【課題】薬剤の少なくとも約５０％の名目上の用量が単回段階吸入システムを介して肺系に送達される、薬剤の肺系への送達；例えば、治療剤、予防剤、診断剤または予後剤等の薬剤の比較的大きな質量の薬剤の送達；比較的大きな質量の生物活性薬剤、特に大きな質量の吸入乾燥粉体の送達；単純呼吸活性化デバイスから、単回ステップで、単回の高用量の生物活性剤等の薬剤を肺系に送達する方法を提供すること。
【解決手段】ａ）薬剤を含む粒子を提供すること（ここで、該粒子は、0.4g/cm³未満のタップ密度を有し、該粒子の少なくとも75.0％が、空気力学的粒子サイズ分布において6.8μｍ未満の細かい粒子画分を有する）；および
ｂ）粒子の集団を有する容器から、粒子を被験体の気道に投与すること（ここで、粒子は単回の呼吸活性化ステップで少なくとも50％の粒子の集団を肺に送達する）、
を含む、単回の呼吸活性化ステップでの肺系への薬剤の送達方法に使用される粒子であって、送達される粒子の集団の少なくとも50％が４μｍ未満の平均空気力学的直径を有する、粒子。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単回の呼吸活性化ステップでの肺系への薬剤の送達方法に使用される粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
治療薬を気道に送達するためのエアロゾルは、例えば、Ａｄｊｅｉ，Ａ．およびＧａｒｒｅｎ，Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｒｅｓ．，７：５６５〜５６９（１９９０）；並びにＺａｎｅｎ，Ｐ．およびＬａｍｍ，Ｊ．−Ｗ．Ｊ．，Ｉｎｔ．Ｊ．Ｐｈａｒｍ．，１１４：１１１〜１１５（１９９５）に述べられている。気道は、中咽頭と喉頭とを含む上気道と、その後に気管支および細気管支への分岐部に続く気管を含む下気道とを包含する。上気道および下気道は、誘導気道と呼ばれる。その後、末端細気管支は、最終的な呼吸領域である肺胞または深肺(deep lung) へと至る呼吸細気管支に分かれる。Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ ｉｎ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ Ｄｒｕｇ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ、６：２７３〜３１３（１９９０）におけるＧｏｎｄａ，Ｉ．「気道への治療および診断薬の送達のためのエアロゾル（Aerosols for delivery of therapeutic and diagnostic agents to the respiratory tract)」。深肺または肺胞は、全身薬物送達のための吸入治療エアロゾルの主要標的である。
【０００３】
吸入エアロゾルは、喘息および嚢胞性線維症を含む局所肺疾患の治療のために使用されており（Ａｎｄｅｒｓｏｎ，Ａｍ．Ｒｅｖ．Ｒｅｓｐｉｒ．Ｄｉｓ．，１４０：１３１７〜１３２４（１９８９））、そしてさらにペプチドおよびタンパク質の全身送達の潜在的可能性も有する（ＰａｔｔｏｎおよびＰｌａｔｚ，Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｒｅｖｉｅｗｓ，８：１７９〜１９６（１９９２））。
【０００４】
高分子を含む多数の分子の相対的に高いバイオアベイラビリティーは、吸入により達成されうる。Ｗａｌｌ，Ｄ．Ａ．，Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ，２：１〜２０（１９９５）；Ｐａｔｔｏｎ，Ｊ．およびＰｌａｔｚ，Ｒ．，Ａｄｖ．Ｄｒｕｇ Ｄｅｌ．Ｒｅｖ．，８：１７９〜１９６（１９９２）；ならびにＢｙｒｏｎ，Ｐ．，Ａｄｖ．Ｄｒｕｇ．Ｄｅｌ．Ｒｅｖ．，５：１０７〜１３２（１９９０）。結果として、治療薬のいくつかのエアロゾル処方が用いられているか、または肺への送達について試験されている。Ｐａｔｔｏｎ，Ｊ．Ｓ．ら、Ｊ．Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ，２８：７９〜８５（１９９４）；Ｄａｍｍｓ，Ｂ．およびＢａｉｎｓ，Ｗ．，Ｎａｔｕｒｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９６）；Ｎｉｖｅｎ，Ｒ．Ｗ．ら、Ｐｈａｒｍ．Ｒｅｓ．，１２（９）：１３４３〜１３４９（１９９５）；ならびにＫｏｂａｙａｓｈｉ，Ｓ．ら、Ｐｈａｒｍ．Ｒｅｓ．，１３（１）：８０〜８３（１９９６）。
【０００５】
しかし、肺薬物送達戦略は、特に、高分子の送達に関する多くの難点が存在している；該難点としては、エアロゾル化の際のタンパク質の変性、口腔咽頭腔における吸入薬物の過度の損失（しばしば８０％を超える）、沈着部位の制御が困難であること、呼吸パターンの変動性による治療結果の再現性の欠如、潜在的に局所毒性作用をもたらす薬物の迅速すぎる吸収が頻繁に起こること、肺マクロファージによる食作用が挙げられる。
【０００６】
さらに、吸入治療に現在入手できる多くのデバイスは、薬物損失が付随する。吸入治療の効率を改善するための治療用エアロゾル吸入器の設計に多大の努力が払われている。Ｔｉｍｓｉｎａら、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｐｈａｒｍ．，１０１：１〜１３（１９９５）；およびＴａｎｓｅｙ，Ｉ．Ｐ．，Ｓｐｒａｙ Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｍａｒｋｅｔ，４：２６〜２９（１９９４）。また、特に、吸入治療の効率を大きく低下させる現象である粒子凝集を回避する必要性に関して、乾燥粉体エアロゾル表面テクスチャーの設計にも関心が払われている。Ｆｒｅｎｃｈ，Ｄ．Ｌ．，Ｅｄｗａｒｄｓ，Ｄ．Ａ．およびＮｉｖｅｎ，Ｒ．Ｗ．，Ｊ．Ａｅｒｏｓｏｌ Ｓｃｉ．，２７：７６９〜７８３（１９９６）。
【０００７】
乾燥粉体製剤（「ＤＰＦ」）は、肺送達に対するエアロゾル製剤としての関心を増加している。Ｄａｍｍｓ，Ｂ．およびＷ．Ｂａｉｎｓ，Ｎａｔｕｒｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９６）；Ｋｏｂａｙａｓｈｉ，Ｓ．ら、Ｐｈａｒｍ．Ｒｅｓ．，１３（１）：８０〜８３（１９９６）；ならびにＴｉｍｓｉｎａ，Ｍ．ら、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｐｈａｒｍ．，１０１：１〜１３（１９９４）。吸入治療用の乾燥粉体エアロゾルは、一般に、主として５μｍ未満の範囲の平均幾何学的直径で製造される。Ｇａｎｄｅｒｔｏｎ，Ｄ．，Ｊ．Ｂｉｏｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，３：１０１〜１０５（１９９２）；並びにＧｏｎｄａ，Ｉ．、「エアロゾル送達における物理−化学的原理（Ｐｈｙｓｉｃｏ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｉｎ Ａｅｒｏｓｏｌ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ）」、Ｔｏｐｉｃｓ ｉｎ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（１９９１）、Ｃｒｏｍｍｅｌｉｎ，Ｄ．Ｊ．およびＫ．Ｋ．Ｍｉｄｈａ編集、Ｍｅｄｐｈａｒｍ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，ｐ．９５〜１１５，１９９２。大きな「キャリア」粒子（薬物を含まない）は、治療用エアロゾルと共に同時送達され、数ある恩恵の中でも特に、効率的なエアロゾル化を実現するのを助ける。Ｆｒｅｎｃｈ，Ｄ．Ｌ．，Ｅｄｗａｒｄｓ，Ｄ．Ａ．およびＮｉｖｅｎ，Ｒ．Ｗ．，Ｊ．Ａｅｒｏｓｏｌ Ｓｃｉ．，２７：７６９〜７８３（１９９６）。
【０００８】
ＤＰＦの不利な点は、微粒子の粉体は、通常、流動性およびエアロゾル化特性が低いため、口腔と咽喉での沈着を免れ、肺に沈着する吸入エアロゾルの分画である、エアロゾルの呼吸用分画が比較的少ないことである。Ｇｏｎｄａ，Ｉ．，Ｔｏｐｉｃｓ ｉｎ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、（１９９１）、Ｄ．ＣｒｏｍｍｅｌｉｎおよびＫ．Ｍｉｄｈａ編集、Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｍｅｄｐｈａｒｍ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，ｐ．９５〜１１７（１９９２）。低い流動性およびエアロゾル化特性は、疎水性、静電性および毛管相互作用などの粒子−粒子間相互作用に起因する粒子の凝集によって典型的に引き起こされる。ＤＰＦにおいて、いくつかの改善がなされている。例えば、大きな粒子径を有する乾燥粉体製剤（ＤＰＦ）は、低い凝集性（Ｅｄｗａｒｄｓら、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２７６：１８６８〜１８７１（１９９７））、容易なエアゾール化、および可能性の低い食作用などの改善された流動特性を保持することが示されている。Ｒｕｄｔ，Ｓ．およびＲ．Ｈ．Ｍｕｌｌｅｒ，Ｊ．，Ｃｏｎｔｏｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ，２２：２６３〜２７２（１９９２）；Ｔａｂａｔａ，Ｙ．およびＹ．Ｉｋａｄａ，Ｊ．Ｂｉｏｍｅｄ．Ｍａｔｅｒ，Ｒｅｓ．，２２：８３７〜８５８（１９８８）。局所または全身送達のいずれかのための治療薬の短期および長期放出の両方に対して有効な乾燥粉体吸入治療には、効率よく、治療レベルで、過剰なエネルギー投入の必要無くＤＰＦを肺へ送達する方法が必要である。
【０００９】
Ｃｉｐｏｌｌａらにより記載されたようなネブライザー（Ｃｉｐｏｌｌａら、Ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ ＶＩＩ、Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ，Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ，「最適化されたエーローゾルによる薬物送達に関する臨床的および制御論点(Clinical and Regulatory Issues Relating to Optimized Drug Delivery by Aerosol) 」、2000年5 月14〜18日に会議が行なわれた(Conference held May 14‘18,2000)、Ｐａｌｍ Ｓｐｒｉｎｇｓ，ＦＬ、その内容は、参照としてその全体が本明細書に援用される）もまた、肺送達に使用される。
【００１０】
肺への乾燥粉体製剤を送達するのに使用されうる吸入デバイスとしては、非呼吸活性化デバイスまたは「マルチステップ」デバイスが挙げられる。かかるデバイスの１つは、1999年12月 7日Pattonらに付与された米国特許第 5,997,848号明細書に記載されており、その全教示は参照として本明細書に組み込まれる。これらのデバイスにおいて、薬物製剤は、患者の呼吸に依存しないエネルギーにより最初に分散され、次いで吸入される。
【００１１】
「単回の呼吸活性化ステップ（breath-activated-step）」を利用する吸入デバイスは、被験体によって直ちに吸入される粉体を作動する、すなわち単回のステップで、例えば単純な乾燥粉体吸入器で分散するように設計される（例えば、米国特許第 4,995,385号および米国特許第 4,069,819号参照）。
【００１２】
吸入器の他の例としては、限定されないが、Ｓｐｉｎｈａｌａｒ（登録商標）(Fisons, Loughborough, U.K.)およびＲｏｔａｈａｌｅｒ（登録商標）(Glaxo-Wellcome,Research Triangle Park, N.C.) が挙げられる。
【００１３】
「単回ステップ」吸入器と対照的に、存在している「多段階吸入器」は、肺への薬物の送達に余分なエネルギーが必要とされるので、操作するのがより複雑であり、よりコストがかかる傾向がある。必要とするこのエネルギーの量は、薬物質量の増加と共に増加する。他方、気道への薬物送達の「高い効率」（薬物容器に最初に含まれる薬物質量（すなわち、「名目上の用量(nominal dose)」）の約５０％を意味する）は、呼吸活性化多段階吸入器システムを用いて典型的に得られるのみである。それゆえ、今まで患者は、コスト／複雑さと薬物送達効率との間の選択をする必要があった。この兼ね合いに関する理由は、存在している吸入方法論およびデバイスは、本来の製剤の無効果および／または本来のデバイス設計の制限に関連するためである。かかる無効果は、所望でない薬物損失および治療の増加した全体的なコストを生じる。さらに、結果としてしばしば、存在している吸入デバイスおよび方法論は、しばしば単回呼吸における薬物の十分な（例えば、治療）質量を肺へ送達することができない。現在、液体または乾燥粉体吸入器を介して単回呼吸で肺に送達されうる薬物の量は、一般に５ｍｇを超えない（Ｃｉｐｏｌｌａら、Ｒｅｓｐ．Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ，ＶＩＩ ２０００：２３１〜２３９（２０００））。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
それゆえ、薬剤の少なくとも約５０％の名目上の用量が単回段階吸入システムを介して肺系に送達される、薬剤の肺系への送達の必要性が存在する。また、例えば、治療剤、予防剤、診断剤または予後剤等の薬剤の比較的大きな質量の薬剤の送達の必要性が存在する。比較的大きな質量の生物活性薬剤、特に大きな質量の吸入乾燥粉体の送達の必要性もまた、存在する。さらに、単純呼吸活性化デバイスから、単回ステップで、単回の高用量の生物活性剤等の薬剤を肺系に送達する方法の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の要旨は、
〔１〕ａ）薬剤を含む粒子を提供すること（ここで、該粒子は、0.4g/cm³未満のタップ密度を有し、該粒子の少なくとも75.0％が、空気力学的粒子サイズ分布において6.8μｍ未満の細かい粒子画分を有する）；および
ｂ）粒子の集団を有する容器から、粒子を被験体の気道に投与すること（ここで、粒子は単回の呼吸活性化ステップで少なくとも50％の粒子の集団を肺に送達する）、
を含む、単回の呼吸活性化ステップでの肺系への薬剤の送達方法に使用される粒子であって、送達される粒子の集団の少なくとも50％が４μｍ未満の平均空気力学的直径を有する、粒子、
〔２〕薬剤が、治療剤、予防剤、診断剤および生物活性剤からなる群より選ばれるものである、〔１〕記載の粒子、
〔３〕粒子が、５μm よりも大きな幾何学的直径または0.1g/cm³よりも大きな動力学的バルク密度を有するものである、〔１〕記載の粒子、
〔４〕容器が少なくとも0.37cm³ の容積を有するものである、〔１〕記載の粒子、
〔５〕送達が主として深肺または中央気道に対して行われる、〔１〕記載の粒子、
〔６〕生物活性剤が硫酸アルブテロール、インスリン、成長ホルモン、臭化イプラトロピウム、フルチカゾン、サルメテロール、L-ドパ、疎水性薬物、親水性薬物およびモノクローナル抗体からなる群より選ばれるものである、〔２〕記載の粒子、
〔７〕粒子が噴霧乾燥粒子または乾燥粉体の形態である、〔１〕記載の粒子、
〔８〕気道への投与が乾燥粉体吸入器により行われるものである、〔１〕記載の粒子、
〔９〕粒子が非重合体である、〔１〕記載の粒子、
〔１０〕薬剤が非結晶性である、〔１〕記載の粒子、
〔１１〕診断剤が標識を含有してなる、〔２〕記載の粒子、
〔１２〕標識が、放射性同位体、エピトープ標識、親和性標識、酵素標識、蛍光基および化学発光基からなる群より選ばれるものである、〔１１〕記載の粒子、
〔１３〕放射性同位体が^99m Tcである、〔１２〕記載の粒子、
〔１４〕薬剤が粒子に取り込まれているか、粒子の表面に付着しているか、または粒子の表面に吸着しているものである、〔１〕記載の粒子、
〔１５〕薬剤が噴霧乾燥プロセスにより粒子に取り込まれたものである、〔１４〕記載の粒子、
〔１６〕ａ）薬剤を含む粒子を提供すること（ここで、該粒子は、0.4g/cm³未満のタップ密度を有し、該粒子の少なくとも75.0％が、空気力学的粒子サイズ分布において6.8μｍ未満の細かい粒子画分を有する）；および
ｂ）粒子の集団を有する容器から被験体の気道に粒子を投与すること（ここで、粒子は単回の呼吸活性化ステップで少なくとも50％の粒子の集団を肺に送達する）、
を含む、単回の呼吸での肺系への薬剤の送達方法に使用される粒子であって、送達される粒子の集団の少なくとも50％が４μｍ未満の平均空気力学的直径を有する、粒子、
〔１７〕送達が単回呼吸活性化ステップで起こる、〔１６〕記載の粒子、
〔１８〕薬剤が、治療剤、予防剤、診断剤および生物活性剤からなる群より選ばれるものである、〔１６〕記載の粒子、
〔１９〕粒子が５μm よりも大きな幾何学的直径または0.1g/cm³よりも大きな動力学的バルク密度を有するものである、〔１６〕記載の粒子、
〔２０〕容器が少なくとも0.37cm³ の容積を有するものである、〔１６〕記載の粒子、
〔２１〕送達が主として深肺または中央気道に対して行われる、〔１６〕記載の粒子、
〔２２〕生物活性剤が硫酸アルブテロール、インスリン、成長ホルモン、臭化イプラトロピウム、フルチカゾン、サルメテロール、L-ドパ、疎水性薬物、親水性薬物およびモノクローナル抗体からなる群より選択されるものである、〔１８〕記載の粒子、
〔２３〕粒子が噴霧乾燥粒子または乾燥粉体の形態である、〔１６〕記載の粒子、
〔２４〕気道への投与が乾燥粉体吸入器によるものである、〔１６〕記載の粒子、
〔２５〕粒子が非重合体である、〔１６〕記載の粒子、
〔２６〕薬剤が非結晶性である、〔１６〕記載の粒子、
〔２７〕診断剤が標識を含有してなる、〔１８〕記載の粒子、
〔２８〕標識が、放射性同位体、エピトープ標識、親和性標識、酵素標識、蛍光基および化学発光基からなる群より選ばれるものである、〔２７〕記載の粒子、
〔２９〕放射性同位体が^99m Tcである、〔２８〕記載の粒子、
〔３０〕薬剤が粒子に取り込まれているか、粒子の表面に付着しているか、または粒子の表面に吸着しているものである、〔１６〕記載の粒子、
〔３１〕薬剤が、噴霧乾燥プロセスにより粒子に取り込まれているものである、〔３０〕記載の粒子
に関する。
【００１６】
発明の要旨
本発明は、薬剤（例えば、治療剤、予防剤、診断剤、予後剤）の肺系への送達方法に関する。本発明はまた、生物活性剤の肺系への送達方法に関する。
【００１７】
１つの態様において、本発明は、ａ）薬剤を含有する粒子を提供すること；およびｂ）粒子の集団を有する容器(receptacle)から被験体の気道に粒子を投与すること、ここで粒子は、粒子の集団の少なくとも約５０％を送達する、を含む、単回の呼吸活性化ステップにおける肺系への薬剤の送達方法が記載される。
【００１８】
もう１つの態様において、本発明は、ａ）薬剤を含有する粒子を提供すること；およびｂ）粒子の集団を有する容器から、被験体の気道に粒子を投与すること、ここで粒子は少なくとも約５ｍｇの薬剤を送達する、を含む、単回の呼吸における肺系への薬剤の送達方法が記載される。他の態様において、粒子は、少なくとも約７ｍｇの薬剤、少なくとも約１０ｍｇの薬剤、少なくとも約１５ｍｇの薬剤、少なくとも約２０ｍｇの薬剤または少なくとも約２５ｍｇの薬剤を送達する。より高い量の薬剤がまた送達され得、例えば、粒子は、少なくとも約３５ｍｇ、少なくとも約４０ｍｇまたは少なくとも約５０ｍｇの薬剤を送達しうる。
【００１９】
もう１つの態様において、本発明は、ａ）０．４ｇ／ｃｍ³ 未満のタップ密度を有するキャリア粒子を提供すること；ｂ）少なくとも１つの薬剤を含有する組成物を提供すること；ｃ）ａ）のキャリア粒子およびｂ）の組成物を混合して、呼吸用組成物を形成すること；ならびにｄ）ｃ）の呼吸用組成物を被験体の気道に投与すること、を含む、肺系への薬剤の送達方法が記載される。本明細書で使用する場合、用語「呼吸用組成物」は、被験体の気道への送達に適する組成物のことをいう。
【００２０】
本発明はまた、肺系に送達しうる呼吸用組成物が記載される。本発明の呼吸用組成物は、好ましくは、０．４ｇ／ｃｍ³ 未満のタップ密度を有するキャリア粒子および薬剤を含有する組成物を含む。１つの態様において、呼吸用組成物に含まれるキャリア粒子は、薬剤なしで別に調製され、次いで薬剤を含む組成物と混合されうる。
【００２１】
１つの態様において、本発明の粒子は、粒子の集団を有する、保持する、含むまたは封入する容器から投与される。少なくとも約０．３７ｃｍ³ の容積を有する容器が本発明で使用されうる。少なくとも約０．４８ｃｍ³ 、０．６７ｃｍ³ または０．９５ｃｍ³ の容積を有するより大きな容器もまた使用されうる。容器は、好ましくは乾燥粉体吸入における使用に適したデザインを有しうる。
【００２２】
もう１つの態様において、凝集状態において乾燥粉体の粒子を保持するエネルギーは、患者の呼吸が、妥当な生理学的範囲の呼吸流速にわたり、容器に含まれる粉体を呼吸用粒子に脱凝集するのに十分な程である。脱凝集した粒子は、高い効率で、患者の呼吸を介して気道および／または深肺に貫通し、沈着しうる。
【００２３】
本発明の好ましい態様において、粒子は、約０．４ｇ／ｃｍ³ 未満のタップ密度、好ましくは約０．１ｇ／ｃｍ³ 以下のタップ密度を有する。もう１つの態様において、粒子は、５μｍより大きい、好ましくは約１０μｍ以上の質量メジアン幾何学的直径（ＭＭＧＤ）を有する。さらにもう１つの態様において、粒子は、約１μｍ〜約５μｍの範囲の質量メジアン空気力学的直径（ＭＭＡＤ）を有する。
【００２４】
１つの態様において、キャリア粒子は、約１０ミクロンの直径および約０．００１ｇ／ｃｍ³ の密度および約０．３ミクロン、好ましくは約０．００１〜約０．３ミクロン（約１０〜約３００ナノメートル）または約０．００１〜約０．２ミクロンの空気力学的直径を有する。キャリア粒子は、この範囲では呼吸可能であるとみなされない。サブミクロン粒子は、呼吸可能でないキャリア粒子を呼吸用範囲にするために十分な密度を与えうる。１つの態様において、サブミクロン粒子の密度は、例えば、約１ｇ／ｃｍ³ である。かかるキャリア粒子は、薬剤がキャリア粒子の表面に付着するか、表面上に吸着されるかまたは化学的に会合する場合、ナノメートルサイズの薬剤の治療量がキャリア粒子の空気力学的挙動に有害な影響を与えないことを確実にするように設計される。例えば、この課題を解決するために、キャリア粒子は、約１０μｍの直径および非常に低い密度（約０．００１ｇ／ｃｍ³ ）を有するように設計され、それ自身により１〜５μｍの呼吸可能範囲以下になる非常に小さい空気力学的サイズ（例えば、０．３μｍ）を有する粒子を製造しうる。しかし、より大きな密度（例えば、約１ｇ／ｃｍ³ ）を有し、薬剤を含有する十分なナノメートルサイズのサブミクロン粒子（例えば、約１０〜２００ｎｍ）を含める場合、得られる粒子は、必要なサイズおよび空隙率範囲内になるように操作される。このように、薬剤のより大きな負荷が達成される。１つの説明に束縛されないが、微粉化粒子の小さな粒子サイズのために、所定の容積内の粒子−粒子接触点の数は、より大きな粒子から作製された粉体と比較して大きい。小さな粒子サイズを有する粉体は、エアロゾル雲に分散されるために大きなエネルギーを必要とする。かかる粉体の大きなエネルギーの必要条件の影響は、大きなデバイスおよび小さな用量質量の両方が必要であるということである。
【００２５】
本発明には、多数の利点がある。例えば、薬剤（例えば、治療剤、予防剤、診断剤、予後剤）の大きな単回用量が、高い効率を有するＤＰＩを介して肺系に投与されうる。本発明は、効率を増加し、かつ廃棄薬物を最小化する肺送達のための単一の対費用効果の高いデバイスを使用する。投薬頻度が本発明の送達法により低減されうるので、治療または予防プロトコルに対する患者のコンプライアンスが改善すると予期されうる。肺送達は、注射の必要性を有利に排除しうる。例えば、毎日のインスリン注射の必要性が避けられうる。また、粒子それ自身の特性を高めることは、治療、予防、診断または予後効果を達するのに必要な薬剤の量が実際に低減されるという用量利点を生じうる。実施例５〜９は、Ｌ−ドパを用いてかかる効果を開示する。この用量利点は、他の投与形態、特に経口投与と比較してバイオアベイラビリティー（例えば、血漿レベルのバイオアベイラビリティー）ならびに治療利点において少なくとも２倍増加を生じうる。さらになお、高度に効率的な送達および用量利点の組み合わせは、現在の既知のレベルを超えて薬剤の効果を強化する。また、粒子が種々の薬剤のためのキャリアとして使用されうるという事実は、本発明の広い適応性を強調する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明により、薬剤の少なくとも約５０％の名目上の用量が単回段階吸入システムを介して肺系に送達される、薬剤の肺系への送達が達成される。また、例えば、治療剤、予防剤、診断剤または予後剤等の薬剤の比較的大きな質量の薬剤の送達が達成される。比較的大きな質量の生物活性薬剤、特に大きな質量の吸入乾燥粉体の送達もまた、達成される。さらに、単純呼吸活性化デバイスから、単回ステップで、単回の高用量の生物活性剤等の薬剤を肺系に送達することが達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
発明の詳細な説明
本発明の特徴及び他の詳細を、本発明のステップとしてまたは本発明の部分の組み合わせとしてのいずれかとして、添付の図面を参照してさらに詳細に説明し、請求の範囲を指摘する。本発明の特定の態様は説明のために示されるが、本発明の限定としてではない。本発明の主な特徴は、本発明の範囲を逸脱しない種々の態様において使用されうる。本出願はまた、２０００年９月１９日に提出された「中枢神経系の障害の治療における肺送達」と題する米国特許願第０９／６６５，２５２号（代理人管理番号２６８５．１００９−０００号）、および本出願と同日に提出された同一の題名および発明者のその一部継続出願（代理人管理番号２６８５．１００９−００１号）に関連する。前記出願の全教示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００２８】
本発明は、被験体の肺系に粒子を送達する方法に関する。本発明はまた、キャリア粒子を含み、肺系に送達されうる呼吸用組成物(respirable composition)に関する。
【００２９】
１つの態様において、本発明の粒子は薬剤を含有する。本明細書で使用する場合、用語「薬剤」としては、限定されないが、治療剤、予防剤、診断剤および予後剤が挙げられる。本発明はまた、本方法により送達される粒子をそれ自身が含有する薬剤に関連する。目的とする用途に依存して、薬剤は、限定されないが、乾燥粉体（例えば、粒子粉体）、粒子（限定されないが、微粉化粒子、サブミクロン粒子、ナノメートルサイズの粒子、リポソーム、ミクロスフェア、微粒子、ミセル、およびビーズなど）、結晶、溶液、懸濁液または乳濁液の形態でありうる。用語「薬剤」は生物活性剤を含む。本明細書で使用する場合、用語「生物活性」は、生存生物、例えば、哺乳動物および特にヒト被験体において効果を有することを言う。粒子または粒子粉体の形態における薬剤は、粉砕、濾過、蒸発、抽出および噴霧乾燥ならびに他の当業者に公知の技術により、調製されうる。１つの態様において、薬剤は非結晶性であり、例えば薬剤は結晶構造を持たないかまたは結晶を含有しない。
【００３０】
適切な生物活性剤のいくつかの例としては、薬物（例えば、疎水性薬物、親水性薬物）、医薬製剤、ビタミン、医薬アジュバント、タンパク質、ペプチド、ポリペプチド、ホルモン、アミノ酸、核酸、ワクチン製剤、不活化ウイルス、リン脂質、界面活性剤およびそれらの組み合わせが挙げられる。薬剤の他の例としては、合成化合物、無機化合物および有機化合物が挙げられる。
【００３１】
本発明はまた、噴霧乾燥による特有の粒子の調製に関する。優れた呼吸可能性、流動性および分散性を与える粒子の特有の特性は、薬剤が、（１）噴霧乾燥プレ混合の一部でありそれにより粒子に取り込まれる、（２）別々に調製された粒子に添加され、薬剤が粒子上に接着するまたは粒子と化学的に会合する、または（３）薬剤が粒子と混合され、粒子と同時送達されるようにブレンドされることにより維持される。化学的会合としては、限定されないが、イオン相互作用、荷電した粒子および／または薬剤の引力、双極子−双極子相互作用、ファンデルワールス力、共有結合相互作用、吸着および水素結合が挙げられる。
【００３２】
従来公知の粒子とは異なって、本発明の乾燥粒子は用途が広い。例えば、本発明の粒子は、薬剤を取り込み、薬剤を運び、薬剤またはその組み合わせを同時送達することができる。１つの態様において、同時送達される粒子は、肺において所望の沈着部位に少なくとも１つの薬剤を付随するエスコート(escort)として記載されうる。例えば、乳糖は、承認された市販のキャリアである。しかし、乳糖は、深肺に効率的に送達されえない。本発明の粒子は、深肺に達し、所望の薬剤を所望の沈着部位に、エスコート、付随および／または同時送達しうる。いくつかの例が本明細書において提供される。これに関連して、本発明の粒子は、キャリアとして使用する場合、乳糖を含む他のキャリアにはない利点を有し、オプションを提供する。
【００３３】
本発明の粒子は、驚くべきほど高い負荷の薬剤を保有しうる。本発明の粒子はまた、高度に分散され、呼吸系において領域を標的化しうる。本発明の方法において使用される、驚くべきほど高い負荷の薬剤を保有する乾燥粒子を含有する組成物はまた、呼吸系、例えば、上気道、中心気道および／または深肺の特定領域に標的化されうる。
【００３４】
本発明の粒子および薬剤の個々の特性を考慮することにより、十分な肺投与に対して組成物が最適化されうる。高度に分散しうる粒子を含有する組成物は、任意にさらなる粒子および／または薬剤を含みうる。本発明の粒子を含有する組成物は、薬剤有りまたは無しの粒子を含むことが理解される。存在する場合、薬剤は、他の物の間で、（１）粒子に取り込まれうる、（２）粒子上に吸着、付着または粒子と化学的に会合されうる、および／または（３）薬剤が粒子と混合され、かつ同時送達されるようにブレンドされうる。
【００３５】
本明細書中に記載されるように、本発明の粒子、本明細書で規定される特に高度に分散した粒子を含有する組成物は、さらに薬剤を含みうる。１つの態様において、本発明の粒子を含有する組成物は、少なくとも１つのさらなる薬剤を含有する。示されるように、本発明の粒子を含有する組成物は、粒子において薬剤を取り込み、粒子と薬剤を保有し、および／または薬剤もしくはそれらの組み合わせを同時送達しうる。薬剤の例としては、限定されないが、治療剤、予防剤、診断剤および予後剤が挙げられる。適切な薬剤としてはまた、生物活性剤が挙げられる。適切な生物活性剤のいくつかの例としては、限定されないが、薬物（例えば、疎水性薬物、親水性薬物）、医薬製剤、ビタミン、医薬アジュバント、タンパク質、ペプチド、ポリペプチド、ホルモン、アミノ酸、核酸、ワクチン製剤、不活化ウイルス、肺界面活性剤およびそれらの組み合わせが挙げられる。他の例としては、治療、予防、診断および／または予後活性を有する、合成化合物、無機化合物および有機化合物、タンパク質およびペプチド、多糖および他の糖、脂質、ならびにＤＮＡおよびＲＮＡ核酸配列が挙げられる。核酸配列としては、遺伝子、転写を阻害するＤＮＡに相補的に結合するアンチセンス分子、およびリボザイムが挙げられる。薬物としては、疎水性薬物および親水性薬物が挙げられる。
【００３６】
本発明の粒子に取り込まれる、粒子上に付着する、粒子と化学的に会合される、および／または粒子とブレンドされるかつ同時送達される薬剤を含む薬剤は、種々の生物学的活性を有しうる。かかる薬剤としては、限定されないが、血管作用性薬剤、神経作用性薬剤、ホルモン、抗凝固剤、免疫調節剤、細胞傷害剤、予防剤、抗生物質、抗ウイルス剤、アンチセンス剤、抗原および抗体、例えば、パリビズマブ(palivizumab) (Medimmune, Gaithersberg, MD) などのモノクローナル抗体が挙げられる。いくつかの場合には、タンパク質は、さもなければ適切な応答を誘発するために注入によって投与しなければならないであろう抗体または抗原であってもよい。種々の分子量を有する化合物、例えば、１００〜５００，０００ダルトンを、被包することができる。本明細書において、タンパク質は、１００アミノ酸残基以上からなり；ペプチドは１００アミノ酸残基未満であるとして規定される。他に述べない限り、タンパク質という用語は、タンパク質およびペプチドの両方のことを言う。例としては、インスリンおよび他のホルモンが挙げられる。ヘパリンなどの多糖もまた投与されうる。
【００３７】
粒子、特に本明細書に記載される高度に分散される粒子は、全身治療に適切な生物活性剤を含みうる。あるいは、前記粒子は、例えば、喘息、気腫または嚢胞性線維症の治療のための薬剤または全身治療のための薬剤などの肺の内部への局所送達のための生物活性剤を含みうる。例えば、嚢胞性線維症などの疾患の治療のための遺伝子を、喘息のためのβアゴニストのように投与しうる。他の特異的な生物活性剤としては、限定されないが、成長ホルモン（例えば、哺乳動物成長ホルモン、特にヒト成長ホルモン）、インターロイキン、インスリン、カルシトニン、黄体形成ホルモン放出ホルモン（「ＬＨＲＨ」）またはゴナドトロピン放出ホルモン（「ＬＨＲＨ」）およびそれらのアナログ（例えば、レオプロリド(leoprolide)）、顆粒球コロニー刺激因子（「Ｇ−ＣＳＦ」）、上皮小体ホルモン関連ペプチド、ソマトスタチン、テストステロン、プロゲステロン、エストラジオール、ニコチン、フェンタニール、ノルエチステロン、クロニジン、スコポラミン、サリチル酸塩、クロモリンナトリウム、サルメテロール、ホルメテロール、臭化イプラトロピウム、アルブテロール（硫酸アルブテロールを含む）、フルチカゾン(fluticasone) 、バリウム(valium)、アルプラゾラムおよびレボドパ（Ｌ−ドパ）が挙げられる。他の適切な治療剤および／または予防剤としては、限定されないが、その全教示が参照により本明細書に組み込まれる２０００年９月１９日に提出された米国特許第５，８７５，７７６号明細書および米国出願番号０９／６６５，２５２号（代理人管理番号２６８５．１００９−０００号）に記載されるものが挙げられる。インスリンを含むほとんどのタンパク質などの荷電したこれらの治療剤は、該荷電した薬剤とそれとは逆の電荷を有する分子との間の複合体として投与されうる。好ましくは、逆の電荷を有する分子は、荷電した脂質または逆の電荷を有するタンパク質である。粒子は、小さい分子および大きい分子の徐放性を可能にする脂質等の物質を取り込みうる。これらの複合体または物質の添加は、いずれのサイズおよび形の粒子にも適用でき、特に吸入粒子から治療剤の放出速度を変更するのに有用である。
【００３８】
種々の診断剤および／または予後剤のいずれもが高度に分散しうる粒子内に取り込まれ得、患者に投与した後、取り込まれた薬剤を局所または全身送達しうる。あるいは、診断剤および／または予後剤は、本発明の高度に分散しうる粒子とともに保有され、該粒子上に付着し、該粒子と化学的に会合し、および／または該粒子とともに同時送達されうる。診断剤を取り込んだ粒子は、当該分野で得られる標準法および商業的に入手しうる装置を用いて検出されうる。
【００３９】
１つの態様において、本発明の粒子を含有する組成物は、さらに診断および／または予後剤を含有する。診断剤および／または予後剤は標識を含有し得、限定されないが、放射性同位体、エピトープ標識、アフィニティー標識、スピン標識、酵素標識、蛍光基および化学発光基が挙げられる。１つの態様において、標識は、放射性同位体であり、例えば ^99mＴｃである。さらなる標識が当該分野で周知であり、本発明に包含されることが理解される。
【００４０】
生体適合性または薬理学的に許容されるいずれのガスも、例えば、当業者に公知のテクノロジーを用いて粒子に取り込むかまたは粒子の孔に捕獲することができる。ガスという用語は、画像化が実施される温度でガスであるかまたはガスを形成することができる化合物を指す。１つの態様において、粒子のまわりにガス不透過性バリアを形成することによって粒子中のガスの貯留を改善する。かかるバリアは当業者には周知である。
【００４１】
利用されうる他の画像剤としては、陽電子射出断層撮影法（ＰＥＴ）、コンピュータ連動断層撮影法（ＣＡＴ）、シングルフォトンエミッションコンピュータ断層撮影法、Ｘ線、Ｘ線透視および磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）において使用される市販の薬剤が挙げられる。
【００４２】
ＭＲＩにおける造影剤として使用するための適切な物質の例としては、ジエチレントリアミンペンタ酢酸（ＤＴＰＡ）およびガドペントテートジメグルミン(gadopentotate dimeglumine)などのガドリニウムキレート、ならびに鉄、マグネシウム、マンガン、銅およびクロムが挙げられる。
【００４３】
ＣＡＴおよびＸ線のために有用な物質の例としては、ジアトリゾエートおよびイオタラメートに代表されるイオン性モノマー、イオパミドール、イソヘキソール(isohexol)およびイオベルソルのような非イオン性モノマー、イオトロールおよびイオジキサノールのような非イオン性ダイマー、およびイオン性ダイマー（例えばイオキサグレート）などの、静脈内投与のためのヨウ素ベースの物質が挙げられる。
【００４４】
薬剤としてはまた、粒子上の反応性官能基を介して粒子に付着されうる標的化分子が挙げられうる。標的化分子は、肺内のものなどの特定のレセプター部位を有する粒子の結合相互作用を可能にする。粒子は、特異的にまたは非特異的に特定の標的に結合するリガンドの付着により標的化されうる。典型的な標的化分子としては、抗体（例えば、ポリクローナル血清、モノクローナル、キメラ、ヒト化、ヒト）およびそのフラグメント（例えば、Ｆａｂ、Ｆａｂ’、Ｆ（ａｂ’）_２、Ｆｖ）が挙げられ、抗体可変領域、レクチンおよびホルモンまたは例えば標的細胞の表面上のレセプターに特異的に結合しうる他の有機分子を含む。
【００４５】
薬剤、および特に生物活性剤としてはまた、肺に内因性である界面活性剤などの界面活性剤が挙げられる。天然および合成の肺の界面活性剤は、本発明の範囲に包含される。
【００４６】
本発明の方法はまた、容器に封入されうる本発明の粒子および／または本発明の該粒子を含有する組成物を被験体の気道に投与することに関する。本明細書に記載されるように、特定の態様において、本発明は、本発明の粒子の送達方法が記載され、一方、他の態様において、本発明は、本発明の粒子を含有する呼吸用組成物の送達方法が記載される。本明細書で使用する場合、「容器(receptacle)」という用語は、限定されないが、例えば、カプセル、発疱剤、フィルムでカバーされた容器ウェル(well)、チャンバーおよび当業者に公知の吸入デバイス中の粒子、粉体または呼吸用組成物を貯蔵する他の適切な手段が挙げられる。
【００４７】
好ましい態様において、容器は、乾燥粉体吸入器中で使用される。本発明の方法で使用されうる乾燥粉体吸入器の例としては、限定されないが、米国特許第４，９９５，３８５号明細書および米国特許第４，０６９，８１９号明細書に開示されている吸入器、Ｓｐｉｎｈａｌｅｒ（登録商標）(Fisons, Loughborough, U.K.)、Ｒｏｔａｈａｌｅｒ（登録商標）(Glaxo-Wellcome, Research Triangle Technology Park, North Carolina) 、ＦｌｏｗＣａｐｓ（登録商標）(Hovione, Loures, Portugal) 、Ｉｎｈａｌａｔｏｒ（登録商標）(Boeringer-Ingelheim, Germany)、およびＡｅｒｏｌｉｚｅｒ（登録商標）(Novartis, Switzerland) 、Ｄｉｓｋｈａｌｅｒ(Glaxo-Wellcome, RTP, NC) および当業者に既知の他のものが挙げられる。１つの態様において、使用される吸入器は、代理人管理番号00166.0109.US00のもとで、2001年４月16日に提出されたDavid A. Edwardsらによる「吸入デバイスおよび方法」と題する米国特許願に開示されている。この出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００４８】
１つの態様において、容器の容量は、少なくとも約0.37ｃｍ³ である。もう１つの態様において、容器の容量は、少なくとも約0.48ｃｍ³ である。さらにもう１つの態様において、容器は、少なくとも約0.67ｃｍ³ または0.95ｃｍ³ の容量を有する。本発明はまた、カプセル、例えば、2 、1 、0 、00または000 などの特定のカプセルサイズを有するように設計されたカプセルである。適切なカプセルが、例えば、Shionogi(Rockville,MD)から得られうる。発疱剤が、例えば、Hueck Foils(Wall,NJ) から得られうる。本発明における使用に適切な他の容器および他のその容量は当業者に公知である。
【００４９】
容器は、粒子および／または粒子を含有する呼吸用組成物を封入または保管する。１つの態様において、粒子および／または粒子を含有する呼吸用組成物は粉体の形態である。容器は、当該分野で公知のように、粒子および／または粒子を含有する組成物で充填される。例えば、真空充填、または詰める(tamping) 技術が使用されうる。一般に、粉体での容器の充填は、当該分野で公知の方法により行なわれうる。本発明の１つの態様において、容器に封入または保管される粒子、粉体または呼吸用組成物は、少なくとも約5mg の質量を有する。好ましくは、容器に保管または封入される粒子または呼吸用組成物の質量は、少なくとも約10mgである。
【００５０】
本発明の１つの態様において、容器は、粒子の集団(mass)、特に本明細書に記載される高度に分散された粒子の集団を封入する。粒子の集団は、薬剤の名目上の用量を含有する。本明細書で使用する場合、用語「名目上の用量」は、容器中の粒子の集団に存在する薬剤の全質量(mass)を意味し、単回の呼吸における投与で入手しうる薬剤の最大量を表わす。
【００５１】
粒子および／または粒子を含有する呼吸用組成物が容器に保管または封入され、被験体の気道に投与される。本明細書で使用する場合、粒子および／または呼吸用組成物の「投与」または「投与する」という用語は、粒子を被験体の気道に導入することを言う。
【００５２】
本明細書に記載されるように、１つの態様において、本発明は、キャリア粒子と薬剤とを含有する呼吸用組成物について記載される。もう１つの態様において、本発明は、キャリア粒子と薬剤とを含有する呼吸用組成物の送達方法について記載される。本明細書で使用する場合、「キャリア粒子」という用語は、薬剤を含むかまたは含まない粒子のことをいい、例えば、薬剤の安定性、分散性、エアロゾル化、密度および／またはバルキング(bulking) 特性を増加することにより、被験体の呼吸系への薬剤の送達において補助する。ある態様において、本発明の粒子は、被験体の気道に送達されうるキャリア粒子であることが明らかである。
【００５３】
１つの態様において、本発明は、薬剤を含有する組成物とキャリア粒子（薬剤を含まない）とをブレンドするかまたは混合することから形成される呼吸用組成物について記載される。次に、呼吸用組成物は、被験体の気道に投与されうる。もう１つの態様において、呼吸用組成物が、例えば、乾燥粉体吸入器デバイスの使用を介して、被験体の呼吸系に送達される。１つの態様において、呼吸用組成物は、微粉化粒子（例えば、サブミクロン粒子）の形態である薬剤を含む組成物を含有する。
【００５４】
本発明の粒子が薬剤と同時投与されるキャリア粒子である態様において、キャリア粒子は、好ましくは、被験体の呼吸系（例えば、上気道、下気道、深肺）への薬剤の送達を増加する。１つの態様において、本発明の粒子は、薬剤と同時投与され、被験体の呼吸系の特定の領域（例えば、上気道、中央(central) 気道または好ましくは深肺）への薬剤の均一な送達を増加するキャリア粒子である。本発明のキャリア粒子の薬剤との同時投与はまた、マクロファージ（例えば、肺胞マクロファージ）による薬剤の食作用を低減するおよび／または薬剤の分散性およびエアロゾル化を増加する（例えば、粒子の凝集または集塊を減少することによる）のに役立ちうる。
【００５５】
本明細書に記載されるように、本発明の粒子および該粒子を含有する呼吸用組成物は、任意に、肺に内因性である界面活性剤などの界面活性剤を含みうる。本明細書に記載される本発明の粒子および該粒子を含有する呼吸用組成物はまた、好ましくは、生体適合性および生分解性であり、任意に同時投与された薬剤の生分解性および／または送達の速度に影響を与えうる。
【００５６】
本明細書に記載されるように、本明細書に記載される呼吸用組成物に含まれるキャリア粒子を含む粒子は、好ましくは、「空気力学的に軽い」。以下に記載するように、本明細書で使用する「空気力学的(aerodynamically)に軽い」は、０．４ｇ／ｃｍ³ 未満のタップ密度を有する粒子を言う。１つの態様において、キャリア粒子は、約０．１ｇ／ｃｍ³ 以下のタップ密度を有する。タップ密度およびタップ密度の測定方法のさらなる開示を、以下により詳細に記載する。
【００５７】
１つの態様において、本明細書に記載される呼吸用組成物に含まれるキャリア粒子を含む粒子は、好ましくは、約５μｍより大きい質量メジアン幾何学的直径（ＭＭＧＤ）を有する。他の態様において、粒子は、約５μｍより大きく約３０μｍまでの範囲であるＭＭＧＤまたは約１０μｍ〜３０μｍの範囲のＭＭＧＤを有する。ＭＭＧＤおよび粒子のＭＭＧＤの計算方法のさらなる開示を、より詳細に以下に記載する。
【００５８】
被験体の気道に投与されうる本発明の粒子および／または該粒子を含有する呼吸用組成物はまた、当業者に周知の薬学上許容されうるキャリアを任意に含みうる。本明細書で使用する場合、「薬学上許容されうるキャリア」という用語は、有意な有害な毒物学的作用無く患者の呼吸系に投与されうるキャリアのことを言う。適切な薬学上許容されうるキャリアとしては、吸入治療に典型的に使用されるもの（例えば、乳糖）が挙げられ、液体（例えば、生理食塩水）または粉体（例えば、粒子粉体）の形態の薬学上許容されうるキャリアが挙げられる。１つの態様において、薬学上許容されうるキャリアは、約５０μｍ〜約２００μｍの範囲の平均直径を有する粒子、特にこの範囲にある乳糖粒子を含有する。本発明の粒子の投与、付随および／または同時送達に使用するための適切な薬学上許容されうるキャリアを当業者は容易に決定することができることが理解される。
【００５９】
本発明の１つの態様において、粒子および／または粒子を含有する呼吸用組成物は、単回の呼吸活性化ステップで投与される。本明細書で使用する場合、「呼吸活性化(breath-activated)」および「呼吸作動性(breath-actuated)」という熟語は、交換可能に使用される。本明細書で使用する場合、「単回の呼吸活性化ステップ(single,breath-activated step)」は、１回のステップで粒子が分散され、かつ吸入されることを意味する。例えば、単回の呼吸活性化吸入デバイスにおいて、被験体の吸入エネルギーは、粒子を分散し、かつ口腔および鼻咽腔にそれらを到達させる。本発明の方法に使用されうる単回の呼吸作動性吸入器である適切な吸入器としては、限定されないが、米国特許第 4,995,385号明細書および米国特許第 4,069,819号明細書に開示されている単一の乾燥粉体吸入器、Ｓｐｉｎｈａｌｅｒ（登録商標）(Fisons, Loughborough, U.K.)、Ｒｏｔａｈａｌｅｒ（登録商標）(Glaxo-Wellcome, Research Triangle Technology Park, North Carolina) 、ＦｌｏｗＣａｐｓ（登録商標）(Hovione, Loures, Portugal) 、Ｉｎｈａｌａｔｏｒ（登録商標）(Boeringer-Ingelheim, Germany)、およびＡｅｒｏｌｉｚｅｒ（登録商標）(Novartis, Switzerland) 、Ｄｉｓｋｈａｌｅｒ(Glaxo-Wellcome, RTP, NC) および当業者に公知の他のものが挙げられる。１つの態様において、使用される吸入器は、代理人管理番号00166.0109.US00のもとで、2001年４月16日に提出されたDavid A. Edwardsらによる「吸入デバイスおよび方法」と題する米国特許願に記載されている。この出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００６０】
「単回呼吸」投与という用語は、単回の呼吸活性化投与を含みうるが、粒子、呼吸用組成物または粉体が最初に分散され、続く分散した粒子、呼吸用組成物または粉体の吸入または吸気の期間の投与もまた含みうる。投与の後者の形態では、被験体の吸入により供給されるエネルギーに追加されるエネルギーが粒子を分散する。患者の吸入により生じるエネルギーより他のエネルギーを使用する単回呼吸吸入器の例は、1999年12月 7日にPattonらに付与された米国特許第 5,997,848号明細書に記載されるデバイスであり、その全教示は参照により本明細書に組み込まれる。
【００６１】
好ましい態様において、粒子、粒子を含有する呼吸用組成物または粉体を封入する容器は、単回呼吸活性化ステップにおいて空である。もう１つの好ましい態様において、粒子を封入する容器は、単回の吸入において空である。本明細書で使用する場合、「空(emptied) 」という用語は、容器に封入した粒子集団(mass)の少なくとも５０％が、被験体の呼吸系への粒子の投与の間に吸入器から放出されることを意味する。
【００６２】
本発明の好ましい態様において、投与される粒子は高度に分散されている。本明細書で使用する場合、「高度に分散した」粒子または粉体という用語は、約１バールで、ＨＥＬＯＳまたは他のレーザー回折システムにより測定した場合、４バールで測定した幾何学粒子サイズの約１．５倍未満である幾何学的直径を有する乾燥粉体の粒子がＲＯＤＯＳ開口部から放出されるように、ＲＯＤＯＳ乾燥粉体分散（または均等技術）により分散されうる粒子または粉体のことを言う。高度に分散した粉体は、互いに集塊する、凝集するまたは塊になる傾向が低いものであり、および／または、もし互いに集塊する、凝集するまたは塊になるとしても、それらが吸入器から放出される時および被験者により呼吸される時に容易に分散または脱集塊される。典型的には、本発明の方法に適切な高度に分散された粒子は、類似の空気力学的直径を有し、かつ肺系への送達に適切な標準的な微粉体と比較して、非常に低い凝集を示す。分散性を高める特性としては、例えば、粒子荷電、表面の粗さ、表面化学および相対的に大きい幾何学的直径が挙げられる。１つの態様において、幾何学的直径の二乗に反比例する粉体種（一定の粉体質量）の粒子間の引力および粒子により見られるせん断力が、幾何学的直径の二乗で増加するので、粉体の分散性の軽減は、４乗にした幾何学的直径の反比例のオーダーである。増加した粒子サイズは、粒子間付着力を減少させる(Visser,J., Powder Technology,58:1-10(1989))。したがって、大きな粒子サイズ、全ての他の均等のものは、低いエンベロープ質量密度の粒子のための肺へのエアロゾル化の効率を増加する。増加した表面の不規則および粗さはまた、粒子分散性を増加しうる。表面粗さは、例えば、しわにより表されうる。
【００６３】
粒子は、好ましくは生分解性および生体適合性であり、そして任意に治療剤、予防剤、診断剤または予後剤の送達のための制御速度で生分解しうる。薬剤、好ましくは生物活性剤に加えて、粒子はさらに種々の物質を含みうる。無機物質および有機物質の両方が使用されうる。例えば、セラミックスが使用されうる。脂肪酸もまた空気力学的に軽い粒子を形成するために使用されうる。他の適切な物質としては、限定されないが、アミノ酸、ゼラチン、ポリエチレングリコール、トレハロース、乳糖、およびデキストランが挙げられる。好ましい粒子組成物を、以下にさらに記載する。１つの態様において、本発明の粒子は、非重合体である。もう１つの態様において、呼吸用組成物は、非重合体であるキャリア粒子を含む。
【００６４】
本発明の１つの態様において、被験体の気道に投与される粒子は、約０．４ｇ／ｃｍ³ 未満のタップ密度を有する。約０．４ｇ／ｃｍ³ 未満のタップ密度を有する粒子は、本明細書において「空気力学的に軽い」という。好ましい態様において、粒子は約０．１ｇ／ｃｍ³ 以下のタップ密度を有する。タップ密度は、粒子を特徴づけるエンベロープ質量密度の基準である。統計的に等方性の形の粒子のエンベロープ質量密度は、封入されうる最小の球のエンベロープ容量で割った粒子の集団として定義される。低いタップ密度に寄与しうる特徴としては、不規則な表面テクスチャーおよび中空または多孔性の構造が挙げられる。
【００６５】
タップ密度は、デュアルプラットホームマイクロプロセッサ制御タップ密度テスター（Ｄｕａｌ Ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｔａｐ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｔｅｓｔｅｒ）（Ｖａｎｋｅｌ，ＮＣ）などの当業者に既知の器械を用いて測定されうる。タップ密度はエンベロープ質量密度の標準的な基準である。タップ密度は、「ＵＳＰバルク密度およびタップ密度」、米国薬局方協約、Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ，ＭＤ，第１０版補遺、４９５０〜４９５１、１９９９の方法を用いて測定できる。もう１つの態様において、粒子は、約５μｍより大きいおよび好ましくは約１０μｍ以上の質量メジアン幾何学的直径（ＭＭＧＤ）を有する。１つの態様において、粒子は、約５μｍより大きく、かつ約３０μｍまでの範囲のＭＭＧＤを有する。もう１つの態様において、粒子は約１０μｍから約３０μｍの範囲のＭＭＧＤを有する。
【００６６】
１つの態様において、本発明の粒子を含有する組成物は、０．１ｇ／ｃｍ³ 以上の動力学的バルク密度および約０．４ｇ／ｃｍ³ 未満のタップ密度を有する。好ましい態様において、該粒子は、０．１ｇ／ｃｍ³ より大きい動力学的バルク密度および約０．１ｇ／ｃｍ³ 以下のタップ密度を有する。
【００６７】
粒子のＭＭＧＤは、クールターマルチサイザー（Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ）ＩＩｅ（Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｌｕｔｏｎ，Ｂｅｄｓ，Ｅｎｇｌａｎｄ）のような電気的ゾーン感知装置またはレーザー回折装置（例えばＨｅｌｏｓ，Ｓｙｍｐａｔｅｃ，Ｉｎｃ．，Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）を用いて測定できる。サンプル中の粒子の直径は、粒子組成物および合成方法などの要因に依存して変化する。サンプル中の粒子のサイズ分布は、気道内の標的部位における至適沈着を可能にするように選択できる。
【００６８】
本発明の使用に適切な空気力学的に軽い粒子は、あらかじめ選択されたサイズ分布を持つ粒子サンプルを提供するために、例えば濾過または遠心分離によって製造または分離することができる。例えば、サンプル中の粒子の３０％、５０％、７０％または８０％より多くが、少なくとも５μｍという選択された範囲内の直径を持つことができる。粒子の一定のパーセンテージが属さねばならない選択範囲は、例えば約５から３０μｍ、または任意に５から１５μｍでありうる。１つの態様において、粒子の少なくとも一部が約９から１１μｍの直径を有する。任意に、粒子サンプルはまた、粒子の少なくとも９０％、または任意に９５％または９９％が選択範囲内の直径を持つように製造することができる。粒子サンプル中に空気力学的に軽い、より大きな直径（少なくとも約５μｍ）の粒子がより高い比率で存在することは、粒子の中に取り込まれる、粒子に保有される、粒子の表面に付着される、粒子の表面に吸着されるおよび／または粒子と共に同時送達される治療剤、予防剤、診断剤または予後剤の深肺への送達を増強する。
【００６９】
１つの態様において、粒子サンプル中で、四分位数間領域は２μｍであり得、例えば、約７．５〜１３．５μｍの間の平均直径を有する。したがって、例えば、粒子の少なくとも３０％〜４０％は、選択範囲内の直径を有しうる。好ましくは、粒子の前記割合は１μｍの範囲内、例えば６．０〜７．０μｍ、１０．０〜１１．０μｍ，または１３．０〜１４．０μｍの直径を有しうる。
【００７０】
さらなる態様において、粒子は、約１μｍ〜約５μｍの範囲の空気力学的直径を有する。空気力学的直径、ｄ_aerは、式：


式中、ｄ_gは、幾何学的直径、例えばＭＭＧＨであり、ρは、粉体密度である、により計算されうる。実験的には、空気力学的直径は、重力沈降法を使用することにより決定され得、それにより、粒子の全体が一定の距離沈降する時間が、粒子の空気力学的直径を直接推論するのに使用される。質量メジアン空気力学的直径（ＭＭＡＤ）を測定するための間接的な方法は、多段階液体インピンジャー（ＭＳＬＩ）である。
【００７１】
１つの態様において、本発明の粒子は、０．１ｇ／ｃｍ³ より大きい動力学的容積密度を有する。
【００７２】
本発明の１つの態様において、容器に保存された粒子の集団塊の少なくとも５０％は、単回の呼吸活性化工程で被験体の気道へ送達される。好ましくは、粒子の集団の少なくとも５５％が送達される。
【００７３】
本発明の別の態様において、少なくとも５ｍｇそして好ましくは少なくとも７ｍｇまたは少なくとも１０ｍｇの薬剤（好ましくは生物活性薬剤）が、一度の呼吸で、容器に封入された粒子を被験体の気道へ投与することによって送達される。少なくとも１５ｍｇ、好ましくは少なくとも２０ｍｇ、そしてより好ましくは少なくとも２５、３０、３５、４０および５０ｍｇの量が、送達され得る。好ましい態様において、少なくとも３５ｍｇの量が送達される。別の好ましい態様において、少なくも５０ｍｇの量が送達される。
【００７４】
被験体の気道へ投与された粒子は、肺系へ送達される。本発明の方法における使用に適切な粒子は、上気道（中咽頭および咽頭）、下気道（気管支および細気管支への分岐前の気管を含む）を介して移動し、そして呼吸器細気管支へ次いで分岐する終末細気管支を介して移動して、次いで最終的な呼吸器ゾーン、肺胞または深肺へ至り得る。本発明の１つの態様において、粒子の集団のほとんどが、深肺に沈積する。本発明の別の態様において、送達は、主に中央気道に対してである。別の態様において、送達は、上気道に対してである。
【００７５】
本発明における使用に適切な粒子は、深肺、中気道または上気道のような気道の選択された領域への局所送達のために適切な材料、表面粗さ、直径およびタップ密度で製造され得る。例えば、より高い密度またはより大きな粒子が、上気道送達のために使用され得るか、または同じかもしくは異なる薬剤と共に提供されるサンプル中の異なるサイズの粒子の混合物が投与されて、１回の投与で肺の異なる領域を標的にし得る。秒〜月の範囲の分解時間および放出時間を有する粒子は、粒子材料のような因子に基づいて設計され、そして製造され得る。
【００７６】
単回の呼吸作動工程における粒子の肺系への送達は、比較的低いエネルギーで（例えば、被験体の吸入によって代表的に供給されるエネルギーで）分散される粒子を利用することによって高められる。このようなエネルギーは、本明細書中において「低い」としていわれる。本明細書中で使用される場合、「低いエネルギー投与」とは、粒子を分散し、そして吸入するために適用されるエネルギーが、吸入の間に被験体によって代表的に供給される範囲内である投与をいう。
【００７７】
本発明の１つの態様において、被験体へ投与される高分散性粒子は、生物活性薬剤ならびに生体適合性、および好ましくは生分解性ポリマー、コポリマー、またはブレンドを含む。このポリマーは、粒子の異なる特性（ｉ）送達されるべき薬剤とこの薬剤の安定化および送達中の活性化を維持を提供するポリマーとの間の相互作用；ｉｉ）ポリマー分解の速度および、それによる薬物放出速度のプロフィール；ｉｉｉ）表面特徴および化学修飾を介する標的化能力；ならびにｉｖ）粒子多孔性が挙げられる）を最適化するために作成され得る。
【００７８】
ポリ無水物のような表面侵食ポリマーを使用して、粒子を形成し得る。例えば、ポリ［（ｐ−カルボキシフェノキシ）−ヘキサン無水物］（ＰＣＰＨ）のようなポリ無水物が、使用され得る。生分解性ポリ無水物は、米国特許第４，８５７，３１１号に記載される。ポリ（ヒドロキシ酸）を含むポリエステルに基づくポリマーのようなバルク侵食ポリマーもまた、使用され得る。例えば、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、またはそれらのコポリマーを使用して、粒子を形成し得る。ポリエステルもまた、アミノ酸のような荷電基または官能基（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚａｂｌｅ ｇｒｏｕｐ）を有し得る。好ましい態様において、徐放特性を有する粒子は、ジパルミトイルホスファチジルコリン（ＤＰＰＣ）のような界面活性剤を取り込むポリ（Ｄ，Ｌ−乳酸）および／またはポリ（Ｄ，Ｌ−乳酸−コ−グリコール酸）（「ＰＬＧＡ」）で形成され得る。
【００７９】
他のポリマーとしては、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアルキレン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（エチレンテレフタレート））、ポリビニル化合物（例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、およびポリビニルエステル）、アクリル酸およびメタクリル酸のポリマー、セルロースおよび他の多糖類、ならびにペプチドまたはタンパク質、あるいはそれらのコポリマーまたはブレンドが挙げられる。ポリマーは、種々の制御された薬物送達適用について、インビボにおける適切な安定性および分解速度で選択され得るか、またはインビボにおける適切な安定性および分解速度を有するように修飾され得る。
【００８０】
高分散性の粒子は、より機能的にされたポリエステルグラフトコポリマーから形成され得る（Ｈｒｋａｃｈら、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、２８：４７３６−４７３９（１９９５）；およびＨｒｋａｃｈら、「Ｐｏｌｙ（Ｌ−Ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ−ｃｏ−ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ）Ｇｒａｆｔ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ：Ａ Ｃｌａｓｓ ｏｆ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ」Ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ ａｎｄ Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ｆｏｒ Ｂｉｏａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ、ＡＣＳ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ．６２７、Ｒａｐｈａｅｌ
Ｍ．Ｏｔｔｅｎｂｒｉｔｅら、編、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ、第８章、ｐｐ．９３−１０１、１９９６に記載されるように）。
【００８１】
本発明の好ましい態様において、生物活性薬剤およびリン脂質を含む高分散性粒子が、投与される。適切なリン脂質の例としては、中でも、上記の２０００年９月１９日出願の米国特許出願番号０９／６６５，２５２に列挙されるものが挙げられる。他の適切なリン脂質としては、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトールおよびそれらの組み合わせが挙げられる。リン脂質の特定の例としては、ホスファチジルコリンジパルミトイルホスファチジルコリン（ＤＰＰＣ）、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン（ＤＰＰＥ）、ジステアロイルホスファチジルコリン（ＤＳＰＣ）、ジパルミトイルホスファチジルグリセロール（ＤＰＰＧ）またはそれらの任意の組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。他のリン脂質は、当業者に公知である。好ましい態様において、リン脂質は、肺に対して内因性である。
【００８２】
リン脂質は、約０〜約９０重量％の範囲の量で粒子内に存在し得る。より一般的には、約１０〜約６０重量％の範囲の量で粒子内に存在し得る。
【００８３】
本発明の別の態様において、リン脂質またはそれらの組み合わせを選択して、徐放特性を高分散性粒子に分け与える。特定のリン脂質の相遷移温度は、患者の生理的な体温の下、付近または上であり得る。好ましい相遷移温度は、３０℃〜５０℃（例えば、患者の正常な体温の±１０℃以内）の範囲である。これらの相遷移温度に従ってリン脂質またはリン脂質の組み合わせを選択することによって、粒子は、徐放特性を有するように作成され得る。例えば、患者の体温より高い相遷移温度を有するリン脂質またはリン脂質の組み合わせを含む粒子を投与することによって、ドパミン前駆体、アゴニストまたは前駆体および／もしくはアゴニストの任意の組み合わせの放出は、緩徐になり得る。一方、速やかな放出は、粒子内により低い遷移温度を有するリン脂質を含むことによって得られ得る。徐放特性を有する粒子および生物学的に活性な薬剤の放出を改変する方法は、１９９９年８月２５日出願の米国予備特許出願番号６０／１５０，７４２（表題はＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅｌｅａｓｅ Ｆｒｏｍ Ｄｒｙ Ｐｏｗｄｅｒ Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｓ ｂｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）（この内容は、本明細書中にその全体が援用される）に記載される。
【００８４】
本発明の別の態様において、粒子は、界面活性剤を含み得る。本明細書中で使用される場合、用語「界面活性剤」とは、２つの混合できない相の間の界面（例えば、水と有機ポリマー溶液との間の界面、水／空気界面または有機溶媒／空気界面）へ好ましく吸収する任意の薬剤をいう。界面活性剤は、一般的に、親水性部分および脂肪親和性部分を保有し、その結果、微小粒子へ吸収する間に、同様にコーティングされた粒子を誘引しない部分を外部環境に対して向け、従って粒子凝集を減少する傾向がある。
【００８５】
肺界面活性剤（例えば、上で考察したリン脂質）に加えて、適切な界面活性剤としては、ヘキサデカノール；脂肪アルコール（例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ））；ポリオキシエチレン−９−ラウリルエーテル；表面活性脂肪酸（例えば、パルミチン酸またはオレイン酸）；グリココレート；サーファクチン（ｓｕｒｆａｃｔｉｎ）；ポロキソマー（ｐｏｌｏｘｏｍｅｒ）；ソルビタン脂肪酸エステル（例えば、ソルビタントリオレエート（ｓｏｒｂｉｔａｎ ｔｒｉｏｌｅａｔｅ）（Ｓｐａｎ８５）；およびチロキサポールが挙げられるが、これらに限定されない。
【００８６】
界面活性剤は、約０〜約９０重量％の範囲の量で粒子内に存在し得る。好ましくは、約１０〜約６０重量％の範囲の量で粒子内に存在し得る。
【００８７】
空気力学的に軽く、かつ界面活性剤、そして特にリン脂質を含む粒子を調製し、そして投与する方法は、Ｈａｎｅｓらの１９９９年１月５日に発行された米国特許第５，８５５，９１３号およびＥｄｗａｒｄｓらの１９９９年１１月１６日に発行された米国特許第５，９８５，３０９号に開示される。両方の教示は、本明細書中に参考としてその全体が援用される。急性窮迫の患者へ粒子を投与する方法が、開示される。薬物を送達する他の従来手段が失敗する場合、本発明において投与される高分散性の粒子は、肺へ送達され得、そして肺系へ吸収され得る。
【００８８】
さらに別の態様において、生物活性薬剤および界面活性剤のみを含む高分散性の粒子が、投与される。高分散性の粒子は、界面活性剤で形成され得、そして治療予防薬、または診断剤を含み、粒子表面相互作用の減少に起因してエアロゾル化の効率を改善し、そして肺胞マクロファージによる食作用に起因する薬剤の損失を潜在的に減少し得る。
【００８９】
本発明の別の態様において、アミノ酸を含む高分散性の粒子が投与される。疎水性アミノ酸が、好ましい。適切なアミノ酸としては、天然に存在する疎水性アミノ酸および天然に存在しない疎水性アミノ酸が挙げられる。天然に存在する疎水性アミノ酸がいくつか挙げられるがこれらに限定されず、天然に存在しないアミノ酸としては、例えば、βアミノ酸が挙げられる。疎水性アミノ酸のＤ、Ｌ型の両方およびラセミ形態が、使用され得る。適切な疎水性アミノ酸としてはまた、アミノ酸アナログが挙げられ得る。本明細書中で使用される場合、アミノ酸アナログとしては、以下の式を有するアミノ酸のＤ型またはＬ型が挙げられる：−ＮＨ−ＣＨＲ−ＣＯ−、式中、Ｒは、脂肪族基、置換脂肪族基、ベンジル基、置換ベンジル基、芳香族基または置換芳香族基であり、式中、Ｒは、天然に存在するアミノ酸の側鎖に対応しない。本明細書中で使用される場合、脂肪族基としては、完全に飽和され、１つまたは２つのヘテロ原子（例えば、窒素、酸素もしくは硫黄）を含み、および／または１つ以上の不飽和単位を含む直鎖、分枝または環式Ｃ１〜Ｃ８炭化水素が挙げられる。芳香族基としては、炭素環式の芳香族基（例えば、フェニルおよびナフチル）ならびにヘテロ環式の芳香族基（例えば、イミダゾリル、インドリル、チエニル、フラニル、ピリジル、ピラニル、オキサゾリル、ベンゾチエニル、ベンゾフラニル、キノリニル、イソキノリニルおよびアクリジンチル）が挙げられる。
【００９０】
脂肪族基、芳香族基またはベンジル基の適切な置換基としては、−ＯＨ、ハロゲン（−Ｂｒ、−Ｃｌ、−Ｉおよび−Ｆ）、−Ｏ（脂肪族基、置換脂肪族基、ベンジル基、置換ベンジル基、アリール基または置換アリール基）、−ＣＮ、−ＮＯ_２、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ_２ 、−ＮＨ（脂肪族基、置換脂肪族基、ベンジル基、置換ベンジル基、アリール基または置換アリール基）、−Ｎ（脂肪族基、置換脂肪族基、ベンジル基、置換ベンジル基、アリール基または置換アリール基）_２、−ＣＯＯ（脂肪族基、置換脂肪族基、ベンジル基、置換ベンジル基、アリール基または置換アリール基）、−ＣＯＮＨ_２、−ＣＯＮＨ（脂肪族基、置換脂肪族基、ベンジル基、置換ベンジル基、アリール基または置換アリール基）、−ＳＨ、−Ｓ（脂肪族基、置換脂肪族基、ベンジル基、置換ベンジル基、芳香族基または置換芳香族基）ならびに−ＮＨ−Ｃ（＝ＮＨ）−ＮＨ_２が挙げられる。置換ベンジル基または芳香族基はまた、置換基として脂肪族基または置換脂肪族基を有し得る。置換脂肪族基はまた、置換基としてベンジル基、置換ベンジル基、アリール基または置換アリール基を有し得る。置換脂肪族基、置換芳香族基または置換ベンジル基は、１つ以上の置換基を有し得る。アミノ酸置換基を改変することは、例えば、親水性の天然のアミノ酸の脂肪親和性または疎水性を増加し得る。
【００９１】
多数の適切なアミノ酸、アミノ酸アナログおよびそれらの塩は、商業的に入手され得る。その他は、当該分野で公知の方法によって合成され得る。合成技術は、例えば、ＧｒｅｅｎおよびＷｕｔｓ、「Ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ」、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ およびＳｏｎｓ、第５章ならびに第７章、１９９１に記載される。
【００９２】
疎水性は、一般的に非極性溶媒と水との間のアミノ酸の分離に関して定義される。疎水性アミノ酸は、非極性溶媒を好むアミノ酸である。アミノ酸の相対疎水性は、グリシンが値０．５を有することに対する疎水性率で示され得る。このような率において、水を好むアミノ酸は、０．５より下の値を有し、そして非極性溶媒を好むアミノ酸は、０．５より上の値を有する。本明細書中で使用される場合、用語、疎水性アミノ酸とは、疎水性率で０．５以上の値を有する、すなわち、グリシンの傾向と少なくとも等しい非極性酸への分離の傾向を有するアミノ酸をいう。
【００９３】
使用され得るアミノ酸の例としては、グリシン、プロリン、アラニン、システイン、メチオニン、バリン、ロイシン、チロシン、イソロイシン、フェニルアラニン、トリプトファンが挙げられるが、これらに限定されない。好ましい疎水性アミノ酸としては、ロイシン、イソロイシン、アラニン、バリン、フェニルアラニンおよびグリシンが挙げられる。疎水性アミノ酸の組み合わせもまた、使用され得る。さらに、疎水性アミノ酸および親水性アミノ酸（水に好ましく分離する）の組み合わせ（ここで、全体的な組み合わせは疎水性である）もまた、使用され得る。
【００９４】
このアミノ酸は、少なくとも１０重量％の量で本発明の粒子中に存在し得る。好ましくは、このアミノ酸は、約２０〜約８０重量％の範囲の量で粒子中に存在し得る。疎水性アミノ酸の塩は、少なくとも１０重量％の量で本発明の粒子中に存在し得る。好ましくは、このアミノ酸塩は、約２０〜約８０重量％の範囲の量で粒子中に存在する。好ましい態様において、この粒子は、約０．４ｇ／ｃｍ³ 未満のタップ密度を有する。
【００９５】
アミノ酸を含む粒子を形成し、そして送達する方法は、１９９９年８月２５日に出願された米国特許出願番号０９／３８２，９５９（表題、Ｕｓｅ ｏｆ Ｓｉｍｐｌｅ Ａｍｉｎｏ Ａｃｉｄｓ ｔｏ Ｆｏｒｍ Ｐｏｒｏｕｓ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ Ｄｕｒｉｎｇ Ｓｐｒａｙ Ｄｒｙｉｎｇ）（この教示は、参考として本明細書中にその全体が援用される）に記載される。
【００９６】
本発明の粒子はまた、賦形剤（例えば、以下：糖（例えば乳糖）、タンパク質（例えばアルブミン）、コレステロールおよび／または界面活性剤の１つ以上）を含み得る。
【００９７】
送達されるべき薬剤が、陰性に荷電された場合（例えば、インスリン）、プロタミンまたは他の陽性に荷電した分子は、陰性に荷電した薬剤の維持放出を生じる脂質親和性複合体を提供するために添加され得る。陰性に荷電した分子を使用して、陽性に荷電した薬剤を不溶性にし得る。
【００９８】
本発明の方法における使用に適切な高分散性の粒子は、単一のエマルジョン溶媒エバポレーションおよび二重のエマルジョン溶媒エバポレーション、噴霧乾燥、溶媒抽出、溶媒エバポレーション、相分離、単純コアセルベーションおよび複合コアセルベーション、界面ポリマー化、超臨界二酸化炭素（ＣＯ_２）ならびに当業者に周知の他の方法を使用して調製され得る。条件が、所望の空気力学的な特性（例えば、空気力学的直径）を有する粒子を形成するために最適化されるか、またはさらなる工程が、１ミクロンと５ミクロンとの間、好ましくは１ミクロンと３ミクロンとの間の空気力学的直径を有する粒子を提供するのに充分な密度および直径を有する粒子を選択するために実行される場合、粒子は、当該分野で公知のミクロスフェアまたはマイクロカプセルを作成する方法を使用して作成され得る。
【００９９】
いくつかのポリマー系の場合、単一のエマルジョン技術および二重のエマルジョン技術を使用して調製されたポリマー粒子は、液滴のサイズに依存してサイズが変わる。油中水型エマルジョンにおける液滴が、所望のサイズ範囲を有する粒子を形成するのに適切な小さなサイズでない場合、より小さな液滴は、例えば、エマルジョンの超音波処理またはホモジナイズによってか、あるいは界面活性剤の添加によって調製され得る。
【０１００】
上の方法のいずれかによって調製された粒子が、所望の範囲外のサイズ範囲を有する場合、粒子は、例えば篩を使用して一定の大きさにされ得、そしてさらに当業者に公知の技術を使用して密度に従って分離され得る。
【０１０１】
この粒子は、好ましくは噴霧乾燥によって調製される。
【０１０２】
以下の装置および試薬は、本明細書において言及され、そして利便性のため適切な情報と共に一度に列挙される。他に示されない限り、全ての装置は、製造業者の使用説明書に示されるように使用された。また、他に示されない限り、他の類似の装置は、当業者に周知のように使用され得る。
【０１０３】
他に示されない限り、全ての装置および試薬は、製造業者の使用説明書に示されるように使用された。さらに、他に示されない限り、上記装置および試薬に適切な代用は、利用可能であり、そして当業者にとって周知である。
【０１０４】
（１）ＲＯＤＯＳ乾燥粉体分散器（Ｓｙｍｐａｔｅｃ Ｉｎｃ．、Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ、Ｎ．Ｊ．）
（２）ＨＥＬＯＳレーザー回折計（Ｓｙｍｐａｔｅｃ Ｉｎｃ．、Ｎ．Ｊ．）
（３）単一段階Ａｎｄｅｒｓｅｎインパクター（Ａｎｄｅｒｓｅｎ Ｉｎｓｔ．、Ｓｕｎｙｒｎａ、ＧＡ）
（４）ＡｅｒｏＤｉｓｐｅｒｓｅｒ（ＴＳＩ、Ｉｎｃ．、Ａｍｈｅｒｓｔ、ＭＡ）
（５）Ａｅｒｏｓｉｚｅｒ（ＴＳＩ Ｉｎｃ．、Ａｍｈｅｒｓｔ、ＭＡ）
（６）ブリスターパック機械、Ｆａｎｔａｓｙ Ｂｌｉｓｔｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ（Ｓｃｈａｅｆｅｒ Ｔｅｃｈ、Ｉｎｃ．、Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ、ＩＮ）
（７）崩壊Ａｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクター（製造業者によって規定される段階０からなる）および濾過段階（Ａｎｄｅｒｓｏｎ Ｉｎｓｔ．、Ｓｕｎｙｒａ、ＧＡ）
（８）肺活量計（Ｓｐｉｒｏｍｅｔｒｉｃｓ、ＵＳＡ、Ａｕｂｕｒｎ、ＭＥ）
（９）多段階液体インピンジャー（ＭＳＬＩ）（Ｅｒｗｅｋａ、ＵＳＡ、Ｍｉｌｆｏｒｄ、ＣＴ．）
（１０）蛍光顕微鏡（Ｈｉｔａｃｈｉ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｓａｎ Ｊｏｓｅ、ＣＡ）
（１１）γカメラ（一般名）
【０１０５】
試薬
硫酸アルブテロール粒子（Ｐｒｏｆａｒｍｃｏ Ｉｎｃ．、Ｉｔａｌｙ）
ヒト成長ホルモン（Ｅｌｉ Ｌｉｌｌｙ、Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ、ＩＮ）
２号サイズメチルセルロースカプセル（Ｓｈｉｏｎｏｇｉ、Ｊａｐａｎ）
ブリスターパック（Ｈｅｕｃｋ Ｆｏｉｌｓ、Ｗｅｌｌ、Ｎ．Ｊ．）
ＤＰＰＣ（Ａｖａｎｔｉ、Ａｌａｂａｓｔｅｒ、Ａｌａｂａｍａ）。
【０１０６】
下の実施例の節により詳細に考察されるように、本発明の方法は、単純な吸入器デバイスからの良好なエアロゾル化特性を示す粉体を必要とする。粉体が適切なエアロゾル化特性を有するか否かを決定するために、この粉体は、脱凝集化および放出特性について試験される。当業者は、これらの特性を測定するための等価な手段を理解するが、インパクター上への粉体の集団の送達を示すインビトロ試験の例が、実施される。試験されるべき粉体は、種々の剪断力で粉体分散装置（例えば、ＲＯＤＯＳ乾燥粉体分散器）へ導入される。これは、粒子を破壊するために使用される気流の調節圧力を操作することによって達成される。幾何学的なサイズを測定して、粉体がこの条件下で首尾よく脱凝集しているか否かを決定する。脱凝集特性に加えて、粉体が単純な呼吸活性化吸入器から放出する能力を評価することが可能である。本発明の粒子に適切な吸入器の例は、Ｓｐｉｎｈａｌｅｒ（登録商標）（Ｆｉｓｏｎｓ、Ｌｏｕｇｈｂｏｒｏｕｇｈ、Ｕ．Ｋ．）、Ｒｏｔａｈａｌｅｒ（登録商標）（Ｇｌａｘｏ−Ｗｅｌｌｃｏｍｅ、Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｔｒｉａｎｇｌｅ Ｐａｒｋ（ＲＴＰ）、Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ）、ＦｌｏｗＣａｐｓ（登録商標）（Ｈｏｖｉｏｎｅ、Ｌｏｕｒｅｓ、Ｐｏｒｔｕｇａｌ）、Ｉｎｈａｌａｔｏｒ（登録商標）（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ−Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ、Ｇｅｒｍａｎｙ）、およびＡｅｒｏｌｉｚｅｒ（登録商標）（Ｎｏｖａｒｔｉｓ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）である。Ｄｉｓｋｈａｌｅｒ（Ｇｌａｘｏ−Ｗｅｌｌｃｏｍｅ、ＲＴＰ、Ｎ．Ｃ．）のような他の吸入器もまた、使用され得ることが明らかである。特に適切な吸入器は、単純な乾燥粉体吸入器である（米国特許第４，９９５，３８５号および同第４，０６９，８１９号）。３つの異なる粉体の脱凝集化および放出特性を決定するための実験を記載する特定の非限定的な例は、本明細書中にさらに詳細に記載される。簡単には、異なる脱凝集化特性を有すると考えられる３つの異なる乾燥粉体が、特徴付けされた。第１の粉体は、微粉化された硫酸アルブテロール粒子であった。第２および第３の粉体は、賦形剤および生物活性薬剤の組み合わせをエタノール／水溶媒系に溶解して、そして乾燥粉体を作成するために噴霧乾燥することによって調製された。この３つの粉体の幾何学的直径、タップ密度および空気力学的直径が、決定された。
【０１０７】
出願人らは、この粉体をＲＯＤＯＳ乾燥粉体分散器へ導入し、そして粒子を破壊するために使用される気流の調節圧力を操作することによって剪断力を変えることで、この分散器のオリフィスを介して粉体を分散した。出願人らは、この粉体が出ていく場合に、ＨＥＬＯＳレーザー回折計から幾何学的サイズ分布を得、そしてメジアン値を記録した。このデータは、まとめられ、そして圧力に対する質量メジアン幾何学的直径（ＭＭＧＤ）としてプロットされた。
【０１０８】
出願人らは、高圧力（例えば、３または４ｂａｒ）で、３つ全ての粉体が一次（脱凝集）粒子として分散器を出ることを仮定して、そして、本明細書中に開示される実験を介して見出した。このことは、比較的高エネルギーが首尾よく３つ全ての粉体を脱凝集化する知見を支持する。しかし、２ｂａｒより小さい圧力（生理的な呼吸速度により密接に対応する）では、この粉体の一次粒子サイズより大きなオリフィスを出た平均粒子サイズによって証明されるように、微粉化された粉体（粉体１、表１）は、凝集した状態でオリフィスを出た。これは、ほぼ一次粒子サイズでオリフィスから放出された噴霧乾燥粉体（粉体２および３、表１）についての場合ではない。これらの粉体は、高分散性の粉体である。
【０１０９】
この３つの粉体が単純な呼吸活性化吸入器から放出する能力をさらに評価するために、出願人らは、２号サイズのメチルセルロースカプセルに５ｍｇの各粉体を置き、そしてこのカプセルを呼吸活性化吸入器へ挿入した。この粉体が置かれた容器が、選択された吸入器の型に依存することは、当業者にとって明らかである。結果は、下の実施例で考察される。一般的に、出願人らは、粉体を破壊するために吸入器によって比較的低いエネルギーが供給される場合、微粉化された硫酸アルブテロール粉体は、この一次粒子サイズがＲＯＤＯＳで測定された場合に２ミクロンのオーダーであった場合でさえ、３０ミクロンより大きい幾何学的直径を有する凝集体として吸入器から放出されることを見出した。一方、噴霧乾燥硫酸アルブテロールまたはｈＧＨの高分散性粒子は、その一次粒子サイズに非常に匹敵する粒子サイズで放出された。一次粒子と比較して非常に類似の空気力学的直径で噴霧乾燥粒子が放出する場合、同じ結果が空気力学的直径の測定から得られた。本発明の方法を使用して、当業者は、単純な呼吸活性化デバイスに高分散性の粉体を装填することよって、このデバイスからの高効率送達を達成し得る。
【０１１０】
本発明のさらなる特徴は、単回用量の呼吸作動吸入器からだけではなく、呼吸作動Ｄｒｙ Ｐｏｗｄｅｒ Ｉｎｈａｌｅｒ（ＤＰＩ）の範囲からも、名目上の用量のかなりの割合を低エネルギーで放出する能力である。
【０１１１】
高分散性粉体は、効率的に放出し、そして呼吸活性化ＤＰＩの範囲から肺へ浸透し得ることを示すために、出願人らは、クエン酸ナトリウム、ＤＰＰＣ、塩化カルシウム緩衝液、およびローダミン蛍光標識から構成される噴霧乾燥粉体を調製した。これは、実施例２に綿密に説明される。この粉体は、２．１μｍのメジアン空気力学的直径（ＡｅｒｏＤｉｓｐｅｒｓｅｒおよびＡｅｒｏｓｉｚｅｒによって測定される）ならびに１１．０μｍの幾何学的直径（上記のＲＯＤＯＳ／ＨＥＬＯＳ組み合わせを使用して測定される）を有した。出願人らは、試験された粉体が優れた脱凝集化特性を表すことを見出した。
【０１１２】
特に、出願人らは、半自動カプセル充填デバイスを使用して試験されるべき５ｍｇの粉体を、以下の吸入器内のカプセルに置いた、以下：出願人らによる開発下の呼吸活性化吸入器、Ｓｐｉｎｈａｌｅｒ（登録商標）（Ｆｉｓｏｎｓ、Ｌｏｕｇｈｂｏｒｏｕｇｈ、Ｕ．Ｋ．）、Ｒｏｔａｈａｌｅｒ（登録商標）（Ｇｌａｘｏ−Ｗｅｌｌｃｏｍｅ、ＲＴＰ、ＮＣ）、ＦｌｏｗＣａｐｓ（登録商標）（Ｈｏｖｉｏｎｅ、Ｌｏｕｒｅｓ、Ｐｏｒｔｕｇａｌ）、Ｉｎｈａｌａｔｏｒ（登録商標）（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ−Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ、Ｇｅｒｍａｎｙ）、およびＡｅｒｏｌｉｚｅｒ（Ｎｏｖａｒｔｉｓ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）。本発明者らはまた、３ｍｇの粉体がブリスターパックへ機械充填されたＤｉｓｋｈａｌｅｒ（Ｇｌａｘｏ−Ｗｅｌｌｃｏｍｅ、ＲＴＰ、ＮＣ）を試験した。出願人らは、各吸入器を崩壊Ａｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクター（段階０および濾過段階からなる）に接続し、そしてデバイスを作動した後、６０Ｌ／分で２秒間、空気を抜き取った。段階０（４．０μｍカットオフを有する）未満の細かい粒子画分は、蛍光顕微鏡を使用して決定された。
【０１１３】
出願人らは、各場合において、約５０％以上の放出用量が４μｍ未満のサイズの平均空気力学的直径（Ｄａ）を表わす（この粉体が、これらの呼吸活性化デバイスの簡単さにもかかわらず生理的な呼吸速度で有効にヒト被験体の肺へ入ったことを示す）ことを見出した。
【０１１４】
インビボで高分散性粉体を試験するため、出願人らは、実施例３に記載されるように、ヒト沈着研究を実施して、単純な呼吸作動吸入器から放出される高分散性粉体が、肺への高効率送達（名目上の用量の５０％より多い）を生じ得るか否かを決定した。多くのデバイスが患者による吸入に依存するので、このことは、力を提供して乾燥材料を自由流れ粉体へ破壊するのに特に重要である。このようなデバイスは、強く吸入する能力を欠く患者（例えば、若年患者、高齢患者、衰弱した患者または喘息もしくは他の呼吸困難を有する患者）に対しては効果的でないことを証明する。本発明の方法の利点は、流速とは独立した高効率送達が達成され得ることである。従って、本発明の方法を使用することによって、弱い吸入でさえ、所望の用量を送達するのに十分である。このことは、標準的なＤＰＩの期待される能力の観点からは、驚きである。図７に示され得るように、本明細書に記載される方法を使用して、優れた送達は、標準的なＤＰＩと比較して、約２５Ｌ／分〜約７５Ｌ／分の範囲の流速で達成され得る。本発明の方法は、少なくとも約２０Ｌ／分〜約９０Ｌ／分の流速で最適化され得る。
【０１１５】
以下の特徴：Ｄｇ＝６．７μｍ；ｐ＝０．０６ｇ／ｃｃ；およびＤａ＝１．６μｍを有する粉体が、^99m Ｔｃでナノ粒子標識された。質量とγ放射線粒子サイズ分布との間の等価が得られ、そして下の実施例３に詳細に考察される。約５ｍｇの粉体は、２号サイズカプセルへ装填された。このカプセルは、呼吸活性化吸入器へ置かれ、そして作動された。１０人の健常な被験体は、約６０Ｌ／分の呼吸流速（肺活量計で測定される）で吸入器を介して吸入した。この沈着画像は、γカメラを使用して得られた。１０人の被験体から得られた肺沈着の割合（名目上の用量と比較した）は、図５に示される。平均肺沈着は、名目上の用量と比較して５９．０％であった。このような沈着レベルは、高分散性薬物粉体が単回の呼吸作動吸入器を使用して高い効率で肺へ吸入され得ることを確立することを、当業者は、理解する。
【０１１６】
さらに、出願人らは、単一の吸入器からの優れたエアロゾル化を有する高分散性粉体の同じ調製物を使用して、単回の吸入で驚くほど高い用量を送達し得ることを発見している。この高分散性粉体は、予め測定された高用量（５０ｍｇ）または予め測定された、より低用量（６ｍｇ）へ装填され得る。この粉体の粒子特徴は、以下のようであった：Ｄｇ＝１０．６μｍ；ｐ＝０．１１ｇ／ｃｃ；Ｄａ＝３．５μｍ。当業者は、本明細書中に以前に開示されたように、本発明における使用に適切な粒子の特徴の可能性のある範囲を容易に理解する。
【０１１７】
空気力学的粒子サイズ分布は、６０Ｌ／分で操作される多段階液体インピンジャー（ＭＳＬＩ）を使用して特徴付けられた。２号サイズのカプセルは、６ｍｇ用量について使用され、そして０００号サイズのカプセルは、５０ｍｇ用量について使用された。出願人らは、６ｍｇ用量および５０ｍｇ用量に対して得られた２つの粒子サイズ分布を比較した。６ｍｇ用量および５０ｍｇ用量について、６．８μｍ未満の細かい粒子画分（総用量と比較して（ＦＰＦ_ＴＤ＜６．８μｍ））は、それぞれ、７４．４％および７５．０％であった。従って、出願人らは、高分散性粉体の特性を組み合わせることによって、高用量の薬物が低薬物用量と同じくらい効率的に肺へ送達され得ることを示している。
【実施例】
【０１１８】
実施例および表
実施例
他に示されない限り、使用される装置および試薬を、本明細書中に以前に列挙された供給源から入手している。
【０１１９】
実施例１
本発明の方法における使用に適切な粉体は、単純な吸入器デバイスからの良好なエアロゾル化を示す特性を有することが必要である。この特性を決定するために、出願人らは、異なる脱凝集化特性を有すると考えられる３つの異なる乾燥粉体を特徴付けした。試験するべき第１の粉体は、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｌａｂｓ（Ｌａｇｕｎａ Ｈｉｌｌｓ、ＣＡ）から入手したサブミクロン硫酸アルブテロール粒子であった。第２および第３の粉体を、賦形剤および生物活性薬剤の組み合わせをエタノール／水溶媒系に溶解し、そしてこの混合物を噴霧乾燥することによって調製した。
【０１２０】
微小粒子の調製：
プラセボ粒子組成物は、７０／２０／１０％ ＤＰＰＣ／クエン酸ナトリウム／塩化カルシウムであった。０．２ｇのクエン酸ナトリウムおよび０．１ｇの塩化カルシウムを、０．１１Ｌの水に溶解した。ＤＰＰＣエタノール溶液を、０．７ｇ ＤＰＰＣ（ＤＬ−α−ホスファチジルコリンジパルミトイル、Ａｖａｎｔｉ Ｐｏｌａｒ Ｌｉｐｉｄｓ、Ａｌａｂａｓｔｅｒ、ＡＬ）を０．８９Ｌの９５％エタノールに溶解することによって調製した。次いで、クエン酸ナトリウム／塩化カルシウム溶液およびＤＰＰＣ／エタノール溶液を、一緒に混合した。最終の総溶液濃度は、１．０ｇ／Ｌ（８５％エタノール／１５％水中に０．７０ｇ／Ｌ ＤＰＰＣ、０．２ｇ／Ｌクエン酸ナトリウムおよび０．１ｇ／Ｌ塩化カルシウムで作成した）であった。
【０１２１】
ｈＧＨ（ヒト成長ホルモン）粒子組成物は：５８／３８．５／３．５ ｈＧＨ／ＤＰＰＣ／リン酸ナトリウムであった。１．１６ｇのｈＧＨ（Ｌｉｌｌｙ、Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ、ＩＮ）を、３００ｍＬのリン酸ナトリウム緩衝液（１０ｍＭ、ｐＨ７．４）に溶解した。０．７７ｇのＤＰＰＣを、７００ｍＬのエタノールに溶解した。次いで、この２つの溶液を合わせて、７０％／３０％ エタノール／水中で２ｇ／Ｌの最終の溶液濃度を生じた。
【０１２２】
硫酸アルブテロール粒子組成物は、７６／２０／４ ＤＳＰＣ／ロイシン／硫酸アルブテロールであった。２．２８ｇのＤＳＰＣ（ジステオロイルホスファチジルコリン、Ａｖａｎｔｉ Ｐｏｌａｒ Ｌａｂｓ）および０．６ｇのロイシン（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｌａｂｓ、Ｌａｇｕｎａ Ｈｉｌｌｓ、ＣＡ）を、７００ｍＬのエタノールに溶解した。０．１２ｇの硫酸アルブテロール（Ｐｒｏｆａｒｍｃｏ、Ｉｔａｌｙ）を、３００ｍＬの水に溶解し、次いでこの２つの溶液を合わせて、７０％／３０％ エタノール／水中で３ｇ／Ｌの最終の溶液濃度を生じた。
【０１２３】
噴霧乾燥
Ｎｉｔｒｏ Ａｔｏｍｉｚｅｒ Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｓｐｒａｙ Ｄｒｙｅｒ（Ｎｉｒｏ、Ｉｎｃ．、Ｃｏｌｕｍｂｕｓ、ＭＤ）を使用して、乾燥粉体を生成した。可変圧力（１〜５ｂａｒ）で圧縮された空気が、ドライヤーの上に配置した回転アトマイザー（２，０００〜３０，０００ｒｐｍ）を動かした。速度を変えた液体供給（２０〜６６ｍＬ／分）を、電気的測定ポンプ（ＬＭＩ、モデル番号Ａ１５１−１９２ｓ、Ａｃｔｏｎ、ＭＡ）によって連続的にアトマイザーへポンピングした。入口温度および出口温度の両方を、測定した。入口温度を、手動で制御した；１００℃〜４００℃の間で変わり得、そして１００、１１０、１５０、１７５、または２００℃で、５℃の制御限界で安定させた。出口温度を、入口温度ならびに気体供給速度および液体供給速度のような因子によって決定した：５０℃〜１３０℃の間で変化した。容器を、粉体産物を収集するためにサイクロンへきつく取り付けた。
【０１２４】
結果
３つの粉体の幾何学的直径およびタップ密度を、表１に示す。
【０１２５】
【表１】

【０１２６】
３つの粉体の脱凝集化特性を評価するため、出願人らは、この粉体をＲＯＤＯＳ乾燥粉体分散器へ導入し、そして気流の調節圧力を操作することによって粒子を破壊するために剪断力を変更した。その後、製造業者の指示に従って、出願人らは、ＨＥＬＯＳレーザー回折計から幾何学的サイズ分布を得、そしてメジアン値を記録した。このデータをまとめて、そして圧力に対する体積メジアン幾何学的直径（ＭＭＧＤ）としてプロットした。
【０１２７】
図１は、この実験の結果を示す。出願人らは、高い圧力（約２ｂａｒより大きく、そして特に約３〜４ｂａｒ）で、３つの全ての粉体は、一次（脱凝集化）粒子として分散器を出ることを示している。このことは、比較的高エネルギーで、３つの粉体を脱凝集化する知見を支持する。しかし、２ｂａｒより小さい圧力では、微粉化された粉体（粉体１）は、凝集した状態でオリフィスを出た。この証拠を、粉体の一次粒子サイズより大きなオリフィスを出る平均粒子サイズによって示し得る。これは、ほぼ一次粒子サイズでオリフィスから放出された噴霧乾燥粉体（粉体２および３）についての場合ではない。粉体２および３は、高分散性の粉体であった。
【０１２８】
本発明の粒子を、以下の技術によってさらに特徴付けた。一次幾何学的直径を、ＨＥＬＯＳレーザー回折計（Ｓｙｍｐａｔｅｃ）と共にＲＯＤＯＳ乾燥粉体分散器（Ｓｙｍｐａｔｅｃ、Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ、ＮＪ）を使用して測定した。粉体を、ＲＯＤＯＳ入口へ導入し、そして４ｂａｒで調節した圧縮気流によって生成される剪断力によってエアロゾル化した。エアロゾル雲を、続いてＨＥＬＯＳの測定ゾーン（レーザービームから光を散乱し、そして粒子サイズ分布を推測するために使用されるＦｒａｕｎｈｏｆｅｒ回折パターンを生成する）へ引き寄せた。
【０１２９】
呼吸活性化吸入器から放出された幾何学的直径を、ＨＥＬＯＳレーザー回折計を備えるＩＨＡアクセサリー（Ｓｙｍｐａｔｅｃ）を使用して測定した。ＩＨＡアダプターは、測定ゾーンの前にＤＰＩを配置し、そして空気が粉体をエアロゾル化するＤＰＩを通過することを可能にする。減圧を、３０Ｌ／分で得て、ＡＩＲ吸入器から粉体を分散し、そして幾何学的直径を、Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ回折によって測定した。
【０１３０】
一次空気力学的直径を、ＡｅｒｏＤｉｓｐｅｒｓｅｒ／Ａｅｒｏｓｉｚｅｒ（ＴＳＩ、Ｉｎｃ．、Ａｍｈｅｒｓｔ、ＭＡ）を用いて測定した。このサンプル粉体を、ＡｅｒｏＤｉｓｐｅｒｓｅｒ中で１ｐｓｉの入口気流によってエアロゾル化し、次いでＡｅｒｏｓｉｚｅｒへ音速まで加速した。Ａｅｒｏｓｉｚｅｒは、各粒子が２つの固定されたレーザービーム間を通過するのにかかる時間（粒子の慣性に依存する）を測定する。続いて、ＴＯＦ（飛行時間）測定値を、Ｓｔｏｋｅｓ法則を使用して空気力学的直径へ変換した。
【０１３１】
ＡＩＲ吸入器から放出された空気力学的直径を、Ａｅｒｏｓｉｚｅｒ（ＴＳＩ、Ｉｎｃ．）と共にＡｅｒｏＢｒｅａｔｈｅｒ（ＴＳＩ ＩＮＣ．、Ａｍｈｅｒｓｔ、ＭＡ）を使用して決定した。粉体を、３０Ｌ／分で吸入器からＡｅｒｏＢｒｅａｔｈｅｒチャンバへエアロゾル化し、そしてＡｅｒｏｓｉｚｅｒへ留まることを可能にした。
【０１３２】
これらの技術を使用して、出願人らは、４ｂａｒでの乾燥粉体分散器からの一次サイズを、３０Ｌ／分でのＡＩＲ吸入器からの放出サイズと比較した（図２Ａ）。わかり得るように、噴霧乾燥ｈＧＨ（粉体２）放出粒子サイズおよび噴霧乾燥硫酸アルブテロール（粉体３）放出粒子サイズは、測定した一次粒子サイズとほとんど同一であった（微粉化された硫酸アルブテロール（粉体１）についての場合ではない）。さらに、出願人らは、噴霧乾燥硫酸アルブテロールについての一次空気力学的サイズおよび放出空気力学的サイズを測定し、そして微粉化された硫酸アルブテロールと比較した（図２Ｂ）。さらに、噴霧乾燥硫酸アルブテロールは、その一次粒子の空気力学的直径とほぼ同一である空気力学的直径で放出したが、微粉化された硫酸アルブテロールは、その一次粒子の空気力学的直径よりもかなり大きな空気力学的直径で放出した。このことはさらに、本発明の噴霧乾燥粉体は呼吸可能な粒子へ分散するが、微粉化された薬物はその一次サイズが呼吸可能であるとしても呼吸不可能なままであることを確かにする。
【０１３３】
本実施例の結果は、本発明の方法を使用して、出願人らが、高分散性の粉体でデバイスを装填することによって、単純な呼吸活性化デバイスから高効率送達を達成したことを示す。
【０１３４】
実施例２
高分散性粉体が効率的に放出し、そして呼吸活性化乾燥粉体吸入器（ＤＰＩ）の範囲から肺へ浸透し得ることを示すために、出願人らは、クエン酸ナトリウム、ＤＰＰＣ、塩化カルシウム緩衝液および微量のローダミン蛍光標識から構成される噴霧乾燥粉体を調製した。この粉体は、２．１μｍのメジアン空気力学的直径（ＡｅｒｏＤｉｓｐｅｒｓｅｒおよびＡｅｒｏｓｉｚｅｒによって測定される）ならびに１１．０μｍの幾何学的直径（本明細書中に記載されるような上記のＲＯＤＯＳ乾燥粉体分散器およびＨＥＬＯＳレーザー回折計を使用して測定される）を有し、そして、実施例１の噴霧乾燥粉体と同様に優れた脱凝集化特性を表した。
【０１３５】
出願人らは、半自動カプセル充填デバイスを使用して５ｍｇの粉体を、以下の吸入器内のカプセルに置いた、以下：出願人らによる開発下の呼吸活性化吸入器（ＡＩＲ^TMＩｎｈａｌｅｒ）、Ｓｐｉｎｈａｌｅｒ（登録商標）（Ｆｉｓｏｎｓ、Ｌｏｕｇｈｂｏｒｏｕｇｈ、Ｕ．Ｋ．）、Ｒｏｔａｈａｌｅｒ（登録商標）（Ｇｌａｘｏ−Ｗｅｌｌｃｏｍｅ、ＲＴＰ、ＮＣ）、ＦｌｏｗＣａｐｓ（登録商標）（Ｈｏｖｉｏｎｅ、Ｌｏｕｒｅｓ、Ｐｏｒｔｕｇａｌ）、Ｉｎｈａｌａｔｏｒ（登録商標）（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ−Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ、Ｇｅｒｍａｎｙ）、およびＡｅｒｏｌｉｚｅｒ（登録商標）（Ｎｏｖａｒｔｉｓ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）。出願人らはまた、３ｍｇの粉体がブリスターパックへ機械充填されたＤｉｓｋｈａｌｅｒ（Ｇｌａｘｏ−Ｗｅｌｌｃｏｍｅ、ＲＴＰ、ＮＣ）を試験した。出願人らは、各吸入器を崩壊Ａｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクター（段階０および濾過段階からなる）に接続し、そしてデバイスを作動した後、６０Ｌ／分で２秒間、空気を抜き取った。段階０（４．０μｍカットオフを有する）未満の細かい粒子画分を、蛍光顕微鏡を使用して決定した。
【０１３６】
図３は、この研究からの結果を示す。出願人らは、各場合において、約５０％以上の放出用量が４μｍ未満のサイズの平均空気力学的直径（Ｄａ）を表わす（この粉体が、これらの呼吸活性化デバイスの簡単さにもかかわらず生理的な呼吸速度でヒト被験体の肺へ効率的に入ったことを示す）ことを見出した。出願人らはまた、本発明の方法を使用して、名目上の用量のかなりの割合が、低エネルギーで、単回用量の呼吸作動吸入器からだけではなく、呼吸作動乾燥粉体吸入器（ＤＰＩ）の範囲からも放出されることを示した。
【０１３７】
実施例３
ヒト沈着研究を実施して、単純な呼吸作動吸入器から放出される高分散性粉体が、肺への高効率送達（名目上の用量の５０％より多い）を生じ得るか否かを決定した。以下の特徴を有する粉体を使用した：Ｄｇ＝６．７μｍ；ρ＝０．０６ｇ／ｃｃ；Ｄａ＝１．６μｍ。
【０１３８】
この粉体を、^99m Ｔｃ（テクネチウム）ナノ粒子で標識した。
【０１３９】
ヒト沈着研究
γシンチグラフィーは、吸入された粒子の沈着のパターンを評価するための確立された方法論である。本実施例において、試験物質を、ＩｎＡＭｅｄ ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｇａｕｔｉｎｇ、Ｇｅｒｍａｎｙ）で低用量の放射性同位体^99m Ｔｃを用いて標識する。肺の縁の決定を、^81m Ｋｒ（クリプトン）換気スキャンを管理することによって高める。呼吸流速をモニターして、深い、十分な吸入を沈着研究の間に実施したことを確実にする。呼吸活性化吸入器を介する深い、十分な吸入に対する最高吸入流速（ＰＩＦＲ）の範囲を、研究を始める前に評価した。特定の範囲以外のＰＩＦＲを、繰り返した。
【０１４０】
研究を、１０人の健常な被験体を使用して実施した。ベースライン換気スキャンを管理して、肺の縁を規定するのを援助した。肺機能を、各吸入試験の前および後に評価した。沈着を、γシンチグラフィーを使用して吸入後に決定した。呼吸活性化吸入器を介する呼吸流速を、肺活量計を使用して沈着の間モニターした。
【０１４１】
被験体を教育して、深い、十分な吸入で呼吸活性化吸入器を介して吸入させた。被験体をさらに教育して、深い、十分な吸入を示す特定の範囲内で呼吸活性化吸入器を介する最高吸入流速（ＰＩＦＲ）を達成した。呼吸活性化吸入器を作動し、そして肺活量計に取り付けて、沈着研究の間、呼吸流速をモニターした。被験体は、予め決定された無作為化スケジュールに従って、適切な箱からカプセルを取り出し、そして使用直前に吸入器／肺活量計デバイスに置いた。
【０１４２】
各被験体を、正常な呼気の終わりに口へ吸入マウスピースをつける前に、体を楽にさせ、そして普通に呼吸していた（少なくとも５回の呼吸）。被験体は、肺が一杯になるまで、深い、十分な吸入で口から吸入した。次いで、被験体は、約５秒間（ゆっくり５まで数えることによって）呼吸を止めた。沈着を、呼気直後にγカメラを使用して測定した。次いで、さらなる肺機能試験を、Ｊａｅｇｅｒ身体プレチスモグラフィ（Ｊａｅｇｅｒ、Ｗｕｅｒｚｂｕｒｇ、Ｇｅｒｍａｎｙ）を使用して実施した。
【０１４３】
材料および方法
使用したプラセボ粉体は、７０／２０／１０重量％ ＤＰＰＣ／クエン酸ナトリウム／塩化カルシウムから構成され、以下の特徴を有した：Ｄｇ＝６．７μｍ；ρ＝０．０６ｇ／ｃｃ；Ｄａ＝１．６μｍ。一次空気力学的粒子サイズ特徴を、飛行時間（ＡｅｒｏＳｉｚｅｒ／ＡｅｒｏＤｉｓｐｅｒｓｅｒ）を使用して得、そして幾何学的粒子サイズ特徴を、１および２ｂａｒで操作したレーザー回折（本明細書に記載されるような、ＲＯＤＯＳ乾燥粉体分散器およびＨＥＬＯＳレーザー回折計を使用して測定される）を使用して得た。放出された空気力学的粒子サイズ特徴を、２Ｌの総空気容積について２８．３Ｌ／分で操作したＡｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクション（重量測定分析）を使用して得た。幾何学的粒子サイズ特徴を、６０Ｌ／分で操作したレーザー回折（ＩＨＡ／ＨＥＬＯＳ、Ｓｙｍｐａｔｅｃ、ＮＪ）を使用して得た。
【０１４４】
粉体放射線標識
プラセボ粉体を、０．２μｍフィルターで塞いだリザーバへ充填した。^99m Ｔｃ溶液（１００ｍＬの脱イオン水に０．５ｍＬ ^99m Ｔｃ含有等張生理食塩水を添加する）を、乾燥チャンバに配置されるＰａｒｉ Ｊｅｔネブライザー中に充填した。Ｐａｒｉ Ｊｅｔネブライザーを、３分間作動して、１．５ｍＬの^99m Ｔｃ溶液を霧状にした。^99m Ｔｃ粒子を、このチャンバ内で乾燥し、そして粉体を含むリザーバへ誘導した。標識チャンバの湿度を制御して、そして３０％相対湿度を決して上回らないようにした。
【０１４５】
^99m Ｔｃの短い半減期に起因して、標識化を、吸入の２〜４時間前に実施した。粉体の活性を、吸入の開始時に利用可能であった実際の活性を決定するためにテクネチウムの物理的な崩壊に対して補正した。
【０１４６】
標識後の粉体の放出された空気力学的粒子サイズ分布を、８段階のＡｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクター（重量測定分析）を使用して得て、放射線標識処理が粒子サイズ分布に影響を及ぼさないことを証明した。
【０１４７】
２号サイズのカプセルを、５（±１）ｍｇの放射線標識粉体を用いて手で充填した。各カプセルを計数し、そしてその充填重量および放射能レベルを、記録した。被験体は、カプセルを取り、そして使用直前に吸入器／肺活量計デバイスにそのカプセルを置いた。
【０１４８】
肺の領域中の粉体の決定のための方法
標識された多孔性粒子の吸入を、被験体がγカメラに対して背中を向けて座っている間に、実行した。吸入後、γシンチグラフィ画像を、被験体がカメラの前に背中を向けて真っ直ぐに座っている間に、撮った。吸入時間および呼吸待機期間を記録した。肺のサイズを⁸¹Ｋｒスキャンによって決定した。被験体は、この放射能ガスを、研究の前または終わりに吸入した。
【０１４９】
被験体のＫｒｙｐｔｏｎ換気スキャンから、肺の輪郭を決定した。被験体は、Ｋｒｙｐｔｏｎスキャンおよび粉体吸入試験研究の間、同じ姿勢で座っているので、規定した４つの目的の領域（ＲＯＩ）：左肺、右肺、胃および中咽頭（気管の上部分を含む）が、存在した。
【０１５０】
これらの４つのＲＯＩを、粉体吸入のγカメラ画像にコピーした。被験体の肺の縁領域において、バックグランド活性を規定して、そして全体の画像からピクセル×ピクセルを引いた。次いで、カウントの数を、それぞれの４ＲＯＩについて決定した。これらの数を、単一領域に対する減衰率によって補正した。この補正後、胸郭内の粒子沈着および胸郭外の粒子沈着の相対量を、決定した。
【０１５１】
質量とγ放射線粒子サイズ分布との間の等価を、図４に示すように得た。約５ｍｇの粉体を２号サイズのカプセルへ装填した。このカプセルを、出願人らの開発下の呼吸活性化吸入器（ＡＩＲ吸入器）へ置き、そして作動した。１０人の健常な被験体は、約６０Ｌ／分の呼吸流速でこの吸入器を介して吸入した（実際の呼吸流速は被験体の間で２０〜９０Ｌ／分の範囲（ヒトにおける正常な呼吸流速の範囲と一致する）に渡って変化した）。６０Ｌ／分は、良好な平均流速であり、そして模擬呼吸流れのために実験的に使用した流速である。肺活量計によって測定しながら、沈着画像を、γカメラを使用して得た。１０人の被験体から得られた肺沈着の割合（名目上の用量と比較して）を、図５に示す。名目上の用量と比較した平均肺沈着は、５９．０％であった。
【０１５２】
この実験を通して、出願人らは、薬物を含む高分散性粉体が、単純な呼吸作動吸入器を使用した場合に高い効率で肺へ吸入され得ることを確認した。
【０１５３】
実施例４
単純な吸入器からの優れたエアロゾル化特性を有する高分散性粉体と同じ調製物を使用して、単回の吸入において驚くほどの高用量を送達し得ることを示すため、出願人らは、高分散性粉体を調製して、そして予め測定した高用量（５０ｍｇ）または予め測定した低用量（６ｍｇ）のいずれかを得るように粉体を装填した。この粉体の粒子サイズ特徴は、以下のようであった：Ｄｇ＝１０．６μｍ；ρ＝０．１１ｇ／ｃｃ；Ｄａ＝３．５μｍ。
【０１５４】
空気力学的粒子サイズ分布を、６０Ｌ／分で操作した多段階液体インピンジャー（ＭＳＬＩ）を使用して特徴付けた。２号サイズのカプセルを、６ｍｇ用量について使用し、そして０００号サイズのカプセルを、５０ｍｇ用量について使用した。図６は、６ｍｇ用量および５０ｍｇ用量に対して得られた２つの粒子サイズ分布を比較した結果を示す。６ｍｇ用量および５０ｍｇ用量についての、総用量と比較した６．８μｍ未満の細かい粒子画分（ＦＰＦ_ＴＤ＜６．８μｍ）は、それぞれ、７４．４％および７５．０％であった。
【０１５５】
本実験は、本発明の方法を用いて高分散性粉体の特性を組み合わせることによって、驚くほどの高用量の薬物が低薬物用量と同じくらい効率的に肺へ送達され得ることを示した。
【０１５６】
実施例５
Ｌ−ドパを含み、かつ吸入に適した粒子を、以下のように生成した。２．００１２３ｇ ＤＰＰＣ（Ａｖａｎｔｉ Ｐｏｌａｒ Ｌｉｐｉｄｓ、ロット番号Ｇ１６０ＰＣ−２５）を、２．８０Ｌのエタノールヘ添加し、そして溶解するまで攪拌した。０．０８１７ｇ Ｌ−ドパ（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ、ロット０Ｑ０１２８、Ｌａｇｕｎａ Ｈｉｌｌｓ、ＣＡ）、０．９１３５ｇ クエン酸ナトリウム（無水物）（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ ロットＮＸ０１９５）、および０．５２８３ｇ 塩化カルシウム（無水物）（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ ロットＮＴ０１８３）を、１．２Ｌの水へ添加して、そして溶解した。この水溶液をエタノール溶液へ添加することによって、これらの溶液を合わせて、次いでこの溶液を、溶液が澄明になるまで攪拌した。この製剤の重量％は、約：２０％ Ｌ−ドパ、５０％ ＤＰＰＣ、２０％クエン酸ナトリウム、１０％塩化カルシウムであった。
【０１５７】
次いで、最終溶液を、以下の噴霧条件を使用して、製造業者の指示に従って回転アトマイザーおよび窒素乾燥ガスを使用してＮｉｒｏドライヤー（Ｎｉｒｏ、Ｉｎｃ．、Ｃｏｌｕｍｂｕｓ、ＭＤ）中で噴霧乾燥した：Ｔ_{ｉｎｌｅｔ}＝１２０Ｃ、Ｔ_{ｏｕｔｌｅｔ}＝５４Ｃ、供給速度＝６５ｍｌ／分、加熱窒素＝３８ｍｍＨ２Ｏ、アトマイザー速度＝２０，０００ｒｐｍ（Ｖ２４アトマイザーを使用）。
【０１５８】
得られた粒子特徴は：質量メジアン空気力学的直径（ＭＭＡＤ）＝２．１４１Ｍｍおよび体積メジアン幾何学的直径（ＶＭＧＤ）＝１０．５１Ｍｍであった。
【０１５９】
ケタミン麻酔下で、６匹のマウスは、上記の製剤（２０／５０／２０／１０ Ｌ−ドパ／ＤＰＰＣ／クエン酸ナトリウム／塩化カルシウム）の肺投与を受けた。
【０１６０】
結果を、図８に示す。この図は、経口胃管栄養を介する投与または吸入を介する肺への直接投与後のＬ−ドパの血液レベルを示す。Ｌ−ドパレベルを、共にＨＰＬＣを使用して測定した。動物は、Ｌ−ドパの投与１時間前に、末梢デカルボキシラーゼインヒビター、カルビドパ（２００ｍｇ／ｋｇ）のＩＰ注射を受けた。ケタミン麻酔下で、この動物を、２群に分けた。第１群において、動物を一晩絶食し、そしてＬ−ドパ（８ｍｇ）を１％メチルセルロース含有生理食塩水に懸濁し、そして経口胃管栄養を介して与えた。第２群において、吸入を使用して、Ｌ−ドパ製剤を直接肺へ送達した。血液サンプル（２００ｍＬ）を、以前に配置した大腿部カニューレから、以下の時点で回収した：Ｌ−ドパ投与後０分（Ｌ−ドパ投与直前）、２分、５分、１５分および３０分。経口投与後の経時的なＬ−ドパの血液レベルの増加は、あまり大きくなかった。対照的に、肺への投与は、Ｌ−ドパレベルにおいて強くかつ急な増加を生じた。この群におけるＬ−ドパレベルは、薬物投与後３０分で経口送達と比較して上昇したままであった。データを、８ｍｇ／ｋｇの用量（総経口胃管栄養用量）に対して標準化した。データを、平均±ＳＥＭ ｎｇ １−ドパレベル／ｍｌ血液として示す。
【０１６１】
実施例６
ケトプロフェン／ＤＰＰＣ／マルトデキストリン（ｍａｌｔｏｄｅｘｔｒｉｎ）粒子を調製し、そしてインビボで投与した。
【０１６２】
ケトプロフェン（９９．５％）を、Ｓｉｇｍａ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）から、ジパルミトイルホスファチジルコリン（ＤＰＰＣ）を、Ａｖａｎｔｉ Ｐｏｌａｒ Ｌｉｐｉｄｓ（Ａｌａｂａｓｔｅｒ、ＡＬ）から、そしてマルトデキストリン、Ｍ１００を、（Ｇｒａｉｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｃｏｒｐ．、Ｍｕｓｃａｔｉｎｅ、ＩＡ）から入手した。
【０１６３】
ケトプロフィン／ＤＰＰＣ／マルトデキストリン溶液を調製するため、マルトデキストリン（０．５９８ｇ）を、０．６０ＬのＵＳＰ水へ添加した。ＤＰＰＣ（０．９０１ｇ）を、１．４０Ｌのエタノールへ添加し、そして溶解するまで攪拌した。水およびエタノール溶液を合わせて、濁った溶液を得た。５００ｍＬのこのストック溶液を、各ランに使用した。ＤＰＰＣ／マルトデキストリンのストック溶液へのケトプロフェンの添加を、表２に記載する。
【０１６４】
Niro Atomizer Portable Spray Dryer（Niro, Inc., Columbus, MD）を用いて乾燥粉体を作製した。可変性の圧力（１〜５bar ）で加圧した空気によりドライヤー上に位置する回転式噴霧器（2,000 〜30,000rpm ）を作動させた。種々の速度（20〜66ml/min）でのケトプロフィン/DPPC/マルトデキストリン溶液の液体フィードを、電気的自動計量ポンプ（LMI 、モデル番号A151192s）により噴霧器に連続的にポンピングした。入り口および出口の両方の温度を測定した。入り口の温度を手動で調節した；これは、５℃の調節限界で100 ℃〜400 ℃の間で変化し得た。出口の温度を、入り口の温度ならびにガスおよび液体のフィード速度等の要素により測定した：これは50℃〜130 ℃の間で変化した。粉体生成物を回収するために、コンテナを6'' サイクロンに緊密に取り付けた。各溶液に関するスプレー条件を表３に示す。これは、スプレー条件が研究を通してほとんど一定に保たれていることを示す。各溶液に関する総計の回収量および収率を表４に示す。
【０１６５】
粒子を、製造業者に指示されるようにしてAerosizer （TSI, Inc., Amherst, MA）およびRODOS 乾燥粉体ディスペンサー（Sympatec Inc., Princeton, NJ ）を用いて特徴づけた。RODOS について、幾何学的直径を２bar で測定した。また、ラン番号５由来の物質を重量崩壊（gravimetic cllapsed ）Andersen Cascade Impactor （ACI, 2stage, Anderson Inst., Sunyra, GA ）を用いて特徴づけた。前記サンプルを、走査型電子顕微鏡（SEM ）を用いて調査した。
【０１６６】
表４は、ケトプロフェンの重量％の増大は、収率の減少を導くことを示す。ストック溶液へのケトプロフェンの添加は、直線的に収率を減少させた。これは、ケトプロフェンと混合したときのDPPCの融点における減少によるものであるかもしれず、収率の減少を導びく。
【０１６７】
表５は、粒子が8.8 〜10.2mm（VMGD）および2.65〜3.11（MMAD）の直径の範囲であることを示す。最も低いMMAD粒子は、8.4 ％の負荷物質（ラン番号５）であった。
【０１６８】
表６は、ラン番号５、8.4 ％負荷物質由来の物質のAnderson Collapsed Impactor 研究（ACI, 重量測定、n ＝２）の結果を示す。5.6 μm 未満および3.4 μｍ未満のFPF は、適正に呼吸できる呼吸可能粉体と一致する。
【０１６９】
【表２】

【０１７０】
【表３】

【０１７１】
【表４】

【０１７２】
【表５】

【０１７３】
【表６】

【０１７４】
60/40 DPPC/ マルトデキストリン中の350mg の８％ケトプロフェンを上記のように作製し、20匹のSprague Dawleyラットに投与した。８匹のラットそれぞれに吸入により７mgの粉体を与え、７匹のラットそれぞれに50％エタノールに溶解させた７mgの粉体を経口で与えた。時間点を、０、５、15、30、60、120 、240 、360 および480 分に設定した。ｔ＝０については、４匹の動物を投薬なしで試験した。その後の各時間については、サンプルを３または４匹のラットのいずれかから採取した。各ラットを、４群の各々３または４匹の動物を用いて４時間点の間使用した。動物を以下のように分配した：３匹の動物、経口、５、30、120 、360 ；４匹の動物、吸入、15、60、240 、480 。ケトプロフェン血漿アッセイのために各時間点で十分な血液を採取した。血液サンプルを遠心分離し、血漿を回収し、次いで解析のために契約研究室に発送する前に−20℃で凍結させた。この研究に使用したアッセイは、1.0mg/mlの最小検出限界を有する。肺経路が最大血漿濃度を達成するために必要な時間を変化させるかどうかを決定するために、ラットに、経口または肺投与によりケトプロフェンを投与した。この結果は、肺送達経路が、≦10分で起こる非常に迅速な取り込みを導くことを示す。ケトプロフェンの経口投与を受けたラットは、肺経路により投与されたラットについて示されるバイオアベリラビリティの約半分の相対的バイオアベリラビリティとともに、幾分異常な薬物動態学的挙動を示した。ケトプロフェンがヒトモデルにおいて90％経口的に生物利用可能であるというこの結果は予想外であった。しかし、経口投与したラットに関するこの例外は、肺経路により投与したラットについて初期に見られた有意性を無効にするものではない。
【０１７５】
結果を表７に示す。平均を、標準誤差およびｐ値とともに計算した。また、この結果を、図９〜11にグラフで示す。ここで、図９は両方のデータセットを示し、図10は経口投与の結果を示し、図11は吸入の結果を示す。図９については、ｐ＜0.05の点を「＊」でマークし、ｐ＜0.01の点を「＊＊」でマークする。図10および11については、AUC （曲線下の面積）を、スムーズな補間を用いて曲線の数的積分により行った。
【０１７６】
ｔ＝０で、全てのラットは、アッセイの検出限界未満のケトプロフェンレベルを示した。ｔ＝５分〜ｔ＝60分まで、吸入したラットは、有意に高い血漿レベルのケトプロフェンを有していた。ｔ＝120 分およびｔ＝240 分で、２つの群のケトプロフェンの血漿レベルは、統計学的に等価であった。ｔ＝360 分およびｔ＝480 分で、両方の群に関するケトプロフェンの血漿レベルは、アッセイの検出限界に接近した。
【０１７７】
吸入したラット対経口投与したラットに関するAUC の比は、約２であった。初期の時間点でのケトプロフェンの血漿濃度も同様に統計学的に有意であったためであった。
【０１７８】
吸入させたラットについては＜15分に明白に生じ、経口投与したラットについては15〜60分に生じた。この群に関する大きな標準誤差および相対的に低い血漿レベルのために、必要とされる時間を正確に決定することはできなかった。
【０１７９】
肺投与は、経口投与（ｔ＝15〜60分）に比べて非常に迅速（＜15分）に生じた。
【０１８０】
吸入させたラットは、経口投与したラットに比べてより高いバイオアベイラビリティを示した。これは、以前の研究が経口投与、皮下投与または直腸投与した場合、ヒトにおいて一貫して高い（＞90％）バイオアベイラビリティを有するケトプロフェンを示していることからは予測できない。経口により送達されるケトプロフェンの薬学動態学的挙動は周知であるので、経口投与群についてここで見られた異例の結果は、吸入群について見られた結果を無効にするものではない。
【０１８１】
【表７】

【０１８２】
実施例７
以下の実施例の方法および器具を、L-ドパを含み、肺送達に適切である粒子の物理的特徴を決定するために使用した。
【０１８３】
空気力学的直径を、標準的な手順（Alkermes SOPナンバーMS-034-005）に従ってAPI AeroDisperser およびAerosizer （TSI, Inc., St. Paul, MN ）を用いて解析した。サンプル粉体をAeroDisperser に導入し、分散させ、次いでAerosizer のノズルを介して加速した。直接的な飛行時間（time-of-flight）測定をAerosizer 中の各粒子について行った。これは粒子の慣性に依存した。次いで、飛行時間分布を、Stokesの法則に基づく力均衡（force balance ）を用いて質量ベース空気力学的粒子サイズ分布に転換した。
【０１８４】
幾何学的直径を、レーザー回折技術（Alkermes SOPナンバーMS-021-005）を用いて測定した。この装置は、HELOS 回折計およびRODOS 分散器（Sympatec, Inc., Princeton, NJ ）からなる。RODOS 分散器は、入り加圧空気のレギュレーター圧力により制御される、切断力を粒子のサンプルに適用する。分散した粒子は、レーザービームを介して移動し、ここで得られる回折光パターンを、一連の検出器によって回収する。次いで、全回折パターンを、より小さな粒子が、より大きな角度で光を回折するということを基礎として、Fraunhofer回折モデルを用いて容積ベース粒子サイズ分布に転換する。
【０１８５】
吸入器デバイスからの分散した粉体の空気力学的特性を２段階MkII Anderson Cascade Impactor（Anderson Instruments, Inc., Smyrna, GA）で評価した。この器具は、空気力学的直径に基づいてエアロゾル粒子を分離する２段階からなる。各段階で、エアロゾル流はノズルのセットを通過し、対応する嵌入プレートに衝突する。小さな十分な慣性を有する粒子は、エアロゾル流とともに次の段階に継続し、一方、残存する粒子はプレートに衝突する。各々の連続的な段階で、エアロゾルは、より高い速度でノズルを通って通過し、空気力学的に小さな粒子はプレートに集められる。エアロゾルは、最後の段階を通過した後、フィルターは残存する最も小さな粒子を回収する。
【０１８６】
AIR 粉体内の薬物の負荷量を測定する前に、最初に薬物を粉体内の賦形剤から分離しなければならなかった。賦形剤DPPCからL-ドパを分離するための抽出技術を開発した。粒子を最初に50％クロロホルム／50％メタノールに溶解させた。不溶性のL-ドパをペレット化して取り出し、同一の溶媒系で洗浄し、次いで0.5Mの塩酸内で可溶性にした。DPPCをL-ドパでスパイク（spike ）し、回収率を測定した。サンプルを、分析のために逆相高速液体クロマトグラフィ（HPLC）に注入した。
【０１８７】
分離を、Waters Symmetry C18 ５μm カラム（150-mm x 4.6-mm ID）を用いて達成した。カラムを30℃に保ち、サンプルを25℃に保った。注入容積は10μL であった。移動相を、2.5 ％メタノールおよび97.5％水溶液（10.5g/L クエン酸、20mg/L EDTA 、20mg/L 1- オクタンスルホン酸ナトリウム塩一水和物）から調製した。移動相を、撹拌プレート上で連続的に撹拌し、Watersインライン脱気システムを介して脱気した。L-ドパを、定組成条件下で溶出した。検出を、波長254nm で設定した紫外線検出器を用いて行った。
【０１８８】
L-ドパの平均単回経口用量は一般に100 〜150mg の範囲にあるので、高負荷量のL-ドパを含んだ吸入に適切な粒子を調製するために実験を行った。20％および40％のL-ドパ容量の製剤を研究した。また、末梢の脱炭酸を防止するためにL-ドパとのコンジュゲーションで与えられるカルビドパ、デカルボキシラーゼインヒビターを、いくつかの製剤において4:1 の重量／重量（w/w ）比で含ませた。L-ドパ、ならびにL-ドパおよびカルビドパの組み合わせを、DPPC製剤とともに首尾良く噴霧した。最適な製剤は、L-ドパおよび／またはカルビドパ、20％（w/w ）クエン酸ナトリウム、および10％（w/w ）塩化カルシウム、およびジパルミトイルホスファチジル塩素（DPPC）の残渣からなっていた。
【０１８９】
製剤の詳細および得られた粒子の物理特性を表８に要約する。空気力学的サイズまたは質量メジアン空気力学的直径（MMAD）を、Aerosizerで測定し、幾何学的サイズまたは容積メジアン幾何学的直径（VMGD）をレーザー回折により測定し、細密粒子画分（FPF ）を２段階Andersen Cascade Impactor を用いて測定した。図12、および表８のVMGD比により示されるように、粉体は、流速に非依存性であった。走査型電子顕微鏡を用いて粒子を観察した。
【０１９０】
【表８】

【０１９１】
L-ドパのプロセス中の完全性は、製剤および噴霧乾燥プロセスを通して保存されるようであった。L-ドパを、L-ドパ粉体から抽出し、逆相HPLCにより分析した。L-ドパ粉体に不純物は検出されなかった（図13A ）；約１〜２分で溶出された初期のピークは、図13B から理解されうるように、L-ドパを含んでいなかったブランクサンプルである溶媒によるものである。粒子から回収したL-ドパの純度は、20％および40％負荷粒子についてそれぞれ99.8％および99.9％であった。
【０１９２】
粉体内のL-ドパの負荷量を測定するために、最初にL-ドパを製剤中の賦形剤から分離し、次いで逆相HPLCにより分析した。粉体からのL-ドパ回収の結果および最終負荷量計算を表９に示す。抽出回収率および負荷量測定の両方とも申し分なかった。測定した薬物負荷量は、名目上の負荷量の約87％であった。本明細書中で使用される用語「名目上の負荷量」は、投与のために標的化される粒子の質量中の予想される生物活性因子の総質量をいい、投与に利用可能な生物活性因子の最大量を示す。本明細書中で使用される用語「名目上の用量」は、投与のために標的化される粒子の質量中に存在する生物活性剤の総質量をいい、投与に利用可能な生物活性剤の最大量を表す。
【０１９３】
【表９】

【０１９４】
実施例８
L-ドパの血漿レベルの測定を、IV注入、経口胃管栄養法、または肺への吸入の後に行った。カルビドパは、一般に、末梢のデカルボキシラーゼ活性が完全に停止されることを確認するために投与される。本実施例では、L-ドパの投与の１時間前に末梢デカルボキシラーゼインヒビターカルビドパ（200mg/kg）の腹腔内（IP）注射を動物に与えた。ケタミン麻酔下で、動物を３つの群に分けた。第１の動物群では、L-ドパ（２mg）を、１％メチルセルロースおよび１％アスコルビン酸を含有する生理食塩水に懸濁し、経口胃管栄養法により与えた。第２群では、吸入技術を、L-ドパ（20％負荷密度）を負荷したAIR 粒子の肺投与のために使用した。喉頭鏡を用いてラットの喉頭蓋を可視化し、平滑チップ吸入デバイス（PennCentury Insufflation粉体送達デバイス）を気道に挿入した。付属のシリンジからの空気のボーラス（３cc）を用いてデバイスのチャンバーから予め負荷した粉体を動物の肺に送達した。総計10mgの粉体（２mg L- ドパ）を送達した。第３の群において、以前に配置した大腿カニューレを用いてL-ドパ（２mg）のボーラス（２〜３秒）を送達した。血液サンプル（200 μL ）を、以下の時間点：L-ドパ投与の０（L-ドパ投与の直前）、２、５、15、30、60、120 および240 分後に大腿カニューレを用いて各動物から回収した。全てのサンプルをHPLCを用いてL-ドパ測定のために処理した。
【０１９５】
記載される手順を用いた薬物動態学的研究の結果を図14A および14B に示す。L-ドパの肺送達と経口投与との比較の結果を図14A に示す。吸入の後、L-ドパのピーク血漿レベルは、測定した最も初期の時間点（２分）で見られ、投与の15分以内に減少し始めたが、120 分までの間、経口投与と比較して依然として上昇したままであった。対照的に、L-ドパの経口投与は、血漿L-ドパレベルのより漸進的な増大をもたらし、これは投与後15〜30分でピークに達し、次いで次の１〜２時間にわたって徐々に減少した。
【０１９６】
また、静脈内送達、経口送達および肺送達を比較した。結果を図14B に示す。このパネルは、図14A に示されるのと同一のデータにIV投与群を追加したものを示し、これにより３つの投与経路（肺、経口およびIV）の全ての後に得られる血漿L-ドパレベルの直接的な比較を可能にする。データを平均±SEM μg L-ドパレベル／mL血液として示す。L-ドパの血漿レベルは、静脈内（IV）投与の後に迅速に増大した。L-ドパの最高レベルは２分で見られ、その後迅速に減少した。
【０１９７】
バイオアベイラビリティを、血中薬物濃度時間曲線下面積曲線（AUC ）の計算を行うことにより評価した。研究の時間経過全体にわたって（０〜240 分）、肺L-ドパの相対的なバイオアベイラビリティ（IVと比較して）は、経口L-ドパに関する33％と比較して約75％であった。投薬の15分後および60分後の肺L-ドパの相対的なバイオアベイラビリティは、それぞれ38％および62％であり、一方、経口L-ドパのそれは、それぞれ９％および24％であった。
【０１９８】
実施例９
また、L-ドパを与えたラットの薬力学評価を行った。ラットに、中央前脳束へのニューロトキシン6-OHDAの一側性注射を与えた。次いで、ラットを、標準的なアポモルフィン誘導性回転パラダイムを用いて、首尾よい線条体ドパミン枯渇を評価するためにスクリーニングした。手術の２週間後に開始して、動物をアポモルフィン誘導性回転挙動について３週間の間毎週試験した。この試験のために、動物にアポモルフィン（第１試験については0.25mg/kg および２回の試験の後に0.1mg/kg）のIP注射を与え、円柱状のPlexiglassバケットに配置した。各360 度回転を、30分間計数し、＞200 回転／30分を示す動物（12/30 障害ラット）のみを挙動試験に使用した。
【０１９９】
障害ラットを、L-ドパ投与の後にいくつかの運動課題に挑戦させた。研究（位置課題、踏ん張り課題、無運動）からのデータは、経口送達を上回る肺送達の利点をさらに強調した。
【０２００】
１つの試験において、アポモルフィンチャレンジを通過した動物を、「位置課題」を用いて試験した。各試験日の前に、動物に上記のように末梢デカルボキシラーゼインヒビターカルビドパ（200mg/kg）のIP注射を与えた。次いで、動物に経口L-ドパ（０、20または30mg/kg ）または肺L-ドパ（０、0.5 、1.0 または2.0mg のL-ドパ）を与え、15、30、60および120 分後に試験した。L-ドパの経口送達および肺送達を用いた試験の間、各動物に無作為化した様式で全ての可能な薬物組み合わせを与えた。
【０２０１】
薬力学「位置課題」は、感覚刺激に応答して直接的な前肢運動を動物にさせることを要した。ラットを、その肢を補助なしでつるす（hangging）ように支えた。次いで、それらの体がテーブルの縁に平行になるようにそれらをテーブルの端に上げた。各ラットに各前肢での10回の継続的な試行を与え、ラットがその前肢をテーブルの上に置いた総回数を記録した。
【０２０２】
「位置課題」試験からの結果を図15A および15B に示す。ベースライン（ｔ＝０；L-ドパ投与の直前）では、無影響の肢を有する動物は、この課題をほぼ完全に行い、9/10よりも多く正確な応答を行った。対照的に、損傷した肢を有する動物は、同じ課題を行う能力においては顕著に欠陥を示し、10回の試行においておおよそ１回の正確な応答を行った。
【０２０３】
経口L-ドパ（図15A ）は、損傷した肢を用いた成績において用量関連性改善を生じた。試験した最も高い用量（30mg/kg ）では、成績は生理食塩水対象と比べて30分以内に改善され、薬物投与後の１〜２時間の間にピークに達した。より低い用量（20mg/kg ）もまた、60分に最大の効果をともなってわずかに成績を改善し、その後安定した成績を示した。生理食塩水対照の投与後に変化は見られなかった。
【０２０４】
経口投与とは対照的に、「位置課題」における成績は、図15B から理解されるように、L-ドパの肺送達の後に迅速に改善した。試験した最も高い用量では、10分以内に有意な改善が起こり、15〜30分以内（経口投与での１〜２時間とは対照的に）にピーク利益（benefit ）が観察された。これらの効果は用量関連性であり、有意な改善が0.5mg のL-ドパ程度の低い用量で見られた。経口送達で示された回復と比べて、肺経路を用いて顕著により低い総用量で挙動改善が見られた。例えば、経口により与えた30mg/kg のL-ドパでの回復の程度は、肺経路により与えた１mgのL-ドパで見られた回復に匹敵した（動物の体重が約300 ｇであると仮定すると、１mgの肺L-ドパは約３mg/kg に等価であることに留意）。従って、L-ドパ用量が、体重により標準化された場合、これは等価な効力を生じるのに必要な薬物においてほぼ10倍の差を示した。最終的に、挙動改善の持続は、２つの送達経路を用いて比較可能であった。
【０２０５】
踏ん張り試験の結果を図16A および16B に示す。この試験は、上記の「位置課題」試験と同一の動物を使用し、同時に行った。ラットを、滑らかなステンレススチール表面に配置し、約20cm/ 秒で側方に90cm穏やかに押した。ラットが移動した側の前肢で要したステップ数を記録した。各試行は、それぞれの方向にマウスを２回移動させることを含んだ。
【０２０６】
この動物（無影響な肢を有する約７つの反応と比較して約３つの反応を作成した）は、図１６Ａに示すように、損傷した肢でこの課題を実行する能力において深い欠陥を示した。さらに、経口投与は、用量関連様式で、この課題に対する能力を改善した。３０ｍｇ／ｋｇの投与（約１０ｍｇのＬ−ドパ）は、３０分以内に能力を改善した。最大の効果は、６０分以内に見られ、その後安定なままであった。より低用量の経口Ｌ−ドパ（２０ｍｇ／ｋｇまたは約７ｍｇのＬ−ドパ）は、能力をわずかに改善した。さらに、生理食塩水対照の投与は、能力に影響を及ぼさなかった。
【０２０７】
経口投与とは対照的に、Ｌ−ドパの肺投与後、この課題に対する能力は、図１６Ｂに示すように、速やかに改善した。有意な改善は、１０分以内に見られ、１５〜３０分以内に最高の利益が観察された（経口投与での３０〜６０分に対抗して）。これらの効果は、適度に用量相関であったが、統計的に有意な改善は、わずか０．５ｍｇ（約１．５ｍｇ／ｋｇと等価）で見られた。他の機能試験に関して、肺Ｌ−ドパ後に達成された挙動の改善は、経口送達後の類似の程度の効果を達成するのに必要な用量よりもずっと低い用量で生じる。最後に、挙動の改善の持続性は、２つの送達経路を使用して匹敵した。
【０２０８】
また、機能性無運動薬力学研究を行った。この結果を図１７Ａおよび１７Ｂに示す。この試験を、２つの先行実験と同じ動物を使用して、かつ同じ時間で実行した。この課題において、動物を、一方の前肢で立たせ、そして自身で移動できるように保持した。ラットが立っている前肢でとる歩の数を、各前肢について３０秒試験の間に記録した。
【０２０９】
位置試験および踏ん張り試験で見られるように、この動物は、損傷した肢でこの無運動課題を実行する能力において深い欠陥を示した。この動物は、正常な肢で約１７歩進むが、損傷した肢でこの数の半分よりも少なく進んだ（範囲＝０〜１０歩）。経口投与（図１７Ａ）は、用量相関様式でこの課題に対する能力を改善した。３０ｍｇ／ｋｇの投与（約１０ｍｇのＬ−ドパ）は、３０分以内に能力を改善し、最大の効果は、６０分以内に見られた。より低用量の経口Ｌ−ドパ（２０ｍｇ／ｋｇまたは約６．８ｍｇのＬ−ドパ）は、同じパターンの回復を生じたが、改善の絶対的な程度は、より高用量のＬ−ドパで見られた改善よりもわずかに少なかった。能力は、両用量の投与後６０分から１２０分の間、安定なままであった。生理食塩水対照の投与は、能力に影響を及ぼさなかった。
【０２１０】
経口投与とは対照的に、Ｌ−ドパの肺投与後、この課題に対する能力は、図１７Ｂに示すように、速やかに改善した。有意な改善は、１０分以内に見られ、１５〜３０分以内に最高の利益が観察された（経口投与での３０〜６０分に対抗して）。これらの効果は、わずか１．０ｍｇで見られる用量相関の統計的に有意な（ｐ＜０．０５）改善であった。他の機能試験に関して、肺Ｌ−ドパ後に達成された挙動の改善は、経口送達後の類似の程度の効果を達成するのに必要な用量よりもずっと低い用量で生じた。最後に、挙動の改善の持続性は、２つの送達経路を使用して匹敵した。
【０２１１】
動物をまた、脳におけるドパミン活性の感受性の高いかつ信頼性のある測定であることが知られる標準的な薬力学的回転試験で試験した。この試験について、動物は、経口Ｌ−ドパ（３０ｍｇ／ｋｇまたは総量約１０ｍｇ）あるいは肺Ｌ−ドパ（総量２ｍｇ）のいずれかを受けた。これらの用量を、この試験に対して選択した。なぜなら、これらの用量が、以前の機能試験において最大の効力を生じることが示されたＬ−ドパの用量を示すからである。投薬後、動物を、円筒Ｐｌｅｘｉｇｌａｓバケットへ配置した。各３６０°回転を、計数し、１２０分試験期間にわたって５つの精密ビンへグループ分けした。動物をまた、カルビドパで予め処置された、および処置されていない場合の回転挙動について試験した。
【０２１２】
これらの研究に使用した全ての動物は、６−ＯＨＤＡ（脳におけるドパミンニューロンに特異的な神経毒）の一惻性注射（unilateral injection）を受けた。ドパミン枯渇が一惻性であるので、注射されていない側は、インタクトなままであり、さらにドパミン活性における変化に応答し得た。これらの動物を、ドパミンアゴニスト（すなわち、Ｌ−ドパ）を用いて注射する場合、脳ドパミン活性は、インタクトな側で好ましく刺激された。これは、旋回挙動または回転挙動として現れる運動活性の非対称な刺激を生じた。回転の開始および数は、時間経過および増加したドパミン活性の程度の両方の指標を提供した。
【０２１３】
この結果を図１８に示す。Ｌ−ドパの経口投与は、Ｌ−ドパ投与後、最初の１０〜１５分の間はそれほど大きくない著しい右回りの回転挙動を生じた（＜５回転／動物）。次の２０分の間、回転の数は、著しく増加し、Ｌ−ドパ約３０分後で最高レベルを生じ、これは、脳のインタクトな線条においてドパミン活性が増加したことを示した。次の９０分の間、回転の数は、徐々に減少したが、この減少は、最高レベルと比較して統計的な有意性（ｐ＞０．０５）に到達しなかった。
【０２１４】
経口投与とは対照的に、Ｌ−ドパの肺送達は、速やかに回転挙動を増加し、これは、インタクトな線条におけるＬ−ドパのドパミンへのずっと速やかな変換を示した。この群における回転は、最初の１０〜１５分以内の経口送達によって生じた回転の３倍より大きかった。回転の数は、わずかに増加し、２５〜３０分で最高になり、その後も比較的安定なままであった。経口送達と比較して回転が増加する傾向は、投薬後１２０分見られるが、統計的な有意性（ｐ＞０．０５）に到達しなかった。回転挙動は、カルビドパでの前処置を受けていない動物においては事実上、消えた（データは示さない）。
【０２１５】
実施例１０
以下の実験の目的は、少なくともキャリア粒子および必要に応じて薬剤を含む種々の組成物の相対的なバイオアベイラビリティを試験することである。他に示されない限り、噴霧乾燥粒子を使用する場合、これらを、上の実施例における工程に従って調製した。調製したこの粒子の特徴は、以前に開示した範囲内に含まれる。この製剤を、下の表１０に示す。
【０２１６】
試験を、サルメテロール（salmeterol）の種々の製剤を使用して行った。他に示されない限り、微粉化サルメテロールキシナホエート（xinafoate ）を、粒子の調製に使用した。２つのこのような製剤は、表１０において製剤１（Ｆ１）および製剤２（Ｆ２）である。Ｆ１を、６９％のＤＰＰＣ／２０％のクエン酸ナトリウム／１０％の塩化カルシウム／１％のサルメテロールから構成した。Ｆ２を、２９．５％のＤＰＰＣ／２９．５％のＤＰＰＥ／２０％の乳糖／２０％のクエン酸ナトリウム／１％のサルメテロールから構成した。比較のため、両方ともサルメテロールを含まないＦ１およびＦ２の製剤を、調製した。２つのサルメテロール含有対照ＳＸ１およびＳＸ２を、それぞれ、Ｆ１およびＦ２を試験する実験に使用した。
【０２１７】
【表１０】

【０２１８】
Ｆ１のプレ噴霧乾燥溶液を調製するために、２００ｍｇのクエン酸ナトリウムおよび１００ｍｇの塩化カルシウムを、３００ｍＬの水に溶解させた。６９０ｍｇのＤＰＰＣおよび１０ｍｇのサルメテロールを、７００ｍＬのエタノールに溶解させた。この２つの溶液を合わせて、１Ｌ溶液（７０％ ＥｔＯＨ／３０％水、１ｇ／Ｌの固体）を形成した。
【０２１９】
Ｆ２のプレ噴霧乾燥溶液を調製するために、２００ｍｇのクエン酸ナトリウムおよび２００ｍｇの乳糖を、３００ｍＬの水に溶解させた。２９５ｍｇのＤＰＰＣ、２９５ｍｇのＤＰＰＥおよび１０ｍｇのサルメテロールを、７００ｍＬのエタノールに溶解させた。この２つの溶液を合わせて、１Ｌ溶液（７０％ ＥｔＯＨ／３０％水、１ｇ／Ｌの固体）を形成した。
【０２２０】
プレ噴霧乾燥溶液を、上記のように噴霧乾燥し、下の実験に使用する乾燥粒子を生成した。
【０２２１】
実施例１１
上記で生成した乾燥粒子製剤（ＡＩＲ粒子）を、投与のために調製した。サルメテロールなしで噴霧乾燥したＦ１およびＦ２の場合のＡＩＲ粒子を、カプセルに置いて、そして重量測定した。その後、所望の活性化合物（Ｆ１、Ｆ２）を、ＡＩＲ粒子の上に置き、その重量を記録した。詳細には、Ｆ−１製剤を、サルメテロールを含まないＦ１製剤と共に置き、そしてＦ−２製剤を、サルメテロールを含まないＦ２製剤と共に置いた。このカプセルの内容物の最終質量は、総計で１．０ｍｇであった。このカプセルを閉じて、内容物を、カプセルを繰り返し転がすことによって混合した。このプロセスは、これらの実験において投与するカプセル内の「ブレンド」を生じた。
【０２２２】
Ｓｅｒｅｖｅｎｔ（登録商標）試験製剤のために、活性化合物としてＳｅｒｅｖｅｎｔ（登録商標）１およびＳｅｒｅｖｅｎｔ（登録商標）２を調製した。Ｓｅｒｅｖｅｎｔ（登録商標）は、Ｇｌａｘｏ Ｗｅｌｌｓｏｍｅ、Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｔｒｉａｎｇｌｅ、Ｎ．Ｃ．の登録商標である。これは、サルメテロールの１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸塩のラセミ体であるサルメテロールキシナホエートの製剤である。この製剤の活性成分は、サルメテロールベースの高い選択性のβ_２−アドレナリン作用性気管支拡張薬である。サルメテロールキシナホエートの化学名は、４−ヒドロキシ−α¹ −［［［６−（４−フェニルブトキシ）ヘキシル］アミノ］メチル］−１，３−ベネゼンジメタノール，１−ヒロドキシ−２−ナフタレンカルボキシレートである。
【０２２３】
上記のカプセルを充填するための手順を全般的に続けた。しかし、Ｓｅｒｅｖｅｎｔ（登録商標）１およびＳｅｒｅｖｅｎｔ（登録商標）２を使用する試験製剤において、ＡＩＲ粒子を使用しなかった。代わりの微粉化乳糖粉体を、このカプセルに初めに配置し、そして重量を記録した。その後、Ｓｅｒｅｖｅｎｔ（登録商標）を、乳糖粉体上に置いた。上の場合、カプセルの内容物の最終質量は、総計で１．０ｍｇであった。このカプセルを閉じて、内容物を、カプセルを繰り返し転がすことによって混合した。このプロセスは、カプセル内の「ブレンド」を生じた。最後に、２つのサルメテロール含有対照ＳＸ１およびＳＸ２を、実験に使用し、ここで、Ｓｅｒｅｖｅｎｔ（登録商標）を、サルメテロールを含まないＡＩＲ粒子（キャリア）と共にブレンドした。サルメテロール粒子を含まないＦ−１の場合、ＡＩＲ粒子を、このカプセルに初めに置き、そして重量を記録した。その後、Ｓｅｒｅｖｅｎｔ（登録商標）を、ＡＩＲ粒子上に置いた。上の場合、カプセルの内容物の最終質量は、１．０ｍｇであった。このカプセルを、閉じて、そして内容物を、カプセルを繰り返し転がすことによって混合した。このプロセスは、これらの実験において投与するカプセル内の「ブレンド」を生じた。
【０２２４】
実施例１２
モルモットにおける肺機能を評価するために全身体プレチスモグラフィ方法を使用した。麻酔をかけた動物に、気管内吸入によって試験製剤を投与した。この系は、個々のモルモットに霧状化によって得られるメタコリンを用いて経時的に繰り返しチャレンジすることを可能にした。流れパラメータに基づく気道抵抗の計算した測定値、ＰｅｎＨ（強化休止）を、メタコリン誘導性気管支収縮からの保護のマーカーとして特異的に使用した。
【０２２５】
詳細には、使用したシステムは、ＢＵＸＣＯ ＸＡ肺機能ソフトウェアを備えるＢＵＸＣＯ全身体無制限プレチスモグラフィーシステム（ＢＵＸＣＯ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、Ｉｎｃ．、Ｓｈａｒｏｎ、ＣＴ）であった。このプロトコールは、ＳｉｌｂａｕｇｈおよびＭａｕｄｅｒｌｙ（「Ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｉｒｗａｙ Ｃｏｎｓｔｒｉｃｔｉｏｎ ｉｎ Ａｗａｋｅ Ｇｕｉｎｅａ Ｐｉｇｓ」Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ、８４：１６６６−１６６９（１９８４））ならびにＣｈｏｎｇら（「Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｂｒｏｎｃｈｏｃｏｎｓｔｒｉｃｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｗｈｏｌｅ−Ｂｏｄｙ Ｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈ：Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｆｒｅｅｌｙ Ｍｏｖｉｎｇ Ｖｅｒｓｕｓ Ｒｅｓｔｒａｉｎｅｄ Ｇｕｉｎｅａ Ｐｉｇｓ」Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ、３９（３）：１６３−１６８（１９９８））に記載される。ベースライン肺機能（気道過剰反応）値を、いずれの実験処理の前にも測定した。次いで、生理食塩水およびメタコリンに応じる気道過剰反応を、サルメテロール製剤の投与後の種々の時点（２〜３、１６、２４および４２時間）で評価した。平均ＰｅｎＨを、生理食塩水またはメタコリンを用いたチャレンジ後の４分と９分の間に収集したデータから計算した。各時点でのベースラインＰｅｎＨの割合を、各実験動物について計算した。その後、同じ製剤を受けた動物からの値を、平均して、各時点での平均群応答（±標準誤差）を決定した。
【０２２６】
雄性Ｈａｒｔｌｅｙモルモットを、Ｅｌｍ Ｈｉｌｌ Ｂｒｅｅｄｉｎｇ Ｌａｂｓ（Ｃｈｅｌｍｓｆｏｒｄ、ＭＡ）から入手した。粉体量（カプセル中１ｍｇ）を、モルモットのために吸入器サンプルチャンバ吸入デバイス（Ｐｅｎｎ Ｃｅｎｔｕｒｙ（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、ＰＡ）へ移動した。吸入器の送達チューブを、口を介して気管へ挿入し、チューブの先端がカリナ（最初の分岐）から約１ｃｍまで進めた。吸入器サンプルチャンバから粉体を送達するために使用した空気体積は３ｍＬであった（１０ｍＬ注射器から送達される）。モルモットへの粉体送達を最大にするため、この注射器を、１粉体用量あたり合計で３回の空気放出のために２回より多く再充填および排出した。メタコリンチャレンジを、粉体投与後２〜３、１６および２４時間の時点で実行した。
【０２２７】
試験を、下の表１１に示す製剤成分および量を使用して繰り返した。
【０２２８】
【表１１】

【０２２９】
実施例１３
１つの実験において、実施例１２の手順に従った。表１１に記載する製剤Ｆ−１（０．５）、Ｆ−１（１．０）、Ｆ−１（２．０）、ＳＸ−１（０．５）およびＳＸ−２（１．０）を、動物へ投与した。Ｆ−１シリーズの製剤は、サルメテロール、ＤＰＰＣ、クエン酸ナトリウムおよび塩化カルシウムを含む。流れパラメータを使用して、ＰｅｎＨ（強化休止または気道抵抗の測定値）を、各動物について計算し、記録した。この動物を観察し、２５時間試験した。この結果を、図１９に示す。ＳＸ製剤は、Ｓｅｒｅｖｅｎｔ^TM（サルメテロールの市販形態）を含む。サルメテロール含有ＡＩＲ粒子（表１０および１１におけるＦ−１シリーズ）は、サルメテロールを含まないＡＩＲ粒子（ブランク粒子またはプラセボ粒子と時々呼ばれる）とブレンドした場合のＳｅｒｅｖｅｎｔ含有製剤（表１１のＳＸ１（０．５）およびＳＸ２（１．０））と有利に比較する。このＦ−１製剤は、一般的に、ＳＸ製剤より低い気道抵抗を示した。さらに、全てのＦ−１製剤は、一貫してＳＸ−１（０．５）より低い気道抵抗を示した。投与後約１０時間で始まるが、全てのＦ−１製剤は、ＳＸ−１またはＳＸ−２のいずれかと比較した場合に、有意に低い気道抵抗を示し、それを維持した。
【０２３０】
実施例１４
別の実験において、実施例１２の手順に従って、表１１に記載する製剤Ｆ−２（０．５）、Ｆ−２（１．０）、Ｆ−２（２．０）、ＳＸ−１（０．５）およびＳＸ−２（１．０）を、動物へ投与した。Ｆ−２シリーズの製剤は、サルメテロール、ＤＰＰＣ、ＤＰＰＥ、クエン酸ナトリウムおよび乳糖を含む。流れパラメータを使用して、ＰｅｎＨ（強化休止または気道抵抗の測定値）を、各動物について計算し、記録した。この動物を観察し、２５時間試験した。この結果を図２０に示す。ＳＸ製剤は、Ｓｅｒｅｖｅｎｔ（サルメテロールの市販形態）を含む。サルメテロール含有ＡＩＲ粒子（表１０および１１におけるＦ−２シリーズ）は、サルメテロールを含まないＡＩＲ粒子（ブランク粒子またはプラセボ粒子と時々呼ばれる）とブレンドした場合のＳｅｒｅｖｅｎｔ含有製剤（表１１のＳＸ１（０．５）およびＳＸ２（１．０））と有利に比較する。このＦ−２製剤は、一般的に、ＳＸ製剤より低い気道抵抗を示した。また、全てのＦ−２製剤は、一貫してＳＸ−１（０．５）より低い気道抵抗を示した。
【０２３１】
実施例１５
別の実験において、上の手順に従った。表１１に記載する製剤Ｆ−１（０．５）、Ｆ−１（１．０）、Ｆ−１（２．０）、Ｓｅｒｅｖｅｎｔ１（０．５）およびＳｅｒｅｖｅｎｔ（１．０）を動物へ投与した。Ｓｅｒｅｖｅｎｔ製剤をＦ−１シリーズと比較した結果（データは示さない）は、ＳＸ製剤をＦ−１シリーズと比較した場合の結果と一致した。重要なことに、この結果は、キャリアとして使用する場合、ＡＩＲ粒子（ブランクまたはプラセボ）が、乳糖よりも優れていないとしても十分同等に機能することを示す。乳糖は、ＦＤＡ許可の市販のキャリアである。しかし、乳糖は、深肺へ到着し得ない。実施例３に示すように、ＡＩＲ粒子は、深肺へ到着し、薬剤の沈着部位へ所望の薬剤（例えば、本実験におけるサルメテロール）を送り届けるかまたは付随し得る。
【０２３２】
実施例１６
別の実験において、上の手順に従った。表１１に記載する製剤Ｆ−２（０．５）、Ｆ−２（１．０）、Ｆ−２（２．０）、Ｓｅｒｅｖｅｎｔ１（０．５）およびＳｅｒｅｖｅｎｔ（１．０）を動物へ投与した。再度、Ｓｅｒｅｖｅｎｔ製剤とＦ−２シリーズとの比較において観察された結果（データは示さない）は、ＳＸ製剤をＦ−２シリーズと比較した場合の結果と一致した。これらの結果は、上の実施例１５で記載した結論を支持する。
【０２３３】
本発明は、その好ましい態様を参照して、詳細に示され、そして記載されているが、形態および詳細における種々の変化が、添付の特許請求の範囲によって包含される本発明の範囲から逸脱せずに、その中でなされ得ることは、当業者によって理解される。
【０２３４】
本発明の態様として、以下のものが挙げられる。
［１］ａ）薬剤を含む粒子を提供すること；および
ｂ）粒子の集団を有する容器から、粒子を被験体の気道に投与すること、ここで、粒子が少なくとも約50％の粒子の集団を送達する、
を含む、単回の呼吸活性化ステップでの肺系への薬剤の送達方法。
［２］薬剤が、治療剤、予防剤、診断剤および予後剤からなる群より選択される、［１］記載の方法。
［３］粒子が約0.1g/cm^３未満のタップ密度を有する、［１］記載の方法。
［４］粒子が、約５μm よりも大きな幾何学的直径を有する、［１］記載の方法。
［５］容器が少なくとも約0.37cm^３の容積を有する、［１］記載の方法。
［６］容器が少なくとも約0.48cm^３の容積を有する、［１］記載の方法。
［７］容器が少なくとも約0.67cm^３の容積を有する、［１］記載の方法。
［８］容器が少なくとも約0.95cm^３の容積を有する、［１］記載の方法。
［９］送達が主として深肺に対して行われる、［１］記載の方法。
［１０］送達が主として中央気道に対して行われる、［１］記載の方法。
［１１］薬剤が生物活性剤である、［１］記載の方法。
［１２］生物活性剤が硫酸アルブテロールである、［１１］記載の方法。
［１３］生物活性剤がインスリンである、［１１］記載の方法。
［１４］生物活性剤が成長ホルモンである、［１１］記載の方法。
［１５］生物活性剤が臭化イプラトロピウムである、［１１］記載の方法。
［１６］生物活性剤がフルチカゾンである、［１１］記載の方法。
［１７］生物活性剤がサルメテロールである、［１１］記載の方法。
［１８］生物活性剤がL-ドパである、［１１］記載の方法。
［１９］生物活性剤が疎水性薬物である、［１１］記載の方法。
［２０］生物活性剤が親水性薬物である、［１１］記載の方法。
［２１］生物活性剤がモノクローナル抗体である、［１１］記載の方法。
［２２］粒子が噴霧乾燥粒子である、［１］記載の方法。
［２３］粒子が乾燥粉体の形態である、［１］記載の方法。
［２４］気道への投与が乾燥粉体吸入器により行われる、［１］記載の方法。
［２５］粒子が非重合体である、［１］記載の方法。
［２６］粒子が0.1g/cm^３よりも大きな動力学的バルク密度を有する、［１］記載の方法
［２７］薬剤が非結晶性である、［１］記載の方法。
［２８］薬剤が診断剤または予防剤である、［２］記載の方法。
［２９］診断剤または予防剤が標識を含む、［２８］記載の方法。
［３０］標識が、放射性同位体、エピトープ標識、親和性標識、酵素標識、蛍光基および化学発光基からなる群より選ばれる、［２９］記載の方法。
［３１］標識が放射性同位体である、［３０］記載の方法。
［３２］放射性同位体が^99m Tcである、［３１］記載の方法。
［３３］薬剤が粒子に取り込まれている、［１］記載の方法。
［３４］薬剤が噴霧乾燥プロセスにより粒子に取り込まれる、［３３］記載の方法。
［３５］薬剤が粒子の表面に付着している、［１］記載の方法。
［３６］薬剤が粒子の表面に吸着している、［１］記載の方法。
［３７］少なくとも１つのさらなる薬剤が粒子とともに投与される、［１］記載の方法。
［３８］少なくとも１つのさらなる薬剤が、粒子に取り込まれているか、粒子の表面に付着しているか、または粒子の表面に吸着している、［３７］記載の方法。
［３９］ａ）薬剤を含む粒子を提供すること；および
ｂ）粒子の集団を有する容器から被験体の気道に粒子を投与すること、ここで、粒子は少なくとも約５mgの薬剤を送達する、
を含む、単回の呼吸での肺系への薬剤の送達方法。
［４０］薬剤が、治療剤、予防剤、診断剤および予後剤からなる群より選ばれる、［３９］記載の方法。
［４１］粒子が約0.1g/cm^３未満のタップ密度を有する、［３９］記載の方法。
［４２］粒子が約５μm よりも大きな幾何学的直径を有する、［３９］記載の方法。
［４３］容器が少なくとも約0.37cm^３の容積を有する、［３９］記載の方法。
［４４］容器が少なくとも約0.48cm^３の容積を有する、［３９］記載の方法。
［４５］容器が少なくとも約0.67cm^３の容積を有する、［３９］記載の方法。
［４６］容器が少なくとも約0.95cm^３の容積を有する、［３９］記載の方法。
［４７］粒子が少なくとも７mgの薬剤を送達する、［３９］記載の方法。
［４８］粒子が少なくとも10mgの薬剤を送達する、［３９］記載の方法。
［４９］粒子が少なくとも15mgの薬剤を送達する、［３９］記載の方法。
［５０］粒子が少なくとも20mgの薬剤を送達する、［３９］記載の方法。
［５１］粒子が少なくとも30mgの薬剤を送達する、［３９］記載の方法。
［５２］粒子が少なくとも35mgの薬剤を送達する、［３９］記載の方法。
［５３］粒子が少なくとも50mgの薬剤を送達する、［３９］記載の方法。
［５４］送達が主として深肺に対して行われる、［３９］記載の方法。
［５５］送達が主として中央気道に対して行われる、［３９］記載の方法。
［５６］薬剤が生物活性剤である、［３９］記載の方法。
［５７］生物活性剤が硫酸アルブテロールである、［５６］記載の方法。
［５８］生物活性剤がインスリンである、［５６］記載の方法。
［５９］生物活性剤が成長ホルモンである、［５６］記載の方法。
［６０］生物活性剤が臭化イプラトロピウムある、［５６］記載の方法。
［６１］生物活性剤がフルチカゾンである、［５６］記載の方法。
［６２］生物活性剤がサルメテロールである、［５６］記載の方法。
［６３］生物活性剤がL-ドパである、［５６］記載の方法。
［６４］薬剤が疎水性薬物である、［３９］記載の方法。
［６５］薬剤が親水性薬物である、［３９］記載の方法。
［６６］薬剤がモノクローナル抗体である、［３９］記載の方法。
［６７］粒子が噴霧乾燥粒子である、［３９］記載の方法。
［６８］粒子が乾燥粉体の形態である、［３９］記載の方法。
［６９］気道への投与が乾燥粉体吸入器によるものである、［３９］記載の方法。
［７０］粒子が非重合体である、［３９］記載の方法。
［７１］粒子が、0.1g/cm^３よりも大きな動力学的容積密度を有する、［３９］記載の方法。
［７２］薬剤が非結晶性である、［３９］記載の方法。
［７３］薬剤が診断剤または予防剤である、［４０］記載の方法。
［７４］診断剤または予防剤が標識を含む、［７３］記載の方法。
［７５］標識が、放射性同位体、エピトープ標識、親和性標識、酵素標識、蛍光基および化学発光基からなる群より選ばれる、［７４］記載の方法。
［７６］標識が放射性同位体である、［７５］記載の方法。
［７７］放射性同位体が^99m Tcである、［７６］記載の方法。
［７８］薬剤が粒子に取り込まれている、［３９］記載の方法。
［７９］薬剤が、噴霧乾燥プロセスにより粒子に取り込まれている、［７８］記載の方法。
［８０］薬剤が粒子の表面に付着している、［３９］記載の方法。
［８１］薬剤が粒子の表面に吸着している、［３９］記載の方法。
［８２］少なくとも１つのさらなる薬剤が粒子とともに投与される、［３９］記載の方法。
［８３］少なくとも１つのさらなる薬剤が粒子に取り込まれているか、粒子の表面に付着しているか、または粒子の表面に吸着している、［８２］記載の方法。
［８４］ａ）0.4g/cm^３未満のタップ密度を有するキャリア粒子を提供すること；
ｂ）少なくとも１つの薬剤を含む組成物を提供すること；
ｃ）ａ）のキャリア粒子とｂ）の組成物とを混合して、呼吸用組成物を形成すること；および
ｄ）被験体の気道にｃ）の呼吸用組成物を投与すること
を含む肺系への薬物の送達方法。
［８５］ｂ）の組成物が乾燥粉体を含む、［８４］記載の方法。
［８６］乾燥粉体が微粉化粒子を含む、［８５］記載の方法。
［８７］微粉化粒子がサブミクロンの粒子を含む、［８６］記載の方法。
［８８］ｂ）の組成物が薬剤を含む液体溶液を含む、［８４］記載の方法。
［８９］ｄ）の呼吸用組成物が被験体の気道に単回の呼吸活性化ステップにより投与される、［８４］記載の方法。
［９０］ｄ）の呼吸用組成物が、容器から被験体の気道に投与される、［８４］記載の方法。
［９１］容器が少なくとも約0.37cm^３の容積を有する、［９０］記載の方法。
［９２］容器が少なくとも約0.48cm^３の容積を有する、［９０］記載の方法。
［９３］容器が少なくとも約0.67cm^３の容積を有する、［９０］記載の方法。
［９４］容器が少なくとも約0.95cm^３の容積を有する、［９０］記載の方法。
［９５］キャリア粒子が約0.1g/cm^３未満のタップ密度を有する、［８４］記載の方法。
［９６］キャリア粒子が約５μｍよりも大きな幾何学的直径を有する、［８４］記載の方法。
［９７］キャリア粒子が約50μｍよりも大きな幾何学的直径を有する、［８４］記載の方法。
［９８］キャリア粒子が約100 μｍよりも大きな幾何学的直径を有する、［８４］記載の方法。
［９９］キャリア粒子が約５μｍ〜300 μｍの幾何学的直径を有する、［８４］記載の方法。
［１００］薬剤の送達が主として深肺に対して行われる、［８４］記載の方法。
［１０１］薬剤の送達が主として中央気道に対して行われる、［８４］記載の方法。
［１０２］薬剤が、治療剤、予防剤、診断剤および予後剤からなる群より選ばれる、［８４］記載の方法。
［１０３］薬剤が生物活性剤である、［８４］記載の方法。
［１０４］生物活性剤が、硫酸アルブテロール、インスリン、成長ホルモン、臭化イプラトロピウム、フルクチカゾン、サルメテロールおよびL-ドパからなる群より選ばれる、［１０３］記載の方法。
［１０５］生物活性剤がサルメテロールである、［１０４］記載の方法。
［１０６］薬剤が診断剤または予後剤である、［１０２］記載の方法。
［１０７］診断剤または予後剤が標識を含む、［１０６］記載の方法。
［１０８］標識が、放射性同位体、エピトープ標識、親和性標識、酵素標識、蛍光基および化学発光基からなる群より選ばれる、［１０７］記載の方法。
［１０９］標識が放射性同位体である、［１０８］記載の方法。
［１１０］放射性同位体が^99m Tcである、［１０９］記載の方法。
［１１１］キャリア粒子が噴霧乾燥粒子である、［８４］記載の方法。
［１１２］キャリア粒子が非重合体である、［８４］記載の方法。
［１１３］キャリア粒子が、0.1g/cm^３より大きな動力学的容積密度を有する、［８４］記載の方法。
［１１４］薬剤が非結晶性である、［８４］記載の方法。
［１１５］組成物が粒子の表面に付着しているかまたは粒子の表面に吸着している薬剤を含む、［８４］記載の方法。
［１１６］少なくとも１つのさらなる薬剤が、呼吸用組成物とともに投与される、［８４］記載の方法。
［１１７］0.4g/cm^３未満のタップ密度を有するキャリア粒子、および薬剤を含む組成物を含有してなる、肺系に投与可能な呼吸用組成物。
［１１８］薬剤を含む組成物が乾燥粉体の形態である、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１１９］乾燥粉体が微粉化粒子を含有してなる、［１１８］記載の呼吸用組成物。
［１２０］乾燥粉体がサブミクロンの粒子を含有してなる、［１１９］記載の呼吸用組成物。
［１２１］薬剤を含む組成物がさらに液体溶液の形態である、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１２２］単回の呼吸活性化ステップで被験体の気道に投与されるものである、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１２３］容器から被験体の気道に投与されるものである、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１２４］キャリア粒子が約0.1g/cm^３未満のタップ密度を有するものである、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１２５］キャリア粒子が、約５μｍよりも大きな幾何学的直径を有するものである、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１２６］キャリア粒子が、約50μｍよりも大きな幾何学的直径を有するものである、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１２７］キャリア粒子が、約100 μｍよりも大きな幾何学的直径を有するものである、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１２８］キャリア粒子が、約５μｍ〜300 μｍの幾何学的直径を有するものである、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１２９］主として深肺に対して投与されるものである、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１３０］主として中央気道に対して投与されるものである、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１３１］薬剤が、治療剤、予防剤、診断剤および予後剤からなる群より選ばれるものである、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１３２］薬剤が生物活性剤である、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１３３］生物活性剤が、硫酸アルブテロール、インスリン、成長ホルモン、臭化イプラトロピウム、フルクチカゾン、サルメテロールおよびL-ドパからなる群より選ばれるものである、［１３２］記載の呼吸用組成物。
［１３４］生物活性剤がサロメテールである、［１３３］記載の呼吸用組成物。
［１３５］薬剤が診断剤または予後剤である、［１３１］記載の呼吸用組成物。
［１３６］診断剤または予後剤が標識を含有してなる、［１３５］記載の呼吸用組成物。
［１３７］標識が、放射性同位体、エピトープ標識、親和性標識、酵素標識、蛍光基および化学発光基からなる群より選ばれるものである、［１３６］記載の呼吸用組成物。
［１３８］標識が放射性同位体である、［１３７］記載の呼吸用組成物。
［１３９］放射性同位体が^99m Tcである、［１３８］記載の呼吸用組成物。
［１４０］キャリア粒子が噴霧乾燥粒子である、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１４１］キャリア粒子が非重合性である、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１４２］キャリア粒子が0.1g/cm^３よりも大きな動力学的容積密度を有するものである、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１４３］薬剤が非結晶性である、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１４４］粒子の表面上に吸着された薬剤を含有してなる、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１４５］少なくとも１つのさらなる薬剤が呼吸用組成物とともに投与される、［１１７］記載の呼吸用組成物。
［１４６］粒子が0.4g/cm^３未満のタップ密度を有する、［１］記載の方法。
［１４７］送達が単回呼吸活性化ステップで起こる、［３９］記載の方法。
［１４８］粒子が0.4g/cm^３未満のタップ密度を有する、［３９］記載の方法。
［１４９］呼吸用組成物が、単回の呼吸で少なくとも約５mgの薬剤を送達する、［８４］記載の方法。
［１５０］少なくとも１つのさらなる薬剤が粒子に組み込まれるか、粒子の表面に付着されているか、または粒子の表面上に吸着されている、［１１６］記載の方法。
［１５１］単回の呼吸で少なくとも約５mgの薬剤を送達するものである、［１１７］記載の呼吸用組成物。
【図面の簡単な説明】
【０２３５】
【図１】図１は、微粉化硫酸アルブテロール（菱形）、噴霧乾燥硫酸アルブテロール（四角）および噴霧乾燥ｈＧＨ（三角）に関して圧力に対してプロットした、ミクロンでの質量メジアン幾何学的直径（ＭＭＧＤ）を示すグラフである。
【図２Ａ】図２Ａは、ＩＨＡにより測定した３０Ｌ／分で吸入器から出た放出粒子（各対の右の棒）と比較した、ＲＯＤＯＳにより測定した１次粒子（各対の左の棒）としての微粉化硫酸アルブテロール、噴霧乾燥硫酸アルブテロールおよび噴霧乾燥ｈＧＨのメジアン幾何学的直径を示す棒グラフである。
【図２Ｂ】図２Ｂは、ＡｅｒｏＢｒｅａｔｈｅｒにより測定した３０Ｌ／分で吸入器から出た放出粒子（右の棒）と比較した、ＡｅｒｏＤｉｓｐｅｎｓｅｒにより測定した１次粒子（左の棒）としての微粉化硫酸アルブテロールおよび噴霧乾燥硫酸アルブテロールのメジアン空気力学的直径を示す棒グラフである。
【図３】図３は、６０Ｌ／分でＤＰＩを用いて微粒子画分（ＦＰＦ）＞４．０ミクロンの放出用量を示す棒グラフである。
【図４】図４は、放射性標識粒子の集団（左の棒）およびガンマカウント（右の棒）の粒子サイズ分布の比較を示す棒グラフである。
【図５】図５は、名目上の用量（菱形）と比較した肺（菱形）における質量沈着を示すグラフである。１０個体に対する平均沈着は、５９％であった（点線）。
【図６】図６は、６ｍｇ（左の棒）および５０ｍｇ（右の棒）の充填重量に対して得られた質量画分分布の比較を示す棒グラフである。
【図７】図７は、健康なボランティアにおける吸息流速の範囲にわたる本発明の粒子の相対的肺沈着（円）を示すグラフである。これは、吸息流速の同一範囲にわたる乾燥粉体吸入器（ＤＰＩ）からの肺沈着（実線）と比較される。ＤＰＩとの比較のために、本発明の粒子の沈着効率を、１．０の平均値に正規化した（点線）。本発明の粒子に対する名目上の用量で割った肺に沈着した質量の平均効率は、図５に示されるように５９％である。
【図８】図８は、Ｌ−ドパの血漿濃度対経口または肺投与後の時間を示すプロット表示である（８ｍｇ用量に対して正規化）。
【図９】図９は、ケトプロフェンの血漿濃度対経口および肺群に対する時間を示すプロット表示である。
【図１０】図１０は、ケトプロフェンの血漿濃度対経口群に対する時間を示すプロット表示である。
【図１１】図１１は、ケトプロフェンの血漿濃度対肺群に対する時間である。
【図１２】図１２は、Ｌ−ドパを含む異なる粉体製剤に対するＲＯＤＯＳ曲線を示す点である。
【図１３】図１３Ａおよび図１３Ｂは、ブランクサンプル（図１３Ｂ）と比較した、粉体からのＬ−ドパ回収（図１３Ａ）を示すＨＰＬＣクロマトグラムである。
【図１４】図１４Ａは、肺、および経口経路後のＬ−ドパ血漿レベルを示す。 図１４Ｂは、肺、経口および静脈内投与後のＬ−ドパ血漿レベルを示す。
【図１５】図１５Ａおよび図１５Ｂは、パーキンソン病のラットモデルにおける機能的「位置課題(placing task)」上の経口および肺のＬ−ドパの結果をそれぞれ示す。
【図１６】図１６Ａおよび図１６Ｂは、パーキンソン病のラットモデルにおける機能的「踏ん張り課題(bracing task)」上の経口および肺のＬ−ドパの結果をそれぞれ示す。
【図１７】図１７Ａおよび図１７Ｂは、パーキンソン病のラットモデルにおける機能的「無運動課題」上の経口および肺のＬ−ドパの結果をそれぞれ示す。
【図１８】図１８は、パーキンソン病のラットモデルにおける機能的回転上のＬ−ドパの経口および肺送達の結果を示す。
【図１９】図１９は、Serevent（登録商標）製剤［SX-1(0.5) 「×」およびSX-2(1.0) 中空円］と比較したサルメテロール製剤［F-1(0.5)、中実菱形；F-1(1.0)、中実四角；F-1(2.0)、中実三角］を用いた治療後２４時間の期間にわたるモルモットモデルにおけるメタコリンチャレンジの結果を示す。
【図２０】図２０は、Serevent（登録商標）製剤［SX-1(0.5) 「×」およびSX-2(1.0) 中空円］と比較したサルメテロール製剤［F-2(0.5)、中実菱形；F-2(1.0)、中実四角；F-2(2.0)、中実三角］を用いた治療後２４時間の期間にわたるモルモットモデルにおけるメタコリンチャレンジの結果を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）薬剤を含む粒子を提供すること（ここで、該粒子は、0.4g/cm³未満のタップ密度を有し、該粒子の少なくとも75.0％が、空気力学的粒子サイズ分布において6.8μｍ未満の細かい粒子画分を有する）；および
ｂ）粒子の集団を有する容器から、粒子を被験体の気道に投与すること（ここで、粒子は単回の呼吸活性化ステップで少なくとも50％の粒子の集団を肺に送達する）、
を含む、単回の呼吸活性化ステップでの肺系への薬剤の送達方法に使用される粒子であって、送達される粒子の集団の少なくとも50％が４μｍ未満の平均空気力学的直径を有する、粒子。
【請求項２】
薬剤が、治療剤、予防剤、診断剤および生物活性剤からなる群より選ばれるものである、請求項１記載の粒子。
【請求項３】
粒子が、５μm よりも大きな幾何学的直径または0.1g/cm³よりも大きな動力学的バルク密度を有するものである、請求項１記載の粒子。
【請求項４】
容器が少なくとも0.37cm³ の容積を有するものである、請求項１記載の粒子。
【請求項５】
送達が主として深肺または中央気道に対して行われる、請求項１記載の粒子。
【請求項６】
生物活性剤が硫酸アルブテロール、インスリン、成長ホルモン、臭化イプラトロピウム、フルチカゾン、サルメテロール、L-ドパ、疎水性薬物、親水性薬物およびモノクローナル抗体からなる群より選ばれるものである、請求項２記載の粒子。
【請求項７】
粒子が噴霧乾燥粒子または乾燥粉体の形態である、請求項１記載の粒子。
【請求項８】
気道への投与が乾燥粉体吸入器により行われるものである、請求項１記載の粒子。
【請求項９】
粒子が非重合体である、請求項１記載の粒子。
【請求項１０】
薬剤が非結晶性である、請求項１記載の粒子。
【請求項１１】
診断剤が標識を含有してなる、請求項２記載の粒子。
【請求項１２】
標識が、放射性同位体、エピトープ標識、親和性標識、酵素標識、蛍光基および化学発光基からなる群より選ばれるものである、請求項１１記載の粒子。
【請求項１３】
放射性同位体が^99m Tcである、請求項１２記載の粒子。
【請求項１４】
薬剤が粒子に取り込まれているか、粒子の表面に付着しているか、または粒子の表面に吸着しているものである、請求項１記載の粒子。
【請求項１５】
薬剤が噴霧乾燥プロセスにより粒子に取り込まれたものである、請求項１４記載の粒子。
【請求項１６】
ａ）薬剤を含む粒子を提供すること（ここで、該粒子は、0.4g/cm³未満のタップ密度を有し、該粒子の少なくとも75.0％が、空気力学的粒子サイズ分布において6.8μｍ未満の細かい粒子画分を有する）；および
ｂ）粒子の集団を有する容器から被験体の気道に粒子を投与すること（ここで、粒子は単回の呼吸活性化ステップで少なくとも50％の粒子の集団を肺に送達する）、
を含む、単回の呼吸での肺系への薬剤の送達方法に使用される粒子であって、送達される粒子の集団の少なくとも50％が４μｍ未満の平均空気力学的直径を有する、粒子。
【請求項１７】
送達が単回呼吸活性化ステップで起こる、請求項１６記載の粒子。
【請求項１８】
薬剤が、治療剤、予防剤、診断剤および生物活性剤からなる群より選ばれるものである、請求項１６記載の粒子。
【請求項１９】
粒子が５μm よりも大きな幾何学的直径または0.1g/cm³よりも大きな動力学的バルク密度を有するものである、請求項１６記載の粒子。
【請求項２０】
容器が少なくとも0.37cm³ の容積を有するものである、請求項１６記載の粒子。
【請求項２１】
送達が主として深肺または中央気道に対して行われる、請求項１６記載の粒子。
【請求項２２】
生物活性剤が硫酸アルブテロール、インスリン、成長ホルモン、臭化イプラトロピウム、フルチカゾン、サルメテロール、L-ドパ、疎水性薬物、親水性薬物およびモノクローナル抗体からなる群より選択されるものである、請求項１８記載の粒子。
【請求項２３】
粒子が噴霧乾燥粒子または乾燥粉体の形態である、請求項１６記載の粒子。
【請求項２４】
気道への投与が乾燥粉体吸入器によるものである、請求項１６記載の粒子。
【請求項２５】
粒子が非重合体である、請求項１６記載の粒子。
【請求項２６】
薬剤が非結晶性である、請求項１６記載の粒子。
【請求項２７】
診断剤が標識を含有してなる、請求項１８記載の粒子。
【請求項２８】
標識が、放射性同位体、エピトープ標識、親和性標識、酵素標識、蛍光基および化学発光基からなる群より選ばれるものである、請求項２７記載の粒子。
【請求項２９】
放射性同位体が^99m Tcである、請求項２８記載の粒子。
【請求項３０】
薬剤が粒子に取り込まれているか、粒子の表面に付着しているか、または粒子の表面に吸着しているものである、請求項１６記載の粒子。
【請求項３１】
薬剤が、噴霧乾燥プロセスにより粒子に取り込まれているものである、請求項３０記載の粒子。

【図１】

【図２Ａ】

【図２Ｂ】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【公開番号】特開２００９−１９０４７（Ｐ２００９−１９０４７Ａ）
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２２４３６（Ｐ２００８−２２２４３６）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【分割の表示】特願２００２−５１００５３（Ｐ２００２−５１００５３）の分割
【原出願日】平成１３年６月８日（２００１．６．８）
【出願人】（５００５８１８４７）アドバンスト　インハレーション　リサーチ，インコーポレイテッド (7)
【Ｆターム（参考）】