肽和蛋白質的氣霧劑的製作方法

2023-06-06 01:33:21

專利名稱：：肽和蛋白質的氣霧劑的製作方法
技術領域：
：本發明涉及包括醫用肽和蛋白質的藥物製劑，它通過氣溶膠吸入器吸入。本發明的
背景技術：
許多藥物是以氣霧劑的形式通過口或鼻給藥的。給予這種氣霧劑的一種通用方法包括將藥物的懸浮液製劑製備成用作拋射劑的液化氣體中的精細粉碎的粉劑。通常使用加壓計量吸入器給予病人這種製劑。為了幫助拋射劑中藥物的分散和防止被粉碎的藥物顆粒的聚集，一般包括一種表面活性劑。直到最近，包含含氯氟烴的拋射劑被用在所有藥學氣霧劑中。用在含氯氟烴製劑中的典型表面活性分散劑有脫水山梨糖醇三油酸鹽，油酸，卵磷脂，和乙醇。由於在臭氧的破壞中包含含氯氟烴的拋射劑受到影響，新一代拋射劑便立即產生。被認為最有希望的新的拋射劑是氫氟鏈烷(HFA)拋射劑例如1，1，1，2-四氯乙烷(P134a)，1，1，1，2，3，3，3-七氯丙烷(P227)和1，1-二氯乙烷(P152a)。不僅是在環境上它們可被接受，而且它們具有小的毒性和適用於氣霧劑的氣壓。然而通常用在含氯氟烴氣霧劑中的表面活性劑不是特別適用於與新一代的拋射劑同用，因此近年來建議將許多替代的表面活性劑專門與氫氟鏈烷拋射劑同用，其中有多乙氧基表面活性劑和氟化表面活性劑。雖然已採用了各種氣霧劑，但傳統地肽類藥物並不包含在那些以氣霧劑形式給藥的藥物中。例如美國專利號5,284,656公開了一種粒性白細胞集落刺激因子製劑，它包括懸浮在拋射劑中含粒性白細胞集落刺激因子的精細粉碎的粉末，並有表面活性劑如脫水山梨糖醇三油酸鹽，大豆卵磷脂或油酸的輔助。美國專利號5,364,838公開了一種胰島素製劑，其中胰島素乾燥粉末懸浮在含賦形劑油酸的低沸點拋射劑中。本發明的概述目前我們意外發現能促進呼吸道中多肽吸收的各種物質也特別適用於作為與氫氟鏈烷拋射劑同用的表面活性劑。因此本發明提供了一種藥物氣霧劑，包括(a)一種氫氟鏈烷拋射劑；(b)一種可分散在拋射劑中的藥學上的活性多肽；和(c)一種表面活性劑，它是C8-C16脂肪酸或其鹽，膽汁鹽，磷脂或烷基糖化物，此表面活性劑能促進下呼吸道中多肽的系統吸收。本發明中使用的表面活性劑尤其適用於與氫氟鏈烷拋射劑同用；其促進多肽吸收的能力使它們具有特別有利於用於此多肽氣霧劑中的雙重功能。在脂肪酸及其鹽中，優選C8-C16脂肪酸鹽。優選的脂肪酸鹽的例子有辛酸(C8)，癸酸(C10)，月桂酸(C12)和肉豆蔻酸(C14)的鈉，鉀和賴氨酸鹽。由於反荷離子的種類並不是特別重要，脂肪酸的任何鹽都是很有用的。特別優選的脂肪酸鹽是癸酸鈉。適合的膽汁鹽可以是膽酸，鵝脫氧膽酸，甘氨膽酸，牛磺膽酸，甘氨鵝脫氧膽酸，牛磺鵝脫氧膽酸，脫氧膽酸，甘氨脫氧膽酸，牛磺脫氧膽酸，石膽酸和烏索脫氧膽酸的鹽。在膽汁鹽中，優選三羥基膽汁鹽。更好的優選為膽酸，甘氨膽酸和牛磺膽酸的鹽，特別是其鈉鹽和鉀鹽。最佳優選的膽汁鹽為牛磺膽酸鈉。適合的磷脂可以是單鏈磷脂，例如溶血磷脂醯膽鹼，溶血磷脂醯甘油，溶血磷脂醯乙醇胺，溶血磷脂醯肌醇和溶血磷脂醯絲氨酸或雙鏈磷脂，例如二醯基磷脂醯膽鹼，二醯基磷脂醯甘油，二醯基磷脂醯乙醇胺，二醯基磷脂醯磷脂醯肌醇和二醯基磷脂醯絲氨酸。在磷脂中，優選二醯基磷脂醯甘油和二醯基磷脂醯膽鹼，例如二辛醯基磷脂醯甘油和二辛醯基磷脂醯膽鹼。適合的烷基糖化物可以是烷基葡糖苷或烷基麥芽糖苷，例如癸基葡糖苷和十二烷基麥芽糖苷。最佳優選的表面活性劑為膽汁鹽。拋射劑可以包括一個或多個1，1，1，2-四氯乙烷(P134a)，1，1，1，2，3，3，3-七氯丙烷(P227)和1，1-二氯乙烷(P152a)，例如，混合物中可任選一個或多個其它拋射劑。優選地拋射劑包括P134a或P227，或P134a和P227的混合物，例如P134a和P227的密度匹配的混合物。多肽可以是任何小的至中等大小的醫用或診斷用的肽或蛋白質，例如小於約40千道爾頓分子量，此為系統傳輸所需要。雖然根據多肽的分子量和理化特性以及所使用的特殊表面活性劑的不同，多肽吸收所增加的程度可能不同，但本發明的促進多肽吸收的機理是普遍適用的，且適用於所有這種多肽。預計分子量小於30千道爾頓的多肽最適用於本發明，例如分子量小於25千道爾頓或小於20千道爾頓的多肽，特別是小於15千道爾頓或10千道爾頓。多肽優選肽類激素，如胰島素，胰高血糖素，胰島素的C-肽，血管加壓素，去氨加壓素(desmopressin)，促腎上腺皮質激素(ACTH)，促腎上腺皮質激素釋放激素(CRH)，促性腺素釋放激素(GnRH)，促性腺素釋放激素激動劑和拮抗劑，促性腺素黃體生成素(黃體化激素或LHRH)，降鈣素，甲狀旁腺素(PTH)，甲狀旁腺素的生物活性部分如甲狀旁腺素(34)和甲狀旁腺素(38)，生長激素(GH)(例如人生長激素(hGH))，生長激素釋放激素(GHRH)，抑生長素，催產素，心鈉素(ANF)，促甲狀激素釋放激素(TRH)，脫氧核糖核酸酶(DNase)，催乳素，和促濾泡素(FSH)，以及上述的類似物。其他可能的多肽包括生長因子，白介素，多肽疫苗，酶，內啡肽，糖蛋白，脂蛋白以及包含在凝血級聯繫統中的多肽，它們系統地發揮其藥理作用。預計即使不都是小分子至中等大小的多肽，大多數可以通過本發明的方法有效地傳輸。優選的多肽為胰島素。除藥物拋射劑和表面活性劑外，本發明的製劑中可包括少量乙醇(一般小於5％重量百分比，但可以小於20％重量百分比)。由於乙醇可以改進計量閥的功能且某些情況下也可提高分散體的穩定性，因此氣溶膠組合物中通常含有乙醇。當然根據需要組合物中可包含其他添加劑，包括其他藥學上的活性劑，輔助劑，載體，芳香劑，緩衝劑，抗氧化劑，化學穩定劑等。作為適宜的添加劑的例子可以是所述的乳糖，葡萄糖，果糖，半乳糖，海藻糖，蔗糖，麥芽糖，棉子糖，麥芽糖醇，松三糖，水蘇糖，乳糖醇，直輝中基性巖，澱粉，木糖醇，甘露糖醇，肌醇等，以及其水合物，和胺基酸，例如丙氨酸，甘氨酸和甜菜鹼，以及肽和蛋白質，例如白蛋白。優選的載體為松三糖。由於所使用的特殊表面活性劑的雙重作用，本發明的製劑有特別的優勢。本發明提供的表面活性劑不僅在新一代的拋射劑中能意外地產生好的分散作用，而且最為重要地，還能促進多肽的吸收。本製劑穩定，多肽的生物利用率高，且可重複性好。本發明所用的表面活性劑可以促進多肽的吸收例如(1)通過引起上皮細胞間的緊密連接的結構改變增加多肽的纖維間的通透性。(2)通過相互作用或提取膜的蛋白質或脂類成分增加多肽的細胞間的通透性。(3)增強強化因子與多肽間的相互作用增加了多肽在水溶液中的溶解性。這一作用可以通過阻止多肽聚集體(二聚體，三聚體，六聚體)的形成，或通過增溶增強子膠束中的多肽分子而產生。(4)通過使肺泡和肺通道粘液屏障降低粘性或溶解，暴露上皮表面以便多肽的直接吸收。(5)通過降低肺中蛋白酶抑制劑的活性增加多肽的穩定性，增加吸收。表面活性劑可以通過上述單一或兩種或多種機理起作用。通過數種機理較一種或兩種機理起作用的表面活性劑更能增加多肽的有效吸收。「促進吸收」意思是指有表面活性劑存在時較無表面活性劑時吸收至系統循環中的多肽的數量更多。本發明中含有的表面活性劑按表面活性劑與多肽的比例範圍約1∶10-1∶0.2選用，優選1∶4-1∶1，更好的優選為1∶4-1∶2.5。本發明製劑中優選的多肽濃度為0.1mg/ml-25mg/ml。多肽儘可能選擇含有直徑小於10微米的顆粒，例如0.01-10微米或0.1-6微米，如0.1-5微米。選擇至少有50％多肽含有所需大小範圍的顆粒。例如至少60％，優選至少70％，更好的優選為至少80％，最佳優選至少90％多肽含有所需大小範圍的顆粒。因此，為了製備所需大小範圍的顆粒，用於本發明的多肽在製成製劑前須進行加工。例如可以將多肽置於適合的粉碎機如噴射粉碎機中粉碎。或者，通過噴霧乾燥或控制結晶法如使用超臨界流體可以得到所需顆粒範圍的顆粒。用於本發明的表面活性劑也要優選所需大小範圍的顆粒。相應地，可將多肽和表面活性劑在水緩衝劑中混合，再乾燥成固體粉劑，然後將它任意粉碎。再將粉碎的粉末在低溫下加入一部分拋射劑(和任選的乙醇)中。藥物混合後，可以加入剩餘的表面活性劑和拋射劑以及任意乙醇，將懸浮液裝入合適的容器中。本發明的多肽氣霧劑用於疾病的局部或系統治療，可以通過上下呼吸道給藥，包括鼻的途徑。因此本發明還提供了用於治療的上述多肽氣霧劑；使用多肽氣霧劑製造治療呼吸道疾病的藥物的方法；以及對需要治療的病人進行治療的方法，包括給予上述病人治療上有效量的本發明多肽氣霧劑。可以用本發明多肽氣霧劑治療的疾病是任何可以用各種情況下的特殊多肽治療的那些疾病；例如本發明的含胰島素製劑可以用於治療糖尿病；含促腎上腺皮質激素製劑可以用於治療炎性疾病；含促性腺素釋放激素製劑可以用於治療男性不育症。所有上述多肽的適應症都是已知的。本發明的多肽氣霧劑也可用於預防治療。下面的實施例是為了舉例證明而不是限定本發明。為了評價所形成的懸浮液的質量，製備含P134a和/或P227及不同表面活性劑的胰島素製劑。在下面的實施例中懸浮液的質量評定為「可接受的」或「好的」。一種可接受的懸浮液具有下面一種或多種特徵，沉澱或分離慢，易於再分散，絮狀沉澱少，以及無結晶或形態學改變，這樣使得分散體非常穩定從而達到均勻給藥。好的分散體更加穩定。實施例1方法將胰島素(25-35份，如下)加入裝水的燒杯中溶解。再加入表面活性劑(65-75份，如下)溶解，調整pH至7.4。蒸發水使溶液濃縮，將得到的固體塊在噴射粉碎機中壓碎，篩選和粉碎。將40或50mg粉末加入塑料蓋玻璃瓶中。用二氧化碳冰和異丙醇的混合物將瓶子冷卻至約-40℃，加入10ml冷卻的P134a(約-40℃)。用計量閥密封瓶子然後劇烈振動約30秒。實施例1g-1n另外在超聲浴器中處理約10分鐘。結果實施例2將癸酸鈉(25份)和胰島素(75份)分別粉碎然後乾燥混合，將40mg這種混合物加入塑料蓋玻璃瓶中。用二氧化碳冰和異丙醇的混合物將瓶子冷卻至約-40℃，再加入10ml冷卻的(約-40℃)P134a。用計量閥密封瓶子然後劇烈振動約30秒。得到好的懸浮液。實施例3方法將胰島素(25-35份，如下)加入裝水的燒杯中溶解。再加入表面活性劑(65-75份，如下)溶解，調整pH至7.4。通過蒸發水使溶液濃縮，將得到的固體塊在噴射粉碎機中壓碎，篩選和粉碎。將40或50mg粉末加入塑料蓋玻璃瓶中。用二氧化碳冰和異丙醇的混合物瓶子冷卻至約-40℃，加入10ml冷卻的P227(約-40℃)。用計量閥密封瓶子然後劇烈振動約30秒。實施例3g-3n另外在超聲浴器中處理約10分鐘。結果在超聲浴器中處理之前加入5％(w/w)乙醇得到相同的製劑。立即檢測所得到的懸浮液的質量，然後在室溫下儲存20小時。所有情況下都觀察到好的懸浮液。實施例5將癸酸鈉和胰島素分別粉碎然後乾燥混合。癸酸鈉與胰島素之比為25∶75。將80mg這種混合物加入氣溶膠小瓶中。用二氧化碳冰和異丙醇的混合物將氣溶膠小瓶冷卻至約-40℃，加入10ml冷卻的P134a(約-40℃)。用50μl計量閥密封氣溶膠小瓶然後在超聲浴器中處理幾分鐘。用「Andersen』衝擊器以28.3升/分鐘測定從容器中取出的氣溶膠中的胰島素顆粒大小。取出量的41％為細顆粒部分(小於6μm)。在室溫下儲存兩月後重複顆粒測定，沒有發現改變。細顆粒部分為46％。實施例6按如下製備50個含胰島素和牛磺膽酸鈉(比例為75∶25，8mg/ml)的氣溶膠單位將這些物質稱重放在燒杯中。用二氧化碳冰和異丙醇的混合物將燒杯冷卻至約-40℃。加入拋射劑(p134a，約-40℃)，用ultraturrax將混合物混合幾分鐘，然後注入製備容器中，再加入拋射劑(p134a，約-40℃)。(總體積500ml)用ultraturrax攪拌製劑再裝入計量吸入器中，每個10ml。吸入器用計量閥密封。氣溶膠在不同條件下儲存5℃，乾燥條件2，8，和13周30℃，30％相對溼度11周檢測懸浮液的質量。所有情況下均觀察到好的懸浮液。另外，通過使用標準的色譜技術測定降解產物脫醯胺基胰島素和其他與胰島素相關的雜質的濃度來評價胰島素的穩定性。各種情況下雜質的含量都在可接受的限度內(脫醯胺基胰島素少於5％，其他與胰島素相關的雜質少於3％)。實施例7打開裝有實施例5的製劑的加壓計量吸入器，將放出的氣溶膠收集在間隔器中。使一氣流(8升/分鐘)通過間隔器進入傳輸系統，讓五隻狗分別在其中暴露五分鐘。試驗物吸入量為1單位胰島素/kg。通過從前面研究中比較吸入後的血漿曲線和靜脈內注射後的血漿曲線測定生物利用率。生物利用率為66％的藥物到達肺中。實施例8用實施例6的製劑或沒有增強子的相應製劑裝入加壓計量吸入器中。打開每個吸入器，將放出的氣溶膠收集在間隔器中。使一氣流(8升/分鐘)通過間隔器進入傳輸系統，讓五隻狗分別在其中暴露五分鐘。試驗物吸入量為1單位胰島素/kg。給藥前和開始給藥後不同時間間隔至245分鐘收集血樣。用放射免疫測定法測定血漿胰島素濃度。對於無增強子的製劑，一般地吸收胰島素相對要慢，一些動物其最大血漿胰島素含量出現在給藥後50至100分鐘之間。另一些動物最大血漿胰島素含量出現在給藥後10至20分鐘。對於本發明的製劑，所有動物在給藥後10分鐘內達到最大血漿胰島素含量，接著大約25分鐘時達到另一個最大值。本發明中的製劑所造成的對胰島素的普遍較快的吸收是與健康人餐後的自然胰島素血漿曲線比較接近的。並且，在動物之間所表現出的無差異性表明，使用本發明中的製劑能夠比較容易和比較可靠地達到一個期望的胰島素吸收水準。權利要求1.一種藥物氣霧劑包括(a)一種氫氟鏈烷拋射劑；(b)一種可分散在拋射劑中的藥學上的活性多肽；和(c)一種表面活性劑，它是C8-C16脂肪酸或其鹽，膽汁鹽，磷脂，或烷基糖化物，此表面活性劑能促進下呼吸道中多肽的系統吸收。2.權利要求1所述的藥物氣霧劑，其中表面活性劑為C8-C16脂肪酸鹽。3.權利要求2所述的藥物氣霧劑，其中脂肪酸鹽選自辛酸(C8)，癸酸(C10)，月桂酸(C12)和肉豆蔻酸(C14)，的鈉，鉀和賴氨酸鹽。4.權利要求1所述的藥物氣霧劑，其中表面活性劑為三羥基膽汁鹽。5.權利要求4所述的藥物氣霧劑，其中膽汁鹽選自膽酸，甘氨膽酸和牛磺膽酸的鹽。6.權利要求5所述的藥物氣霧劑，其中膽汁鹽選自膽酸，甘氨膽酸和牛磺膽酸的鈉鹽和鉀鹽。7.權利要求6所述的藥物氣霧劑，其中膽汁鹽為牛磺膽酸鈉。8.權利要求1所述的藥物氣霧劑，其中表面活性劑為單鏈磷脂。9.權利要求8所述的藥物氣霧劑，其中表面活性劑選自溶血磷脂醯膽鹼，溶血磷脂醯甘油，溶血磷脂醯乙醇胺，溶血磷脂醯肌醇和溶血磷脂醯絲氨酸。10.權利要求1所述的藥物氣霧劑，其中表面活性劑為雙鏈磷脂。11.權利要求11所述的藥物氣霧劑，其中表面活性劑選自二醯基磷脂醯膽鹼，二醯基磷脂醯甘油，二醯基磷脂醯乙醇胺，二醯基磷脂醯肌醇和二醯基磷脂醯絲氨酸。12.權利要求11所述的藥物氣霧劑，其中表面活性劑選自二辛醯基磷脂醯甘油和二辛醯基磷脂醯膽鹼。13.權利要求1所述的藥物氣霧劑，其中表面活性劑選自烷基葡糖苷和烷基麥芽糖苷。14.權利要求13所述的藥物氣霧劑，其中表面活性劑選自癸基葡糖苷和十二烷基麥芽糖苷。15.權利要求1-14任何要求所述的藥物氣霧劑，其中拋射劑包括1，1，1，2-四氟乙烷(P134a)，1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(P227)，或1，1-二氟乙烷(P152a)。16.權利要求15所述的藥物氣霧劑，其中拋射劑包括1，1，1，2-四氟乙烷(P134a)和1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(P227)。17.權利要求15或16要求所述的藥物氣霧劑，其中拋射劑包括1，1，1，2-四氟乙烷(P134a)和1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(P227)的密度匹配的混合物。18.任何上述權利要求所述的藥物氣霧劑，其中多肽分子量小於40kD。19.權利要求18所述的藥物氣霧劑，其中多肽分子量小於30kD。20.權利要求19所述的藥物氣霧劑，其中多肽分子量小於25kD。21.任何上述權利要求所述的藥物氣霧劑，其中多肽分子量小於20kD。22.任何上述權利要求所述的藥物氣霧劑，其中多肽分子量小於15kD。23.任何上述權利要求所述的藥物氣霧劑，其中多肽分子量小於10kD。24.任何上述權利要求所述的藥物氣霧劑，其中多肽為肽類激素。25.任何權利要求1-17所述的藥物氣霧劑，其中多肽選自胰島素，胰高血糖素，胰島素的C-肽，血管加壓素，去氨加壓素，促腎上腺皮質激素，促腎上腺皮質激素釋放激素，促性腺素釋放激素，促性腺素釋放激素激動劑和拮抗劑，促性腺素黃體生成素，降鈣素，甲狀旁腺素，甲狀旁腺素的生物活性部分如甲狀旁腺素(34)和甲狀旁腺素(38)，生長激素(例如人生長激素)，生長激素釋放激素，抑生長素，催產素，心鈉素，促甲狀激素釋放激素，脫氧核糖核酸酶，催乳素和，促濾泡素，以及上述的類似物。26.權利要求25所述的藥物氣霧劑，其中多肽為胰島素。27.任何上述權利要求所述的藥物氣霧劑，包括佔拋射劑和表面活性劑重量20％以下的乙醇。28.任何上述權利要求所述的藥物氣霧劑，包括佔拋射劑和表面活性劑重量5％以下的乙醇。29.任何上述權利要求所述的藥物氣霧劑，包括選自輔助劑，載體，芳香劑，緩衝劑，抗氧化劑和化學穩定劑分的添加劑。30.權利要求29所述的藥物氣霧劑，其中輔助劑選自乳糖，葡萄糖，果糖，半乳糖，海藻糖，蔗糖，麥芽糖，棉子糖，麥芽糖醇，松三糖，水蘇糖，乳糖醇，直輝中基性巖，澱粉，木糖醇，甘露糖醇，肌醇等，以及其水合物，丙氨酸，甘氨酸和甜菜鹼，和白蛋白。31.權利要求30所述的藥物氣霧劑，其中載體為松三糖。32.任何上述權利要求所述的藥物氣霧劑，其中表面活性劑是按表面活性劑多肽為1∶10-1∶0.2的範圍選用。33.權利要求32所述的藥物氣霧劑，其中表面活性劑是按表面活性劑多肽為1∶4-1∶1的範圍選用。34.任何上述權利要求所述的藥物氣霧劑，其中多肽包括直徑為0.01-10微米的顆粒。35.權利要求34所述的藥物氣霧劑，其中多肽包括直徑為0.1-6微米的顆粒。36.權利要求34所述的藥物氣霧劑，其中多肽包括直徑為0.1-5微米的顆粒。37.任何權利要求34-36所述的藥物氣霧劑，其中至少50％多肽含有上述大小範圍的顆粒。38.任何權利要求34-36所述的藥物氣霧劑，其中至少60％多肽含有上述大小範圍的顆粒。39.任何權利要求34-36所述的藥物氣霧劑，其中至少70％多肽含有上述大小範圍的顆粒。40.任何權利要求34-36所述的藥物氣霧劑，其中至少80％多肽含有上述大小範圍的顆粒。41.任何權利要求34-36所述的藥物氣霧劑，其中至少90％多肽含有上述大小範圍的顆粒。42.任何上述權利要求所述的藥物氣霧劑，其中多肽的濃度為0.1mg/ml-25mg/ml。43.製備任何權利要求1-42所述的多肽氣霧劑的方法，包括以下步驟在水混合物中混合多肽和表面活性劑；乾燥得到固體粉劑；任意粉碎固體粉劑；在低溫下將任意粉碎的粉劑，拋射劑和任意乙醇加入容器中；混合；再加入拋射劑和任意乙醇。44.任何權利要求1-42所述的多肽氣霧劑，可用於治療。45.任何權利要求1-42所述的多肽氣霧劑可用於製備治療呼吸道疾病的藥物。46.對於需要治療的病人的治療方法，包括給予上述病人治療上有效量的任何權利要求1-42所述的多肽氣霧劑。全文摘要一種藥物氣霧劑包括(a)一種氫氟鏈烷拋射劑;(b)一種可分散在拋射劑中的藥學上的活性多肽;和(c)一種表面活性劑,它是C文檔編號A61K38/28GK1171046SQ9519697公開日1998年1月21日申請日期1995年12月19日優先權日1994年12月22日發明者K·貝克斯特蘭,M·德爾貝克,A·約翰森,G·卡爾斯特蘭德,E·林奎維斯特申請人:阿斯特拉公司