿或CSF的濃度曲線下面積(AUC)相比，對受治療者通過本發明的方法和組合物鼻內給藥後幹擾素β在血漿或CSF中的濃度曲線下面積(AUC)至少約大60％、80％、100％或更多。這些提高的遞送速率和水平，與本發明方法和製劑預防和治療哺乳動物受治療者的指明疾病和病症所增加的治療功效(與相關臨床對照受治療者相比)有關聯。
在本發明其它詳細的實施方案中，將上述的方法和試劑給藥於哺乳動物受治療者以產生幹擾素β增強的血漿或CSF水平，其中根據在此的方法和組合物的幹擾素β的黏膜(例如鼻內)給藥後產生幹擾素β的到達最大血漿或CSF濃度的時間(tmax)大約為0.1到4.0小時。在範例的實施方案中，通過本發明的方法和組合物的鼻內給藥後幹擾素β在血漿中到達最大血漿或CSF濃度的時間(tmax)在大約0.7到1.5小時之間，或在大約1.0到1.3小時之間。在範例的實施方案中，在施用在此描述的與一種或多種鼻內遞送增強劑一起配製的一種或多種幹擾素β後，幹擾素β藥物代謝動力學標記物血清β-2小球蛋白或血清新蝶呤的到達最大血漿或CSF濃度的時間(tmax)，是在大約25和45小時之間，或在大約25和30小時之間。這些提高的遞送速率和水平，與本發明方法和製劑預防和治療哺乳動物受治療者的指明疾病和病症所增加的治療功效(與相關臨床對照受治療者相比)有關聯。
在本發明其它詳細的實施方案中，將上述的方法和製劑施用於哺乳動物受治療者以產生幹擾素β增加的血漿或CSF水平，其中與通過肌肉內注射給予同等濃度或劑量的幹擾素β後受治療者血漿或CSF中的幹擾素β到達最大血漿濃度的時間(tmax)相比，所述製劑在對受治療者黏膜(例如鼻內)給藥後在所述受治療者的血漿或CSF中產生所述幹擾素β到達最大血漿濃度的時間(tmax)約少75％、50％、20％，或少到10％或更少。這些提高的遞送速率和水平，與本發明的方法和製劑預防和治療哺乳動物受治療者的指明疾病和病症所增加的治療功效(與相關臨床對照受治療者相比)有關聯。
在本發明的其它詳細的實施方案中，將上述的方法和試劑給藥於哺乳動物受治療者以產生幹擾素β增強的血漿或CSF水平，其中與對哺乳動物受治療者肌肉內注射後的血漿中幹擾素β的峰濃度相比，通過本發明的方法和組合物對受治療者黏膜(例如鼻內)給藥後，血漿中幹擾素β的峰濃度(Cmax)約大25％或更高。在範例的實施方案中，與對哺乳動物受治療者肌肉內注射後的血漿中幹擾素β的峰濃度相比，如在此描述的與一種或多種鼻內遞送增強劑一起配製的幹擾素β鼻內給藥後的血漿中幹擾素β的峰濃度(Cmax)約大40％或更高。在另外的範例的實施方案中，與對哺乳動物受治療者肌肉內注射後的血漿中幹擾素β的峰濃度相比，對受治療者通過本發明的方法和組合物鼻內給藥後的血漿中幹擾素β的峰濃度約大80％或更高，大約100％或更高，高到150％或更高。這些提高的遞送速率和水平，與本發明的方法和製劑預防和治療哺乳動物受治療者的指明疾病和病症所增加的治療功效(與相關臨床對照受治療者相比)有關聯。
在本發明的其它詳細的實施方案中，將上述的方法和試劑給藥於哺乳動物受治療者以產生幹擾素β增強的CNS、腦脊髓液(CSF)或周圍神經系統遞送，其中通過鼻內遞送(例如鼻黏膜遞送)的CNS、CSF或周圍神經系統靶點中的幹擾素β的峰濃度是對受治療者給予所述製劑後相關的血漿中幹擾素β的峰濃度的至少5％。在範例的實施方案中，給予如在此描述的與一種或多種鼻內遞送增強劑一起配製的一種或多種幹擾素β，相對於對受治療者給予所述製劑後血漿中幹擾素β的峰濃度，在CNS、腦脊髓液(CSF)或周圍神經系統中產生的幹擾素β的峰濃度大10％或更多。在其它範例的實施方案中，CNS、腦脊髓液(CSF)或周圍神經系統的幹擾素β的峰濃度，相對於血漿中幹擾素β的峰濃度，大20％或更多，30％或更多，35％或更多，或高到40％或更高。這些提高的遞送速率和水平直接與本發明鼻黏膜遞送的方法和製劑的功效有關聯，用於預防和治療哺乳動物受治療者順應於通過所選幹擾素β治療水平的CNS、腦脊髓液(CSF)或周圍神經系統的遞送預防和治療的疾病和病症。
在本發明的其它詳細的實施方案中，通過給予一種製劑，所述製劑包括鼻內有效量的幹擾素β和一種或多種鼻內遞送增強劑以及一種或多種持續釋放增強劑，將上述的方法和製劑施用於哺乳動物受治療者以產生幹擾素β增加的血漿水平，CNS、CSF或其它組織水平。持續釋放增強劑例如可以包括聚合物遞送運輸體。在範例的實施方案中，持續釋放增強劑可包括聚乙二醇(PEG)，其於幹擾素β以及一種或多種鼻內遞送增強劑共配製或協同遞送。PEG可共價連接幹擾素β。本發明的持續釋放增強方法和製劑將增加幹擾素β在給藥點的停留時間(RT)並且在哺乳動物受治療者的血漿、CNS、CSF或其它組織中長時間維持幹擾素β的基礎水平。
在本發明的其它詳細的實施方案中，將上述的方法和試劑給藥於哺乳動物受治療者以產生幹擾素β增加的血漿水平，CNS、CSF或其它組織水平，以長時間維持幹擾素β的基礎水平。範例的方法和製劑包括給予一種藥物製劑，所述藥物製劑其包括遞送到受治療者黏膜表面的鼻內有效量的幹擾素β和一種或多種鼻內遞送增強劑，並聯合肌肉內給予幹擾素β的第二種藥物製劑。幹擾素β基礎水平的維持對治療和預防例如多發性硬化症，乳頭狀瘤病毒感染和慢性B型肝炎的疾病特別有用。
本發明上述的黏膜藥物遞送製劑以及製備和遞送方法提供幹擾素β到哺乳動物受治療者的改進的黏膜遞送。這些組合物和方法能包括一種或多種幹擾素β和一種或多種黏膜(例如鼻內)遞送增強劑的聯合製劑或協同給藥。為獲得這些製劑和方法，黏膜遞送增強劑選自(a)聚集抑制劑；(b)電荷調節劑；(c)pH控制劑；(d)降解酶抑制劑；(e)粘液溶解或粘液清除劑；(f)纖毛抑制劑；(g)膜穿透增強劑(例如(i)表面活性劑、(ii)膽鹽、(ii)磷脂或脂肪酸添加劑、混合的膠粒、脂質體，或載體，(iii)醇，(iv)烯胺，(v)NO供體化合物，(vi)長鏈兩性分子，(vii)小的疏水滲透增強劑，(viii)水楊酸鈉或水楊酸的衍生物，(ix)乙醯乙酸的甘油酯，(x)環糊精或β-環糊精的衍生物，(xi)中鏈脂肪酸，(xii)螯合劑，(xiii)胺基酸或其鹽，(xiv)N-乙醯胺基酸或其鹽，(xv)降解為所選膜組分的酶，(ix)脂肪酸合成的抑制劑，(x)膽固醇合成的抑制劑，或(xi)(i)-(x)的膜穿透增強劑的任何組合)；(h)上皮連接生理調節劑，例如一氧化氮(NO)刺激因子、殼聚糖及殼聚糖的衍生物；(i)血管擴張劑；(j)選擇性的運輸增強劑；和(k)穩定遞送運輸體、載體、支持物或形成複合體的物質，其能有效地組合、聯合、包含、囊化或結合幹擾素β，以穩定為增強鼻黏膜遞送的活性劑。
在本發明的多種實施方案中，幹擾素β與以上(a)-(k)中敘述的一種、兩種、三種、四種或更多種的黏膜(例如鼻內的)遞送增強劑組合。這些黏膜遞送增強劑可和幹擾素β混合、單獨或一起，或與藥學可接受的製劑或遞送運輸體組合。幹擾素β與依據此處教導的一種或多種黏膜遞送增強劑(任選地包括兩種或多種選自上述(A)-(K)的黏膜遞送增強劑的任何組合)的製劑，提供了幹擾素β遞送至哺乳動物受治療者的黏膜(例如鼻黏膜)表面後增加的生物利用度。
在本發明的相關方面，提供用於增加幹擾素β黏膜遞送的多種協同給藥方法。這些方法包括下述給藥的一個步驟或多個步驟在一協同給藥方案中，給予哺乳動物受治療者一黏膜有效量的至少一種幹擾素β和上文(a)-(k)的一種或多種黏膜遞送增強劑。
根據本發明為實施協同給藥，上文(a)-(k)所述的一種、兩種或更多種黏膜遞送增強劑的任何組合可被混合或被組合用於同時的黏膜(例如鼻內的)給藥。可選地，上文(a)-(k)所述的一種、兩種或更多種黏膜遞送增強劑的任何組合，能夠以與幹擾素β黏膜給藥分開的預設的臨時順序(例如通過預給藥1種或多種遞送增強劑)，並且通過與幹擾素β相同或不同的遞送途徑(例如到與幹擾素β相同或不同的黏膜表面，或甚至非黏膜例如肌肉內、皮下或靜脈的途徑)全體或單獨地黏膜給藥。幹擾素β與在此教導的一種、兩種或更多種的黏膜遞送增強劑的協同給藥，提供了幹擾素β至哺乳動物受治療者黏膜表面遞送後的增加的生物利用度。
在本發明另外相關的方面，提供多種「多處理」或「共處理」方法，用於製備鼻黏膜遞送增強的幹擾素β製劑。這些方法包括一種或多種處理或製劑步驟，其中一種或多種幹擾素β與上文(a)-(k)所述的任何一種、兩種或更多種的黏膜遞送增強劑順序或同時接觸、反應，或一起配製。
根據本發明為實施多處理或共處理方法，或在系列的處理或配製步驟中，或在同時的配製過程中，幹擾素β暴露於上文(a)-(k)所述的一種、兩種或更多種的黏膜遞送增強劑的任何組合，與其反應，或與其聯合配製，所述一種、兩種或更多種的黏膜遞送增強劑的任何組合在一個或多個結構或功能方面修飾幹擾素β(或其它製劑成分)，或在一個或多個方面(包括多重的、獨立的)增加活性劑的黏膜遞送，其各自屬於(至少部分)接觸、修飾作用，或存在於上文(a)-(k)所述的特定黏膜遞送增強劑的聯合製劑中。
在本發明的某些詳細的方面，包括黏膜有效量的幹擾素β和一種或多種黏膜遞送增強劑的方法和組合物(一同在藥物製劑中或在協同的鼻黏膜遞送方案中給藥)以脈衝遞送模式提供幹擾素β的跨鼻黏膜遞送，以維持幹擾素β在血清中更一致或標準化和/或提高的水平。在本文，與其它基於黏膜和非黏膜的遞送方法對照相比，本發明脈衝式遞送方法和組合物產生增加的生物利用度(例如通過幹擾素β最大濃度(Cmax)或濃度曲線下面積(AUC)測量)和/或增加的黏膜遞送速率(例如通過到達最大濃度的時間(tmax)、Cmax和/或AUC測量)。例如，本發明提供脈衝式遞送方法和組合物，其包括幹擾素β和一種或多種黏膜遞送增強劑，與對哺乳動物受治療者肌肉內注射後血漿幹擾素β在濃度曲線下面積(AUC)相比，所述製劑通過黏膜(如鼻內)給藥於哺乳動物受治療者，導致幹擾素β在血漿中濃度曲線下面積(AUC)約大10％或更多。
經常本發明的製劑被給藥至受治療者的鼻黏膜表面。在某些實施方案中，幹擾素β是人類幹擾素β-la(Avonex，Biogen，Inc.)，人類幹擾素β-lb(Betaseron，Berlex Laboratories)，或藥學上可接受的鹽或其衍生物。本發明的藥物製劑內的黏膜有效劑量包括例如在大約10μg和600μg之間的幹擾素β。在某些實施方案中，包括幹擾素β的藥物製劑的有效劑量為例如30μg、60μg、90μg、120μg、200μg、250μg、300μg，或400μg。在某些實施方案中，本發明的藥物製劑內的有效劑量是例如在大約30μg和100μg之間的幹擾素β。本發明的藥物製劑可以重複給藥方案來給藥，例如每天1次或多次，每周3次或1次。在某些實施方案中，本發明的藥物製劑每天2次，每天4次，或每天6次給藥。在相關的實施方案中，包括幹擾素β和一種或多種遞送增強劑的黏膜(例如鼻內)製劑，通過重複給藥方案在重複給藥後產生幹擾素β在血漿或CSF的濃度曲線下面積(AUC)，與相同或相似量的幹擾素β的一種或多種肌肉內注射後血漿或CSF中幹擾素β的濃度曲線下面積(AUC)相比，約大25％或更多。在另外的實施方案中，通過重複給藥方案給藥的本發明黏膜製劑，在重複給藥後產生血漿或CSF中幹擾素β的濃度曲線下面積(AUC)，與幹擾素β血漿中的AUC相比是約大40％、80％、100％、150％或更多，與相同或相似劑量的幹擾素β的一種或多種肌肉內注射後血漿或CSF中幹擾素β的濃度曲線下面積(AUC)相比大25％或更多。
在本發明某些詳細的方面，提供了穩定的藥物製劑，其包括幹擾素β和一種或多種遞送增強劑，其中通過鼻內給藥於哺乳動物受治療者的製劑在哺乳動物受治療者產生的幹擾素β最大血漿濃度時間(tmax)在大約0.4到2.0之間。經常製劑被施用至受治療者鼻黏膜表面。
在本發明的某些實施方案中，幹擾素β和一種或多種遞送增強劑的鼻內製劑在哺乳動物受治療者中產生幹擾素β最大血漿濃度的時間(tmax)在大約0.4到1.5之間。可選地，本發明鼻內製劑在哺乳動物受治療者中產生幹擾素β最大血漿濃度的時間(tmax)在大約0.7到1.5之間或在大約1.0到1.3之間。
在本發明某些詳細的方面，提供了穩定的藥物製劑，其包括幹擾素β和一種或多種遞送增強劑，其中對哺乳動物受治療者的鼻內給藥製劑通過本發明的方法和組合物鼻內給藥後產生的幹擾素β在血漿中的峰濃度(Cmax)，與對哺乳動物受治療者肌肉內注射後幹擾素β在血漿中的峰濃度相比約大25％或更多。在相關的方法中，製劑被施用至受治療者鼻黏膜表面。
在本發明其它詳細的實施方案中，幹擾素β和一種或多種遞送增強劑的鼻內製劑在對哺乳動物受治療者鼻內給藥後，產生幹擾素β在血漿中的峰濃度(Cmax)，與對受治療者用幹擾素β的相似劑量肌肉內注射後幹擾素β在血漿中的峰濃度相比，約大40％或更多。可選地，本發明的鼻內製劑可在血漿中產生的幹擾素β的峰濃度，與對哺乳動物受治療者肌肉內注射後幹擾素β在血漿中的峰濃度相比，約大80％、100％、150％或更多。
使用鼻內遞送增強劑，其增強幹擾素β進入或跨鼻黏膜表面的遞送。對於被動吸收藥物，藥物運輸的細胞旁和跨細胞路徑的相對作用依賴於pKa、分配係數、分子半徑和藥物的電荷、藥物遞送的腔環境的pH以及吸收表面面積。本發明的鼻內遞送增強劑可以是pH控制劑。本發明藥物製劑的pH是影響幹擾素β通過細胞旁和跨細胞路逕到藥物運輸的吸收的因素。在一個實施方案中，本發明的藥物製劑的pH被調至大約pH3.0到8.0之間。在進一步的實施方案中，本發明的藥物製劑的pH被調至大約pH3.5到7.5之間。在進一步的實施方案中，本發明的藥物製劑的pH被調至大約pH4.0到5.0之間。在進一步的實施方案中，本發明的藥物製劑的pH被調至大約pH4.0到4.5之間。
如上面提到的，本發明提供對哺乳動物受治療者黏膜遞送幹擾素β的改進的方法和組合物，用於治療和預防多種疾病和病症。依據本發明的方法，用於治療和預防的合適的哺乳動物受治療者例子包括，但不限於人類和非人類靈長類的動物，家畜類，例如馬、牛、綿羊，和山羊，以及研究與馴養的物種，包括狗、貓、小鼠、大鼠、豚鼠和家兔。
為了更好地理解本發明，提供以下定義幹擾素β如在此使用的，「幹擾素β」或「IFN-β」指天然序列或變異體形式的幹擾素β，並且來自或天然的、合成的或重組的任何來源。天然的IFN-β是20kDa糖蛋白(大約20％的糖部分)並且有166個胺基酸的長度。對體內生物活性不需要糖基化。蛋白質包括生物活性需要的雙硫鍵Cys31/141。編碼IFN-β的人類基因有777bp並且繪製在IFN-α基因簇附近的9q22號染色體。IFN-β基因不包含內含子。單個基因編碼人類IFN-β。已發現至少三種不同的基因編碼牛IFN-β。IFN-β也稱為纖維母細胞幹擾素、1型幹擾素、pH2穩定的幹擾素和R1-GI因子。
IFN-β包括例如人類幹擾素β(hIFN-β)，其是具有人類天然序列的天然的或重組的IFN-β。重組幹擾素β(rIFN-β)指藉助重組DNA技術生產的任何IFN-β或變異體。兩種亞型的人類IFN-β，幹擾素β-la(Avonex，Biogen，Inc.)和幹擾素β-lb(Betaseron，Chiron Corp.)已經被批准用於治療或預防多發性硬化症和其它疾病。
另外的內容教導了詳細的方法和工具，所述詳細的方法和工具針對限定幹擾素β的有效治療用途的特定結構和功能特定，並進一步公布在本發明中也有用的不同、其他系列的幹擾素β試劑和功能性變異體以及IFN-β類似物(包括但不限於IFN-β天然的或重組的突變形式，IFN-β化學或生物合成修飾的衍生物或變異體，以及IFN-β的多肽和小分子藥物模仿物)。
IFN-β主要由纖維母細胞和一些上皮細胞類型產生。IFN-β的合成能通過普通的IFN-β的誘導因子誘導，包括病毒、雙鏈RNA和微生物。它也被例如腫瘤壞死因子(TNF)和IL1的一些細胞因子誘導。與IFN-α相反，IFN-β具有嚴格物種特異性。來源於其它物種的IFN-β在人類細胞中是無活性的。
在本發明的黏膜遞送製劑和方法中，對多發性硬化症患者的幹擾素β連續給藥允許使用更低的劑量，並之後降低顯著的藥物相關副作用。因為在醫院環境之外的連續輸注是不現實的，本發明的幹擾素β遞送的黏膜製劑允許一種到大約連續的給藥，具有累積的利益，包括改進患者到患者的劑量差異性。
治療和預防B型肝炎如以上提到的，本發明提供用於幹擾素β黏膜遞送的改進和有用的方法和組合物，以預防和治療哺乳動物受治療者中B型肝炎的感染。IFN-β單獨或與IFN-α組合在慢性活性B型肝炎治療中是有用的。
治療和預防兒童病毒性腦炎如以上提到的，本發明提供用於幹擾素β黏膜遞送的改進和有用的方法和組合物，以預防和治療哺乳動物受治療者中重症兒童病毒性腦炎。幹擾素β和阿昔洛維的聯合治療比阿昔洛維的單獨治療更有效。
治療和預防尖銳溼疣如以上提到的，本發明提供用於幹擾素β黏膜遞送的改進和有用的方法和組合物，以預防和治療哺乳動物受治療者中乳頭狀瘤病毒的感染。IFN-β用於治療尖銳溼疣(由乳頭狀瘤病毒感染造成的生殖器或性病疣)，喉頭和皮膚的乳頭瘤病毒疣(普通疣)。也適合用於手術去除大型溼疣後的預防使用。
治療和預防惡性腫瘤在本發明的黏膜遞送製劑和方法中，IFN-β是親脂分子，由於其特有的藥物代謝動力學對局部腫瘤治療特別有用。頭部和頸部鱗癌、乳房和宮頸癌，以及惡性黑色素瘤對用IFN-β的治療反應良好。IFN-β可用於有高轉移潛能的惡性黑色素瘤的輔助治療。反應率通過IFN-β與抗腫瘤劑或其它細胞因子聯合而改進。
治療和預防惡性神經膠質瘤在本發明的黏膜遞送製劑和方法中，IFN-β、MCNU(雷莫司汀)和放療的聯合對未治療的惡性神經膠質瘤有顯著的作用，有溫和副作用並且對患者的一般情況基本沒有影響(Wakabayashi等人，J.Neurooncol，4957-62，2000)。
遞送的方法和組合物對哺乳動物受治療者的幹擾素β黏膜給藥的改進方法和組合物優化了幹擾素β的給藥方案。本發明提供與一種或多種黏膜遞送增強劑一起配製的幹擾素β的黏膜遞送，其中幹擾素β的劑量釋放被基本標準化和/或持續，導致幹擾素β釋放的有效遞送周期範圍為從黏膜給藥後大約0.1到2.0小時；0.4到1.5小時；0.7到1.5小時；或1.0到1.3小時。持續的幹擾素β釋放的獲得可通過使用本發明的方法和組合物重複給予外源幹擾素β而促進。
持續釋放的組合物和方法對哺乳動物受治療者的幹擾素β黏膜給藥的改進方法和組合物優化了幹擾素β的給藥方案。本發明提供一種製劑改進的黏膜(例如鼻內的)遞送，所述製劑包括幹擾素β並組合一種或多種黏膜遞送增強劑以及一種或多種任選的持續釋放增強劑。本發明的黏膜遞送增強劑產生遞送的有效增強，例如最大血漿濃度(Cmax)的增加，以增強黏膜給藥的幹擾素β的治療活性。影響幹擾素β在血漿和CNS中治療活性的另一個因素是停留時間(RT)。持續釋放增強劑與鼻內遞送增強劑組合增加幹擾素β的Cmax和停留時間(RT)。在此公布本發明的聚合物遞送運輸體和其它試劑和方法，其產生持續釋放增強制劑例如聚乙二醇(PEG)。本發明提供改進的幹擾素β的遞送方法和劑量形式，以治療哺乳動物受治療者中與幹擾素β缺陷有關的症狀。
幹擾素β基礎水平的維持對哺乳動物受治療者幹擾素β黏膜給藥的改進方法和組合物優化了幹擾素β的給藥方案。本發明提供一種製劑改進的鼻黏膜遞送，所述製劑包括幹擾素β和鼻黏膜遞送增強劑並聯合幹擾素β的皮下和肌肉內給藥。本發明的製劑和方法在單劑量給藥或2-6個相繼給藥的多重給藥方案後的例如2到24小時，4-16小時，或8-12小時中，維持幹擾素β的相對一致的基礎水平，經常使得包括新蝶呤和β-2小球蛋白或2，5-寡聚腺嘌呤核苷酸合成酶的生物標記物在所有時間被維持在治療水平。幹擾素β基礎水平的維持對於治療和預防例如多發性硬化症的疾病特別有用，沒有不可接受的不良副作用。
幹擾素β由多種細胞類型產生，包括纖維母細胞和巨噬細胞。幹擾素β通過與人類細胞表面上的特異受體結合而發揮它的生物作用。這種結合起始細胞內事件的一種複雜級聯，其引起基因產物和標記物例如2′，5′寡聚腺嘌呤核苷酸合成酶(2′，5′-OAS)、新蝶呤和β-2小球蛋白的表達。這些標記物已用於監測人類中幹擾素β的生物活性。生物反應標記物的誘導大致與幹擾素β的血清活性水平有關聯。這些生物標記物大致在幹擾素β肌肉內或皮下給藥後48小時達到峰值並且維持提高的水平4天。在肌肉內給藥後，幹擾素β的血清水平在給藥後大約3到15小時達到峰值。清除半衰期大約為10小時。
幹擾素β的功效與這些生物標記物的增加相關。選擇的用於Avonex臨床試驗的劑量是基於β2-小球蛋白水平的增加(6MIU，30μg)。Avonex的推薦劑量是30μg，每周肌肉內注射一次。
例如，幹擾素β以30μg的劑量每周肌肉內給予一次典型地是有效的起始劑量。包括本發明幹擾素β和鼻內遞送增強劑的改進鼻黏膜遞送的製劑，典型地以每天60到120的劑量給予以維持生物標記物超過4天。
在本發明的黏膜遞送製劑和方法中，幹擾素β經常與用於黏膜遞送的合適載體或運輸體聯合或協同給藥。如在此所用，術語「載體」指藥學上可接受的固體或液體填充物、稀釋劑或囊化物質。一種含水液體載體可以包括藥學上可接受的添加劑，例如酸化劑、鹼化劑、抗微生物防腐劑、抗氧化劑、緩衝劑、螯合劑、絡合劑、增溶劑、保溼劑、溶劑、懸浮劑和/或粘度增加劑、張度劑、溼潤劑，或其它生物相容物質。以上種類成分的列表可見於U.S.Pharmacopeia National Formulary，pp1857-1859，(1990)。一些能作為藥學上可接受載體材料的例子為糖，如乳糖、葡萄糖和蔗糖；澱粉如玉米澱粉和馬鈴薯澱粉；纖維素及其衍生物如羧甲基纖維素鈉、乙基纖維素和醋酸纖維素；西黃蓍膠粉；麥芽；滑石粉；賦形劑如可可脂和栓劑蠟；油如花生油、棉子油、紅花油、芝麻油、橄欖油、玉米油和大豆油；二醇類如丙二醇；多元醇如丙三醇、山梨糖醇、甘露醇和聚乙二醇；酯如油酸乙酯和月桂酸乙酯；瓊脂；緩衝劑如氫氧化鎂和氫氧化鋁；海藻酸；無熱原的水；等滲鹽；Ringer′s溶液，乙醇和磷酸鹽緩衝液，以及其它用於藥物製劑的無毒可相容的物質。溼潤劑、乳化劑和潤滑劑如月桂基硫酸鈉和硬脂酸鎂，以及染料、脫模劑、塗層劑、甜味劑、調味劑和芳香劑、防腐劑和抗氧化劑也能依據製劑者所需加入所述組合物。藥學上可接受的抗氧化劑的例子包括水溶性抗氧化劑例如抗壞血酸、半胱氨酸鹽酸鹽、亞硫酸氫鈉、偏亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉等；脂溶性抗氧化劑例如抗壞血酸棕櫚酸酯、丁羥基茴香醚(BHA)、二叔丁基對甲酚(BHT)、卵磷脂、沒食子酸丙酯、α-生育酚等；及金屬螯合劑例如檸檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、山梨糖醇、酒石酸、磷酸等。能結合載體物質產生單個劑型的活性組分的量將依據特定給藥模式而不同。
本發明的黏膜製劑一般是無菌的、無顆粒的並且藥學上使用是穩定的。如在此所有，術語「無顆粒」意思是符合USP規範需要的用於小體積胃腸外的溶液的製劑。術語「穩定」意思是所述製劑達到根據由適當的政府管理機構提出的藥品生產質量管理規範(Good Manufacturing Practice)原則建立的關於鑑定、強度、質量和純度的所有化學和物理規範。
本發明黏膜遞送組合物和方法中，使用了增強幹擾素β進入或跨黏膜表面遞送的多種遞送增強劑。在這點上，幹擾素β跨黏膜上皮的遞送可「跨細胞地」或「細胞旁地」發生。這些路徑對幹擾素β的整個流量和生物利用度的貢獻程度依賴於黏膜的環境、活性劑的物理化學性能，以及黏膜上皮的性能。細胞旁運輸只包括被動擴散，而跨細胞運輸可通過被動、被協助或主動過程發生。一般地，親水的、被動運輸的極性溶質通過細胞旁路徑擴散，而更多親脂溶質利用跨細胞路徑。對被動和主動吸收的不同溶質的吸收和生物利用度(例如，如滲透係數或生理學的分析反映的)，可容易地根據用於本發明中任何所選幹擾素β的細胞旁和跨細胞遞送組分估計。這些值能根據已熟知的方法來確定和區分，例如體外上皮細胞培養滲透性分析(參見例如Hilgers等，Pharm.Res.7902-910，1990；Wilson等，J.Controlled Release1125-40，1990；Artursson.I.，Pharm.Sci.79476-482，1990；Cogburn等，Pharm.Res.8210-216，1991；Pade等，PharmaceuticalResearch141210-1215，1997)。
對被動吸收的藥物，細胞旁和跨細胞路徑對藥物運輸的相對貢獻依賴於pKa、分配係數、分子半徑和藥物的電荷、藥物所遞送的腔環境的pH，及吸收表面的面積。細胞旁路徑佔鼻黏膜上皮可及表面積相對小的部分。一般而言，有報導細胞膜佔據的黏膜表面面積比細胞旁的空間所佔據的面積大幾千倍。因此，較小的可及表面積、基於尺寸上和電荷上不利於大分子滲透提示，與藥物運輸的跨細胞遞送相比，細胞旁路徑會是一般較少有利的路徑。令人驚訝的是，本發明的方法和組合物提供了生物治療物通過細胞旁路徑進入和跨黏膜上皮的顯著增加的運輸。因此，可選地或在單一方法或組合物中，本發明的方法和組合物成功靶向細胞旁和跨細胞路徑兩種路徑。
如在此所用，「黏膜遞送增強劑」包括下述試劑，其提高干擾素β或其它生物活性化合物的釋放或可溶性(例如，從一種製劑遞送運輸體)、擴散速率、滲透能力和時間、攝取、滯留時間、穩定性、有效半衰期、峰值或持續的濃度水平、清除率及其它期望的黏膜遞送特徵(例如，在遞送點或在活性的選擇性靶向點如血流或中樞神經系統測量的)。黏膜遞送的增加因此可通過多種機制發生，例如通過增加幹擾素β的擴散、運輸、持續性或穩定性，增加膜流動性，調整那些調節細胞內或細胞旁滲透的鈣和其它離子的利用度或作用，增溶黏膜組分(例如，脂質)，改變黏膜組織中非蛋白和蛋白巰基水平，增加跨黏膜表面的水流量，調整上皮的連接生理學，降低覆蓋黏膜上皮的粘液的粘度，降低黏膜纖毛清除率，及其它機制。
如在此所用，「幹擾素β的黏膜有效量」預期在受治療者中幹擾素β到藥物活性靶向點的有效黏膜遞送，可包括多種遞送或傳輸路徑。例如，給定的活性劑可通過黏膜細胞間的清除而到達臨近的血管壁，而通過其它路徑所述試劑可被動或主動吸收進黏膜細胞以在細胞內起作用，或被釋放出或運輸出細胞而到達二級靶點，例如全身循環。本發明的方法和組合物可促進活性劑沿一種或多種如此可選路徑易位，或可直接作用於黏膜組織或臨近的血管組織以促進活性劑的吸收或滲透。本文中所述吸收或滲透的促進不限於這些機制。
如在此所用，「血漿中幹擾素β的峰濃度(Cmax)」、「血漿中幹擾素β的濃度對時間曲線下面積(AUC)」、「幹擾素β在血漿中到達最大血漿濃度的時間(tmax)」是本領域技術人員已知的藥物代謝動力學參數。(Laursen等人，Eur.J.Endocrinology，135309-315，1996)。「濃度對時間曲線」測量在對受治療者通過鼻內、皮下或其它腸胃外路徑給予一個劑量的幹擾素β之後，受治療者血清中幹擾素β對時間的濃度。「Cmax」是在對受治療者給予單個劑量的幹擾素β後，受治療者血清中幹擾素β的最大濃度。「tmax」是在對受治療者給予單個劑量的幹擾素β後，受治療者血清中幹擾素β到達最大濃度的時間。
如在此所用，「血漿中幹擾素β的濃度對時間曲線下面積(AUC)」是根據線性梯形法則和添加保留面積計算的。兩個劑量間23％的降低或30％的提高將以90％的概率(II型誤差β＝10％)被檢測。「遞送速率」或「吸收速率」是通過比較達到最大濃度(Cmax)的時間(tmax)估計的。Cmax和tmax均用非參數方法分析。幹擾素β的皮下、靜脈和鼻內給藥的藥物代謝動力學通過方差分析(ANOVA)進行。對於配對比較，使用Bonferroni-Holmes序貫評估顯著性。通過回歸分析估計3種鼻劑量的劑量依賴的關係。認為P＜0.05是顯著性的。結果表示為平均值+/-SEM(Laursen等，1996)。
如在此所用，″藥物代謝動力學的標記物″包括任何可接受的生物標記物，其在體外和體內系統中可探測，用於模擬此處公布的一種或多種幹擾素β化合物或其它幹擾素β黏膜遞送的藥物代謝動力學，其中根據此處的方法和製劑的幹擾素β化合物給藥後在期望的位點所探測到的標記物水平，提供被遞送至靶點的幹擾素β化合物水平的合理相關估計。本文中的許多技術上可接受的標記物，是在靶點通過幹擾素β化合物或其它幹擾素β的給藥誘導的。例如，根據本發明有效量的一種或多種幹擾素β化合物的鼻黏膜遞送在受治療者中引起免疫應答，其通過包括但不限於新蝶呤和β2-小球蛋白的藥物代謝動力學標記物的產生而測量。
儘管吸收促進機制可隨本發明不同的黏膜遞送增強劑而不同，在本文中有用的試劑基本不會不利於黏膜組織，而且根據特定的幹擾素β或其它活性或遞送增強劑生物化學特徵而被選擇。在本文，增加黏膜組織的滲透性或通透性的遞送增強劑會經常引起黏膜保護通透性屏障的一些改變。對於在本發明中有價值的這樣的遞送增強劑，一般期望黏膜通透性的任何顯著變化，在適合藥物遞送理想持續時間的一個時間段中是可逆的。而且，應該在長期使用中，無在黏膜屏障性能中引起的顯著的、蓄積的毒性，及任何永久的有害的變化。
本發明的某些方面，與本發明的幹擾素β一起協同給藥或組合製劑的吸收促進劑選自小的疏水分子，其包括但不限於二甲基亞碸(DMSO)、二甲基醯胺、乙醇、丙二醇和2-吡咯烷酮。可選地，長鏈兩性分子可用於增加幹擾素β的黏膜滲透，例如去甲醯基亞碸、月桂氮卓酮、月桂硫酸鈉、油酸和膽鹽。在另外的方面，表面活性劑(例如，聚山梨酯)被用作增強幹擾素β鼻內遞送的輔助化合物、加工處理劑，或製劑添加劑。這些滲透增強劑典型地與包括襯於鼻黏膜上皮細胞的脂雙層分子的極性頭部基團或親水尾部區域相互作用(Barry，Pharmacology of the Skin，Vol.1，pp.121-137，Shroot等，Eds.，Karger，Basel，1987；和Barry，J.controlledRelease685-97，1987)。在這些位點的相互作用可有破壞脂分子層的包裹、增加雙層的流動性和促進幹擾素β跨黏膜屏障的運輸的作用。這些滲透增強劑與極性頭部基團的相互作用可引起或允許相鄰雙層的親水區域攝取更多的水並分離開，因此打開用於運輸幹擾素β的細胞旁路徑。除了這些作用外，某些增強劑可對鼻黏膜的水性區域有堆積性能。例如DMSO、聚乙二醇和乙醇的試劑，如果以足夠高濃度存在於遞送環境(例如，通過預給藥或合併到治療製劑中)，能進入黏膜的水相併改變其增溶性能，從而增加幹擾素β從運輸體進入黏膜的分配。
在本發明協同給藥和加工處理方法和組合製劑中有用的其他黏膜遞送增強劑，包括但不限於，混合膠束；烯胺；氧化亞氮的供體(例如，S-亞硝基-N-乙醯基-DL-青黴胺、NOR1、NOR4-最好與NO清除劑例如羧基-PITO或雙氯芬鈉(doclofenac sodium)共同給藥)；水楊酸鈉；乙醯乙酸的甘油酯(例如，甘油-1，3-二乙醯乙酸酯或1，2-異亞丙基甘油-3-乙醯乙酸酯)；及其它釋放擴散劑或上皮內或穿過上皮的滲透促進劑，其與黏膜遞送生理相容。其它吸收促進劑選自多種增強幹擾素β黏膜遞送、穩定性、活性或穿過上皮滲透的載體、基質和賦形劑。這些包括，尤其是，環糊精和β-環糊精衍生物(例如，2-羥丙基-β-環糊精)和七(2，6-二-O-甲基-β-環糊精)。這些化合物，任選地連接於一種或多種活性成份和進一步任選地製備於油性基質之中，在本發明的黏膜製劑中增加生物利用度。另外適合黏膜遞送的吸收增強劑包括中鏈脂肪酸，其包括單-和雙甘油酯(例如椰子油提取物癸酸鈉、Capmul)和甘油三酯(例如澱粉糊精、Estaram299、Miglyol810)。
本發明黏膜治療和預防組合物可以添加任何合適的滲透促進劑以促進幹擾素β跨黏膜屏障的吸收、擴散或滲透。滲透促進劑可以是任何藥學上可接受的促進劑。因此，在本發明更詳細的方面，提供了摻入一種或多種滲透促進劑的組合物，所述滲透促進劑選自水楊酸鈉和水楊酸衍生物(乙醯水楊酸、膽鹼水楊酸、水楊醯胺等)；胺基酸及其鹽(例如單胺羧酸如甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸等；羥基胺基酸如絲氨酸；酸性胺基酸如天冬氨酸、穀氨酸等；和鹼性胺基酸如賴氨酸等-包括它們的鹼金屬鹽或鹼土金屬鹽)；和N-乙醯胺基酸(N-乙醯丙氨酸、N-乙醯苯丙氨酸、N-乙醯絲氨酸、N-乙醯甘氨酸、N-乙醯賴氨酸、N-乙醯穀氨酸、N-乙醯脯氨酸、N-乙醯羥脯氨酸等)及它們的鹽(鹼金屬鹽和鹼土金屬鹽)。還提供作為本發明的方法和組合物中滲透促進劑的是通常用作乳化劑的物質(如油基磷酸鈉、月桂磷酸鈉、月桂硫酸鈉、肉豆蔻硫酸鈉、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯等)、己酸、乳酸、蘋果酸和檸檬酸和它們的鹼金屬鹽、吡咯烷酮羧酸、烷基吡咯烷酮羧酸酯、N-烷基吡咯烷酮、脯氨酸醯基酯，等等。
本發明的多種方面中，提供了改進的鼻黏膜遞送的製劑和方法，其允許本發明中幹擾素β和其它治療劑穿越給藥位點和所選靶向點之間的黏膜屏障而遞送。某些製劑特別適合所選靶向細胞、組織，或器官，或甚至特定的疾病狀態。在其它方面，製劑和方法提供幹擾素β有效的、選擇性的細胞內攝或跨細胞作用，其特別是沿指定的細胞間或細胞內路徑。典型地，幹擾素β被有效地在載體或其它遞送運輸體中以有效濃度水平裝載，並且被以一種穩定的形式遞送和維持，例如，在鼻黏膜和/或在穿越細胞內隔室和膜到達遠距離的藥物活性的靶向點的過程中(例如，血流或指定的組織、器官，或細胞外隔室)。幹擾素β可以在遞送運輸體中或另外被修飾的形式(例如，以藥物前體的形式)被提供，其中幹擾素β的釋放或活化由生理上的刺激啟動(例如，pH的改變、溶酶體的酶等)。經常，幹擾素β在到達其活性靶向點之前是藥理學無活性。多數情況，幹擾素β和其它製劑成分是無毒的和無免疫原性的。在本文，載體和其它製劑成分是一般依據它們在生理條件下能被快速降解和分泌的能力而選擇的。同時，製劑在用於有效儲存的劑型下是化學和物理穩定的。
多種添加劑、稀釋劑、基質和遞送運輸體提供於本發明內，其可有效控制含水量來增加蛋白質穩定性。這些有效作為抗聚集劑的試劑和載體物質從這個意思上包括，例如，各種官能性的聚合物如聚乙二醇、葡聚糖、二乙基氨乙基葡聚糖和羧甲基纖維素，它們顯著提高與它們混合或與它們連接的肽和蛋白質的穩定性和降低與它們混合或與它們連接的肽和蛋白質的固相聚集性。在一些情況，蛋白質的活性或物理穩定性也可以通過在肽或蛋白質藥物的水溶液中加入多種添加劑提高。例如，可以使用添加劑如多元醇(包括糖)、胺基酸、蛋白質如膠原和明膠及各種鹽。
某些添加劑，特別是糖和其它多元醇，也賦予乾燥蛋白質如低壓凍幹蛋白質顯著的物理穩定性。這些添加劑也能用於本發明以保護蛋白質防止在凍幹法中而且在幹態儲存中的聚集。例如蔗糖和聚蔗糖70(一種以蔗糖為單元的聚合體)顯示顯著的保護作用，防止肽或蛋白質在多種條件的固相孵育過程中的聚集。這些添加劑也可以提高包埋於聚合物基質的固體蛋白質的穩定性。
其它的添加劑，例如蔗糖，穩定蛋白質防止在高溫的潮溼的環境中固態聚集，其可發生在本發明的某些持續釋放製劑中。這些添加劑可摻入進本發明中多聚融化過程和組合物。例如，多肽微粒能通過簡單地低壓凍幹或噴霧乾燥包含多種上述穩定添加劑的溶液而製備。非聚集肽和蛋白質的持續釋放能因此在長期的時間獲得。
各種其他製備組合物和方法以及特定的製劑添加劑提供在此，其產生傾向聚集的肽和蛋白質的黏膜遞送的製劑，其中肽或蛋白質用增溶劑穩定於基本純的、非聚集的形式。一個範圍的組分和添加劑預期用於這些方法和製劑。這些抗聚集劑的典範是環糊精(CD)的連接二聚體，其選擇性地結合多肽的疏水支鏈。(參見例如Breslow等，J.Am.Chem.Soc.1203536-3537；Maletic等，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.351490-1492.)。這些CD已被發現以顯著地抑制聚集的形式結合蛋白的疏水片段(Leung等Proc.Nat.l Acad.Sci.USA 975050-5053，2000)。這種抑制對CD二聚體和有關的蛋白質都是選擇性的。蛋白質聚集的此選擇性抑制，提供本發明鼻內遞送方法和組合物更多的優點。在本文所用添加劑包括有不同的幾何形狀的CD三聚體和四聚體，其通過特異性阻斷肽和蛋白質聚集的連接子控制(Breslow等，J.Am.Chem.Soc.11811678-11681，1996；Breslow等，PNASUSA9411156-11158，1997；Breslow等，Tetrahedron Lett.2887-2890，1998)。
另外併入本發明的增溶劑和方法包括肽和肽模仿物的使用，以選擇性地阻斷蛋白質-蛋白質相互作用。在一個方面，通過使用類似地阻斷蛋白質聚集的肽和肽模仿物，報導的CD多聚體對疏水支鏈的特異性結合被擴展到蛋白質。寬範圍的合適方法和抗聚集劑可用於併入本發明的組合物和操作中(Zutshi等，Curr.Opin.Chem.Biol.262-66，1998；Daugherty等，J.Am.Chem.Soc.1214325-4333，1999Zutshi等，J.Am.Chem.Soc.1194841-4845，1997；Ghosh等，Chem.Biol.5439-445，1997；Hamuro等，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.362680-2683，1997；Alberg等，Science262248-250，1993；Tauton等，J.Am.Chem.Soc.11810412-10422，1996；Park等，J.Am.Chem.Soc.1218-13，1999；Prasanna等，Biochemistry376883-6893，1998；Tiley等，J.Am.Chem.Soc.1197589-7590，1997；Judice等，PNAS，USA9413426-13430，1997；Fan等，J.Am.Chem.Soc.1208893-8894，1998；Gamboni等，Biochemistry3712189-12194，1998)。其它公布於此的肽和蛋白質工程的技術會進一步減少本發明蛋白質的聚集程度和在遞送中的不穩定性。在本文對肽或蛋白質修飾的有用方法的一個例子是PEG化。多肽藥物的穩定性和聚集問題可通過例如PEG的水溶性聚合物和多肽的共價軛合而顯著改進。
用於本發明中的酶抑制劑選自一大範圍的非蛋白質抑制劑，它們有不同程度的效能和毒性(見如L.Stryer，Biochemistry)。如以下進一步所述，這些添加劑在基質或其它遞送運輸體上的固定，或化學修飾類似物的開發，可易於應用以減輕或消除其被接觸時的毒性效應。在用於本發明的這大組酶抑制劑候選物中有有機磷酸抑制劑，例如異氟磷(DFP)和苯甲基磺醯氟化物(PMSF)，它們是潛在的、不可逆的絲氨酸蛋白酶抑制劑(例如，胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶)。這些化合物對乙醯膽鹼酯酶的其他抑制使它們在非控制的遞送設置中是高毒性(L.Stryer，Biochemistry，WH Freemanand Company，NY，NY，1988)。另一種候選抑制劑，4-(2-氨乙基)-氟化苯磺醯(AEBSF)，具有與DFP和PMSF相似的抑制活性，但它具有明顯的低毒性。(4-胺苯)-氫氯氟化甲磺醯(APMSF)是另一種潛在的胰蛋白酶抑制劑，但其在非控制設置中有毒性。與這些抑制劑大不相同，4-(4-異丙哌啶羰基)苯基1，2，3，4-四氫-1-甲磺酸萘酯(FK-448)是低毒物質，為一種有效的和特異的胰凝乳蛋白酶抑制劑。這類非蛋白質抑制劑候選物也表現低毒危險性的其他代表物，是甲磺酸卡莫司他(N，N』-二甲基氨甲醯甲基-對(p『-胍基-苯醯氧基)乙酸苯酯甲烷-磺酸酯)。
用於本發明方法和組合物中的另一種酶抑制劑是胺基酸和修飾的胺基酸，它們幹擾特定治療化合物的酶降解。對於其在本文使用，氨基和修飾的胺基酸基本無毒性和可低成本生產。但是，由於其低分子大小和良好的可溶性，在黏膜環境易於稀釋和吸收。儘管如此，在合適的條件下，胺基酸能作為可逆的、競爭的蛋白酶抑制劑。某些修飾的胺基酸能表現十分強的抑制活性。本文中一種期望的修飾的胺基酸作為一種「過渡態」抑制劑而為人所知。這些化合物的強抑制活性是基於它們的結構和過渡態幾何形狀基質的相似性，因它們對酶活性位點有比與基質本身更高的親和作用而通常被選擇。過渡態抑制劑是可逆的、競爭的抑制劑。這種抑制劑的實例是α-氨基硼酸衍生物，例如硼亮氨酸、硼纈氨酸和硼丙氨酸。這些衍生物的硼原子可以形成一個四面體的硼酸鹽離子，它被認為在肽的氨基肽酶水解中類似過渡態的肽。這些胺基酸衍生物是氨基肽酶有效的和可逆的抑制劑，而且有報導硼亮氨酸比苯丁抑制素的酶抑制性有效100多倍，比嘌呤黴素有效1000多倍。另一種被報導的強蛋白酶抑制活性修飾的胺基酸是N-乙醯半胱氨酸，它抑制氨基肽酶N的酶活性。這些添加劑也表現粘液溶解的性能，此性能可用於本發明方法和組合物以減少粘液擴散屏障的影響。
適合蛋白酶抑制的反應物是絡合劑EDTA和DTPA，以合適的濃度作為協同給藥和聯合配製的添加劑，根據本發明會足以抑制所選蛋白酶而由此增強幹擾素β的鼻內遞送。這種抑制劑的其他代表物是EGTA、1，10-二氮菲和羥基喹啉。另外，由於它們螯合二價陽離子的傾向性，這些和其它絡合劑可作為直接的、吸收促進劑用於本發明。如在本文其它地方詳述的，還預期用多種聚合物，特別是黏膜粘附聚合物，作為本發明協同給藥、多過程和/或聯合製劑的方法和組合物的酶抑制劑。例如，聚丙烯酸酯衍生物，如聚丙烯酸和聚卡波非，能影響多種蛋白酶，包括胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶的活性。這些聚合物的抑制效應也可基於二價陽離子例如Ca2+和Zn2+的絡合作用。進一步預期這些聚合物可作為用於如上所述其他酶抑制劑的共軛物配體或載體。例如，一種殼聚糖-EDTA共軛物已被開發並可用於本發明，它對鋅依賴的蛋白酶酶活性展示一種強抑制劑效應。預期在共價結合本文其它酶抑制劑後，聚合物的黏膜粘附性不被顯著危及，並且預期這種聚合物作為在本發明中幹擾素β遞送運輸體的一般應用被減少。相反，黏膜粘附機制提供的遞送運輸體和黏膜表面間距離的減少會最小化活性劑的系統前代謝，而共價結合的酶抑制劑在藥物遞送點保持濃縮，以最小化抑制劑不希望的稀釋影響和毒性以及從而引起的其它副作用。這樣，協同給藥的酶抑制劑的有效量能由於排除稀釋效應而減少。
纖毛抑制劑和方法由於某些黏膜組織(例如，鼻黏膜組織)通過黏膜纖毛清除的自潔能力作為保護性功能(例如，去灰塵、變態反應原和細菌)是必需的，通常認為這種功能基本不應被黏膜藥療損害。呼吸通道的黏膜纖毛運輸是一個特別重要的防衛感染的機制。為實現這項功能，鼻內和呼吸通路的纖毛搏動沿黏膜移動一層粘液以清除吸入的顆粒和微生物。
多個報導顯示黏膜纖毛清除能被黏膜途徑給予的藥物以及大範圍的包括滲透增強劑和防腐劑的製劑添加劑損壞。例如乙醇在濃度高於2％時顯示降低體外纖毛擺動頻率。這可部分由直接增加鈣離子流動的膜滲透性增加介導(鈣離子在高濃度具有纖毛抑制性)，或通過直接影響纖毛軸絲或包含在纖毛捕捉反應中的調節蛋白質的激動而介導。範例的防腐劑(甲基-p-羥苯酸酯(0.02％和0.15％)、丙基-p-羥苯酸酯(0.02％)和三氯叔丁醇(0.5％))在青蛙上顎模型中可逆抑制纖毛活性。其它普通的添加劑(EDTA(0.1％)、氯化苯甲烴銨(0.01％)、氯己定(0.01％)、硝酸苯汞(0.002％)和硼酸苯汞(0.002％)，已經被報導不可逆地抑制纖毛運輸。另外，包括STDHF、聚乙二醇單十二醚(laureth-9)、脫氧膽酸、去氧膽酸、牛磺膽酸和甘氨膽酸的多種滲透增強劑被報導在模型系統中抑制纖毛活性。
儘管由於纖毛抑制劑對黏膜纖毛清除具有潛在的副作用，但是發現纖毛抑制劑可用於本發明的方法和組合物，以增加黏膜(例如鼻內)給藥的幹擾素β肽、蛋白質、類似物和模仿物以及其它公布於此的幹擾素β的停留時間。具體地，本發明的方法和組合物中這些製劑的遞送，在某些方面通過一種或多種纖毛抑制劑的協同給藥或聯合製劑被顯著增強，所述纖毛抑制劑可逆地抑制黏膜細胞的纖毛活性，以提供黏膜給藥的活性劑停留時間臨時、可逆的增加。為應用於本發明的這些方面，活性為或特異性或間接的上述纖毛抑制劑，都是在合適量(依賴遞送的濃度、持續時間和模式)中作為纖毛抑制劑成功應用的候選物，以致在給藥的黏膜位點產生黏膜纖毛清除暫時(即可逆的)減少或停止，以增強幹擾素β肽、蛋白質、類似物和模仿物以及其它公布於此的幹擾素β的遞送，並且沒有不可接受的不良副作用。
表面活性劑和方法本發明更詳細的方面，一種或多種膜滲透增強劑可用於本發明的黏膜遞送方法或製劑中，以增加幹擾素β肽、蛋白質、類似物和模仿物和其它公布於此的幹擾素β的黏膜遞送。本文中的膜滲透增強劑能選自(i)表面活性劑，(ii)膽鹽，(ii)磷脂添加劑、混合微膠粒、脂質體、或載體，(iii)醇，(iv)烯胺，(v)NO供體化合物，(vi)長鏈兩性分子，(vii)小的疏水滲透增強劑；(viii)水楊酸鈉或水楊酸衍生物；(ix)乙醯乙酸的甘油酯，(x)環糊精或β-環糊精衍生物，(xi)中鏈脂肪酸，(xii)螯合劑，(xiii)胺基酸或其鹽，(xiv)N-乙醯胺基酸或其鹽，(xv)脂肪酸合成的抑制劑，或(xvi)膽固醇合成的抑制劑；或(xi)(i)-(xvi)所述膜滲透增強劑的任何組合。
某些表面活性劑易於摻入本發明的黏膜遞送製劑和方法，作為黏膜吸收增強劑。這些試劑，它們可與幹擾素β肽、蛋白質、類似物和模仿物以及其它公布於此的幹擾素β協同給藥或聯合製劑，可選自一大範圍的已知表面活性劑組合。表面活性劑，一般分為三類(1)非離子的聚氧乙烯醚；(2)膽鹽例如甘氨膽酸鈉(SGC)和脫氧膽酸鹽(DOC)；和(3)夫西地酸的衍生物例如牛磺二氫夫西地酸鈉(STDHF)。
在本發明的某些實施方案中，以上描述的幹擾素β和滲透劑與一種或多種黏膜遞送增強劑聯合給藥。在本發明更詳細的實施方案中，以上提到的藥學組合物被配製用於鼻內給藥。在範例的實施方案中，所述製劑是以鼻內噴霧或粉末的形式提供的。為增強鼻內給藥，這些製劑可組合幹擾素β和滲透劑以及選自以下的一種或多種黏膜遞送增強劑(a)聚集抑制劑；(b)電荷修飾劑；(c)pH控制劑；(d)降解酶抑制劑；(e)粘液溶解劑或粘液清除劑；(f)纖毛抑制劑；(g)膜滲透增強劑，其選自(i)表面活性劑，(ii)膽鹽，(ii)磷脂添加劑、混合膠束、脂質體或載體，(iii)醇，(iv)烯胺，(v)NO供體化合物，(vi)長鏈兩性分子，(vii)小的疏水滲透增強劑；(viii)水楊酸鈉或水楊酸衍生物；(ix)乙醯乙酸的甘油酯，(x)環糊精或β-環糊精衍生物，(xi)中鏈脂肪酸，(xii)螯合劑，(xiii)胺基酸或其鹽，(xiv)N-乙醯胺基酸或其鹽，(xv)脂肪酸合成的抑制劑，或(xvi)膽固醇合成的抑制劑；或(xvii)(i)-(xvii)所述膜滲透增強劑的任何組合；(h)上皮連接生理學的其它調節劑；(i)血管擴張劑；(j)選擇性的運輸增強劑；和(k)穩定遞送運輸體、載體、支持物或形成複合物的物質，其能有效地組合、聯合、包含、囊化或結合幹擾素β，導致穩定鼻內遞送增強的活性劑，其中所述一種或多種鼻內遞送增強劑包括(a)-(k)中提到的一種或兩種或更多所述鼻內遞送增強劑的任何組合，並且其中所述幹擾素β和所述一種或多種鼻內遞送增強劑的製劑，提供遞送到哺乳動物受治療者鼻黏膜表面所述幹擾素β增加的生物利用度。
在本發明可選的實施方案中，藥學組合物包括滲透劑和幹擾素β，其中所述組合物不含蛋白質或多肽類穩定劑，在黏膜給藥後有效產生增加的生物利用度，其在受治療者血漿和腦脊髓液(CNS)中產生的幹擾素β的濃度曲線下面積(AUC)，與對受治療者肌肉內注射相同濃度或劑量的活性劑後血漿或CNS中幹擾素β的AUC相比，約大25％或更多。在某些實施方案中，藥物組合物在受治療者血漿和腦脊髓液(CNS)中產生幹擾素β的濃度曲線下面積(AUC)，與對受治療者肌肉內注射相同濃度或劑量的活性劑後血漿或CNS中幹擾素β的AUC相比，約大50％或更多。
在本發明其他實施方案中，包括滲透劑和幹擾素β的藥物組合物，在黏膜給藥後有效產生增加的生物利用度，產生的受治療者血漿或腦脊髓液(CNS)中所述幹擾素β到達最大血漿濃度的時間(tmax)為大約0.1到1.0小時之間。在某些實施方案中，藥物組合物產生的受治療者血漿或腦脊髓液(CNS)中幹擾素β到達最大血漿濃度的時間(tmax)為大約0.2到0.5小時之間。
在本發明的其它實施方案中，包括滲透劑和幹擾素β的藥物組合物，在黏膜給藥後有效產生CNS中活性劑增加的生物利用度，例如在受治療者的CNS組織或流體中產生的幹擾素β的峰濃度，其與受治療者血漿中幹擾素β的峰濃度相比，大10％或更多(例如其中CNS和血漿濃度在黏膜給藥後的相同受治療者中同時測量)。在某些實施方案中，本發明組合物在受治療者CNS組織或流體中產生的幹擾素β的峰濃度，與受治療者血漿中活性劑的峰濃度相比，大20％、40％或更多。
生物粘附劑遞送運輸體和方法在本發明的某些方面，此處的聯合製劑和/或協同給藥方法摻入有效量的無毒性生物粘附劑作為添加劑化合物或載體以增強一種或多種幹擾素β的黏膜遞送。
本發明協同給藥和/或聯合製劑方法和組合物中特別有用的生物粘附劑是殼聚糖及其類似物和衍生物。殼聚糖是無毒性的、生物相容的和生物可降解聚合物，因為其低毒和良好生物相容性的有利特性廣泛地用於藥物和醫學應用(Yomota，Pharm.Tech.Japan 10557-564，1994)。它是天然的通過利用鹼的N-脫乙醯作用從甲殼質製備的多聚氨基糖。而且，殼聚糖被報導在動物模型和人類志願者中促進通過鼻黏膜的小極性分子和肽以及蛋白質藥物的吸收。
如在本發明的方法和組合物中使用，殼聚糖增加幹擾素β肽、蛋白質、類似物和模仿物和其它公布於此的幹擾素β在黏膜應用位點的滯留。這可部分由殼聚糖的帶正電荷的特點介導，其甚至是在殼聚糖從表面物理移去後可影響上皮滲透性。如與其它在此提供的生物粘附劑凝膠一起使用，殼聚糖的使用能減少幹擾素β給藥的使用頻率和劑量，同時產生有效的遞送量或劑量。這種模式的給藥也能改進患者的順應性和接受性。預期殼聚糖和其它生物粘附劑凝膠的閉合和潤滑可減少鼻黏膜的炎症、過敏和潰瘍病症的不適。
如在此處進一步提供的，本發明的方法和組合物任選地包括新型殼聚糖衍生物或殼聚糖的化學修飾形式。本發明中使用的一種這樣的新型衍生物名稱為β-[1→4]-2-胍基-2-脫氧-D-葡萄糖聚合物(多聚-GuD)。
脂質體和膠束的遞送運輸體本發明的協同給藥方法和聯合製劑任選地摻入有效的基於脂質或脂肪酸的載體、加工處理劑，或遞送運輸體，以為幹擾素β肽、蛋白質、類似物和模仿物以及其它幹擾素β提供改進的製劑。例如，提供用於黏膜遞送的多種製劑和方法，它包含一種或多種這些的活性劑，例如肽或蛋白質，所述活性劑被脂質體、混合膠束載體或乳劑混合或囊化，或與其協同給藥，以在黏膜遞送時增強幹擾素β的化學和物理穩定性並增加其半衰期(例如，通過降低對蛋白質水解作用、化學修飾和/或變性的敏感性)。
用於本發明的另外的遞送運輸體包括長鏈和中鏈的脂肪酸，以及表面活性劑與脂肪酸的混合微粒(參見例如Muranishi，Crit.Rev.Ther.DrugCarrier Syst.71-33，1990)。多數天然存在的酯形式的脂質對其自身跨黏膜表面的運輸有重要意義。已證明，游離脂肪酸和它們的帶有極性基團的甘油單酯，以混合微粒形式在腸內屏障上作為滲透增強劑起作用。關於游離脂肪酸的屏障修飾功能(具有12到20不等碳原子鏈長度的羧酸)和它們極性衍生物的發現已經刺激關於這些試劑作為黏膜吸收增強劑應用的廣泛研究。
對於在本發明的方法中使用，長鏈脂肪酸，特別是融合(fusogenic)脂質(非飽和脂肪酸和甘油單酯，例如油酸、亞麻仁油酸、亞麻仁油酸、一油清等)提供有用的載體以增強幹擾素β肽、蛋白質、類似物和模仿物以及其它公布於此處的幹擾素β的黏膜遞送。中鏈脂肪酸(C6到C12)和甘油單酯也顯示在腸內藥物吸收中有增強活性，以及能適用於本發明黏膜遞送製劑和方法。另外，中鏈和長鏈脂肪酸的鈉鹽是用於本發明的幹擾素β黏膜遞送的有效遞送運輸體和吸收增強劑。因此，脂肪酸可以可溶的鈉鹽形式，或通過添加無毒性表面活性劑，例如聚氧乙基化的氫化蓖麻油、牛磺膽酸鈉等使用。已顯示天然存在的不飽和長鏈脂肪酸(油酸或亞麻仁油酸)及其它們的甘油單酯與膽鹽的混合膠束表現有吸收增強能力，所述混合膠束對腸黏膜基本無害(參見例如Muranishi，Pharm.Res.2108-118，1985；以及Crit.Rev.Ther.drug carrier Syst.71-33，1990)。在本發明有用的其它脂肪酸以及混合膠束製品包括但不限於，辛酸鈉(C8)、癸酸鈉(C10)、月桂酸鈉(C12)或油酸鈉(C18)，其任選地結合膽鹽，例如甘氨膽鹽和牛磺膽鹽。
令人滿意的表面活性劑選自L-α-癸醯磷脂醯膽鹼(DDPC)、聚山梨酯20(Tween 20)、聚山梨酯80(Tween 80)、聚乙二醇(PEG)、十六烷醇、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、羊毛脂醇、鞘磷脂、磷脂醯乙醇胺和去水山梨糖醇單油酸酯。
任何增溶劑能被使用，但是優選的選自羥丙基-β-環葡聚糖、磺基丁基醚-β-環葡聚糖、甲基-β-環糊精和殼聚糖。
可用於本發明的螯合劑的例子包括去鐵酮、去鐵胺、地替卡鈉、青黴胺、三胺五乙酸一鈣三鈉、三胺五乙酸、二巰丁二酸、曲恩汀和EDTA(其包括依地酸鈣二鈉、依地酸二鈉、依地酸鈉和依地酸三鈉)。
PEG化提供於本發明內的另外的方法和組合物包括生物活性肽和蛋白質由聚合物物質共價結合的化學修飾，所述聚合物物質例如葡聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、糖肽、聚乙二醇和聚胺基酸。所得共軛的肽和蛋白質保留它們用於黏膜給藥的生物活性和可溶性。在另一個實施方案中，幹擾素β肽、蛋白質、類似物和模仿物，以及其它生物活性肽和蛋白質，被共軛到聚烯化氧聚合物，特別是聚乙二醇(PEG)(參見例如美國專利No.4,179,337)。文獻中多個報導描述PEG化的肽和蛋白質的潛在優點，其經常顯示對蛋白裂解降解作用的抵抗力提高、血漿半衰期增加、溶解性增加和抗原性和免疫原性降低(Nucci等，Advanced Drug Deliver Reviews6133-155，1991；Lu等，Int.J.Peptide Protein Res.43127-138，1994)。
製劑和給藥本發明的黏膜遞送製劑包括待給藥的幹擾素β(如一種或多種幹擾素β肽、蛋白質、類似物和模仿物以及其它公布於此的幹擾素β)，典型地聯合一種或多種藥學上可接受的載體以及，任選地，聯合其它治療成分。載體必須是「藥學上可接受的」，意思是與製劑其它成分相容的，以及不引起受治療者中不可接受的有害影響。這樣的載體前文已有描述或為藥學領域技術人員已熟知。期望地，製劑不應包括例如酶或氧化劑的物質，與它們一起給藥的幹擾素β已知是不相容的。製劑可用藥學領域熟知的任意方法製備。
根據本發明的組合物經常作為鼻噴霧劑以水溶液給藥，並且可以通過本領域技術人員已知的多種方法以噴霧形式配藥。例子包括由Ing.ErichPfeiffer GmbH，Radolfzell，Germany生產的鼻傳動器。參見美國專利No.4,511,069；美國專利No.4.778.810；美國專利No.5,203,840；美國專利No.5,860,567；美國專利No.5,893,484；美國專利No.6,227,415；以及美國專利No.6,364,166。另外的氣溶膠遞送形式可以包括，例如壓縮空氣-噴霧器、噴射-噴霧器、超聲-噴霧器，以及壓電噴霧器，它們遞送溶解或懸浮在例如水、乙醇或其混合物的藥物溶劑中的幹擾素β。
本發明的鼻和肺噴霧溶液典型地包括藥物或要遞送的藥物，其任選地與表面活性劑，例如非離子的表面活性劑(例如，聚山梨酯-80)，和一種或多種緩衝液一起配製。在本發明的一些實施方案中，鼻噴霧溶液進一步包含噴射劑。當期望調節pH以優化帶電的大分子物質(例如治療性蛋白質或肽)在基本非離子狀態的遞送時，鼻噴霧溶液的pH任選地在大約pH6.8和7.2之間。使用的藥學溶劑也能是弱酸性水溶液(pH4-6)。用於這些組合物的合適緩衝液在前文有描述或是本領域已知。其它組分可以被添加以增強或維持化學穩定性，包括防腐劑、表面活性劑、分散劑，或氣體。合適的防腐劑包括，但不限於，苯酚、對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸酯、間-甲酚、硫柳汞、苯甲基氯銨(benzylalkonimum chloride)，等等。合適的表面活性劑包括，但不限於，油酸、山梨醇三油酯、聚山梨酯、卵磷脂、磷脂醯膽鹼和多種長鏈甘油二酯和磷脂。合適的分散劑包括，但不限於，乙二胺四乙酸等。合適的氣體包括，但不限於，氮氣、氦氣、氯氟碳(CFCs)、氫氟碳(HFCs)、二氧化碳、空氣等。
為製備本發明用於黏膜遞送的組合物，幹擾素β可與用於分散活性劑的多種藥學上可接受的添加劑以及基質或載體聯合。理想的添加劑包括但不限於，pH控制劑，例如精氨酸、氫氧化鈉、甘氨酸、鹽酸、檸檬酸等。此外，可包括局部麻醉藥(例如苯甲基醇)、等滲劑(例如氯化鈉、甘露醇、山梨醇)、吸附抑制劑(例如吐溫80)、可溶性增強劑(例如環糊精及其衍生物)、穩定劑和還原劑(例如穀胱甘肽)。當黏膜遞送的組合物是液體，製劑的張度，參考0.9％(w/v)生理鹽水溶液的張度作單位來測量，典型地被調節到一個數值，在這個數值於鼻黏膜的給藥位點不會引起顯著、不可逆的組織損傷。一般，溶液的張度被調節到大約1/3到3的數值，更典型地1/2到2，最經常地3/4到1.7。
幹擾素β可以分散在基質或運輸體中，所述基質或運輸體可以包含有分散活性劑和任何理想的添加劑能力的親水化合物。基質可選自一廣泛範圍合適載體，包括但不限於，多聚羧酸或其鹽、羧基脫水物(例如馬來酸酐)和其它單體(例如(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸等)的共聚物，親水的乙烯聚合物例如聚乙酸乙烯酯、多聚乙烯醇、多聚乙烯吡咯烷酮，纖維素衍生物例如羥基甲基纖維素、羥基丙基纖維素等，和天然的聚合物例如殼聚糖、膠原、海藻酸鈉、明膠、透明質酸及其無毒性的金屬鹽。通常，生物可降解聚合物被選擇作基質或載體，例如聚乳酸、多聚(乳酸-羥基乙酸)共聚物、多聚羥基丁酸、多聚(羥基丁酸-羥基乙酸)共聚物和它們的混合物。可選地或另外地，合成的脂肪酸酯例如聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯等可用作載體。親水的聚合物和其它載體能被單獨使用或聯合使用，而且能通過部分結晶、離子鍵、交聯等賦予載體增強的結構完整性。載體能以多種形式提供，包括，可直接用於鼻黏膜的液體或粘稠的溶液、凝膠、糊劑、粉末、微球和薄膜。在本文所選載體的使用可促進幹擾素β吸收。
幹擾素β能依據多種方法聯合基質或載體，活性劑的釋放可通過擴散、載體的分解，或水通道的聯合製劑。在某些情況，活性劑分散在從合適的聚合物例如異丁基2-氰丙烯酸酯製備的微囊(微球)中或毫微囊(毫微球)中(參見例如Michael等，J.Pharmacy Pharmacol.431-5，1991)，並分散在用於鼻黏膜的生物相容的分散介質中，在一延長的時間中產生持續的遞送和生物活性。
為進一步增強本發明藥劑的黏膜遞送，包括活性劑的製劑也可以包含親水的低分子量化合物作為基質或賦形劑。這些親水的低分子量化合物提供一種通道介質，通過該通道介質，水溶性的活性劑，例如生理活性肽或蛋白質，可通過基質擴散到活性劑被吸收的體表。親水的低分子量化合物任選地從黏膜或給藥環境吸收溼氣並且溶解水溶性活性肽。親水的低分子量化合物例子包括多元醇化合物，例如寡聚-糖、雙-糖和單糖，例如蔗糖、甘露醇、乳糖、L-阿拉伯糖、D-赤蘚糖、D-核糖、D-木糖、D-甘露糖、D-半乳糖、乳果糖、纖維二糖、龍膽二糖、甘油和聚乙二醇。其它在本發明用作為載體的親水的低分子量化合物的實例包括N-甲基吡咯烷酮和醇(例如寡聚乙烯醇、乙醇、乙二醇、丙二醇等)。這些親水的低分子量化合物能被單獨使用或相互聯合或與鼻內製劑的其他活性或非活性組分聯合。
本發明的組合物可選地包括如所需臨近生理條件的藥學上可接受載體的物質，例如pH調節劑和緩衝劑、張度調節劑、溼潤劑等，例如，醋酸鈉、乳酸鈉、氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、山梨醇單月桂酸酯、三乙醇胺油酸酯等。對固體組合物，可使用傳統的無毒性藥學上可接受的載體，其包括，例如，藥物級甘露醇、乳糖、澱粉、硬脂酸鎂、糖精鈉、滑石粉、纖維素、葡萄糖、蔗糖、碳酸鎂等。
用於施用幹擾素β的治療組合物也能製備成溶液、微乳化液，或其它適於高濃度活性成分的有序的結構。載體可為溶劑或分散介質，包括，例如，水、乙醇、多元醇(例如，甘油、丙二醇，和液體聚乙二醇等)，及其合適的混合物。溶液合適的流動性可例如通過使用如卵磷脂的包被層，通過在可分散的製劑情況下維持理想的顆粒大小，以及通過使用表面活性劑而維持。在許多情況，希望在組合物中包括等滲劑，例如，糖、如甘露醇、山梨醇的多元醇，或氯化鈉。幹擾素β延長的吸收可通過在組合物中包括延遲吸收的試劑例如單硬脂酸鹽和明膠而實現。
在本發明的更詳細的方面，幹擾素β被穩定以延長其遞送至受治療者後的有效半衰期，特別是在生理環境中(例如在鼻黏膜表面，在血流中，或在連接組織隔室或充滿液體的體腔中)以活性狀態延長代謝持續性。
劑量為預防和治療的目的，公布於此的幹擾素β可以以單次快速大量遞送，通過連續的遞送(例如，連續的經皮膚、黏膜或靜脈的遞送)在一延長的時間段，或在一個重複給藥方案中(例如，通過每小時、每天或每周的重複給藥方案)給藥於受治療者。在本文，幹擾素β的治療有效劑量可包括在延長的預防或治療方案中的重複劑量，它會產生臨床顯著的結果以減輕與上述靶向的一種疾病或病症相關的一種或多種症狀或可檢測的病情。在本文有效劑量的確定典型地基於動物模型研究，之後為人臨床試驗，以及通過確定顯著減少受治療者靶向疾病症狀或病情的發生或嚴重度的有效劑量和給藥方案而被指導。在這方面合適的模型包括，例如，小鼠、大鼠、豬、貓、非人類靈長類動物，和本領域已知其它可接受的動物模型主體。可選地，有效劑量能用體外模型(例如，免疫學的和組織病理學的分析)確定。用這些模型，通常僅需要普通計算和調節確定合適的濃度和劑量，來給予治療有效量的幹擾素β(例如，鼻內有效、經皮膚有效、靜脈內有效或肌內有效引起期望反應的量)。在可選的實施方案中，幹擾素β的「有效量」或「有效劑量」可以簡單地抑制或增強以上提到的與疾病或病症相關的一種或多種所選生物活性以用於治療或診斷目的。
幹擾素β的實際劑量當然根據下述因素而不同，例如受治療者的疾病適應症和特定情況(例如受治療者的年齡、大小、健康情況、症狀的程度、易感因素等)，給藥的時間和路徑，同時給予的其它藥物或治療，以及用於在受治療者中引起期望的活性或生物應答的幹擾素β的特定藥理學。可以調節給藥方案以提供最佳的預防或治療應答。治療有效量還是這樣一種量即以此量在臨床方面對治療有益的作用重於幹擾素β的任何毒性或有害的副作用。在本發明的方法和製劑中，幹擾素β的治療有效量的非限定範圍是0.01μg/kg-10mg/kg，更典型地在大約0.05mg/kg和5mg/kg之間，並且在某些實施方案中在大約0.2mg/kg和2mg/kg之間。在此範圍的劑量能通過單次或多次給藥實現，包括例如每天多次給藥、每天或每周給藥。每次給藥，期望給予一般的人類受治療者至少1毫克的幹擾素β(例如一種或多種幹擾素β肽、蛋白質、類似物和模仿物，以及其它幹擾素β)，更典型地在大約10μg和5.0mg之間，在某些實施方案中在大約100μg和1.0mg或2.0mg之間。還應注意，對每個特定的受治療者，特定的給藥方案應該給予評估並且根據個體的需要和給予或監督滲透肽或其它幹擾素β給藥的人員的專業判斷在時間過程中給予調整。
幹擾素β的劑量可通過主治醫生來維持在靶點的期望濃度。例如，根據受治療者的狀態和設計的或測量的應答，在血流或CNS中幹擾素β的所選局部濃度可以是大約1-50nmol/L，有時在1.0nmol/L和10、15或25nmol/L之間。可根據遞送模式選擇較高或較低的濃度，例如跨上皮、直腸、口腔或鼻內的遞送對靜脈或皮下的遞送。應該根據給藥的製劑的釋放速率調整劑量，例如鼻噴霧對粉末，口腔持續釋放對注射微粒或穿皮膚的遞送製劑等。為獲得相同的血清濃度水平，例如具有5nmol(在標準條件下)釋放速率的緩釋顆粒會以10nmol釋放速率顆粒的大約2倍的劑量給藥。
可發現關於本發明中使用的所選幹擾素β的特別劑量的其他指導於文獻中被廣泛傳播。這對公布於此的許多治療肽和蛋白質製劑是真實的。
試劑盒本發明也包括試劑盒、包裝和多容器單位，其含有用於預防和治療哺乳動物受治療者的疾病和其它病症的上述藥學組合物、活性成分和/或給藥裝置。簡而言之，這些試劑盒包括一種容器或製劑，它們含有配製入用於黏膜遞送的藥學製品的一種或多種幹擾素β肽、蛋白質、類似物和模仿物，及其它公布於此的幹擾素β。幹擾素β任選地包括大的配藥容器或單位或多單元劑量形式。可提供任選的配藥工具，例如肺的或鼻內的噴霧槍。包裝材料任選地包括標籤或說明書，其提示包裝的藥劑可通過黏膜例如鼻內黏膜而被使用，以用於治療或預防特定的疾病或病症。
幹擾素β的氣溶膠鼻給藥我們發現幹擾素β結合肽能用鼻噴霧劑或氣溶膠鼻內給藥。這是另人吃驚的，因為在產生噴霧劑或氣溶膠過程中，許多蛋白質和肽由於傳動器產生的機械力而被切斷或變性。在此領域，以下的定義是有用的。
1.氣溶膠-一種產品，它在壓力下被包裝而且包括治療活性成分，所述治療活性成分在合適的閥系統激活時被釋放。
2.計量的氣溶膠-一種加壓劑型，它包括計量的劑量閥，後者允許在每次激活時遞送均一量的噴霧劑。
3.粉末氣溶膠-一種產品，它在壓力下被包裝而且包括粉末形式的治療活性成分，後者在合適的閥系統激活時被釋放。
4.噴霧氣溶膠-一種氣溶膠產品，它利用壓縮的氣體作為推進劑以提供產品作為溼噴霧被釋放所必需的力；它通常適用於溶於水溶劑的醫學試劑的溶液。
5.噴霧劑-一種溶液，它被空氣或蒸汽噴射細密地分散。鼻的噴霧藥品包含治療活性成分，所述治療活性成分溶解或懸浮於非壓縮的分配器中的溶液或賦形劑的混合物。
6.計量噴霧劑-一種包含閥的非壓縮劑型，在每次激活時，它允許一特定量噴霧劑的配藥。
7.懸浮噴霧劑-一種液體製品，包括分散在液體運輸體以及當然以小滴或精細分散固體形式的固體顆粒。
通過計量鼻噴霧泵作為藥物遞送裝置(″DDD″)發射的氣溶膠噴霧的流體動力學特徵。噴霧特徵是食品和藥物管理局(″FDA″)批准對新的和現有的鼻噴霧泵的研究和開發、質量保證和穩定性測試程序所必需的法規要求的一個組成部分。
已發現噴霧的所有幾何學特徵是鼻噴霧泵總體性能最好的指徵。特別地，已發現當噴霧離開裝置，噴霧分散角度(煙縷幾何學)的測量；噴霧橫斷層面的橢圓率、均勻度和顆粒/小滴分布(噴路)；和展開的噴霧的時間演變是鼻噴霧泵特徵的最具代表性的性能分量。質量保證和穩定性測試中，煙縷的幾何學和噴路測量是驗證與鼻噴霧泵的批准數據標準的一致性和相符性的關鍵鑑定標識。
定義煙縷高度-從傳動器頂到由於直線流的斷裂煙縷角度變得非直線的點的尺寸。基於數字圖像的視覺測定，以及為了建立一個與噴路最遠測量點一致的寬度測量點，對本研究確定了30mm的高度。
主軸-最長的帶，它能在擬合的噴路中被畫出，所述噴路以基本單位(mm)穿越COMw。
短軸-最短的帶，它能在擬合的噴路中被畫出，所述噴路以基本單位(mm)穿越COMw。
橢圓率-主軸對短軸的比例。
D10-某種小滴的直徑，對於該小滴直徑，樣品總液體體積的10％由較小直徑(μm)的小滴組成。
D50-某種小滴的直徑，對於該小滴直徑，樣品總液體體積的50％由較小直徑(μm)的小滴組成，也稱作質量中位直徑。
D90-某種小滴的直徑，對於該小滴直徑，樣品總液體體積的90％由較小直徑(μm)的小滴組成。
跨距-分布寬度的尺寸，值越小，分布越窄。跨距的計算是 ％RSD-百分比相對標準差，標準差除以系列平均值以及乘以100，也稱作％CV。
圖1A和1B顯示在銜接前(圖1A)和在銜接後(圖.1B)的鼻噴霧裝置10。鼻噴霧瓶10包括瓶12，和傳動器14，所述鼻幹擾素β結合肽製劑放置瓶12中，當傳動器14被傳動或銜接時推動幹擾素β結合肽的噴霧煙屢16通過傳動器14從噴霧瓶12噴出。在煙屢的預定高度18以上拍攝噴霧煙屢16的橫截面照片確定噴路。噴霧煙屢當離開傳動器14時也具有噴射角20。噴霧煙屢16的噴路顯示於圖2。噴路22是橢圓形並且具有主軸24和短軸26。
通過描述而非限制的方式提供以下實施例。
實施例1不含蛋白質或多肽類穩定劑的幹擾素β(IFN-β)鼻內製劑的製備在滲透分析中製備和測試了幹擾素β-la的4種鼻內製劑，以確定下列每種製劑中幹擾素β的滲透百分數。
製劑1包含幹擾素β-la(AVONEX，Biogen，Cambridge，MA)的水溶液，其具有濃度為50μg/mL的幹擾素β-la，4.8的pH和250的計算的同滲容摩。
製劑2包含幹擾素β-la(AVONEX，Biogen，Cambridge，MA)的水溶液，其具有濃度為50μg/mL的幹擾素β-la，4.5mg/mL的甲基-β-環糊精，1mg/mL的EDTA，1mg/mL的DDPC，4.8的pH和300的計算的同滲容摩。
製劑3包含幹擾素β-la(AVONEX，Biogen，Cambridge，MA)的水溶液，其具有濃度為50μg/mL的幹擾素β-la，15mg/mL的人類血清白蛋白，4.8的pH和250的計算的同滲容摩。
製劑4包含幹擾素β-la(AVONEX，Biogen，Cambridge，MA)的水溶液，其具有濃度為50μg/mL的幹擾素β-la，4.5mg/mL的甲基-β-環糊精，1mg/mL的EDTA，1mg/mL的DDPC，15mg/mL的人類血清白蛋白，4.8的pH和300的計算的同滲容摩。
用於確定作為試驗材料以評價本發明與黏膜遞送增強劑協同給藥或聯合製劑的活性劑增加的滲透性的幹擾素β濃度的方法，通常如上所述並根據用於每個特定的分析的已知方法和ELISA試劑盒特定的產品說明書進行。幹擾素β的滲透動力學通常通過在幹擾素β與上皮細胞頂部表面接觸後(其可在上皮細胞頂部表面暴露於黏膜遞送增強劑同時或之後)，在多個時間點(例如15分鐘、30分鐘、60分鐘和120分鐘)進行測量而確定。
EpiAirwayTM組織膜在沒有酚紅和氫化可的松的培養基(MatTekCorp.，Ashland，MA)中培養。組織膜在37℃培養48小時以使得組織均衡。每個組織膜放置於包含0.9mL無血清的培養基的6孔培養板的單個孔中。100μL的製劑(試驗樣品或對照)加到膜的頂部表面。在每個分析中評估每個試驗樣品(黏膜遞送增強劑與幹擾素β(IFN-β)聯合)和對照(單獨使用幹擾素β(IFN-β))的3組或4組樣品。在每個時間點(15、30、60和120分鐘)組織膜被移到包含新鮮培養基的新孔。在每個時間點收集在下面的0.9mL的培養基樣品並儲存在4℃用於ELISA和乳酸脫氫酶(LDH)分析。
ELISA試劑盒典型地是2步驟夾層ELISA被研究的免疫反應形式的反應物首先被固定在96孔微量培養板上的抗體″捕獲″，並且在將未結合的材料洗出孔後，允許″檢測″抗體與結合的免疫反應的反應物反應。這樣的檢測抗體典型地與酶軛合(最經常地是辣根過氧化物酶)，並且然後通過分析酶與生色反應物的活性測量與培養板免疫複合體結合的酶量。除了在滲透動力學研究中在每個時間點收集的上清液培養基的樣品，在動力學研究開始時用在單元頂部表面的製劑的適當稀釋樣品(例如包括受試生物活性試驗反應物)連同一系列製造商提供的標準物也在ELISA培養板中分析。每個上清液培養基樣品一般以2組孔通過ELISA分析(應想到在滲透動力學測定中的每個製劑使用4組單元，產生在所有4個時間點收集的上清液培養基的總共16個樣品)。
A.在ELISA完成後，在上清夜培養液的樣品中或在應用於單元的頂端表面的材料的稀釋樣品中，活性試驗反應物的顯然的濃度位於標準物的濃度範圍以外並非罕見。在實驗樣品中存在的材料的濃度沒有用超過標準物濃度的外推法來確定；而是在重複的ELISA中，樣品被適當再稀釋，所產生實驗材料的濃度可通過插入標準物之間而被更準確測量。
B.用於例如幹擾素β的生物活性試驗反應物的ELISA，在其設計和推薦的實驗方案方面是獨特的。與多數試劑盒不同，所述ELISA使用2種單克隆抗體，一種用於捕獲，另一種作為檢測抗體(此抗體與辣根過氧化物酶軛合)針對例如幹擾素β的生物活性試驗反應物的不重疊的決定因素。只要幹擾素β的濃度位於實驗樣品中存在的分析的上限以下，分析實驗方案能按照製造商的說明書使用，其允許在ELISA培養板上同時用兩種抗體孵育樣品。當樣品中的幹擾素β水平顯著高於此上限時，免疫反應的幹擾素β的水平可超過孵育混合物中抗體的量，並且一些沒有結合檢測抗體的幹擾素β會在培養板上被捕獲，而一些結合檢測抗體的幹擾素β可沒有被捕獲。這引起對樣品中幹擾素β水平的嚴重低估(會顯示在這樣的樣品中幹擾素β水平顯著低於分析的上限)。為消除這種可能性，已經修改了分析實驗方案B.1.稀釋的樣品首先在包含固定的捕獲抗體而沒有任何檢測抗體的ELISA培養板上孵育1小時。在孵育1小時後，清洗微孔去除沒有結合的材料。
B.2.檢測抗體與培養板一起孵育1小時以使與所有捕獲的抗原形成免疫複合體。檢測抗體的濃度足夠與被捕獲抗體結合的最高水平幹擾素β反應。此培養板然後被再次清洗以去除未結合的檢測抗體。
B.3.向培養板加入過氧化物酶底物並且孵育15分鐘以允許顏色的發展發生。
B.4.向培養板加入″停止″溶液，在VMax微量培養板分光光度計中讀取450nm和490nm的吸收度。有顏色的產物在490nm的吸收度較在450nm的吸收度低得多，但在每個波長的吸收度仍然與產物的濃度成比例。2種讀數保證在VMax儀器的工作範圍上吸收度與結合的IFN-β的量線性相關(雖然報導儀器在從0到3.0 OD的範圍是準確的，我們常規限定從0到2.5OD的範圍)。樣品中IFN-β的量通過獲得的包括在ELISA中不同標準物的OD值之間內插而確定。OD讀數在獲得的標準物的範圍之外的樣品被再次稀釋並且進行重複的ELISA。
結果以下是使用2種不同ELISA分析的用於每種製劑的幹擾素β的滲透百分數，其檢測在1小時的時間點跨細胞屏障滲透的幹擾素β的量。
Fujirebio Inc.ELISA試劑盒結果Avg％perm製劑10.0033088製劑20.531863製劑30.0034314製劑40.379902PBL Biomedical LabAvg％perm製劑10.01612485製劑20.5267601製劑30.007607575製劑40.135990權利要求
1.一種幹擾素β鼻內製劑，其包括幹擾素β和增溶劑，其中所述製劑不含蛋白質或多肽類穩定劑。
2.根據權利要求1所述的製劑，其中所述增溶劑選自環糊精、α-環糊精、羥丙基-β-環葡聚糖、磺基丁基醚-β-環葡聚糖、甲基-β-環糊精和殼聚糖。
3.根據權利要求2所述的製劑，其中所述增溶劑是甲基-β-環葡聚糖。
4.根據權利要求1所述的製劑，其進一步包括表面活性劑。
5.根據權利要求4所述的製劑，其中所述表面活性劑選自L-α-二癸醯磷脂醯膽鹼(DDPC)、聚山梨酯20、聚山梨酯80、聚乙二醇(PEG)、十六烷醇、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、羊毛脂醇、鞘磷脂、磷脂醯乙醇胺和去水山梨糖醇單油酸酯。
6.根據權利要求5所述的製劑，其中所述表面活性劑是DDPC。
7.根據權利要求1所述的製劑，其進一步包括螯合劑。
8.根據權利要求6所述的製劑，其中所述螯合劑選自去鐵酮、去鐵胺、地替卡鈉、青黴胺、三胺五乙酸一鈣三鈉、三胺五乙酸、二巰丁二酸、曲恩汀和EDTA。
9.根據權利要求6所述的製劑，其中所述螯合劑是EDTA。
10.根據權利要求3所述的製劑，其進一步包括水。
11.根據權利要求10所述的製劑，其中所述製劑有從3到大約7的pH。
12.根據權利要求11所述的製劑，其中所述pH為從4到大約5。
13.根據權利要求3所述的製劑，其進一步包括一種或多種持續釋放增強劑。
14.根據權利要求13所述的製劑，其中所述持續釋放增強劑是聚乙二醇(PEG)。
15.根據權利要求3所述的製劑，其中所述幹擾素β是以大約30μg和250μg之間的有效劑量單位配製。
16.根據權利要求3所述的製劑，其進一步包括一種或多種類固醇或皮質類固醇化合物，其中所述製劑在黏膜給藥後有效減輕炎症、鼻刺激、鼻炎或過敏症的一種或多種症狀。
17.根據權利要求3所述的製劑，進一步包括一種或多種類固醇或皮質類固醇化合物，其中所述製劑在黏膜給藥後有效減輕自身免疫疾病或病毒感染的一種或多種症狀。
18.根據權利要求3所述的製劑，其中所述製劑的跨上皮細胞層滲透性比包含人類血清白蛋白的簡單水溶液製劑增強4到7倍。
19.一種用於鼻內給藥的幹擾素β水溶液製劑，其包括幹擾素β、DDPC、EDTA和甲基-β-環葡聚糖，在大約4到大約5之間的pH，其中所述製劑不含蛋白質或多肽類穩定劑。
20.一種幹擾素β鼻內製劑，其包括幹擾素β和增溶劑，其中所述製劑不含蛋白質或多肽類穩定劑，並且其中在對患者鼻內給藥後於患者血漿中提供的幹擾素β化合物具有在大約0.1到大約1.0小時的Tmax。
21.根據權利要求20所述的製劑，其中所述製劑在對所述患者黏膜給藥後在所述患者的所述CNS組織或流體中所產生的所述人類幹擾素β化合物峰濃度，與所述患者血漿中的所述人類幹擾素β化合物的峰濃度相比大10％或更多。
22.幹擾素β在製備用於治療患者自身免疫病或病毒病的藥劑中的用途，其包括所述藥劑的跨黏膜給藥，所述藥劑包括有效量幹擾素β和增溶劑，其中所述藥劑不含蛋白質或多肽類穩定劑。
23.根據權利要求22所述的幹擾素β的用途，其中所述給藥是通過鼻內遞送的。
24.根據權利要求23所述的幹擾素β的用途，其中所述藥劑是在多劑量單位試劑盒或容器中提供的，用於所述患者的重複性自我給藥。
25.根據權利要求24所述的幹擾素β的用途，其中所述藥劑是通過鼻內有效劑量的給藥方案反覆給藥的，所述給藥方案包括在以每天或每周的時間安排中對所述患者多次給予所述藥劑，以在延長的給藥時間中維持幹擾素β治療有效的基線水平。
26.根據權利要求25所述的幹擾素β的用途，其中所述藥劑是每天2到6次間通過所述患者自我給藥，以在8到24小時的延長的給藥時間中維持幹擾素β治療有效的基線水平。
27.根據權利要求22所述的幹擾素β的用途，其中所述給藥在黏膜給藥後在所述患者血漿或中樞神經系統組織或流體(CNS)中所產生的所述幹擾素β的Cmax，與對所述患者肌肉內注射相等濃度或劑量的幹擾素β後血漿或CNS中幹擾素β的峰濃度相比，大25％或更多。
28.根據權利要求27所述的幹擾素β的用途，其中所述黏膜給藥在所述患者血漿或中樞神經系統組織或流體(CNS)中產生所述幹擾素β的濃度曲線下面積(AUC)，與對所述患者肌肉內注射相等濃度或劑量的幹擾素β相比，大25％或更多。
29.根據權利要求27所述的幹擾素β的用途，其中所述黏膜給藥在所述患者血漿或CNS中產生所述幹擾素β的Tmax在大約0.1到大約1.0小時內。
30.根據權利要求27所述的幹擾素β的用途，其中所述給藥在所述患者的CNS中產生所述人類幹擾素β的峰濃度，與所述患者血漿中所述人類幹擾素β的峰濃度相比，大10％或更大。
31.根據權利要求22所述的幹擾素β的用途，其中所述藥劑進一步包括多種黏膜遞送增強劑。
32.根據權利要求31所述的幹擾素β的用途，其中所述藥劑進一步包括持續釋放增強劑。
33.根據權利要求32所述的幹擾素β的用途，其中所述持續釋放增強劑是聚乙二醇(PEG)。
34.根據權利要求22所述的幹擾素β的用途，其中所述幹擾素β是用大約30和250μg之間的有效劑量單位配製的。
35.根據權利要求22所述的幹擾素β的用途，其有效減輕所述患者中慢性B型肝炎、尖銳溼疣、喉頭或皮膚的乳頭瘤病毒疣或兒童病毒性腦炎的一種或多種症狀。
36.一種用於鼻藥物遞送的藥物試劑盒，其包括容器中幹擾素β的水溶液製劑，和連接至所述容器並與所述容器中的溶液進行流體相連而產生小滴的傳動器，其中所述製劑基本不含蛋白質或多肽類穩定劑，其中當所述傳動器被促動時所述傳動器產生通過傳動器頂端的所述製劑的噴霧，其中所述的溶液噴霧當在距離傳動器頂端3.0cm的高度測量時具有從大約1.0到大約1.4的噴路橢圓率。
37.根據權利要求36所述的試劑盒，其中所述噴霧包含製劑的小滴，其中少於5％的小滴大小小於10μm。
38.根據權利要求36所述的試劑盒，其中所述噴霧由主軸和短軸分別為25mm和40mm的噴路組成。
39.根據權利要求36所述的試劑盒，其中所述噴霧包含製劑的小滴，其中少於50％的小滴大小為26.9μm或更小。
40.根據權利要求36所述的試劑盒，其中所述噴霧包含製劑的小滴，其中90％的小滴大小為55.3μm或更小。
全文摘要
提供用於幹擾素β鼻內遞送的組合物和方法，其產生改進的藥物代謝動力學和藥效學的結果，其中所述組合物不含蛋白質或多肽類穩定劑。在本發明的某些方面，與幹擾素β單獨給藥到相同的鼻內位點或根據過去公布的報導配製的對照相比，幹擾素β與一種或多種鼻內遞送增強劑一起遞送到鼻內黏膜，導致幹擾素β的吸收和/或生物利用度顯著增加和/或幹擾素β在受治療者組織中到達最大濃度的時間顯著減少。根據本發明的方法和組合物，幹擾素β鼻內遞送的增強允許這些試劑的有效藥學應用，以治療哺乳動物受治療者的多種疾病和病症。
文檔編號A61P31/12GK1984674SQ200580024025
公開日2007年6月20日 申請日期2005年6月7日 優先權日2004年6月7日
發明者史蒂文·C·誇伊, 亨利·R·康斯坦丁諾 申請人:納斯泰克製藥公司