專利名稱：高效輸送大量治療性氣霧劑的制作方法
背景技術(shù)：
Adjei A和Garren在1990年的《藥物研究雜志》以及ZanenP和Lamm J在《國(guó)際藥物雜志》上都對(duì)將治療性藥劑輸送到呼吸道中的氣霧劑進(jìn)行了論述。呼吸道包括上部呼吸道和下部呼吸道。上部呼吸道包括咽部和喉部，接下來(lái)是下部呼吸道；下部呼吸道包括氣管以及隨后分叉的支氣管和細(xì)支氣管。上部呼吸道和下部呼吸道被稱為導(dǎo)通氣道。末梢細(xì)支氣管再分成呼吸細(xì)支氣管，呼吸細(xì)支氣管再伸向最終呼吸區(qū)域肺泡或肺部深處。Gonda I.1990年在《治療性藥物載體系統(tǒng)重要回顧》上發(fā)表的題為“將治療性及診斷性藥劑輸送到呼吸道上的氣霧劑”的文章對(duì)此有所論述。在內(nèi)吸收給藥法中，肺部深處或肺泡是所吸入的治療性氣霧劑的首要去向目標(biāo)。
所吸入的氣霧劑用于治療局部肺部異常，其中包括哮喘和肺囊纖維化病變；氣霧劑可用于肽以及蛋白質(zhì)的內(nèi)吸收輸送。
包括巨分子在內(nèi)的許多分子的相對(duì)較高生物效力可通過(guò)呼吸過(guò)程實(shí)現(xiàn)。Wall D.d在《給藥法》(1995)、Patton J和PlatzR在《先進(jìn)給藥法回顧》(1992)以及Byron P在《先進(jìn)給藥法回顧》(1990)上發(fā)表的文章對(duì)此有所討述。因此，某些治療性藥物的幾種氣霧劑型配方正在使用之中或正在對(duì)肺部給藥進(jìn)行測(cè)試。Patton J.S等人在《受控給藥》(1994)、Damms B和BainsW在《自然生物技術(shù)》(1996)、Niven R W等人在《藥物研究》(1995)以及Kobayashi S等人在《藥物研究》(1996)上發(fā)表的文章對(duì)此有所論述。
然而，肺部給藥方法卻存在著諸多難點(diǎn)，巨分子藥物的情況尤其如此。這些難點(diǎn)包括蛋白質(zhì)在氣霧化過(guò)程中發(fā)生變性、所吸入藥物在咽腔中的過(guò)度損失(損失率通常超過(guò)80％)、藥物沉積位置的控制不準(zhǔn)確、由于呼吸方式的變化而導(dǎo)致的治療效果重復(fù)性低下、藥物經(jīng)常出現(xiàn)吸收過(guò)快從而導(dǎo)致潛在的局部中毒效應(yīng)以及由肺巨噬菌體引發(fā)的吞噬作用。
此外，目前許多用于吸入療法的器械存在著藥物損失問(wèn)題。人們對(duì)治療性氣霧劑吸入器械的結(jié)構(gòu)投入了很大精力，借此來(lái)改善吸入療法的功效。Timsina等人在《國(guó)際藥物雜志》(1995)以及Tansey IP在《噴霧技術(shù)市場(chǎng)》(1994)上所發(fā)表的文章對(duì)此有所論述。人們還對(duì)干粉氣霧劑表面特性的結(jié)構(gòu)給予了關(guān)注，尤其關(guān)注的是避免顆粒集結(jié)；干粉顆粒的集結(jié)會(huì)大大降低吸入療法的功效。French D L、Edwards D A和Niven R W在《氣霧劑科學(xué)雜志》(1996)所發(fā)表的文章對(duì)此有所論述。
干粉劑型做為肺部給藥的氣霧劑型正引起越來(lái)越廣泛的興趣。Damms B和W.Bains在《自然藥物》(1996)、Kobayashi S等人在《藥物研究》、以及Timsina M等人要《國(guó)際藥物雜志》(1994)所發(fā)表的文章對(duì)此有所論述。吸入療法所用干粉氣霧劑平均幾何直徑基本上在5微米以下。Ganderton D在《生物制藥科學(xué)雜志》(1992)所發(fā)表的文章以及在《制藥科學(xué)課題》上發(fā)表的題為“氣霧劑給藥法中的物理-化學(xué)原理”的文章對(duì)此有所論述。大型“載體”顆粒(不含藥物)隨治療氣霧劑一同輸送以達(dá)到有效的氣霧化效果。French D.L、Edwards D.A和Niven R.W在《氣霧劑科學(xué)雜志》(1996)上所發(fā)表的文章對(duì)此有所論述。
干粉劑型的缺陷是細(xì)小的粉末顆粒通常流動(dòng)性較差、氣霧化性能差，這會(huì)造成氣霧劑的可吸入部分相對(duì)較少，這里所述的可吸入部分是指除沉積在口腔和喉部外可沉積在肺部的氣霧劑部分。Gonda I在《制藥科學(xué)課題》是所發(fā)表的文章對(duì)此有所論述。流動(dòng)性和氣霧化性能差通常是由顆粒的集結(jié)造成的，而顆粒的集結(jié)又是由于顆粒間的相互作用造成的，比如顆粒間的疏水相互作用、靜電相互作用以及毛細(xì)相互作用。干粉劑型已經(jīng)取得一些進(jìn)展。例如，大顆粒干粉劑型在流動(dòng)性上已有所改善，比如集結(jié)程度更小、氣霧化更容易、吞噬作用趨勢(shì)更小。RudtS和RH Muller在《受控給藥》(1992)上所發(fā)表的文章以及Tabata Y和Y.Ikada在《J.Biomes.Mater..Res.》上所發(fā)表的文章對(duì)此有所論述。對(duì)于長(zhǎng)期及短期給藥而言，無(wú)論是局部給藥還是系統(tǒng)給藥，有效的干粉吸入療法需要一種能夠?qū)⒏煞蹌┬陀行У厮腿敕尾康姆椒ǎ欢覐闹委煹慕嵌戎v，這種方法不需要消耗過(guò)多的能量。
在肺部給藥過(guò)程中還使用了Cipolla等人所說(shuō)明的噴霧器(在2000年5月14～18日所舉行的有關(guān)會(huì)議上，Cipolla等人發(fā)表的文章對(duì)該噴霧器進(jìn)行了論述，文章題目為“與氣霧劑優(yōu)化給藥法相關(guān)的生物、制藥、臨床及管理問(wèn)題”，該文章的內(nèi)容在此通過(guò)引證被并入本文)。
將干粉劑型藥物輸送到肺部的吸入器械包括非呼吸觸發(fā)器械或“多步”器械。1999年12月7日授予Patton等人的5,997,848號(hào)美國(guó)專利對(duì)此類器械有所論述，該專利的內(nèi)容在此通過(guò)引證被并入本文。在這些器械中，藥物成份首先由不是來(lái)自患者呼吸的能量進(jìn)行分散，然后被患者吸入。
使用“單次呼吸觸發(fā)步驟”的吸入器械以單一步驟將干粉分散，例如使用簡(jiǎn)易干粉吸入器(見(jiàn)美國(guó)4,995,385和4,069,819號(hào)專利)對(duì)干粉進(jìn)行分散，分散后的干粉立即被患者吸入。
其他種類的吸入器械還包括Spinhaler吸入器(Fisons，Loughboroagh U.K.)和Rotahaler吸入器(Glaxo-Wellcome，Research Triangle Park，N.C.)，但其他種類的吸入器械并不局限于這二種。
與“單一步驟”吸入器相比，現(xiàn)有的“多步吸入器”操作起來(lái)更復(fù)雜且操作費(fèi)用更高，因?yàn)閷⑺幬镙斔偷椒尾啃枰~外的能量。所需的能量隨用藥量的增加而增加。另一方面，在“高效率”給藥情況下，呼吸觸發(fā)的多步吸入器械通常只能將藥物容器最初含藥量(額定劑量)的約50％輸送到呼吸道中。因此，患者直至目前還需在給藥的費(fèi)用/復(fù)雜性之間進(jìn)行選擇。對(duì)此進(jìn)行權(quán)衡的原因是現(xiàn)行的吸入方法和器械存在著固有的形式缺陷以及固有的器械結(jié)構(gòu)限制。這些缺陷造成了不必要的藥物損失及整體治療費(fèi)用的上升。此外，現(xiàn)行吸入器械和方法所造成的結(jié)果是通常不能在一次呼吸中將有效劑量(即治療劑量)的藥物輸送到肺部。目前，通過(guò)液體吸入器或干粉吸入器一次吸入肺部的藥劑量通常超不過(guò)5毫克(見(jiàn)Cipolla等人在《呼吸給藥法》(2000)發(fā)表的文章)。
因此，現(xiàn)在存在一種需求，即通過(guò)單一步驟吸入系統(tǒng)能至少將額定劑量的約50％輸送到肺部組織中。另外還需要將相對(duì)大量的藥劑輸送到肺部組織中，例如將治療性、預(yù)防性、診斷性或預(yù)測(cè)性藥劑輸送到肺部組織中。還需要將相對(duì)大量的生物活性藥劑，尤其是大量的可吸入干粉藥劑輸送到肺部組織中。再者，還需要將大劑量藥物從簡(jiǎn)易呼吸觸發(fā)的器械中以單一步驟輸送到肺部組織的方法；例如將生物活性藥劑輸送到肺部組織中的方法。
發(fā)明概述本發(fā)明與將藥劑(例如治療性藥劑、預(yù)防性藥劑、診斷性藥劑、預(yù)測(cè)性藥劑)輸送到肺部組織的方法有關(guān)。本發(fā)明還涉及到將生物活性藥劑輸送到肺部組織的方法。
在某一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及使用單次呼吸觸發(fā)的步驟將藥劑輸送到肺部組織的方法，該步驟包括a)提供含有藥劑成份的顆粒；b)將這些顆粒從含有大量此類顆粒的容器中引入患者的呼吸道，其中至少將輸送約50％的顆粒。
在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及使用單向呼吸將藥劑輸送到肺部組織的方法，該步驟包括a)提供含有藥劑成份的顆粒；b)將這些顆粒從含有大量此類顆粒的容器中引入患者的呼吸道，其中顆粒至少將輸送約5毫克的藥劑。在其他實(shí)施方案中，至少將輸送約7毫克的藥劑，或至少將輸送約10毫克的藥劑，或至少將輸送約15毫克的藥劑，或至少將輸送約20毫克的藥劑或至少將輸送約25毫克的藥劑。還可輸送更多的藥劑量。例如，顆?？梢灾辽佥斔图s35毫克的藥劑量、或至少輸送約40毫克的藥劑量或至少輸送約50毫克的藥劑量。
在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及將藥劑輸送到肺部組織的方法，該方法包括a)提供載體顆粒，載體顆粒的搖實(shí)密度小于0.4克/立方厘米；b)提供某種組分，該組分至少由一種藥劑構(gòu)成；c)將a)中的載體顆粒和b)中的組分進(jìn)行混合以制成可吸入的組分；d)將c)中的組分送入患者的呼吸道。正如本文所用的，“可吸入組分”指適于送入患者呼吸道的組分。
本發(fā)明還涉及能被送入肺部組織的可吸入組分。本發(fā)明中的可吸入組分在優(yōu)選的情況下由載體顆粒和某種組分構(gòu)成；其中載體顆粒的搖實(shí)密度小于0.4克/立方厘米，某種組分由某種藥劑構(gòu)成。在某一實(shí)施方案中，可吸入組分中包含的載體顆粒可在沒(méi)有藥劑存在的情況下單獨(dú)制備，然后再與含有藥劑的組分進(jìn)行混合。
在某一實(shí)施方案中，本發(fā)明中的顆粒是從帶有、含有或封裝有大量此類顆粒的容器中引出的。在本發(fā)明可使用容積至少為0.37立方厘米的容器。也可以使用容積至少約為0.48立方厘米、0.67立方厘米或0.95立方厘米這些更大一些的容器。容器在結(jié)構(gòu)上最好適合用于干粉吸入器。
在另一實(shí)施方案中，在正常的生理吸氣氣流速度范圍內(nèi)，患者的呼吸足以克服使干粉顆粒處于集結(jié)狀態(tài)的能量并吹散容器中所含的干粉，使之成為可吸入的顆粒。彌散的顆粒通過(guò)患者的呼吸高效滲透并沉積在患者的氣道和/或肺部深處。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，顆粒的搖實(shí)密度小于約0.4克/立方厘米，優(yōu)選的情況是約為0.1克/立方厘米或更低。在另一實(shí)施方案中，顆粒的堆平均幾何直經(jīng)大于5微米，優(yōu)選的情況是約為10微米或者更大。在另一實(shí)施方案中，顆粒的堆平均空氣動(dòng)力學(xué)直經(jīng)位于約1微米至約5微米之間。
在某一實(shí)施方案中，載體顆粒的直徑約約為10微米，密度約為0.001克/立方厘米；空氣動(dòng)力學(xué)直徑約為0.3微米，優(yōu)選的情況是約為0.001微米至約0.03微米(約10至約300納米)或是約為0.001微米至約0.2微米。在這一范圍內(nèi)的載體顆粒不被認(rèn)為是可吸入的。亞微米級(jí)顆粒具有足夠的密度，可以將非吸入載體顆粒轉(zhuǎn)化成可吸入的范圍之內(nèi)。例如，在某一實(shí)施方案中，亞微米級(jí)顆粒的密度可以約為1克/立方厘米。選用這樣的載體顆粒是為了確保當(dāng)能達(dá)到治療效果的納米級(jí)藥劑量附著在載體顆粒的表面、吸附在載體顆粒表面或者同載體顆粒形成化學(xué)結(jié)合時(shí)不致于對(duì)載體顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)性能造成負(fù)面影響。舉例而言，要解決這一問(wèn)題，載體顆粒被設(shè)計(jì)成具有10微米的直徑，并且具有極低的密度(約為0.001克/立方厘米)，這樣顆粒自身可以形成空氣動(dòng)力學(xué)尺寸很小(比如0.3微米)的顆粒，這些顆粒在可吸入范圍之內(nèi)。然而，納米級(jí)顆粒(如約為10～200納米的顆粒)具有更高的密度(比如約為1克/立方厘米)并且含有藥劑成份，由于含有足夠多的這些亞微米顆粒，所以最終得到的顆粒位于所需的大小及孔隙率范圍之內(nèi)。這樣可容納大量的藥劑。雖然不局限于一種解釋，但一般認(rèn)為，微米級(jí)中較小尺寸的顆粒在給定的體積內(nèi)，顆粒之間的接觸點(diǎn)數(shù)量大于較大尺寸顆粒之間的接觸點(diǎn)數(shù)量。由較小顆粒構(gòu)成的干粉在分散成氣霧劑時(shí)需要的能量更多。能量需求大所造成的結(jié)果是器械的體積更大、藥劑量更小。
本發(fā)明具有諸多優(yōu)點(diǎn)。例如，通過(guò)干粉吸入器可以高效地將大劑量藥劑(例如治療性藥劑、預(yù)防性藥劑、診斷性藥劑、預(yù)測(cè)性藥劑)一次輸送到肺部組織中。本發(fā)明使用簡(jiǎn)便的、低費(fèi)用的肺部給藥器械，該器械提高了給藥效率并將藥劑的浪費(fèi)降到了最低程度。由于本發(fā)明的給藥方法可以降低給藥頻率，因此患者會(huì)更樂(lè)于接受治療和預(yù)防措施。肺部給藥的優(yōu)點(diǎn)消除了注射給藥的不便。例如，糖尿病人可不必再每天注射胰島素。同樣，增強(qiáng)顆粒本身的性能還可取得用藥劑量上的優(yōu)勢(shì)，這樣實(shí)際上可以降低達(dá)到治療、預(yù)防、診斷或預(yù)測(cè)效果所需的藥劑量。本文中的實(shí)例5～9對(duì)這一效果進(jìn)行了論述。這種用藥劑量上的優(yōu)勢(shì)同其他類型的給藥方式相比，尤其與口服給藥方式相比，在生物活性(例如，原生質(zhì)水平上的生物活性)以及治療優(yōu)勢(shì)上至少高出2倍。再者，這種高效給藥方式與劑量?jī)?yōu)勢(shì)結(jié)合在一起使藥劑的效力超過(guò)目前已知的水平。同樣，作為載體的顆粒可以攜帶各種藥劑，這拓寬了本發(fā)明的應(yīng)用性。
圖示簡(jiǎn)介

圖1表明的是微米級(jí)硫酸舒喘寧、噴射干燥型硫酸舒喘寧和噴射干燥型人體生長(zhǎng)激素的堆平均幾何直徑隨壓力的變化圖。
圖2A是對(duì)比棒圖，它表明的是微米級(jí)硫酸舒喘寧和噴射干燥型硫酸舒喘寧和噴射干燥型人體生長(zhǎng)激素做為基本顆粒(每對(duì)棒組的左邊一個(gè))由RODOS測(cè)量出的平均幾何直徑與IHA測(cè)量出的平均幾何直徑(每對(duì)棒的右側(cè)一個(gè))的對(duì)比情況。IHA的測(cè)量對(duì)象是吸入器以30升/分鐘速度工作時(shí)所釋放出的顆粒。
圖2B也是對(duì)比棒圖，它表明的是微米級(jí)硫酸舒喘寧和噴射干燥型硫酸舒喘寧做為基本顆粒(左邊的棒)，由AeroDispenser測(cè)出的平均幾何直徑與AeroBreather測(cè)得的平均幾何直徑(右邊的棒)的對(duì)比情況。AeroBreather測(cè)量的對(duì)象是吸入器以30升/分鐘速度下操作時(shí)所釋放出的顆粒。
圖3是棒圖，它表明的是干粉吸入器在60升/分鐘速度下工作時(shí)，所釋放的劑量中＞4.0微米的細(xì)微顆粒分率。
圖4是棒圖，它表明的是放射性同位素示蹤顆粒的堆團(tuán)顆粒(左邊的棒)與γ射線計(jì)量顆粒在大小分布上的對(duì)比情況。
圖5是棒圖，它表明的是沉積在肺部的藥量與額定劑量的對(duì)比。10個(gè)人體的平均沉積率為59％。
圖6是棒圖，它表明的是裝填重量為6毫克和50毫克情況下，所得到的質(zhì)量分率分布對(duì)比情況。
圖7是棒圖，它表明的是在健康志愿者的呼吸速度范圍內(nèi)本發(fā)明中的顆粒在肺部的沉積情況。在相同呼吸速度范圍內(nèi)，這一沉積情況與干粉吸入器的肺部沉積進(jìn)行比較。從與干粉吸入器的比較看，本發(fā)明中顆粒的沉積效率在歸整后平均為1.0。在除以額定劑量后，本發(fā)明中顆粒在肺部沉積的平均效率為59％，如圖5所示。
圖8表明的是在口服或肺部給藥(標(biāo)準(zhǔn)為8毫克劑量)后，左旋多巴的原生質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化情況。
圖9表明的是口服組和肺部給藥組中凱特普羅芬的原生質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化情況。
圖10表明的是口服組中凱特普羅芬的原生質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化情況。
圖11表明的是肺部給藥組中凱特普羅芬的原生質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化情況。
圖12表明的是含有左旋多巴不同粉末劑型的RODOS曲線。
圖13A和圖13B是高壓液相色譜儀色譜圖，它表明了與空白樣品(圖13B)相比，左旋多巴從粉劑(圖13A)回收的情況。
圖14A表明的是在肺部給藥和日常口服后左旋多巴原生質(zhì)的濃度。
圖14B表明的是在肺部給藥、口服及靜脈注射后左旋多巴原生質(zhì)的濃度。
圖15A和圖15B分別表明了在口服和肺部給藥情況下，左旋多巴對(duì)患帕金森疾病老鼠的功能性“放置任務(wù)”的作用結(jié)果。
圖16A和16B，分別表明了在口服和肺部給藥情況下，左旋多巴對(duì)患帕金森疾病老鼠的功能性“支撐任務(wù)”的作用結(jié)果。
圖17A和17B，分別表明了在口服和肺部給藥情況下，左旋多巴對(duì)患帕金森疾病老鼠功能性“運(yùn)動(dòng)失能任務(wù)”的作用結(jié)果。
圖18表明了口服左旋多巴和肺部左旋多巴給藥對(duì)患帕金森疾病老鼠功能性旋轉(zhuǎn)的作用結(jié)果。
圖19表明的是在使用沙美特羅制劑[F-1(0.5)(實(shí)心菱型)；F-1(1.0)(實(shí)心正方形)；F-1(2.0)(實(shí)心三角形)]治療后24小時(shí)內(nèi)乙酰甲基膽堿對(duì)豚鼠的療效與使用Serevent制劑[SX-1(0.5)用“X”表示，SX-2(1.0)用空心圓表示]進(jìn)行治療的對(duì)比。
圖20表明的是在使用沙美特羅制劑[F-2(0.5)(實(shí)心菱型)；F-2(1.0)(實(shí)心正方形)；F-2(2.0)(實(shí)心三角形)]治療后24小時(shí)內(nèi)乙酰甲基膽堿對(duì)豚鼠的療效與使用Serevent制劑[SX-1(0.5)用“X”表示，SX-2(1.0)用空心圓表示]進(jìn)行治療的對(duì)比。
本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的特點(diǎn)和其余細(xì)節(jié)即是本發(fā)明的步驟也是本發(fā)明各部分的組合，下面將結(jié)合所附圖形以及權(quán)利要求所指出的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體的說(shuō)明。應(yīng)該理解，本發(fā)明中的具體實(shí)施方案只起到示范性作用，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，本發(fā)明的原理特點(diǎn)可被用于各種實(shí)施方案中。本申請(qǐng)與09/665,252號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)(代理案卷號(hào)為2685.1009-000)有關(guān)，該申請(qǐng)于2000年9月19日提交，其題目為“治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的肺部給藥法”；本申請(qǐng)還與具有相同題目和發(fā)明人的延續(xù)申請(qǐng)有關(guān)，延續(xù)申請(qǐng)于同一申請(qǐng)的提交的第二天提交。所述的申請(qǐng)內(nèi)容在此通過(guò)引證被并入正文。
本發(fā)明涉及將目標(biāo)顆粒輸送到肺部組織的方法。本發(fā)明還涉及可吸入組分，可吸入組分由載體顆粒以及可輸送到肺部組織的組分組成。
在某一實(shí)施方案中，本發(fā)明中的顆粒由某種藥劑組成。正如本文下面所使用的，“藥劑”一詞包括治療性藥劑、預(yù)防性藥劑、診斷性藥劑和預(yù)測(cè)性藥劑，但并不局限于這些藥劑。本發(fā)明還涉及構(gòu)成本發(fā)明方法所輸送顆粒的藥劑。根據(jù)所設(shè)計(jì)的用途，藥劑可以是干粉劑型(例如，顆粒粉末)、顆粒劑型(例如，微米級(jí)顆粒、亞微米級(jí)顆粒、納米級(jí)顆粒、脂質(zhì)體、微球體、微粒體、微胞體和珠體，但并不局限于此)、結(jié)晶劑型、液體溶液劑型、懸浮液劑型以及乳液劑型，但藥劑并不局限于這些劑型。“藥劑”包括生物活性藥劑。正如本文所使用的“生物活性”一詞是指對(duì)有生命生物，例如哺乳動(dòng)物尤其是人體有作用。顆粒形式或顆粒粉末形式的藥劑可通過(guò)研磨、過(guò)濾、蒸發(fā)、萃取、噴射干燥以及本領(lǐng)域所知的其他技術(shù)進(jìn)行制備。在某一實(shí)施方案中，藥劑例如是非晶體，藥劑不具有晶態(tài)結(jié)構(gòu)，或者不含有晶粒。
某些適合的生物活性藥劑包括藥物(例如，疏水性藥物、親水性藥物)、制藥成份、維生素、制藥輔藥、蛋白質(zhì)、肽、聚肽、激素、氨基酸、核酸、疫苗成份、失活病毒、磷脂、表面活性劑以及這些物質(zhì)的混合物。其他的藥劑包括合成化合物、無(wú)機(jī)化合物以及有機(jī)化合物。
本發(fā)明還涉及通過(guò)噴射干燥過(guò)程來(lái)制備特殊的顆粒。這些顆粒獨(dú)特的性質(zhì)使它們具備優(yōu)良的可吸入性、流動(dòng)性和分散性。無(wú)論藥劑1)是噴射干燥預(yù)先混合物的一部分，并由此與顆粒結(jié)為一體；2)添加到單獨(dú)制備好的顆粒中以附著在顆粒上或同顆粒形成化學(xué)結(jié)合；或者3)同顆粒混合起來(lái)，并一同被釋放出去，顆粒的這些獨(dú)特性能都將保持不變。其中化學(xué)結(jié)合方式包括離子相互作用、帶電顆粒和/或介質(zhì)的吸引、偶極-偶極相互作用、范德瓦爾斯力、共價(jià)相互作用、吸收作用以及氫鍵結(jié)合。
與本領(lǐng)域已知的顆粒不同，本發(fā)明中的干燥顆粒具有揮發(fā)性。例如，本發(fā)明中的顆粒能與藥劑結(jié)合、攜帶藥劑或者與藥劑一同輸送。在某一實(shí)施方案中，被共同輸送的顆粒被稱為伴隨物，它至少伴隨一種藥劑到達(dá)肺部所希望的沉積位置。例如，乳糖就是一種經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的、經(jīng)濟(jì)上可行的載體。然而，乳糖不能有效地送達(dá)肺部深處。本發(fā)明中的顆粒確實(shí)有能力伴隨、陪伴和/或同所用的藥劑一起被輸送到所要求的沉積位置。本文將提供幾個(gè)這樣的實(shí)例，在這一方面，本發(fā)明中的顆粒被用作載體時(shí)，具備包括乳糖在內(nèi)的其他載體所不具備的優(yōu)勢(shì)，并能提供其他載體所不能提供的功能。
本發(fā)明中的顆粒有能力攜帶非常大量的藥劑。本發(fā)明中的顆粒還具有很高的分散性，并且有能力到達(dá)呼吸系統(tǒng)中的多個(gè)部位。本發(fā)明中方法所用的組分包括能攜帶非常大量藥劑的干燥顆粒，這些顆粒還能夠到達(dá)呼吸系統(tǒng)的特定區(qū)域，例如到達(dá)上部呼吸道、中部呼吸道和/或肺部深處。
通過(guò)考慮本發(fā)明顆粒的單獨(dú)性質(zhì)以及藥劑的單獨(dú)性質(zhì)，組分可以進(jìn)行優(yōu)化以便實(shí)現(xiàn)有效的肺部給藥。作為一種選擇，由高分散性顆粒構(gòu)成的組分可以包括其他的顆粒和/或藥劑?？梢岳斫獾氖?，由本發(fā)明中顆粒構(gòu)成的組分包括帶有或不帶有藥劑的顆粒。如果帶有藥劑，則藥劑可以1)與顆粒結(jié)合在一起；2)吸附、附著在顆粒上，或者與顆粒形成化學(xué)結(jié)合；3)與顆粒混合在一起，并同顆粒一同被輸送出去。
正如本文所描述的，由本發(fā)明中顆粒構(gòu)成的組分，尤其是本文所定義的高分散性顆粒還含有某種藥劑。在某一實(shí)施方案中，由本發(fā)明中顆粒構(gòu)成的組分至少含有一種其他藥劑。正如所說(shuō)明的，由本發(fā)明中顆粒所構(gòu)成的組分可以將藥劑結(jié)合到顆粒中，也可以用顆粒攜帶藥劑和/或?qū)㈩w粒和藥劑共同釋放出去，或使用任何的組合方式。藥劑包括治療性藥劑、預(yù)防性藥劑、診斷性藥劑和預(yù)測(cè)性藥劑，但藥劑種類并不局限于這些。適合的藥劑還包括生物活性藥劑。某些適合的生物活性藥劑包括多種藥品(如疏水性藥品、親水性藥品)、制藥成份、維生素、制藥輔料、蛋白質(zhì)、肽、聚肽、激素、氨基酸、核酸、疫苗成份、失活病毒、肺表面活化劑以及這些物質(zhì)的任意組合，但適合的生物活性藥劑并不局限于上述這些種類。其他的藥劑包括合成化合物、無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物、蛋白質(zhì)和肽、多糖和其他糖類、脂質(zhì)體、具有治療、預(yù)防、診斷和/或預(yù)測(cè)功能的脫氧核糖核酸以及核糖核酸系列物質(zhì)。核酸系列物質(zhì)又包括基因、反義的分子和核糖酶；其中反義的分子與互補(bǔ)脫氧核糖核酸形成結(jié)合以防止發(fā)生轉(zhuǎn)錄作用。藥物包括疏水性藥物以及親水性藥物。
藥劑可以與本發(fā)明中顆粒相結(jié)合、附著在顆粒上、與顆粒形成化學(xué)方式的結(jié)合和/或與顆?；旌显谝黄鸩⒐餐惠斔统鋈ィ贿@些藥劑可以具有各種生物活性。這些藥劑包括血管作用藥劑、神經(jīng)作用藥劑、激素、抗凝血?jiǎng)?、免疫調(diào)節(jié)藥劑、細(xì)胞毒素藥劑、預(yù)防性藥劑、抗生素、抗病毒劑、反義的藥劑、抗原以及抗體，例如單克隆抗體，例如palivizumab(Medimmune，Gaithersberg，MD)。在某些情況下，蛋白質(zhì)可以是抗體或抗原，這些抗體或抗原原本是要通過(guò)注射進(jìn)行給藥來(lái)引起相應(yīng)的反應(yīng)。分子量范圍很寬的化合物可以制成膠囊，例如可以制成100～500,000道爾頓的膠囊。本文中蛋白質(zhì)被定義為含有100個(gè)或更多氨基酸余項(xiàng)，肽含有100個(gè)以下的氨基酸余項(xiàng)。除非另有說(shuō)明，“蛋白質(zhì)”一詞即指蛋白質(zhì)，也指肽。具體實(shí)例包括胰島素和其他激素。多糖也可被輸送，例如可以輸送肝素。
這些顆粒，尤其是本文所述的高分散性顆?？梢院猩锘钚运巹?，該生物活性藥劑適用于系統(tǒng)療法。另外，這些顆粒還可含有適合在肺部進(jìn)行局部釋放的生物活性藥劑，例如治療哮喘、肺氣腫、肺囊纖維化病變或適合于系統(tǒng)治療的藥劑。舉例而言，正如β興奮劑用于治療哮喘一樣，治療像肺囊纖維化病變這樣的疾病可以通過(guò)釋放基因來(lái)實(shí)現(xiàn)。其他的專用生物活性藥劑包括生長(zhǎng)激素(例如哺乳動(dòng)物生長(zhǎng)激素，尤其是人類生物激素)、白細(xì)胞間介素、胰島素、降血鈣素、釋放黃體化激素的激素、釋放促性腺激素的激素以及類似激素、粒性白細(xì)胞菌落刺激因子、與副甲狀腺激素有關(guān)的肽、生長(zhǎng)激素抑制素、睪丸激素、黃體酮、強(qiáng)力求偶素、尼古丁、芬太奴、諾塞甾酮、氯壓定、東莨菪堿、水楊酸鹽、色甘酸鈉、沙美特羅、佛米特羅、藥薯溴化物、舒喘寧(包括硫酸舒喘寧)、弗路地凱松、安定、阿普唑侖以及左旋多巴。但專用生物活性藥劑并不局限于上述這些物質(zhì)。其他適合的治療性和/或預(yù)防性藥劑包括5,875,776號(hào)美國(guó)專利以及2000年9月19提交的09/665,252號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)(代理案卷號(hào)為2685.1009-000)中所例出的藥劑，但治療性和/或預(yù)防性藥劑并不局限于上述兩專利所列出的藥劑，這兩項(xiàng)專利的內(nèi)容在此通過(guò)引證被并入本文。這些治療性藥劑帶有電荷，像包括胰島素在內(nèi)的大多數(shù)蛋白質(zhì)一樣，這些治療性藥劑可以做為帶電藥劑和帶有與其相反電荷分子之間的絡(luò)合物加以給藥。優(yōu)選的情況是，帶有相反電荷的分子是帶電的類脂化合物或帶有相反電荷的蛋白質(zhì)。顆?？梢酝@些類脂化合類相結(jié)合，類脂化合物可以持續(xù)釋放出小分子和大分子。絡(luò)合物或類脂化合物可以加入到任何尺寸及形狀的顆粒中去，加入絡(luò)合物或類脂化合物對(duì)于改變被吸入顆粒釋放治療性藥劑的速度特別有效。
高分散性顆?？珊腥魏畏N類的診斷性和/或預(yù)測(cè)性藥劑。在向患著給藥后，這些顆?？稍诰植酷尫潘乃巹蛳到y(tǒng)地釋放所含的藥劑。另一方面，診斷性和/或預(yù)測(cè)性藥劑可以附著在顆粒上、或與顆粒形成化學(xué)結(jié)合、或與高分散性顆粒一同輸送出去。使用本領(lǐng)域現(xiàn)有的技術(shù)和商業(yè)上可行的設(shè)備可對(duì)含有診斷性藥劑的顆粒進(jìn)行檢測(cè)。
在某一實(shí)施方案中，由本發(fā)明中顆粒構(gòu)成的組分還包括診斷性和/或預(yù)測(cè)性藥劑。診斷性和/或預(yù)測(cè)性藥劑可含有示蹤劑，其中示蹤劑包括放射性同位素、抗原決定基示蹤劑、親和力示蹤劑、旋轉(zhuǎn)示蹤劑、酶示蹤劑、熒光簇和化學(xué)發(fā)光簇示蹤劑，但示蹤劑并不局限于這些種類。例如，在某一實(shí)施方案中，示蹤劑是放射性同位素锝99m?？梢岳斫獾氖?，本領(lǐng)域還有其他熟知的示蹤劑，這些示蹤劑也包括在本發(fā)明之中。
例如，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的技術(shù)可將生物適合氣體或可接受的生理氣體結(jié)合到顆粒中或者將這些氣體限制在顆粒的孔隙中。“氣體”一詞是指氣態(tài)化合物或者在進(jìn)行成像的溫度下能夠轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的化合物。在某一實(shí)施方案中，氣體在顆粒中的停留情況可通過(guò)在顆粒周圍形成氣閉屏障加以改善。本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)這類屏障十分了解。
其他可用的成像藥劑包括商業(yè)上可行的藥劑，這些藥劑用于正電子輻射析層成像法、計(jì)算機(jī)輔助析層成像法、單光子輻射計(jì)算機(jī)析層成像法、X射線成像、熒光成像和磁共振成像。
在磁共振成像中適合作為對(duì)比藥劑的材料包括釓螯合物以及鐵、鎂、錳、銅或鉻；釓螯合物例如可以是二亞乙基三胺五乙酸以及二乙酰三胺五醋酸釓。
用于計(jì)算機(jī)輔助析層成像和X射線成像的材料包括通過(guò)靜脈注射的碘基物質(zhì)、非離子化單體、非離子化二聚物和離子化二聚物；其中碘基物質(zhì)例如可以是以泛影葡胺和腦影酸鹽為代表的離子化單體，非離子化單體例如可以是碘異酞醇、異己醇和碘佛醇，非離子化二聚物例如可以是碘曲侖以及碘克沙醇，離子化二聚物例如可以是ioxagalte。
藥劑還包括定向分子，定向分子通過(guò)顆粒上的反應(yīng)官能團(tuán)而附著在顆粒上。定向分子可使顆粒與特定受體位置發(fā)生鍵合相互作用，例如與肺部組織中的受體發(fā)生鍵合相互作用。這些顆粒通過(guò)附著在配體上來(lái)瞄準(zhǔn)目標(biāo)，而配體與特定的目標(biāo)可形成特定鍵合或不形成特定鍵合。典型的定向分子包括抗體(例如多克隆血清、單克隆、嵌合物等等)以及抗體斷片，還包括抗體變異區(qū)域、外源凝集素、激素或其他能夠進(jìn)行特定鍵聯(lián)的有機(jī)分子。
藥劑，尤其是生物活性藥劑還包括表面活性劑，例如對(duì)肺是內(nèi)源代激的表面活性劑。天然及合成的肺組織表面活性劑均在本發(fā)明范圍之內(nèi)。
本發(fā)明中的方法還涉及向患者呼吸道輸送顆粒和/或含有本發(fā)明顆粒的組分，這些顆粒和/或組分封裝在容器中。正如本文所描述的，在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明與輸送本發(fā)明中顆粒的方法有關(guān)，而在另一些實(shí)施方案中，本發(fā)明又與輸送由本發(fā)明中顆粒組成的可吸入組分的方法有關(guān)。正如本文所使用的，“容器”包括膠囊、發(fā)泡器、薄膜覆蓋的容器、腔室以及其他適合的儲(chǔ)存器具；這些適合的儲(chǔ)存器具可儲(chǔ)存顆粒、粉末或者吸入器械中的可吸入組分，本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)這些器具十分熟悉，但“容器”并不局限于所列的這些種類。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，容器用于干粉吸入器。本發(fā)明方法所使用的干粉吸入器包括4,995,385和4,069,819號(hào)美國(guó)專利所展示的吸入器、Spinhaler吸入器(Fisons，Loughboroh，U.K.)、Rotahaler吸入器(Glaxo-Wellcome，Research Triangle TechnologyPark，North Carolina)、Flowcaps吸入器(Hovione，Loures，Portugal)、Inhalator吸入器(Boehringer-Ingelheim，Germany)、Aerolizer吸入器(Novartis，Switzerland)、Diskhaler吸入器(Glaxo-Wellcom，RTP.NC)以及其他本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的吸入器，但干粉吸入器并不局限于所列出的這些類種。在某一實(shí)施方案中，所用的吸入器是某一美國(guó)專利申請(qǐng)所描述的吸入器，該專利申請(qǐng)的題目是“吸入裝置和方法”，該專利申請(qǐng)由David A.Edwards等人于2002年4月16日提交，該申請(qǐng)的代理案號(hào)為00166.0109.US00。該專利申請(qǐng)的全文在此通過(guò)引證被并入本文。
在某一實(shí)施方案中，容器的體積至少約為0.37立方厘米。在另一實(shí)施方案中，容器的體積至少約為0.48立方厘米。在其他實(shí)施方案中，容器的體積至少約為0.67立方厘米或0.95立方厘米。本發(fā)明還與容器有關(guān)，容器可以是膠囊。例如膠囊可以具有特定的尺碼，如2號(hào)、1號(hào)、00號(hào)或000號(hào)膠囊。適合的膠囊例如可以從Shionogi公司(Rockville，MD)購(gòu)得。發(fā)泡器可以從Hueck Foils公司(Wall，NJ)購(gòu)得，本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)于其他的容器以及其他適用于本發(fā)明的容器的體積十分清楚。
容器將顆粒和/或由顆粒構(gòu)成的組分封裝或儲(chǔ)存起來(lái)。在某一實(shí)施方案中，顆粒和/或由顆粒構(gòu)成的可吸入組分是以干粉形式存在的。正如本領(lǐng)域所共知的，容器中填充有顆粒和/或由顆粒構(gòu)成的組分。例如，可使用真空填充或填實(shí)技術(shù)。一般而言，用本領(lǐng)域共知的方法可將粉末顆粒填充到容器中去。在本發(fā)明的某一實(shí)施方案中，封裝或儲(chǔ)存在容器中的顆粒、粉末或可吸入組分至少重約5毫克。在優(yōu)選情況下，封裝或儲(chǔ)存在容器中的顆粒或可吸入組分至少在10毫克左右。
在本發(fā)明某一實(shí)施方案中，容器中裝有一堆顆粒，尤其是裝有本文所述的高分散性顆粒。顆粒中包括額定劑量的藥劑。正如本文所使用的，“額定劑量”意思是指容器中這堆顆粒中所含藥劑的總量，這一總量同時(shí)也是一次呼吸中所能攝取的最大藥劑量。
顆粒和/或由顆粒構(gòu)成的組分儲(chǔ)存或封裝在容器中，并被輸送到人體的呼吸道中。正如本文所使用的，顆粒和/或可吸放組分的“輸送”或“輸送到”是指將顆粒引入人體的呼吸道。
正如本文所描述的，在某一實(shí)施方案中，本發(fā)明與由載體顆粒和某種藥劑組成的組分有關(guān)。在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明又與輸送由載體顆粒和某種藥劑組成的組分的方法有關(guān)。正如本文所使用的，“載體顆?！笔侵负兴巹┑念w粒，這些顆粒幫助將某種藥劑釋放到人體的呼吸系統(tǒng)中，例如通過(guò)提高藥劑的穩(wěn)定性、分散性、氣霧性能、相容性和/或膨脹特性來(lái)幫助藥劑的釋放。很明顯，在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明中的顆粒是可以被輸送到人體呼吸道中的載體顆粒。
在某一實(shí)施方案中，本發(fā)明與可吸入組分有關(guān)，該可吸入組分由載體顆粒(不含藥劑)與由藥劑組成的組分混合而成。這種可吸入組分然后被送入人體的呼吸道中。在另一實(shí)施方案中，可吸入組分例如是通過(guò)使用干粉吸入器械而被送入人體呼吸道的。在某一實(shí)施方案中，可吸入組分由含有藥劑的組分組成，其中的藥劑是以微米級(jí)顆粒的形式存在的(例如是亞微顆粒)。
在本發(fā)明中的顆粒做為載體顆粒同藥劑一起輸送出去的實(shí)施方案中，在優(yōu)選情況下載體顆粒會(huì)促進(jìn)藥劑進(jìn)入人體的呼吸道(例如進(jìn)入上呼吸道、下呼吸道、肺部深處)。在某一實(shí)施方案中，本發(fā)明的顆粒做為載體顆粒與藥劑一同被輸送，并促進(jìn)藥劑均勻地輸送到人體呼吸系統(tǒng)的特定區(qū)域(例如上呼吸道、中部呼吸道；優(yōu)選的區(qū)域是肺部深處)。載體顆粒與藥劑共同輸送還可幫助降低由巨噬細(xì)胞(例如肺泡巨噬細(xì)胞)造成的吞噬作用和/或提高藥劑的分散性以及氣霧化性能(例如，通過(guò)降低顆粒的集結(jié)和結(jié)塊來(lái)提高顆粒的分散性和氣霧化性能)。
正如本文所說(shuō)明的，顆粒和由本發(fā)明顆粒構(gòu)成的可吸入組分還可含有表面活性劑，比如含有內(nèi)源代謝表面活性劑。在優(yōu)選情況下，本文所述的顆粒以及由本發(fā)明顆粒構(gòu)成的可吸入組分是可生物降解的，并且具有生物適合性。可以選擇的是，本文所述的顆粒以及由本發(fā)明顆粒構(gòu)成的可吸入組分可以影響同時(shí)輸送的藥劑的生物降解性能和/或藥劑的釋放速度。
正如本文所說(shuō)明的，包括本文所述的可吸入組分所含的載體顆粒在內(nèi)，優(yōu)選的顆?！霸诳諝鈩?dòng)力學(xué)上是很輕的”。正如下面所文明的，本文中所用的“在空氣動(dòng)力學(xué)上是輕的”是指顆粒的搖實(shí)密度小于0.4克/立方厘米。在某一實(shí)施方案中，載體顆粒的搖實(shí)密度接近或小于0.1克/立方厘米。下面將對(duì)載體顆粒的搖實(shí)密度和測(cè)定搖實(shí)密度的方法做進(jìn)一步更詳細(xì)的說(shuō)明。
在某一實(shí)施方案中，包括本文所述可吸入組分所含的載體顆粒要內(nèi)，在優(yōu)選情況下，這些顆粒的堆平均幾何直徑大于約5微米，在其他實(shí)施方案中，顆粒的堆平均幾何直徑約為5微米到約30微米之間，或者堆平均幾何直徑在約10微米到約30微米之間。堆平均幾何直徑以及顆粒堆平均幾何直徑的計(jì)算方法將在下面進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
可以理解的是，顆粒和/或由本發(fā)明顆粒構(gòu)成的可吸入組分可以送入人體的呼吸道。正如本領(lǐng)域所共知的，做為某種選擇，這些顆粒和/或可吸入組分還可含有在藥理上可接受的載體。正如本文所使用的，“在藥理上可接受的載體”是指可送入人體呼吸道但不會(huì)造成嚴(yán)重負(fù)面毒副作用的顆粒。在藥理上可接受的合適載體包括那些通常用于吸入療法的載體(例如乳糖)，還包括液體形式(如生理鹽水)以及粉末(如顆粒狀粉末)形式的載體。在某一實(shí)施方案中，在藥理上可接受的載體包括平均直徑范圍在約50微米到約200微米的載體顆粒，在這一范圍內(nèi)的乳糖顆粒尤其適合做為載體。可以理解的是，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可以容易地找到輸送、伴隨本發(fā)明顆?；蛘咄景l(fā)明顆粒一同輸送的且在藥理上可接受的載體。
在本發(fā)明的某一實(shí)施方案中，顆粒/或由顆粒構(gòu)成的可吸入組分在一次性、呼吸觸發(fā)的步驟中被引入人體。正如本文所使用的，“呼吸觸發(fā)的”和“呼吸起動(dòng)的”可互換使用。正如本文使用的，“一次性、呼吸觸發(fā)的步驟”是指顆粒在一個(gè)步驟中被分散并被吸入人體。舉例而言，在一次性、呼吸觸發(fā)的吸入器械中，人體呼吸的能量將顆粒分散并將顆粒吸入口腔或鼻咽腔。本發(fā)明方法所用的一步性、呼吸觸發(fā)的適合吸入器包括4,995,385號(hào)和4,069,819號(hào)美國(guó)專利所說(shuō)明的簡(jiǎn)易干粉吸入器、Spinhaler吸入器(Fisons，Loughborough，U.K.)、Rotahaler吸入器(Glaxo-Wellcome，Research Technology Park，North Carolina)、FlowCape吸入器(Hovione，Loures，Portugal)、Inhalator吸入器(Borhringer-Ingelhim，Germany)、Aerolizer吸入器(Novagtis，Switzerland)、Diskhaler吸入器(Glaxo-Wellcome，RTP.NC)以及其他類型的吸入器，但吸入器并不局限于上述這些種類。本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)吸入器非常了解。在某一實(shí)施方案中，所用的吸入器在由DavidA.Edwards等人于2001年4月26日提交的題為“吸入裝置和方法”的美國(guó)專利申請(qǐng)中有所論述，該美國(guó)專利申請(qǐng)的代理案卷號(hào)是00166.0109.US00。該申請(qǐng)的全文在此通過(guò)引證被并入本文。
“單次呼吸”輸送過(guò)程即包括一步性、呼吸觸發(fā)的輸送過(guò)程，也包括顆粒以及可吸入組分或粉末先被分散，然后分散的顆粒以及可吸入組分或粉末再被吸入的過(guò)程。在后一種輸送方式中，人體呼吸所供能量之外的外部能量將顆粒分散開來(lái)。不使用人體呼吸所供能量的一步性吸入器的一個(gè)實(shí)例就是5,997,848號(hào)美國(guó)專利所說(shuō)明的裝置，該專利于1999年12月7日被授于Patton等人，該專利的全文在此通過(guò)引證被并入本文。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，含有顆粒、由顆粒構(gòu)成的可吸入組分或粉末的容器在一步性、呼吸觸發(fā)的步驟中被清空。在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，含有顆粒的容器被一次性吸空。正如本文所使用的，“清空”的意思是指容器中至少50％的顆粒在顆粒被送入人體呼吸系統(tǒng)的過(guò)程中從吸入器中噴射出來(lái)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，所輸送的顆粒具有高分散性。正如本文所使用的，“高分散性”顆?；蚍勰┦侵敢韵骂w粒或粉末，這些顆?；蚍勰┛杀籖ODOS干粉分散器(或同等技術(shù))所分散，且在1巴壓力下，由RODOS縫隙噴射出的干粉顆粒經(jīng)HRLOS或其他激光衍射系統(tǒng)測(cè)量出的幾何直徑小于在4巴壓力下所測(cè)得顆粒幾何尺寸的1.5倍。高分散性粉末的結(jié)塊、集結(jié)或聚攏的趨勢(shì)較低；即使發(fā)生結(jié)塊、集結(jié)或聚攏，高分散性粉末在從吸入器噴出以及被吸入人體時(shí)也容易被分散或被拆散。一般而言，與普通微米級(jí)粉末相比，適用于本發(fā)明方法的高分散性顆粒具有較低的集結(jié)程度，并具有相近的空氣動(dòng)力學(xué)直徑，且適于送入肺部組織中。增強(qiáng)分散性的因素例如包括顆粒電荷量、表面粗糙度、表面化學(xué)性質(zhì)以及較大的對(duì)比幾何直徑。在某一實(shí)施方案中，由于粉末顆粒之間的吸引與幾何直徑的平方成反比，而顆粒的剪應(yīng)力隨幾何直徑的平方而增加；因此，粉末的分散性與顆粒幾何直徑的4次冪成反比。增大顆粒的尺寸會(huì)減小顆粒之間的附著力。(見(jiàn)Visser J.在《粉末技術(shù)》(1989)所發(fā)表的文章)。因此，在其他因素相同的情況下，較大尺寸的顆粒由于具有較低的堆積密度而會(huì)具有較高的氣霧化效率。增加顆粒表面的不規(guī)則度以及粗糙度也可以提高顆粒的分散性。表面粗糙度可以用凸凹度來(lái)表示。
在優(yōu)選情況下，顆粒是可生物降解的，并且具有生物適合性。可選擇的是，在治療性、預(yù)防性、診斷性或預(yù)測(cè)性藥劑受控的給藥速度下，顆粒有能力發(fā)生生物降解。生物活性藥劑是優(yōu)選藥劑，但除此以外，顆粒還可包含多種物質(zhì)，其中可以使用的物質(zhì)包括有機(jī)材料以及無(wú)機(jī)材料。例如，可以使用陶瓷材料。還可以利用脂肪酸來(lái)形成具有很輕空氣動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的顆粒。其他適用的材料包括氨基酸、明膠、聚乙二醇、海藻糖以及葡聚糖。但其他適用的材料并不局限于這些物質(zhì)。優(yōu)選的顆粒組分將在下面做進(jìn)一步的說(shuō)明。在某一實(shí)施方案中，本發(fā)明中的顆粒是非聚合物質(zhì)。在另一實(shí)施方案中，可吸入組分包括由非聚合物質(zhì)構(gòu)成的載體顆粒。
在本發(fā)明的某一實(shí)施方案中，送入人體呼吸道顆粒的搖實(shí)密度小于約0.4克/立方厘米。在本文中，搖實(shí)密度小于約0.4克/立方厘米的顆粒被認(rèn)為“在空氣動(dòng)力學(xué)上是輕的”。在優(yōu)選實(shí)施方案中，顆粒的搖實(shí)密度接近或小于約0.1克/立方厘米。搖實(shí)密度是代表顆粒特征的封裝堆積密度。在統(tǒng)計(jì)學(xué)上為均質(zhì)形態(tài)的顆粒的封裝堆積密度被定義為顆粒的質(zhì)量與封裝顆粒所用的最小球形體積之比。使顆粒具有較低搖實(shí)密度的因素包括顆粒不規(guī)則的表面特征以及有空隙或有孔隙的顆粒結(jié)構(gòu)。
搖實(shí)密度可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的儀器進(jìn)行測(cè)定，例如使用雙平臺(tái)微處理器控制的搖實(shí)密度測(cè)試儀(Vankel，NC)來(lái)測(cè)定搖實(shí)密度。搖實(shí)密度是封裝堆積密度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量值。使用USP堆積密度和搖實(shí)密度測(cè)定方法可以確定搖實(shí)密度。在另一實(shí)施方案中，顆粒的堆平均幾何直徑大于約5微米，優(yōu)選的情況是接近或大于約10微米，在某一實(shí)施方案中，顆粒的堆平均幾何直徑在約5微米到約30微米之間。在另一實(shí)施方案中，顆粒的堆平均幾何直徑在約10微米至約30微米之間。
在某一實(shí)施方案中，由本發(fā)明顆粒構(gòu)成的組分的動(dòng)力學(xué)堆積密度為0.1克/立方厘米或者大于0.1克/立方厘米，但搖實(shí)密度小于約0.4克/立方厘米。在優(yōu)選實(shí)施方案中，顆粒的動(dòng)力學(xué)堆積密度大于0.1克/立方厘米，搖實(shí)密度接近或小于約0.1克/立方厘米。
使用諸如Coulter Multisizer IIe(Coulter Electronics，Luton，Beds，England)這樣的帶電區(qū)域傳感儀或激光衍射儀器(例如Helos Sympatec，Inc生產(chǎn)的儀器)可以測(cè)定顆粒的堆平均幾何直徑。樣品顆粒的直徑所處的范圍取決于諸如顆粒組成以及合成方法這些因素?？梢詫?duì)顆粒尺寸的分布進(jìn)行選擇以便使顆粒在呼吸道中的目標(biāo)位置形成最佳的沉積效果。
本發(fā)明中所用的顆粒具有很輕的空氣動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，這些顆?？梢酝ㄟ^(guò)諸如過(guò)濾或離心過(guò)程進(jìn)行制造或分離，這樣可以得到具有預(yù)定大小分布的顆粒樣品。例如，在樣品中直徑大于5微米的顆粒可占30％、50％、70％或80％以上。舉例而言，選定的范圍可以在約5到30微米之間，或者可選擇位于5微米至15微米之間，某一百分比的顆粒必須位于這一范圍之內(nèi)。在某一實(shí)施方案中，至少一部分顆粒的直徑在約9微米至11微米之間?？蛇x擇的情況是，顆粒樣品可以有至少90％或者至少有95％或99％位于所選定的直徑范圍之內(nèi)。直徑大(至少約為5微米)、動(dòng)力學(xué)性質(zhì)輕的顆粒比率愈高，則愈能促進(jìn)治療性、預(yù)防性、診斷性或預(yù)測(cè)性藥劑到達(dá)人體肺部的深處，這些藥劑或與顆粒結(jié)合為一體或附著在顆粒表面，或?yàn)轭w粒表面所吸附，或隨顆粒一同被輸送。
在某一實(shí)施方案中，顆粒樣品的四分位數(shù)的間距范圍是2微米，平均直徑在約7.5微米到13.5微米之間。因此，至少30％和40％顆粒的直徑在選定范圍之內(nèi)。在優(yōu)選情況下，所述百分比的顆粒的直徑變化范圍為1微米；舉例而言，顆粒的直徑或位于6.0～7.0微米之間，或位于10.0～11.0微米之間，或位于13.0～14.0微米之間。
在另一實(shí)施方案中，顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)直徑位于約1微米至約5微米之間?？諝鈩?dòng)力學(xué)直徑daer通過(guò)下面方程計(jì)算daer＝dg√ρtap其中dg是幾何直徑，例如是堆平均幾何直徑；ρ是粉末的密度。從實(shí)驗(yàn)方法上講，空氣動(dòng)力學(xué)直徑可使用重力沉降法加以測(cè)定，其中全部顆粒在一定距離內(nèi)的沉降時(shí)間被直接用來(lái)推算出顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)直徑。測(cè)量堆平均空氣動(dòng)力學(xué)直徑的間接方法可使用多級(jí)液態(tài)沖擊取樣法。
在某一實(shí)施方案中，本發(fā)明顆粒的動(dòng)力學(xué)堆積密度大于0.1克/立方厘米。
在本發(fā)明某一實(shí)施方案中，容器中所含顆粒的至少50％在單次、由呼吸觸發(fā)的步驟中被輸送到患者的呼吸道中。在優(yōu)選情況下，至少55％的顆粒被送入患者的呼吸道。
在本發(fā)明另一實(shí)施方案中，在一次呼吸將容器中所含顆粒送入患者呼吸道的過(guò)程中，至少有5毫克的藥劑被送入患者體中；更佳的情況是至少輸送7毫克或至少輸送10毫克的藥劑，其中優(yōu)選的藥劑是生物活性藥劑。在優(yōu)選情況下，至少可以輸送20毫克的藥劑；在更優(yōu)選的情況下，至少可輸送25、30、35、40以及50毫克的藥劑。在優(yōu)選實(shí)施方案中，至少將輸送35毫克的藥劑量。在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，至少將輸送50毫克的藥劑量。
送入患者呼吸道的顆粒被輸往肺部組織。適用于本發(fā)明方法的顆?？纱┰缴虾粑?咽部和喉部)和下呼吸道，并能穿過(guò)末梢支氣管。其中下呼吸道包括氣管以及后面的分支氣管和細(xì)支氣管；末梢細(xì)支氣管又分成呼吸細(xì)支氣管，呼吸細(xì)支氣管通向最終呼吸區(qū)域，即胞泡或肺部深處。在本發(fā)明某一實(shí)施方案中，大部分顆粒沉積在肺部深處。在本發(fā)明另一實(shí)施方案中，給藥目標(biāo)主要是中部呼吸道。在本發(fā)明另一實(shí)施方案中，給藥目標(biāo)主要是上呼吸道。
適用于本發(fā)明的顆粒可以用適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?，顆粒具有合適的表面粗糙度、直徑以及搖實(shí)密度，這樣顆?？杀惠斔偷胶粑乐兴x定的區(qū)域，例如輸送到肺部深處、中部呼吸道或上呼吸道。例如，尺寸較大、密度較高的顆?？捎糜谏虾粑澜o藥，在一次給藥過(guò)程中，由不同尺寸顆粒組成的混合顆?？蓭в邢嗤N類或不同種類的藥劑，混合顆?？蓪?duì)肺部區(qū)域中的不同目標(biāo)進(jìn)行給藥。顆粒的降解時(shí)間和釋藥時(shí)間從幾秒鐘至幾個(gè)月不等，這兩個(gè)時(shí)間的長(zhǎng)短取決于諸如顆粒的材質(zhì)等因素。
在單次、呼吸觸發(fā)的過(guò)程中，使用相對(duì)較低的能量來(lái)分散顆?？梢源龠M(jìn)顆粒進(jìn)行肺部組織的效果；將顆粒分散的能量通常來(lái)自患者的呼吸。這樣的能量在本文中被認(rèn)為是“較低的”。正如本文所使用的，“低能量給藥”是指在給藥過(guò)程中，分散和吸入顆粒所需的能量通常是由患者的呼吸所提供。
在本發(fā)明的某一實(shí)施方案中，進(jìn)入患者體內(nèi)的高分散性顆粒含有生物活性藥劑以及具有生物適合性的聚合物、共聚物或它們的混合物；這些聚合物、共聚物或它們的混合物最好同時(shí)具備生物降解功能?？蓪?duì)聚合物進(jìn)行特殊處理以便對(duì)顆粒的不同特性進(jìn)行優(yōu)化；這些特性包括i)所輸送的藥劑與聚合物之間的相互作用，在藥劑輸送過(guò)程中這種作用會(huì)保持藥劑的穩(wěn)定性及活性；ii)聚合物的降解速度以及藥劑的釋放速度；iii)由化學(xué)變換造成的表面特性和定向能力；iv)顆粒的孔隙度。
諸如聚酐類物質(zhì)這類侵蝕表面的聚合物可用來(lái)制造顆粒。舉例而言，可以使用聚對(duì)羧基苯氧基己酐這樣的聚酐類物質(zhì)。4,857,311號(hào)美國(guó)專利對(duì)可生物降解的聚酐類物質(zhì)有所論述。由包括聚醇酸在內(nèi)的聚酯類物質(zhì)所構(gòu)成的堆侵蝕聚合物也可以被使用。例如，制備顆?？梢允褂镁垡叶妓?、聚乳酸或這二者的共聚物。聚酯物質(zhì)還可帶有電荷或像氨基酸這樣的官能團(tuán)。在優(yōu)選實(shí)施方案中，具有可控釋放性質(zhì)的顆粒可由聚乳酸以及乳酸乙二醇酸共聚物制成，聚合物和共聚物與二棕櫚酰卵磷脂這樣的表面活性劑結(jié)合為一體。
其他聚合物包括聚酰胺、聚碳酸酯、聚亞烷基物質(zhì)、聚乙烯類化合物、丙烯酸聚合物以及甲基丙烯酸聚合物、纖維素以及其他多糖、肽或蛋白質(zhì)、共聚物或這些物合的混合物；其中聚亞烷基化合物例如是聚乙烯、聚丙烯、聚乙二醇、聚環(huán)氧乙烷、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯；聚乙烯類化合物例如是聚乙烯醇、聚乙烯醚以及聚乙烯酯?？梢詫?duì)聚合物進(jìn)行選擇和改性，以便在各種受控給藥應(yīng)用中聚合物可具備相應(yīng)的穩(wěn)定性以及在人體內(nèi)適當(dāng)?shù)慕到馑俣取?br> 正如Hrkach等人在《巨型分子》以及Hrkach等人在題為“乳酸氨基酸接觸共聚物一類功能性生物降解生物材料”的文章中所述的，高分散性顆?？捎晒δ苄跃埘ヮ惤尤诠簿畚镏瞥?。Hrkach等人的文章發(fā)表于由Raphael M.Ottenbrite等人編輯的美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)627號(hào)專題論文集《適用于生物用途的水凝膠和生物降解聚合物》。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，含有生物活性藥劑和磷脂的高分散性顆粒被送入患者體內(nèi)。適用的磷脂包括上述09/665,252號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)中所列出的磷脂類物質(zhì)。其他適用的磷脂包括卵磷脂、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇以及這些物質(zhì)的混合物。專用磷脂包括卵磷脂類二棕櫚酰卵磷脂、二棕櫚酰磷脂酰乙醇胺、二硬脂酰卵磷脂、二棕櫚酰磷脂甘油或者這些物質(zhì)的任意組合；但專用磷脂并不局限于這些物質(zhì)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)其他種類的磷脂也十分了解。在優(yōu)選實(shí)施方案中，磷脂對(duì)肺部組織而言是內(nèi)源代謝的。
磷脂在顆粒中所占的重量可以從約0～90％。一般情況下，磷脂在顆粒中所占的重量比例范圍為約10％～約60％。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，磷脂類物質(zhì)或它們的混合物被用來(lái)使高分散性顆粒具備受控釋放性能。專用磷脂的相變溫度可以低于、高于患者的生理體溫，或者在患者生理體溫的周圍。優(yōu)選的相變溫度范圍為30℃～50℃(即在患者正常體溫的正負(fù)10℃之內(nèi))。通過(guò)根據(jù)相變溫度來(lái)選擇磷脂類化合物或它們的混合物，可以對(duì)顆粒進(jìn)行特別處理以使顆粒具有受控釋藥功能。例如，當(dāng)含有磷脂或磷脂混合物的顆粒的相變溫度高于患者體溫時(shí)，則多巴胺先驅(qū)物、興奮劑、先驅(qū)物和/或興奮劑混合物的釋放速度可以減緩下去。另一方面，在顆粒中使用相變溫度較低的磷脂可以獲得快速釋放效果。60/150,752號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利對(duì)具有受控釋藥性能的顆粒以及調(diào)節(jié)生物活性藥劑釋放的方法進(jìn)行了說(shuō)明；該臨時(shí)申請(qǐng)的標(biāo)題為“通過(guò)控制基體變化來(lái)調(diào)節(jié)干粉藥劑的釋放”，該臨時(shí)專利申請(qǐng)于1999年8月25日提交，其內(nèi)容在此通過(guò)引證被并入本文。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，顆粒可以包括表面活性劑。正如本文所使用的，“表面活性劑”被認(rèn)為是在兩個(gè)不相溶物相界面間優(yōu)先起到吸收作用的介質(zhì)，例如在水/有機(jī)聚合物溶液界間、水/空氣界面或有機(jī)溶劑/空氣界面間的表面活性劑。表面活性劑通常帶有親水基和親脂基，這樣在與微小顆粒結(jié)合后，表面活性劑暴露給外部環(huán)境的部分就不能再吸引外層相似的顆粒，從而降低了顆粒的結(jié)塊程度。
除了上述討論的諸如磷脂類物質(zhì)這樣的肺用表面活化劑外，適用的表面活化劑包括十六烷醇、諸如聚乙二醇這樣的脂肪醇、聚氧化乙烯十二烷基醚、表面活性脂肪酸，例如棕櫚酸或油酸、甘膽酸鹽、surfactin、poloxomer、脫水山梨醇脂肪酸酯，例如脫水山梨醇三油酸酯(山梨糖醇酯85)、tyloxapol。但適用的表面活性劑并不局限于上述列出的這些物質(zhì)。
表面活性劑在顆粒中所占的重量百分比可從約0％～90％。優(yōu)選情況下，顆粒中表面活性劑的重量百分比在約10％至約60％之間。
1999年1月5日授予Hanes等人的5,855,913號(hào)美國(guó)專利以及1999年11月6日授予Edwards等人的5,985,309號(hào)美國(guó)專利對(duì)含有表面活性劑，尤其是含有磷酯且具有較輕空氣動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的顆粒制備方法以及輸送方法進(jìn)行了說(shuō)明。這二項(xiàng)專利的內(nèi)容在此通過(guò)引證被并入本文。將顆粒輸入急癥患者體內(nèi)的方法也有說(shuō)明。當(dāng)其他常規(guī)給藥方法不能發(fā)揮作用時(shí)，本發(fā)明中的高分散性顆粒有能力被送達(dá)肺部并被肺部組織所吸收。
在另一實(shí)施方案中，所輸送的高分散性顆粒只含有生物活性藥劑和表面活性劑。高分散性顆?？捎杀砻婊钚詣┲瞥?，并含有治療性、預(yù)防性或診斷性藥劑；這樣可通過(guò)降低顆粒表面相互作用來(lái)改善顆粒的氣霧化效率，并且可以降低潛在的由肺泡巨噬細(xì)胞的吞噬作用所造成的藥劑損失。
在本發(fā)明另一實(shí)施方案中，所輸送的高分散性顆粒含有氨基酸。優(yōu)選的氨基酸是疏水性氨基酸。適用的氨基酸包括自然產(chǎn)生的疏水性氨基酸以及非自然產(chǎn)生的疏水性氨基酸。某些自然產(chǎn)生的疏水性氨基酸以及非自然產(chǎn)生的氨基酸包括β氨基酸，但并不局限于這類氨基酸。可以使用D，L結(jié)構(gòu)以及消旋結(jié)構(gòu)的疏水性氨基酸。適用的疏水性氨基酸還包括氨基酸類似物質(zhì)。正如本文所使用的，氨基酸類似物質(zhì)包括D或L結(jié)構(gòu)的氨基酸，其分子式為-NH-CHR-CO-，其中R是脂肪基、可替代的脂肪基、苯甲基基團(tuán)、可替代的苯甲基基團(tuán)、芳香基基團(tuán)或可替代的芳香基官能團(tuán)，R與自然產(chǎn)生的氨基酸中的側(cè)鏈不相一致。正如本文所使用的，脂肪基官能團(tuán)含有碳原子數(shù)從1～8的直鏈烷烴、支鏈烷烴或環(huán)烷烴，這些烴都是完全飽和的。脂肪基官能團(tuán)還包括一個(gè)或兩個(gè)異質(zhì)原子和/或一個(gè)或多個(gè)不飽和單位；例如異質(zhì)原子可以是氮原子、氧原子或硫原子。芳香基官能團(tuán)包括碳環(huán)芳香官能團(tuán)，如苯基、萘基；芳香基官能團(tuán)還包括異質(zhì)環(huán)芳香基官能團(tuán)，如咪唑基、吲哚基、噻吩基、呋喃基、吡啶基、吡喃基、唑基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、喹啉基、異喹啉基以及吖啶基。
適合的脂肪基、芳香基或苯甲基官能團(tuán)替代物包括-OH、鹵基(-Br、-Cl、-I以及-F)、-O(脂肪基、可替代的脂肪基、苯甲基、可替代的苯甲基、芳香基或可替代的芳香基官能團(tuán))、-CN、-NO2、-COOH、-NH2、-NH(脂肪基官能、可替代的脂肪基、苯甲基、可替代的苯甲基、芳香基或可替代的芳香基官能團(tuán))、-N(脂肪基官能團(tuán)、可替代的脂肪基、苯甲基、可替代的苯甲基、芳香基或可替代的芳香基官能團(tuán))2、-COO(脂肪基官能團(tuán)、可替代的脂肪基、苯甲基、可替代的苯甲基、芳香基或可替代的芳香基官能團(tuán))、-CONH2、-CONH(脂肪基官能團(tuán)、可替代的脂肪基、苯甲基、可替代的苯甲基、芳香基或可替代的芳香基官能團(tuán))、-SH、-S(脂肪基官能團(tuán)、可替代的脂肪基、苯甲基、可替代的苯甲基、芳香基或可替代的芳香基官能團(tuán))以及-NH-C(＝NH)-NH2?？商娲谋郊谆蚍枷慊倌軋F(tuán)還可帶有脂肪基官能團(tuán)或做為可替代組分的可替換脂肪基官能團(tuán)?？商鎿Q的脂肪基官能團(tuán)也可帶有做為可替換組分的苯甲基、可替換的苯甲基、芳香基或可替換的芳香基官能團(tuán)。可替換的脂肪基官能團(tuán)、可替換的芳香基官能團(tuán)或可替換的苯甲基官能團(tuán)可以帶有一個(gè)或多個(gè)可替換組分。例如，改變氨基酸的替換組分可以增加疏水性天然氨基酸的親脂性或疏水性。
本文提到的多種適用的氨基酸、氨基酸類似物質(zhì)以及鹽類物質(zhì)可通過(guò)商業(yè)渠道獲得。其余的種類可用本領(lǐng)域共知的方法加以合成。例如，在Green和Wuts所著的《有機(jī)合成中的保護(hù)性官能團(tuán)》一書中的第五章和第七章對(duì)合成技術(shù)進(jìn)行了說(shuō)明，該書由John Wiley父子出版社于1991出版。
疏水性一般是針對(duì)氨基酸在非極性溶劑與水之間的偏向性而定義的。疏水性氨基酸是那些對(duì)非極性溶劑表現(xiàn)出親和力的氨基酸。氨基酸的相對(duì)疏水度可用疏水度單位來(lái)表示，在這一單位中甘氨酸的疏水度值為0.5。根據(jù)這一單位，親水性氨基酸的值低于0.5，而疏水性氨基酸的值大于0.5。正如本文所使用的，“疏水性氨基酸是指在疏水性單位中刻度值小于或等于0.5的氨基酸”；換句話說(shuō)就是，疏水性氨基酸偏向非極性酸的程度至少與甘氨酸的程度相等。
可用的氨基酸包括甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸、巰基丙氨酸、蛋氨酸、α-氨基異戊酸、亮氨酸、絡(luò)氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸，但可用的氨基酸并不局限于這些酸。優(yōu)選的疏水性氨基酸包括亮氨酸、異亮氨酸、丙氨酸、α-氨基異戊酸、苯丙氨酸以及甘氨酸。疏水性氨基酸的混合物也可以使用。此外，總體上偏向疏水性的疏水性氨基酸和親水性(優(yōu)先與水親和)氨基酸也可以使用。
氨基酸在本發(fā)明顆粒中所占的重量比至少為10％。在優(yōu)選情況下，氨基酸在顆粒中所占的重量比在約20％至約80％這一范圍內(nèi)。疏水性氨基酸鹽在本發(fā)明顆粒中所占的重量比至少為10％。在優(yōu)選情況下，氨基酸鹽在顆粒中所占的重量比在約20％至約80％這一范圍內(nèi)。在優(yōu)選實(shí)施方案中，顆粒的搖實(shí)密度小于約0.4克立方厘米。
制備和輸送含有氨基酸的顆粒的方法在09/382,959號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)中有所說(shuō)明，該專利申請(qǐng)的題為“在噴霧干燥過(guò)程中使用簡(jiǎn)單的氨基酸制備多孔性顆粒”。該專利申請(qǐng)于1999年8月25日提交；其內(nèi)容在此通過(guò)引證被并入本文。
本發(fā)明中的顆粒還含有如下的一種或多種賦形劑糖，例如乳糖、蛋白質(zhì)，例如白蛋白、膽固醇和/或表面活性劑。
如果所要輸送的藥劑帶有負(fù)電荷(例如胰島素)，則可以加入魚精蛋白或其他帶有正電荷的分子，這樣可以形成親脂性絡(luò)合物，而親脂性絡(luò)合物會(huì)持續(xù)地釋放出帶有負(fù)電荷的藥劑。帶有負(fù)電荷的分子可用來(lái)轉(zhuǎn)化難溶性帶正電的藥劑。
適用于本發(fā)明方法的高分散性顆粒可使用一次和雙次乳化溶劑蒸發(fā)法、噴霧干燥法、溶劑萃取法、溶劑蒸發(fā)法、相分離法、簡(jiǎn)單和復(fù)雜凝聚法、層間聚合法、超臨界二氧化碳法或其他本領(lǐng)域所熟知的方法進(jìn)行制備。顆?？墒褂帽绢I(lǐng)域已知的用于制備微球體或微形膠囊的方法進(jìn)行制備，只是需要對(duì)制備條件進(jìn)行優(yōu)化以便形成具備所需動(dòng)力學(xué)性能(如空氣動(dòng)力學(xué)直徑)的顆粒；或者再執(zhí)行附加的步驟以便將空氣動(dòng)力學(xué)直徑在1到5微米之間的顆粒，優(yōu)選的是1到3微米的顆粒挑選出來(lái)。
對(duì)于某些聚合系統(tǒng)而言，使用單級(jí)或雙重乳化技術(shù)制備的顆粒在尺寸上的變化取決于液滴的大小。如果水—油乳液中的液滴不小到合適的尺寸以便形成具有所需大小范圍的顆粒，則可以通過(guò)諸如對(duì)乳液進(jìn)行聲波振蕩或均質(zhì)化處理、或通過(guò)加入表面活性劑來(lái)制備更小的液滴。
如果使用上述任何方法所制備出的顆粒超出了所要求的尺寸范圍，則可通過(guò)諸如篩選法以及本領(lǐng)域技術(shù)人員所共知的基于密度的技術(shù)對(duì)制備出的顆粒進(jìn)行進(jìn)一步的分離。
制備顆粒的優(yōu)選方法是噴霧干燥法。
下面的設(shè)備和藥劑與本文有關(guān)。為方便起見(jiàn)，將這些設(shè)備和藥劑一次性列出并帶有相關(guān)的信息。除非另有指明，否則所有的設(shè)備均按制造商的說(shuō)明進(jìn)行操作。同樣，除非另有指明，否則本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的其他類似設(shè)備也可使用。
(1)RODOS干粉分散器(Sympatec Inc.，Princeton.N.J.)(2)HELOS激光衍射儀(Sympatec Inc.，N.J.)(3)單級(jí)Andersen沖擊器(Andersen Inst.，Sunyrna，GA)(4)AeroDisperser(TSI Inc.，Amherst，MA)(5)Aerosizer(TSI Inc.，Amherst，MA)(6)發(fā)泡器Fantasy Blister Machine(Schaefer Tech，Inc.，Indianapolis，IN)(7)折疊式Andersen串級(jí)沖擊器(由制造商所定義的0級(jí)組成)以及過(guò)濾器段(Anderson Inst.，Sunyra，GA)(8)肺活量計(jì)(Spirometrics，USA，Auburn，ME)(9)多級(jí)液相沖擊器(Erweka，USA，Milford CT)(10)熒光分光光度計(jì)(Hitachi Instruments，San Jose，CA)(11)γ攝像機(jī)(通用型)
藥劑硫酸舒喘寧顆粒(Profarmco Inc.，Italy)人體生長(zhǎng)激素(Elililly，Indianapolis，IN)2號(hào)甲基纖維素(shionogi，Japan)發(fā)泡劑(Heuck Foils，Well，N.J.)二棕櫚酰卵磷脂(Avanti，Alabaster，Alabama)正如在下面章節(jié)中更詳細(xì)討論的，本發(fā)明中的方法要求來(lái)自簡(jiǎn)易吸入裝置的粉末具有良好的氣霧化性能。為了確定粉末是否具有適當(dāng)?shù)臍忪F化性能，需要對(duì)粉末的分散性能和噴射性能進(jìn)行測(cè)試。雖然本領(lǐng)域中的技術(shù)人員知道測(cè)定這些性能的同等方法，但仍進(jìn)行了針對(duì)沖擊器的玻璃試管試驗(yàn)，該試驗(yàn)表明了粉末堆的輸送過(guò)程。所要測(cè)試的粉末在不同剪切力下被引入粉末分散器的，例如引入到RODOS干粉分散器中。這一過(guò)程通過(guò)調(diào)節(jié)吹散顆粒的空氣壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)顆粒的幾何尺寸進(jìn)行測(cè)量可以確定在各種條件下顆粒是否被有效地分散。除分散性能外，還可對(duì)顆粒從簡(jiǎn)易的、呼吸觸發(fā)的吸入器中噴射出來(lái)的能力進(jìn)行測(cè)定。適用于本發(fā)明顆粒的吸入器有Spinhaler吸入器(Fisons，Loughborough，U.K.)、Rotahaler吸入器(Glaxo-Wellcome，Research Triangle Park，North Carolina)、FlowCaps吸入器(Hovione，Loures，Portugal)、Inhaler吸入器(Boehringer-Ingelheim，Germany)和Aerolizer(Novartis，Switzerland)吸入器。要理解的是，諸如Diskhaler吸入器(Glaxo-Wellcome，RTP，N.C.)這些其他類型的吸入器也可使用。特別適用的吸入器是簡(jiǎn)易干粉吸入器(4,995,385和4,069,819號(hào)美國(guó)專利中對(duì)此有說(shuō)明)。本文將對(duì)確定三種不同粉末的分散性能和噴射性能的實(shí)驗(yàn)實(shí)例進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，這些實(shí)例不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。簡(jiǎn)單而言，就是對(duì)具有不同分散性能的三種粉末進(jìn)行了特性測(cè)定。第一種顆粒是微米級(jí)硫酸舒喘寧顆粒。第二種和第三種顆粒是通過(guò)將賦形劑和生物活性藥劑的混合物溶解在乙醇/水溶劑中然后再進(jìn)行噴霧干燥所制得的顆粒。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)這三種粉末的幾何直徑、搖實(shí)密度和空氣動(dòng)力學(xué)直徑進(jìn)行了確定。
顆粒通過(guò)孔隙被引入RODOS干粉分散器中，通過(guò)調(diào)節(jié)吹散顆粒所用氣流的壓力來(lái)使顆粒在不同的剪切力下進(jìn)行分散。實(shí)驗(yàn)人員使用HELOS激光衍射儀對(duì)離開的顆粒進(jìn)行確定從而得到顆粒幾何直徑的分布，并將平均值記錄下來(lái)。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)匯總后，實(shí)驗(yàn)人員繪出堆平均幾何直徑與壓力的關(guān)系圖。
實(shí)驗(yàn)人員假定并通過(guò)本文所述的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在高壓下，例如在3或4巴壓力下，所有這三種粉末都有是以基本(不結(jié)塊的)顆粒的形式離開分散器的。這一發(fā)現(xiàn)證明相對(duì)較高的能量可將這三種粉末有效地分散開。然而，在低于2巴這一更接近于人體生理呼吸速度的壓力時(shí)，微米級(jí)粉末(表1中的粉末1)以結(jié)塊的狀態(tài)離開孔隙，其證據(jù)是離開孔隙的顆粒平均直徑大于粉末基本顆粒直徑。對(duì)于噴霧干燥的粉末(表1中的粉末2和粉末3)而言，情況則不是如此，噴霧干燥的粉末基本上是以基本顆粒的形式從孔隙中噴出的。這些粉末是高分散性粉末。
為了進(jìn)一步評(píng)價(jià)這三種粉末從簡(jiǎn)易的、呼吸觸發(fā)的吸入器中噴射出來(lái)的能力，實(shí)驗(yàn)人員在2號(hào)甲基纖維素膠囊中放入每種粉末各5毫克，并將膠囊插入呼吸觸發(fā)的吸入器中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，盛放顆粒所用的容器將視所選用的吸入器而定。在本文下面的實(shí)例中將對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。實(shí)驗(yàn)人員通常發(fā)現(xiàn)，當(dāng)吸入器使用相對(duì)較低的能量吹散粉末時(shí)，即使RODOS所測(cè)出的基本顆粒直徑級(jí)別在2微米，微米級(jí)硫酸舒喘寧粉末仍以幾何直徑大于30微米的結(jié)塊狀態(tài)從吸入器中噴出。另一方面，通過(guò)噴霧干燥法制備的硫酸舒喘寧高分散性顆?；蛉梭w生長(zhǎng)激素都以非常接近于基本顆粒直徑的狀態(tài)噴出。使用本發(fā)明中的方法，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可通過(guò)在簡(jiǎn)易的、呼吸觸發(fā)的吸入器中加載入高分散性粉末來(lái)實(shí)現(xiàn)高效給藥。
本發(fā)明的另一特點(diǎn)是，在低能耗下不僅能將大部分額定劑量的藥劑從單劑量、呼吸觸發(fā)的吸入器噴出，而且能將大部分額定劑量的藥劑從各種呼吸觸發(fā)的干粉吸入器中噴出。
為了表明高分散性粉末能從多種呼吸觸發(fā)的干粉吸入器中高效地噴射出來(lái)并滲透到肺部，實(shí)驗(yàn)人員制備了由檸檬酸鈉、二棕櫚酰卵磷脂、氯化鈣緩沖劑以及若丹明熒光示蹤劑組成的噴霧干燥型粉末。例2將對(duì)此進(jìn)行詳盡說(shuō)明。該粉末的平均空氣動(dòng)力學(xué)直徑為2.1微米(由AeroDispenser和Aerosizer測(cè)出)，幾何直徑為11.0微米(使用上述的RODOS/HRLOS組合測(cè)出)。實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)被測(cè)試的粉末表現(xiàn)出了優(yōu)良的分散性能。
實(shí)驗(yàn)人員特別使用半自動(dòng)化膠囊裝料裝置將5毫克受測(cè)粉末裝入下列吸入器的容器中由本發(fā)明申請(qǐng)人開發(fā)的呼吸觸發(fā)的吸入器、Spinhaler吸入器(Fisons，Loughborough.U.K.)、Rotahaler吸入器(Glaxo-Wellcome，Research Triangle Park，NorthCarolina)、FlowCaps吸入器(Hovione，Loures，Portugal)、Inhaler吸入器(Boehringer-Ingelheim，Germany)以及Aerolizer吸入器(Novartis，Switzerland)。實(shí)驗(yàn)人員還對(duì)Diskhaler吸入器(Glaxo-Wellcome，RTP，NC)進(jìn)行了測(cè)試，在該測(cè)試中使用機(jī)械裝料方式將3毫克的粉末加入到發(fā)泡器中。實(shí)驗(yàn)人員將每個(gè)吸入器與折疊式Andersen串級(jí)沖擊器(由0級(jí)和1級(jí)組成)連接起來(lái)，并在裝置起動(dòng)2秒后以60升/分鐘的速度抽出空氣。使用熒光分光光度汁對(duì)0級(jí)以下小于4.0微米的細(xì)微顆粒部分進(jìn)行測(cè)定。
實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)，在每種情況中噴射出劑量的約50％或50％以上具有的平均空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于4微米，這表明盡管這些呼吸觸發(fā)的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但在生理呼吸速度下粉末能夠有效地進(jìn)入患者的肺部。
為了對(duì)高分散性粉末進(jìn)行人體試驗(yàn)，本發(fā)明申請(qǐng)人進(jìn)行了例3所述的人體沉積研究以確定從簡(jiǎn)易呼吸觸發(fā)的吸入器中噴出的高分散性粉末是否能夠高效地送達(dá)人體的肺部器官(＞50％的額定劑量)。這一點(diǎn)特別重要，因?yàn)樵S多裝置依靠患者的呼吸來(lái)提供能量以便將干燥物料吹散成自由流動(dòng)的粉末。這類裝置對(duì)于呼吸能力較弱的患者而言是無(wú)效的，例如對(duì)于小患者、老年患者、虛弱患者、哮喘患者或有其他呼吸困難的病人而言，這類裝置就無(wú)效了。本發(fā)明方法的優(yōu)勢(shì)在于本發(fā)明可以獨(dú)立于氣流速度而實(shí)現(xiàn)高效輸送。因此，使用本發(fā)明的方法，即使微弱的呼吸也足以輸送所需的劑量。就標(biāo)準(zhǔn)干粉吸入器的應(yīng)有功能而言，這是非常出色的。正如在圖7中所見(jiàn)的，使用本文所述的方法，即便呼吸速度在約25升/分鐘～約75升/分鐘這一較低范圍內(nèi)仍可達(dá)到很理想的給藥效果。當(dāng)呼吸速度至少在約20升/分鐘至約90升/分鐘時(shí)，本發(fā)明的方法可達(dá)到最佳效果。
使用锝99m對(duì)具有下列性質(zhì)的粉末進(jìn)行示蹤Dg＝6.7微米，P＝0.06克/毫升，Da＝1.6微米。所得到的堆積顆粒直徑分布和γ輻射顆粒直徑分布相同，這一點(diǎn)在下面的例3中將詳細(xì)討論。在2號(hào)膠囊中加入了約5毫克的粉末。膠囊被放置到呼吸觸發(fā)的吸入器中并被開啟。10個(gè)健康的受試者以約60升/分鐘的速度通過(guò)吸入器進(jìn)行呼吸。使用γ攝像機(jī)拍攝沉積圖像。圖5表明了粉末在10個(gè)受試者肺部沉積的百分比(相對(duì)于額定劑量)。相對(duì)額定劑量而言，顆粒在肺部的平均沉積率為59％。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，這一沉積程度證實(shí)使用單次呼吸觸發(fā)的吸入器可以將高分散性藥劑粉末高效地吸入肺中。
此外，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，用相同方法制備的高分散性粉末從單次吸入器出來(lái)時(shí)具有優(yōu)良的氣霧化程度，這些高分散性粉末可用于通過(guò)單次呼吸中釋放大劑量的藥物。高分散性粉末即可攜帶大量預(yù)先稱量過(guò)的藥劑量(50毫克)，也可攜帶少量預(yù)先稱量過(guò)的藥劑(6毫克)。粉末顆粒的性質(zhì)如下Dg＝10.6微米，P＝0.11克/毫升，Da＝3.5微米。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將會(huì)理解如前面所述的、適用于本發(fā)明的顆粒的特性范圍。
顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)直徑分布特征使用在60升/分鐘速度下操作的多級(jí)液相沖擊器進(jìn)行測(cè)定。6毫克藥劑使用2號(hào)膠囊，50毫克藥劑使用000號(hào)膠囊。本發(fā)明申請(qǐng)人對(duì)6毫克和50毫克兩種劑量下所得到的顆粒直徑分布情況進(jìn)行了比較。6毫克和50毫克劑量下直徑小于6.8微米的細(xì)微顆粒部分(相對(duì)于總劑量而言)分別為74.4％和75.0％。因此，本發(fā)明申請(qǐng)人已經(jīng)證明通過(guò)將高分散性粉末的性能組合在一起，對(duì)肺部進(jìn)行大劑量給藥與小劑量給藥具有相同的效率。實(shí)例和數(shù)據(jù)表例證除非另有說(shuō)明，否則例證中的儀器設(shè)備和藥劑從本文前面所列出的供應(yīng)者處獲得。
實(shí)例1適用于本發(fā)明方法的顆粒從簡(jiǎn)易吸入器出來(lái)時(shí)需要具備良好的氣霧化程度。為了確定這些性質(zhì)，本發(fā)明的申請(qǐng)人對(duì)三種被認(rèn)為具有不同分散性能的干燥粉末進(jìn)行了特性測(cè)定。所測(cè)試的第一種粉末是從Spectrum Labs(Laguna Hills，CA)獲得的亞微級(jí)硫酸舒喘寧顆粒。第二種和第三種粉末是通過(guò)將賦形劑和生物活性藥劑的混合物溶解于乙醇/水溶劑中再經(jīng)過(guò)噴霧干燥所制備出的顆粒。
微粒的制備安慰劑顆粒由70％的二棕櫚酰卵磷脂、20％的檸檬酸鈉和10％的氯化鈣組成。0.2克檸檬酸鈉和0.1克氯化鈣容于0.11升水中。將0.7克二棕櫚酰卵磷脂(DL-α-二棕櫚酰卵磷脂，AlantiPolag Lipids，Alabster，AL)溶于0.89升95％的乙醇中制備成二棕櫚酰卵磷脂的乙醇溶液。然后，再將檸檬酸鈉/氯化鈣溶液和二棕櫚酰卵磷脂/乙醇溶液混合起來(lái)。最終的總?cè)苜|(zhì)濃度為1.0克/升，其中二棕櫚酰卵磷脂的濃度為0.7克/升、檸檬酸鈉的濃度為0.2克/升、氯化鈣的濃度為0.1克/升、乙醇所占的體積為85％、水所占的體積為15％。
人體生成激素顆粒的組成為58/38.5/3.5的人體生長(zhǎng)激素/二棕櫚酰卵磷脂/磷酸鈉。1.16克的人體生長(zhǎng)激素(Lilly，Insianapolis，IN)溶解于300毫升磷酸鈉緩沖液(10mM，PH7.4)中。0.77克的二棕櫚酰卵磷脂溶于700毫升乙醇中。然后將這二種溶液混合，最終得到的溶質(zhì)濃度為2克/升，其中乙醇所占的體積為70％，水所占的體積為30％。
硫酸舒喘寧顆粒的組成為76/20/4的二硬脂酰卵磷脂/亮氨酸/舒喘寧。2.28克二硬脂酰卵磷脂(Avanti Polar Labs)和0.6克亮氨酸(Spectrum Labs，Laguna Hills，CA)溶解于700毫升的乙醇中。0.12克的硫酸舒喘寧(Profarmco，Italy)溶解于300毫升水中。然后，將二種溶液混合起來(lái)，形成最終溶質(zhì)為3克/升的溶液，其中乙醇的體積占70％，水的體積占30％。
噴霧干燥Nitro Atomizer便攜式噴霧干燥器(Nitro Inc，Columbus，MD)被用來(lái)制備干燥粉末。位于干燥器上方的旋轉(zhuǎn)式噴霧器(2000～3000轉(zhuǎn)/分鐘)由壓力為1～5巴的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)。電子計(jì)量泵(LMI，model#A151-192s，Acton，MA)將不同流率(20～66毫升/分鐘)的液體進(jìn)料連續(xù)地輸送到噴霧器中。對(duì)液體的進(jìn)出口溫度進(jìn)行測(cè)量。入口溫度用手動(dòng)控制，其變化范圍在100℃至400℃之間，入口溫度維持在100℃、110℃、150℃、175℃、或200℃，控制精度在5℃之內(nèi)。出口溫度由入口溫度以及諸如氣體和液體進(jìn)料流率這些因素所決定。出口溫度在50℃至130℃之間變化。一個(gè)容器與旋風(fēng)集塵器緊密相接以便收集粉末產(chǎn)物。
結(jié)果表1中列出了三種粉末的幾何直徑和搖實(shí)密度。
表1
為了評(píng)價(jià)這三種粉末的分散性，本發(fā)明申請(qǐng)人將粉末引入ROPOS干粉分散器中，并通過(guò)調(diào)節(jié)氣流的壓力來(lái)改變吹散顆粒的剪應(yīng)力。然后按照制造商提供的使用說(shuō)明，使用HELOS激光衍射儀測(cè)得顆粒的幾何直徑分布，并記錄下平均值。得到的數(shù)據(jù)經(jīng)匯總后被繪成堆平均幾何直徑隨壓力的變化圖。
圖1表明了這一實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。本發(fā)明申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，在大于2巴尤其是在約3～4巴的高壓下，所有這三種粉末都以基本(分散的)顆粒的形式離開分散器。這就證明，在相對(duì)較高的壓力下這三種粉末不會(huì)結(jié)塊。然而，在壓力低于2巴時(shí)，微米級(jí)的粉末(粉末1)離開噴孔時(shí)出現(xiàn)了結(jié)塊。其證據(jù)是離開噴孔的平均顆粒直徑大于粉末基本顆粒的直徑。但對(duì)于噴霧干燥的粉末而言，情況不是這樣，噴霧干燥的粉末(粉末2和粉末3)以近似于基本顆粒的直徑離開噴孔。粉末2和粉末3是高分散性粉末。
本發(fā)明中顆粒的特點(diǎn)還可通過(guò)下列技術(shù)體現(xiàn)。使用RODOS干粉分散器(Sympatec，Princeton，NJ)結(jié)合HELOS激光衍射儀(Sympatec)來(lái)測(cè)定顆粒的基本直徑。粉末被引入RODOS入口，并由壓力為4巴的壓縮空氣所產(chǎn)生的剪切力進(jìn)行氣霧化。氣霧化云團(tuán)隨后被抽入HELOS激光衍射儀的測(cè)量區(qū)；在測(cè)量?jī)?nèi)區(qū)氣霧化顆粒團(tuán)將激光散射并產(chǎn)生佛朗荷費(fèi)衍射圖像，利用該圖像可推算出顆粒的直徑分布。
使用帶有HELOS激光衍射儀的IHA輔助設(shè)備可以測(cè)量離開呼吸觸發(fā)的吸入器的顆粒幾何直徑。IHA連接器將干粉吸入器定位在測(cè)量區(qū)的前方，并將粉末氣霧化所用的空氣引入到干粉分散器中。AIR吸入器以30升/分鐘的速度抽取空氣以便將粉末分散，并利用佛朗荷費(fèi)衍射作用測(cè)量顆粒的幾何直徑。
顆粒的基本空氣動(dòng)力學(xué)直徑由AeroDisperseg/Aerosizer(TSIInc，Amherst，MA)測(cè)量。粉末樣品由壓力為1psi的入口氣流在AeroDisperser中氣霧化，然后加速到聲速并進(jìn)入Aerosizer。Aerosizer測(cè)量每個(gè)顆粒穿越兩個(gè)固定激光束之間距離所用的時(shí)間，這一時(shí)間與顆粒的慣量無(wú)關(guān)。然后使用Stokes定理將穿越時(shí)間測(cè)量值轉(zhuǎn)化成空氣動(dòng)學(xué)直徑。
使用AeroBreather(TSI Inc，Amherst，MA)結(jié)合Aerosizer(TSI，Inc.)對(duì)AIR吸入器射出顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)直徑進(jìn)行測(cè)定。粉末在以30升/分鐘速度操作的吸入器中被氣霧化，并進(jìn)入AeroBreather的腔室，然后沉降在Aerosizer中。
使用這些技術(shù)，本發(fā)明申請(qǐng)人將4巴壓力下從干粉分散器噴出顆粒的基本直徑與30升/分鐘速度下操作的AIR吸入器中噴出顆粒的直徑進(jìn)行比較(圖2A)。正如可以看到的，噴霧干燥型人體生長(zhǎng)激素(粉末2)和噴霧干燥型硫酸舒喘寧(粉末3)的噴出顆粒直徑幾乎與它們的基本顆粒直徑測(cè)量值相等，而微米級(jí)硫酸舒喘寧(粉末1)的情況則不是如此。此外，本發(fā)明申請(qǐng)人測(cè)量了噴霧干燥型硫酸舒喘寧的基本空氣動(dòng)力學(xué)直徑，并與微米級(jí)硫酸舒喘寧進(jìn)行了比較(圖2B)。再者，噴霧干燥型硫酸舒喘寧噴出時(shí)的空氣動(dòng)力學(xué)直徑與其基本顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)直徑幾乎相同，而微米級(jí)硫酸舒喘寧噴出時(shí)的空氣動(dòng)力學(xué)直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其基本顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)直徑。這進(jìn)一步證明本發(fā)明中噴霧干燥型粉末可以分散成可吸入的顆粒，而微米級(jí)藥劑即使其基本顆粒是可吸入的但仍不能分散成可吸入顆粒。
這一實(shí)例的結(jié)果表明，使用本發(fā)明中的方法可通過(guò)在簡(jiǎn)易的、呼吸觸發(fā)的裝置中加載高分散性粉末來(lái)實(shí)現(xiàn)高效給藥。
實(shí)例2為了表明高分散性粉末可以從多種呼吸觸發(fā)的干粉吸入器中噴射出來(lái)并滲透到肺部組織中，本發(fā)明申請(qǐng)人制備了由檸檬酸鈉、二棕櫚酰卵磷脂、氯化鈣緩沖劑和極少量若丹明熒光示蹤劑組成的噴霧干燥型粉末。粉末的平均空氣動(dòng)力學(xué)直徑為2.1微米(使用Aerodisperser和Aerosizer測(cè)得)，幾何直徑為11.0微米(使用本文所述的RODOS干粉分散器和HELOS激光衍射儀測(cè)得)；該粉末表現(xiàn)出了與例1中噴霧干燥型粉末相似的優(yōu)良分散性能。
本發(fā)明申請(qǐng)人使用半自動(dòng)裝填裝置將5毫克粉末裝入到下列吸入器中由本發(fā)明申請(qǐng)人開發(fā)出的呼吸觸發(fā)的吸入器(AIRTM吸入器)、Spinhaler吸入器(Fisons，Loughborough，U.K.)、Rotahaler吸入器(Glaxo-Wellcome，RTP，NC)、FlowCaps吸入器(Hovione，Loures，Portugal)、Inhalor吸入器(Borhringer-Ingelheim，Germany)、以及Aerolizer吸入器(Novartis，Switzerland)。本發(fā)明申請(qǐng)人還對(duì)Diskhaler吸入器(Glaxo-Wellcome，RTP，NC)進(jìn)行了測(cè)試，在該測(cè)試中，使用裝填機(jī)在發(fā)泡器中加入了3毫克的粉末。本發(fā)明申請(qǐng)人將每種吸入器與折疊式Andersen串級(jí)沖擊器(由0級(jí)和過(guò)濾級(jí)組成)，并在該填裝置起動(dòng)后2秒以60升/分鐘的速度抽取空氣。使用熒光分光光度計(jì)對(duì)0級(jí)以下且最大直徑不到4.0微米的精細(xì)顆粒部分進(jìn)行測(cè)定。
測(cè)試的結(jié)果如圖3所示。本發(fā)明申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，在每種情況中，噴出劑量中的約50％或以上具有小于4微米的平均空氣動(dòng)力學(xué)直徑。這表明盡管這些呼吸觸發(fā)的吸入器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但在生理呼吸速率下粉末可以有效地進(jìn)入人體的肺部。本發(fā)明申請(qǐng)人還發(fā)現(xiàn)，在低能耗下使用本發(fā)明中的方法不僅可以從單次劑量、呼吸觸發(fā)的吸入器中噴出大部分的額定劑量，而且能從多種呼吸觸發(fā)的干粉吸入器中噴出大部分的額定劑量。
實(shí)例3為了確定簡(jiǎn)易呼吸觸發(fā)的吸入器所噴出的高分散性粉末是否能有效地到達(dá)人體的肺部(＞額定劑量的50％)，還進(jìn)行了顆粒在人體中的沉積研究。所使用的顆粒具有如下性質(zhì)Dg＝6.7微米，p＝0.06克/毫升，Da＝1.6微米。
使用锝99m納米級(jí)顆粒對(duì)粉末進(jìn)行示蹤。
在人體中的沉積測(cè)試研究γ閃爍掃描術(shù)是確定所吸入顆粒在人體中沉積模式的常規(guī)方法。要本實(shí)例中，使用少量InAMed實(shí)驗(yàn)室(Gauting，Germany)生產(chǎn)的锝99m放射性同位素來(lái)對(duì)受測(cè)物質(zhì)進(jìn)行示蹤。通過(guò)實(shí)施氪81m排氣掃描來(lái)確定肺部組織的邊界。在測(cè)試過(guò)程中對(duì)吸氣流速進(jìn)行監(jiān)測(cè)以確保在沉積研究過(guò)程中受測(cè)試者保持深入流暢的吸氣。在測(cè)試研究前，對(duì)通過(guò)呼吸觸發(fā)的吸入器的最高吸氣流速進(jìn)行測(cè)定。超出特定范圍的最高吸氣流速重復(fù)出現(xiàn)。
本測(cè)試對(duì)10個(gè)正常人體進(jìn)行了研究?；€排氣掃描被用來(lái)確定肺部組織的邊界。在每次吸入試驗(yàn)的前后都對(duì)肺功能進(jìn)行了測(cè)定。在顆粒被吸入后使用γ閃爍掃描儀來(lái)測(cè)定沉積情況。在沉積過(guò)程中使用肺活量計(jì)對(duì)通過(guò)呼吸觸發(fā)的吸入器的吸氣流速進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
受測(cè)人員接受訓(xùn)練以便通過(guò)呼吸觸發(fā)的吸入器進(jìn)行流暢的深呼吸。受測(cè)人員還接受進(jìn)一步的訓(xùn)練，以便在通過(guò)呼吸觸發(fā)的吸入器進(jìn)行吸氣時(shí)達(dá)到特定范圍的最高吸氣流速，這一范圍代表著流暢的深呼吸。在沉積研究過(guò)程中，呼吸觸發(fā)的吸入器與肺活量計(jì)相連，并由監(jiān)測(cè)吸氣流速的肺活量驅(qū)動(dòng)。受測(cè)人員在臨使用前根據(jù)預(yù)定的隨機(jī)方案從相應(yīng)的盒中取出一個(gè)膠囊，并將膠囊放入吸入器/肺活量裝置中。
正常呼氣結(jié)束時(shí)將吸入器的吸嘴放入他/她的口中之前，每個(gè)受測(cè)人員均處于放松狀態(tài)并進(jìn)行正常的呼吸(至少5次呼吸)。受測(cè)人員通過(guò)吸嘴進(jìn)行流暢的深呼吸直至肺部達(dá)到吸滿狀態(tài)。然后受測(cè)人員至少屏住呼吸約5秒鐘(漫數(shù)到5)。在呼氣后立刻用γ攝像儀對(duì)沉積情況進(jìn)行測(cè)定。然后使用Jaeger人體體積掃描儀(Jaeger，Wurzburg，Germany)對(duì)肺功能進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試。
材料和方法安慰劑粉末由重量比為70/20/10的二棕櫚酰卵磷脂、檸檬酸鈉和氯化鈣組成，其性質(zhì)如下Dg＝6.7微米，p＝0.06克/毫升，Da＝1.6微米。根據(jù)飛行時(shí)間(AeroSizer/AeroDisperser)推算出基本顆?？諝鈩?dòng)力學(xué)直徑的特征，使用在1巴和2巴壓力下操作的激光衍射儀(使用本文所述的RODOS干粉分散器和HELOS激光衍射儀測(cè)量)得到顆粒的幾何直徑特征。在總空氣量為2升情況下，使用以28.3升/分鐘速度操作的Andersen串級(jí)沖擊法(重力分析法)得到噴出顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)直徑特征。使用以60升/分鐘操作的激光衍射法(IHA/HELOS，Sympatec，NJ)得到顆粒幾何直徑的特征。
粉末的放射性示蹤將安慰藥劑粉末裝入容器，容器用0.2微米過(guò)濾器封住。锝99m溶液(0.5毫升锝99m的等滲鹽水加入到100毫升去離子水中)被裝入Pari Jet噴霧器中，該噴霧器置于干燥室內(nèi)。Pari Jet噴霧器工作3分鐘，將1.5毫升的锝99m溶液霧化。锝99m顆粒在干燥室中被干燥，然后被引入含有粉末的容器。對(duì)示蹤室的濕度進(jìn)行控制，并使相對(duì)濕度決對(duì)控制在30％之內(nèi)。
由于锝99m的半衰期較短，所以在顆粒吸入前2～4個(gè)小時(shí)實(shí)施示蹤。為了確定吸入開始時(shí)粉末的實(shí)際活性，粉末的活性對(duì)锝的自然衰變進(jìn)行了校正。
為了證實(shí)放射性示蹤過(guò)程不會(huì)影響顆粒直徑分布，使用8級(jí)Andersen串級(jí)沖擊器(重力分析法)測(cè)量加入示蹤劑后噴出顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)直徑分布情況。
在2號(hào)大小的膠囊中手工加入5(±1)毫克放射性示蹤粉末。對(duì)每個(gè)膠囊進(jìn)行編號(hào)并記錄下膠囊內(nèi)裝入粉末的重量以及放射性水平。受測(cè)人員在臨使用前取一粒膠囊并將其放入到吸入器/肺活量計(jì)中。
確定肺部區(qū)域中粉末情況的方法受測(cè)人員在背對(duì)γ攝像機(jī)坐正的情況下吸入示蹤性多孔顆粒。在吸入顆粒后，受測(cè)人員坐直，背對(duì)攝像機(jī)，然后拍取γ閃爍掃描圖像。記錄下吸入時(shí)間和屏氣時(shí)間長(zhǎng)度。使用氪掃描技術(shù)確定肺的尺寸。
受測(cè)人員進(jìn)行氪排氣掃描確定出肺的輪廓。由于受測(cè)人員在氪氣掃描期間及粉末吸入測(cè)試期間坐在同一位置上，所以需要注意的區(qū)域有4個(gè)，這些區(qū)域是左肺、右肺、胃和咽喉(包括上部氣管)。
這4個(gè)需要注意的區(qū)域被拷貝到粉末吸入的γ攝像圖片上。在受測(cè)人員肺部以外的區(qū)域中，對(duì)背景活性加以確定并按像素逐一將其從整幅圖像中去除。然后確定每個(gè)需要注意區(qū)域的放射性數(shù)量。每個(gè)區(qū)域的放射數(shù)量對(duì)衰減因子進(jìn)行校正。經(jīng)過(guò)校正后，確定出顆粒在胸腔內(nèi)及胸腔外的沉積情況。
顆粒的堆積直徑分布情況與γ輻射直徑分布情況相近，如圖4所示。在2號(hào)膠囊中加入約5毫克的粉末，將膠囊置于本發(fā)明申請(qǐng)人發(fā)明的呼吸觸發(fā)的吸入器(AIR吸入器)中，并啟動(dòng)吸入器。然后10個(gè)健康的受測(cè)試人員以大約60升/分鐘的吸氣速度通過(guò)吸入器進(jìn)行呼吸(受測(cè)人員的實(shí)際吸氣速度在20升/分鐘至90升/分鐘之間變化，這與人體的正常吸氣速度是一致的)。60升/分鐘是一個(gè)理想的平均速度，這一速度在實(shí)驗(yàn)中被用來(lái)模仿吸氣速度。正如用肺活量計(jì)測(cè)量吸氣速度一樣，使用γ攝像機(jī)來(lái)拍攝顆粒的沉積圖像。10個(gè)受測(cè)試者的肺部沉積百分比(相對(duì)于額定劑量而言)如圖5所示。相對(duì)于額定劑量的肺部平均沉積率為59％。
通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明申請(qǐng)人證實(shí)，使用簡(jiǎn)易呼吸觸發(fā)的吸入器可以使含有藥劑的高分散性粉末被高效地吸入肺中。
實(shí)例4為了表明經(jīng)簡(jiǎn)易吸入器后具有優(yōu)良?xì)忪F化性能的同一高分散性粉末可用于在單次吸入中釋放很大劑量的藥劑，本發(fā)明申請(qǐng)人制備了高分散性粉末，并將粉末制成預(yù)稱過(guò)的大劑量(50毫克)或預(yù)稱過(guò)的小劑量(6毫克)。粉末的顆粒直徑特征如下Dg＝10.6微米，p＝0.11克/毫升，Da＝3.5微米。
使用以60升/分鐘速度工作的多級(jí)液相沖擊器來(lái)測(cè)定顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)直徑分布。6毫克劑量使用2號(hào)膠囊，50毫克劑量使用000號(hào)膠囊。圖6表明了50毫克劑量和6毫克劑量間顆粒直徑分布的對(duì)比結(jié)果。在6毫克和50毫克劑量中直徑小于6.8微米的細(xì)微顆粒部分分別為74.4％和75.0％。
這一實(shí)驗(yàn)表明，使用本發(fā)明中的方法，通過(guò)將高分散性粉末的多種性能組合起來(lái)，特大劑量的給藥可以達(dá)到與小劑量給藥相同的效率。
實(shí)例5按如下述所述制備由左旋多巴和適于吸入的組分構(gòu)成的顆粒。將2.00123克二棕櫚酰卵磷脂(Avanti Polar L腹膜內(nèi)的ids，批號(hào)G160PC-25)加入到2.80升乙醇中，并進(jìn)行攪拌使二棕櫚酰卵磷脂溶解。將0.0817克左旋多巴(Spectrum，批號(hào)0Q0128，Laguna Hills，CA)、0.9125克檸檬酸鈉(無(wú)水)(Spectrum批號(hào)NX0195)以及0.5283克氯化鈣(無(wú)水)(Spectrum批號(hào)NT0183)加入到1.2升水中進(jìn)行溶解。將水溶液和乙醇溶液混合起來(lái)，并對(duì)混合溶解進(jìn)行攪拌直至混合溶液變得清徹?；旌先芤航M分的重量百分比約為20％的左旋多巴、50％的二棕櫚酰卵磷脂、20％的檸檬酸鈉、10％氯化鈣。
然后按照制造商的說(shuō)明使用旋轉(zhuǎn)式噴霧器和氮?dú)飧稍餁鈱⒆罱K的混合溶液在Nitoo干燥器(Nitoo公司，Columbus，MD)中進(jìn)行噴霧干燥；噴霧干燥條件如下T入口＝120℃，T出口＝54℃，進(jìn)料速度＝65毫升/分鐘，熱氮?dú)鈮毫Γ?8毫米水柱，噴霧器速度＝20,000轉(zhuǎn)/分鐘(使用V24型噴霧器)。
所得到的顆粒性質(zhì)如下推平均空氣動(dòng)力學(xué)直徑＝2.141Mm，體積平均幾何直徑＝10.51Mm。
在使用克他命麻醉劑后，六只老鼠接受了上述組成(20/50/20/10的左旋多巴、二棕櫚酰卵磷脂、檸檬酸鈉、氯化鈣)的肺部給藥。
結(jié)果如圖8所示，該圖表明了口腔強(qiáng)制給藥或?qū)⑺巹┲苯哟等敕尾亢笱褐凶笮喟偷臐舛取Ｗ笮喟偷臐舛扔酶邏阂合嗌V儀進(jìn)行測(cè)定。在左旋多巴給藥前1小時(shí)，試驗(yàn)動(dòng)物接受末梢脫羧酶抑制劑卡比多巴(200毫克/公斤)的腹膜內(nèi)注射。在使用過(guò)強(qiáng)力麻醉劑克他命后，試驗(yàn)動(dòng)物被分成兩組。在第一組中，不對(duì)動(dòng)物進(jìn)行夜間喂食；左旋多巴(8毫克)與含有1％甲基纖維素的鹽水溶液形成懸浮液，并通過(guò)口腔進(jìn)行強(qiáng)制給藥。在第二組中，左旋多巴通過(guò)呼吸被直接送入肺部。然后通過(guò)預(yù)先放置的股動(dòng)脈插管在下述時(shí)間抽取血樣(200毫升)0分鐘(臨左旋多巴給藥前)、左旋多巴給藥后2分鐘、5分鐘、15分鐘、30分鐘?？诜o藥后血液中左旋多巴的濃度隨時(shí)間增長(zhǎng)比較平緩。相比之下，肺部給藥使左旋多巴的濃度產(chǎn)生了強(qiáng)烈快速的增長(zhǎng)。肺部給藥組中左旋多巴的濃度在用藥后30分鐘依然高于口服組所具有的左旋多巴濃度。數(shù)據(jù)按8毫升/公斤劑量(強(qiáng)制口服點(diǎn)劑量)歸一。數(shù)據(jù)以平均值±電子掃描顯微鏡測(cè)兩值毫微克左旋多巴/毫升血液濃度的方式表示。
實(shí)例6制備凱特普羅芬/二棕櫚酰卵磷脂/麥芽糖糊精顆粒，并進(jìn)行體內(nèi)給藥。
凱特普羅芬(99.5％)從Sigma公司獲得(St.Louis，Mo)，二棕櫚酰卵磷脂從Avanti Polari Polar Lids公司(Alabaster，AL)獲得，麥芽糖糊精為谷物加工公司(Musiatine，IA)的M100型麥芽糖糊精。
為了制備凱特普羅芬/二棕櫚酰卵磷脂/麥芽糖糊精溶液，將麥芽糖糊精(0.598克)加入到0.6升USP水中。將二棕櫚酰卵磷脂(0.901克)加入到1.40升乙醇中并攪拌至溶解。每次試驗(yàn)取500毫升基礎(chǔ)溶液。表2中列出了向二棕櫚酰卵磷脂/麥芽糖糊精基礎(chǔ)溶液中所加入的凱特普羅芬量。
Nitrlo便攜式噴霧干燥器(Niro，Inc，Columbus，MD)被用來(lái)制備干燥粉末?？勺儔毫?1～5巴)的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)位于干燥器上方的旋轉(zhuǎn)噴霧器(2,000～30,000轉(zhuǎn)/分鐘)。凱特普羅芬/二棕櫚酰卵磷脂/麥芽糖糊精溶液由電子計(jì)量泵(LMI，A151～192S型)以可變流量(20～60毫升/分鐘)連續(xù)輸送至噴霧器。對(duì)溶液的入口溫度及出口溫度進(jìn)行測(cè)量。入口溫度在100℃～400℃之間變化，由手動(dòng)控制，控制精度為5℃。出口溫度的變化范圍為50℃～130℃。表了中列出了每一溶液的噴霧條件，表3中的數(shù)據(jù)表明在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中噴霧條件幾乎維持恒定。表4列出了每種溶液的總產(chǎn)率。
按制造商提供的操作說(shuō)明使用Aerosizer(TSI，Inc，Amherst，MA)和RODOS干粉分散器(Sympatec Inc，Princeton，NJ)對(duì)顆粒的性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。顆粒的幾何直徑在2巴壓力下由RODOS測(cè)定。同時(shí)，還使用折疊式重力Andersen串級(jí)沖擊器(ACI，2級(jí)，Andenson Inst，Sungra，GA)對(duì)第5次試驗(yàn)中的材料性質(zhì)進(jìn)行了測(cè)定。試驗(yàn)樣品用電子掃描顯微鏡進(jìn)行檢驗(yàn)。
表4中的數(shù)據(jù)表明，增加凱特普羅芬的重量百分比會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率下降。向基礎(chǔ)溶液中加入凱特普羅芬的量與產(chǎn)率的降低成線性關(guān)系。這是由于二棕櫚酰卵磷脂與凱特普羅芬混合時(shí)融化溫度的降低導(dǎo)致了產(chǎn)率的下降。
表5列出了直徑從8.8～10.2毫米(體積平均幾何直徑)和直徑從2.65～3.11(空氣動(dòng)力學(xué)平均直徑)的顆粒。所用材料中堆平均幾何直徑比例最低的是8.4％(第五次試驗(yàn))。
表6表明了Andersen折疊式?jīng)_擊器對(duì)第五次試驗(yàn)所用物質(zhì)的測(cè)試結(jié)果。直徑小于5.6微半和直徑小于3.4微米的細(xì)微顆粒部分與可吸入粉末是一致的。
表2
表3
表4
表5
表6
按上面所述制備出350毫升凱特普羅芬濃度為8％的溶液，其中二棕櫚酰卵磷脂/麥芽糖糊精的比例為60/40，并給20只Spragne Dawley鼠服入。8只鼠通過(guò)呼吸吸入7毫克粉末，7只老鼠口服7毫克粉末溶于50％乙醇的溶液。時(shí)間點(diǎn)定為0、5、15、30、60、120、240、360和480分鐘。當(dāng)時(shí)間為0分鐘時(shí)，對(duì)4只沒(méi)有給藥的鼠進(jìn)行試驗(yàn)。在此后的每一時(shí)間點(diǎn)分別從3或4只鼠上采樣。每只鼠用于4個(gè)時(shí)間點(diǎn)，3或4只鼠組成一組，一共四組。試驗(yàn)用鼠按如下分配3只鼠在5、30、120、360分鐘時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行口服，4只鼠在15、60、240、480分鐘時(shí)進(jìn)行吸入。在每一時(shí)間點(diǎn)要抽取足夠的血樣進(jìn)行凱特普羅芬血漿分析。血樣經(jīng)過(guò)離心分離處理，所收集到的血漿被冷凍到-20℃，然后運(yùn)去相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。本試測(cè)中所用分析法的檢測(cè)底限為1.0毫克/毫升。試驗(yàn)用鼠通過(guò)口服或肺部給藥攝入凱特普羅芬，由此來(lái)確定肺部給藥途徑是否會(huì)改變達(dá)到最大血漿濃度所需的時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)果表明，肺部給藥途徑會(huì)在給藥后10分鐘內(nèi)導(dǎo)致濃度極速上升?？诜P特普羅芬的鼠卻表現(xiàn)出了一定程度的藥物動(dòng)力學(xué)異常行為，相對(duì)生物效力只是經(jīng)肺部給藥試驗(yàn)鼠所表現(xiàn)出生物效力的一半左右。這一結(jié)果出乎意料，因?yàn)槿梭w口服凱特普羅芬的生物活性為90％。然而，口服給藥試驗(yàn)鼠的異常結(jié)果并不能否定經(jīng)肺部給藥途徑試驗(yàn)鼠早期所表現(xiàn)出的重要結(jié)果。
表7中列出了這些結(jié)果。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差和P值計(jì)算出了平均值。這些結(jié)果還在圖9～11中以圖形的形式表現(xiàn)出來(lái)，其中圖9表明了兩種給藥方式的數(shù)據(jù)組，圖10表明的是口服給藥的結(jié)果，圖11表明的是吸入給藥的結(jié)果。在圖9中，P值小于0.05的點(diǎn)用“*”標(biāo)記，P值小于0.0 1的點(diǎn)用“**”標(biāo)記。在圖10和圖11中，曲線之下的面積是通過(guò)平滑曲線內(nèi)插數(shù)值積分得到的。
在t＝0時(shí)，所有試驗(yàn)鼠的凱特普羅芬濃度都低于分析的檢測(cè)極限值。從t＝5分鐘至t＝60分鐘，吸入給藥試驗(yàn)鼠的凱特普羅芬濃度從統(tǒng)計(jì)數(shù)字上看是相等的。當(dāng)t＝360分鐘和t＝480分鐘時(shí)，兩組鼠血漿中的凱特普羅芬濃度接近于分析的檢測(cè)極限值。
吸入給藥試驗(yàn)鼠的曲線下方面積與口服給藥試驗(yàn)鼠的曲線下方面積之比約為2。在早期時(shí)間點(diǎn)上，凱特普羅芬在血漿中的濃度具有重要的統(tǒng)計(jì)意義。
對(duì)于吸入給藥的試驗(yàn)鼠而言，在給藥后15分鐘內(nèi)出現(xiàn)明顯的效果，而口服給藥的試驗(yàn)鼠在給藥后15～60分鐘內(nèi)才出現(xiàn)明顯的效果。由于這一組的標(biāo)準(zhǔn)偏差較大以及血漿濃度相對(duì)較低，所以無(wú)法精確確定所需要的時(shí)間。
與口服給藥方式的響應(yīng)(t＝15～60分鐘)相比，肺部給藥方式會(huì)導(dǎo)致非?？斓捻憫?yīng)(小于15分鐘)。
與口服給藥的試驗(yàn)鼠相比，吸入給藥試驗(yàn)鼠表現(xiàn)出了更高的生物效力。這一點(diǎn)出乎意料，因?yàn)橐郧暗娜梭w試驗(yàn)研究表明，無(wú)論是口服給藥、皮下給藥還是直腸給藥，凱特普羅芬都表現(xiàn)出了同樣高的生物效力(大于90％)。由于口服凱特普羅芬后的藥物動(dòng)力學(xué)行為眾所周知，所以口服給藥組試驗(yàn)鼠所表現(xiàn)出的異常結(jié)果并不能否定吸入給藥組所表現(xiàn)出的結(jié)果。
表7
口服給藥組和肺部給藥組中凱特普羅芬在血漿中的平均濃度實(shí)例7使用下述實(shí)驗(yàn)方法和儀器對(duì)含有左旋多巴和適于肺部釋放組分的顆粒的物理性質(zhì)加以確定。
使用APL AeroDisperser和Aerosizer(TSI，Inc，St.Paul，MN)按照標(biāo)準(zhǔn)程序(Alkermes SOP#Ms-034-005)對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)直徑進(jìn)行測(cè)定。粉末樣品被引入AeroDisperser并被分散，然后加速通過(guò)Aerosizer的噴嘴。直接對(duì)Aerosizer中每個(gè)顆粒的飛行時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，這一時(shí)間的長(zhǎng)短取決于顆粒的慣量。然后使用基于Stokes定理的力平衡法則將飛行時(shí)間分布轉(zhuǎn)化成基于質(zhì)量的空氣動(dòng)力學(xué)直徑分布。
使用激光衍射技術(shù)(Alkermes SOP#MS-021-005)來(lái)確定顆粒的幾何直徑。所用儀器包括HELOS衍射儀和RODOS分散器(Sympstec，Inc，Princeton，NJ)。RODOS分散器向顆粒樣品施加剪切力，該剪切力通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入分散器的壓縮空氣壓力來(lái)控制。分散后的顆粒穿越激光束，所產(chǎn)生的衍射光由一系列的檢測(cè)器進(jìn)行收集。然后使用佛朗荷費(fèi)衍射模型將整體衍射模式轉(zhuǎn)化成基于體積的顆粒直徑分布。根據(jù)這一模型，顆粒越小則衍射光的角度越大。
使用MK Anderson串級(jí)沖擊器(Anderson儀器公司，Smyrna，GA)對(duì)吸入裝置所分散的粉末的空氣動(dòng)力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。該沖擊器由兩級(jí)組成，它根據(jù)顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)直徑來(lái)分離氣霧化顆粒。在每一級(jí)中，氣霧化物流穿過(guò)一組噴嘴并撞擊相應(yīng)的沖擊板。慣量足夠小的顆粒將隨氣霧化物流進(jìn)入到下一級(jí)，剩下的顆粒將撞擊這塊板。在每個(gè)相連的級(jí)中，氣霧化物流將以更高的速度穿過(guò)噴嘴，因此在沖擊板上會(huì)收集到空氣動(dòng)力學(xué)直徑更小的顆粒。在氣霧化物流通過(guò)最后一級(jí)后，過(guò)濾器將負(fù)責(zé)收集所剩余的最小顆粒。
在測(cè)定AIR粉末中的藥劑量之前，首先要將藥劑與粉末中的賦形劑分離開。人們開發(fā)出了將左旋多巴與賦形劑二棕櫚酰卵磷脂分離的萃取技術(shù)。顆粒首先溶解在50％氯仿50％甲醇的液體中。不溶性的左旋多巴被壓成球狀并由同一溶劑進(jìn)行洗滌，然后溶解于0.5M的鹽酸中。使用左旋多巴抑制二棕櫚酰卵磷脂以確定萃取量。將樣品注射到反相高壓液相色譜儀中進(jìn)行分析。
使用Waters Symmetry C185-微米色譜柱(高150-mm，內(nèi)徑4.6-mm)進(jìn)行分離過(guò)程。柱溫保持在30℃，樣品溫度保持在25℃。樣品注射量為10微升。移動(dòng)相由2.5％的甲醇和97.5％的水溶液(10.5克/升的檸檬酸、20毫克/升乙二胺四乙酸、20毫克/升辛烷磺酸鈉單水合鹽)組成。移動(dòng)相被連續(xù)攪拌，并由Waters在線除氣系統(tǒng)進(jìn)行除氣。左旋多巴進(jìn)行等度洗脫。使用波長(zhǎng)為254納米的紫外線檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。
由于左旋多巴一次的口服量通常在100～150毫克之間，所以對(duì)制備適于吸入的、含有大量左旋多巴的顆粒進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。對(duì)左旋多巴載藥量為20％和40％的配方進(jìn)行了研究。脫羧酶抑制劑卡比多巴隨左旋多巴一起使用以防止發(fā)生末梢脫羧作用；在某些配方中該脫羧酶抑制劑與左旋多巴的重量比為4∶1。左旋多巴和左旋多巴與卡比多巴混合劑與二棕櫚酰卵磷脂組分被成功地一起噴霧。最佳配方的組成為左旋多巴和/或卡比多巴、20％(重量/重量)檸檬酸鈉、10％(重量/重量)氯化鈣、其余為二棕櫚酰卵磷脂。
表8匯總了配方的詳細(xì)信息以及所得到顆粒的物理性質(zhì)?？諝鈩?dòng)力學(xué)直徑或堆平均空氣動(dòng)力學(xué)直徑由Aerosizer測(cè)定；幾何直徑或體積平均幾何直徑由激光衍射儀測(cè)定；細(xì)微顆粒部分由2級(jí)Andersen串級(jí)沖擊器測(cè)定。如圖12以及表8中的體積平均幾何直徑比率所示，粉末的流率是不受影響的。顆粒由電子掃描顯微鏡進(jìn)行觀測(cè)。
表8
左旋多巴在連續(xù)過(guò)程中的完整性似乎在溶液配制和噴霧干燥過(guò)程中保持了下來(lái)。左旋多巴被從左旋多巴粉末中提取出來(lái)，并用反相高壓液相色譜儀進(jìn)行分析。在左旋多巴粉末沒(méi)有檢測(cè)到雜質(zhì)(圖13A)，在試樣注射到色譜儀后1～2分鐘出現(xiàn)的早期峰值是溶劑的峰值，如圖13B所示。溶劑是不含左旋多巴的空白試樣。從加載量為20％和40％的顆粒中回收的左旋多巴的濃度分別為99.8％和99.9％。
為了測(cè)定粉末中左旋多巴的加載量，首先將左旋多巴與賦形劑分離開，然后用反相高壓液相色譜儀對(duì)左旋多巴進(jìn)行分析。表9中給出了從粉末中回收左旋多巴的結(jié)果以及最終加載量的計(jì)算結(jié)果。萃取回收和加載量的測(cè)量均達(dá)到了滿意的效果。測(cè)定的藥劑加載量約為額定加載量的87％。正如本文所用的，“額定加載量”是指用于給藥顆粒量中所希望含有的生物活性藥劑總量；它代表可用于給藥的生物活性藥劑的最大量。正如本文所使用的，“額定劑量”是指用于給藥的顆料中所含的生物活性藥劑總量；它代表可用于給藥的生物活性藥劑的最大量。
表9
實(shí)例8在靜脈注射、強(qiáng)制口服給藥或肺部給藥后，對(duì)血漿中的左旋多巴濃度進(jìn)行測(cè)定。給藥過(guò)程通常加入卡比多巴，這樣可確保末梢脫羧酶活性被完全抑制。在本實(shí)例中，試驗(yàn)用動(dòng)物在攝入左旋多巴前1小時(shí)接受末梢脫羧酶抑制劑卡比多巴(200毫克/公斤)的腹膜內(nèi)注射。在使用強(qiáng)力麻醉劑克他命后，試驗(yàn)用動(dòng)物被分成3組。對(duì)第一組試驗(yàn)動(dòng)物而言，將2毫克左旋多巴放入含有1％甲基纖維素和1％抗壞血酸的鹽水中制在成懸浮液，并使第一組動(dòng)物口服下去。對(duì)第二組動(dòng)物通過(guò)肺部給藥法使動(dòng)物吸入載有左旋多巴(加載密度為20％)的顆粒。使用喉鏡來(lái)觀察試驗(yàn)用鼠的會(huì)厭部位，并將鈍頭吸入裝置(Penn Century吸入粉末傳輸裝置)插入到鼠的氣管中。使用吸入裝置所附帶注射器中的空氣(3毫升)將吸入裝置中預(yù)先加載上藥劑的粉末輸送到試驗(yàn)用鼠的肺部。所輸送的粉末總量為10毫克(2毫克左旋多巴)。對(duì)于第三組動(dòng)物，使用先前插入動(dòng)物體內(nèi)的股動(dòng)脈插管來(lái)釋放左旋多巴(2毫克，2～3秒)。從每只試驗(yàn)用鼠體內(nèi)的股動(dòng)脈插管采取血樣(200微升)，血樣采集時(shí)間如下0分鐘(臨左旋多巴給藥前)、左旋多巴給藥后2分鐘、5分鐘、15分鐘、30分鐘、60分鐘、120分鐘、240分鐘。所有血樣在使用高壓液相色譜儀檢測(cè)左旋多巴的濃度前均需進(jìn)行處理。
表14A和表14B給出了使用本文所述程序進(jìn)行藥物動(dòng)力學(xué)研究的結(jié)果。圖14A表明了左旋多巴肺部給藥和口服給藥的對(duì)比結(jié)果。在吸入給藥后，血漿中左旋多巴的峰值濃度最早出現(xiàn)時(shí)間為2分鐘，并在給藥后15分鐘內(nèi)開始下降。但與口服給藥后120分鐘的情況相比，吸入給藥情況下左旋多巴的濃度依然高于口服給藥的濃度。相比之下，口服左旋多巴會(huì)使左旋多巴在血漿中的濃度逐步升高，這一濃度在服藥后15～30分鐘達(dá)到最大，并在此后的1～2小時(shí)內(nèi)逐漸降低。
靜脈給藥、口服給藥和肺部給藥的效果也進(jìn)行了對(duì)比。對(duì)比結(jié)果如圖14B所示。圖14B表明的數(shù)據(jù)與圖14A相同，只是加入了靜脈給藥的結(jié)果。圖14B給出了三種給藥方式(肺部給藥、口服給藥以及靜脈給藥)后血漿中左旋多巴濃度的直接對(duì)比情況。圖14B中的數(shù)據(jù)是平均值±電子掃描顯微鏡測(cè)得的微克值。在靜脈約藥后，左旋多巴在血漿中的濃度迅速上升。左旋多巴的最大濃度出現(xiàn)在靜脈給藥后2分鐘，但此后左旋多巴的濃度迅速下降。
通過(guò)計(jì)算曲線下方的面積來(lái)評(píng)定生物效力，在整個(gè)試驗(yàn)研究期間(0～240分鐘)，左旋多巴肺部給藥的相對(duì)生物效力(與靜脈給藥相比)約為75％，而左旋多巴口服給藥的相對(duì)生物效力為33％。在給藥后15分鐘和60分鐘時(shí)左旋多巴肺部給藥的相對(duì)生物效力分別為38％和62％，而口服給藥的生物效力分別為9％和24％。
實(shí)例9對(duì)攝入左旋多巴的試驗(yàn)用鼠還進(jìn)行了藥效學(xué)評(píng)價(jià)。試驗(yàn)用鼠接受了神經(jīng)毒素6-OHDA對(duì)中前腦神經(jīng)束的單側(cè)注射。然后對(duì)試驗(yàn)用鼠進(jìn)行篩選以確保使用標(biāo)準(zhǔn)阿樸嗎啡誘導(dǎo)調(diào)節(jié)范例時(shí)紋狀體多巴胺有效地耗盡。在手術(shù)后兩星期，對(duì)試驗(yàn)鼠進(jìn)行每周一次共三周的阿樸嗎啡誘導(dǎo)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作測(cè)試。在這一測(cè)試中，試驗(yàn)用鼠接受阿樸嗎啡的腹膜內(nèi)注射(第一次測(cè)試注射量為0.25毫克/公斤，后二次測(cè)試的注射量為0.1毫克/公斤)，并將試驗(yàn)用鼠放入有機(jī)玻璃桶中。對(duì)試驗(yàn)用鼠在30分鐘內(nèi)所做的360°轉(zhuǎn)圈進(jìn)行計(jì)數(shù)，只有在30分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)圈次數(shù)大于200的試驗(yàn)鼠(12/30受損傷)才能用于行為測(cè)試。
受損傷的試驗(yàn)用鼠被用于左旋多巴給藥后的幾項(xiàng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)測(cè)試。這些測(cè)試研究(放置測(cè)試、支撐測(cè)試、運(yùn)動(dòng)失能測(cè)試)的數(shù)據(jù)進(jìn)一步表明了肺部給藥比口服給藥所具有的優(yōu)越性。
在一次測(cè)試中，通過(guò)阿樸嗎啡測(cè)試的試驗(yàn)用鼠接受“放置任務(wù)”測(cè)試。在每天測(cè)試前，試驗(yàn)鼠接受如前面所述的末梢脫羧酶抑制劑卡比多巴(200毫克/公斤)的腹膜內(nèi)注射。試驗(yàn)用鼠然后口服左旋多巴(0、20或30毫克/公斤)或進(jìn)行肺部給藥(0、0.5、1.0或2.0毫克左旋多巴)，并在給藥后15、30、60以及120分鐘時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)用鼠進(jìn)行測(cè)試。在口服左旋多巴以及肺部給藥實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，每只實(shí)驗(yàn)用鼠以隨機(jī)方式接受每種可能的給藥方式。
在藥效學(xué)中“放置任務(wù)”需要?jiǎng)游锔鶕?jù)感官刺激定向移動(dòng)前肢。將實(shí)驗(yàn)用鼠吊起，使它們的四肢懸在空中。將實(shí)驗(yàn)用鼠提升到桌子的邊緣，記錄下實(shí)驗(yàn)用鼠將前肢放置在桌子頂面上的總次數(shù)。
圖15A和圖15B表明了“放置任務(wù)”的結(jié)果。在基準(zhǔn)測(cè)試中(t＝0，在臨使用左旋多巴之前)，實(shí)驗(yàn)鼠用未受影響的前肢很出色地完成了“放置任務(wù)”，做到了9/10以上的正確反應(yīng)。相比之下，當(dāng)實(shí)驗(yàn)用鼠用受損傷的前肢執(zhí)行同一任務(wù)時(shí)，它們的能力明顯受到了影響，在10次測(cè)試中只有約一次做出了正確的響應(yīng)。
口服左旋多巴使實(shí)驗(yàn)用鼠用受損傷的肢體執(zhí)行動(dòng)作情況出現(xiàn)了改善(圖15a)，改善的程度服藥量有關(guān)。與鹽水調(diào)節(jié)劑相比，在最大用藥量(30毫克/公斤)情況下，動(dòng)作執(zhí)行情況在用藥30分鐘后出現(xiàn)改善，并在給藥后1～2小時(shí)達(dá)到最大改善效果。在較低給藥量(20毫克/公斤)情況下，情況也稍有改善。最大效果出現(xiàn)在給藥后60分鐘，此后動(dòng)物的表現(xiàn)保持穩(wěn)定。在實(shí)驗(yàn)用鼠服用鹽水調(diào)節(jié)劑后，實(shí)驗(yàn)用鼠的動(dòng)作執(zhí)行情況沒(méi)有發(fā)生變化。
與口服給藥相比，在肺部給藥后“放置任務(wù)”的執(zhí)行情況得到了迅速改善，如圖15B所示。在最大劑量情況下，給藥后10分鐘出現(xiàn)了明顯的改善，在15～30分鐘期間出現(xiàn)了最大程度的改善(相比之下，口服給藥是在1～2小時(shí)期間出現(xiàn)了最大程度的改善)。改善的效果與給藥量有關(guān)，當(dāng)左旋多巴給藥量低到0.5毫克時(shí)仍可觀察到明顯的改善。與口服給藥情況下觀察到的改善相比，肺部給藥可在更低劑量的條件下使動(dòng)物的動(dòng)作執(zhí)行情況得到改善。例如，口服30毫克/公斤所取得的效果與1毫克肺部給藥的效果相當(dāng)(注假定動(dòng)物的體重約為300克，則1毫克左旋多巴肺部給藥相當(dāng)于約3毫克/公斤的劑量)。因此，在左旋多巴用量對(duì)體重進(jìn)行歸一化處理后，則產(chǎn)生相同效果所用的藥量相差約10倍。在口服和肺部給藥二種方式下，動(dòng)作改善的持續(xù)情況大致相同。
圖16A和圖16B表明了支撐任務(wù)測(cè)試的結(jié)果。支撐任務(wù)測(cè)試使用相同的實(shí)驗(yàn)用鼠在進(jìn)行“放置任務(wù)”測(cè)試的同時(shí)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)用鼠被放置在光滑的不銹鋼表面上，將老鼠以20厘米/秒的速度向一側(cè)推出90厘米。將實(shí)驗(yàn)用鼠移動(dòng)方向一側(cè)的肢體所行走的步數(shù)記錄下來(lái)。在每次測(cè)試中將實(shí)驗(yàn)用鼠向前向后推動(dòng)各2次。
實(shí)驗(yàn)用鼠用受損傷的肢體執(zhí)行這一任務(wù)的能力受到了很大的影響，只做出約3次反應(yīng)；而肢體沒(méi)有受損傷的老鼠做出了大約7次反應(yīng)，如圖16A所示?？诜o藥改善了任務(wù)的執(zhí)行情況，但改善程度與服藥量有關(guān)。在給藥劑量為30毫克/公斤(約10毫克左旋多巴)的情況下，任務(wù)執(zhí)行情況的改善出現(xiàn)在給藥30分鐘內(nèi)。在給藥后60分鐘達(dá)到了最大改善效果，此后的任務(wù)執(zhí)行情況維持穩(wěn)定。口服劑量較低(20毫克/公斤或約7毫克左旋多巴)時(shí)，任務(wù)執(zhí)行情況稍有好轉(zhuǎn)。服用鹽水調(diào)節(jié)劑對(duì)任務(wù)的執(zhí)行情況沒(méi)有影響。
與口服給藥相比，在進(jìn)行左旋多巴肺部給藥后，這一任務(wù)的執(zhí)行情況得到了迅速改善，如圖16B所示。肺部給藥后10分鐘就出現(xiàn)了明顯的改善，在15～30分鐘(口服給藥在30～60分鐘)內(nèi)達(dá)到了最大改善效果。這些改善效果與給藥的劑量有關(guān)，在給藥量低到0.5毫克(相當(dāng)于約1.5毫克/公斤)時(shí)仍在統(tǒng)計(jì)數(shù)字上出現(xiàn)了明顯的改善。與其他官能性測(cè)試相同，在達(dá)到一定改善效果的條件下，通過(guò)肺部給藥所用的藥劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于口服給藥達(dá)到相同程度改善效果所需的藥劑量，二種給藥途徑下任務(wù)執(zhí)行情況改善的保持趨勢(shì)大致相同。
另外，還進(jìn)行了官能性運(yùn)動(dòng)失能藥效學(xué)測(cè)試。測(cè)試研究結(jié)果如圖17A和圖17B所示。該項(xiàng)測(cè)試是使用相同老鼠在進(jìn)行前面二項(xiàng)任務(wù)測(cè)試的同時(shí)進(jìn)行的。在該測(cè)試任務(wù)中，將老鼠吊起，使其只能靠一個(gè)前肢站立，并允許老鼠自行移動(dòng)。將支撐老鼠站立的前肢在30秒鐘內(nèi)所行走的步數(shù)記錄下來(lái)。
正如在進(jìn)行放置測(cè)試和支撐測(cè)試時(shí)所看到的，老鼠用受損傷的肢體執(zhí)行運(yùn)動(dòng)失能任務(wù)的能力受到了很大的影響。正常的老鼠用正常的肢體可行走17步左右，而受損傷的肢體還達(dá)不到這一數(shù)字的一半(步數(shù)范圍＝0～10步)?？诜o藥(圖17A)可以改善這一任務(wù)的執(zhí)行情況，但改善的程度與服藥量有關(guān)。在給藥劑量為30毫克/公斤(約10毫克左旋多巴)情況下，給藥后30分鐘情況出現(xiàn)了改善，在給藥后60分鐘內(nèi)達(dá)到了最大改善效果。口服較低劑量的左旋多巴(20毫克/公斤或約6.8毫克左旋多巴)也會(huì)使任務(wù)執(zhí)行情況得到相同方式的改善，但改善的絕對(duì)程度稍低于更高劑量左旋多巴所達(dá)到的效果。對(duì)于口服給藥以及肺部給藥二種給藥途徑而言，在給藥后60～120分鐘期間任務(wù)的執(zhí)行情況維持穩(wěn)定狀態(tài)。服用鹽水調(diào)節(jié)劑對(duì)任務(wù)的執(zhí)行情況沒(méi)有影響。
與口服給藥相比，在進(jìn)行左旋多巴肺部給藥后，這一任務(wù)的執(zhí)行情況得到了迅速改善，如圖17B所示。肺部給藥后10分鐘就出現(xiàn)了明顯的改善，在15～30分鐘(口服給藥在30～60分鐘)內(nèi)達(dá)到了最大改善效果。這些改善效果與給藥的劑量有關(guān)，在給藥量低到1.0毫克時(shí)仍在統(tǒng)計(jì)數(shù)字上出現(xiàn)了明顯的改善(p＜0.05)。與其他官能性測(cè)試相同，在達(dá)到一定改善效果的條件下，通過(guò)肺部給藥所用的藥劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于口服給藥達(dá)到相同程度改善效果所需的藥劑量，二種給藥途徑下任務(wù)執(zhí)行情況改善的保持趨勢(shì)大致相同。
動(dòng)物還接受了藥效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)試，該測(cè)試被認(rèn)為是對(duì)多巴胺在腦組織中活性的靈敏度及可靠度測(cè)定。在這一測(cè)試中，對(duì)動(dòng)物進(jìn)行左旋多巴口服給藥(30毫克/公斤或共約10毫克)或肺部給藥(共2毫克)。選擇這兩個(gè)劑量進(jìn)行此項(xiàng)測(cè)試是因?yàn)樵谇懊娴墓倌苄詼y(cè)試中這兩種劑量達(dá)到了最大功效。服藥后，動(dòng)物被放入有機(jī)玻璃瓶中。在120分鐘的測(cè)試期內(nèi)，對(duì)360°的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并分組成5個(gè)小倉(cāng)室。接受轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)試的動(dòng)物有一部分用卡比多巴進(jìn)行了預(yù)處理，有一部分沒(méi)有用卡比多巴進(jìn)行預(yù)處理。
6-OHDA是專門作用于腦組織中多巴胺神經(jīng)原的神經(jīng)毒素，所有接受測(cè)試的動(dòng)物均接受了6-OHDA單側(cè)注射。因?yàn)槎喟桶返南氖菃蝹?cè)的，未注射多巴胺的一側(cè)仍保持原有狀態(tài)并仍然能夠?qū)Χ喟桶坊钚缘淖兓龀鲰憫?yīng)。當(dāng)動(dòng)物被注射多巴胺興奮劑(如左旋多巴)時(shí)，在未注射一側(cè)的腦組織多巴胺活性優(yōu)先受到刺激。這會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)神經(jīng)活動(dòng)處于不對(duì)稱的興奮狀態(tài)，這種狀態(tài)表現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)圈行為。轉(zhuǎn)圈行為的發(fā)作和旋轉(zhuǎn)次數(shù)可以測(cè)定多巴胺活性增強(qiáng)的程度和持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)度。
結(jié)果如圖18所示?？诜笮喟蜁?huì)產(chǎn)明顯的順時(shí)針轉(zhuǎn)圈作為，在服藥后10～15分鐘內(nèi)這種動(dòng)作處于中等程度(小于5圈/動(dòng)物)。在接下來(lái)的20分鐘內(nèi)，轉(zhuǎn)圈的次數(shù)明顯上升，在服用左旋多巴后30分鐘時(shí)轉(zhuǎn)圈行為達(dá)到了最高程度，這表明在腦組織未注射的紋狀體中多巴胺的活性已經(jīng)增強(qiáng)。在接下來(lái)的90分鐘內(nèi)，轉(zhuǎn)圈次數(shù)逐漸減少，但這一減少相對(duì)最高程度而言不具備統(tǒng)計(jì)意義(P＞0.05)。
與口服給藥相比，左旋多巴的肺部給藥迅速增強(qiáng)了旋轉(zhuǎn)行為。這表明肺部給藥更迅速地將左旋多巴轉(zhuǎn)化成了未接受注射腦紋體中的多巴胺。肺部給藥組動(dòng)物在頭10～15分鐘內(nèi)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)比口服給藥組動(dòng)物多3次。旋轉(zhuǎn)次數(shù)會(huì)逐漸增加，在25～30分鐘達(dá)到最大次數(shù)，此后會(huì)保穩(wěn)相對(duì)穩(wěn)定。雖然口服給藥后也出現(xiàn)了轉(zhuǎn)圈次數(shù)增加的趨勢(shì)，但這一趨勢(shì)是在服藥120分鐘后出現(xiàn)的，這不具統(tǒng)計(jì)意義(P＞0.05)。在沒(méi)有接受卡比多巴預(yù)處理的動(dòng)物中，實(shí)際上沒(méi)有出現(xiàn)轉(zhuǎn)圈行為(數(shù)據(jù)未給出)。
實(shí)例10下列實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)試各種組分的相對(duì)生物效力，這些組分至少由載體顆粒組成；做為一種選擇，組分中還可包括某種藥劑。除非另有說(shuō)明，否則這里所用的噴霧干燥型顆粒是遵循前面實(shí)例中的步驟而制備的。所制備顆粒的性質(zhì)均在前面所述的范圍之內(nèi)。下面的表10列出了這些組分。
測(cè)試是使用各種沙美特羅配方進(jìn)行的。除非另有說(shuō)明，否則微米級(jí)沙美特羅xinafoafe被用于制備顆粒。表10列出了二種這樣的組分F1和F2。F1由69％和二棕櫚酰卵磷脂、20％的檸檬酸鈉、10％的氯化鈣和1％的沙美特羅組成。F2由29.5％和二棕櫚酰卵磷脂、29.5％的二棕櫚酰卵磷脂乙醇胺、20％的乳糖、20％的檸檬酸鈉和1％的沙美特羅組成。為進(jìn)行對(duì)比，還制備了不含沙美特羅的F1和F1組分。在對(duì)F1和F2分別進(jìn)行測(cè)試時(shí)，使用了二種含沙美特羅的調(diào)節(jié)劑SX1和SX2。
表10
為了制備噴霧干燥前的F1溶液，將200毫克的檸檬酸鈉和100毫克的氯化鈣溶于300毫升水中。將690毫克的二棕櫚酰卵磷脂、和10毫克沙美特羅溶于700毫升乙醇中。將以上兩種溶液混合形成體積為1升的溶液，其中乙醇體積占70％，水體積占30％，固體含量為1克/升。
為了制備噴霧干燥前的F2溶液，將200毫克的檸檬酸鈉和200毫克的乳糖溶于300毫升水中。將295毫克的二棕櫚酰卵磷脂、295毫克的二棕櫚酰卵磷脂乙醇胺和10毫克沙美特羅溶于700毫升乙醇中。將以上兩種溶液混合形成體積為1升的溶液，其中乙醇體積占70％，水體積占30％，固體含量為1克按前面所述的過(guò)程將噴霧干燥前的溶液進(jìn)行噴霧干燥，制成干燥的顆粒。這些干燥顆粒被用于下述實(shí)驗(yàn)。
實(shí)例11上面所制備的干燥顆粒(AIR顆粒)被用于給藥。不含有沙美特羅的F1和F2噴霧干燥顆粒被放置一膠囊中并被稱量。然后將所需的活性組分(F1、F2)放置在AIR顆粒的頂部并記錄下重量。特別要注意的是，將F-1組分放在不含沙美特羅的F1上面，將F-2放在不含沙美特羅的F2上面。膠囊中的最終總重為1.0毫克。將膠囊封閉起來(lái)并反復(fù)翻轉(zhuǎn)膠囊以便膠囊內(nèi)的組分混合。這一過(guò)程使膠囊內(nèi)部生成一種“混合物”，該“混合物”被用于實(shí)驗(yàn)中的給藥過(guò)程。
Serevent是Glaxo Wellcome公司注冊(cè)的商標(biāo)。在測(cè)試試驗(yàn)中制備了活性組分Serevent1和Serevent。Serevent是沙美特羅xinafoate的一種類型，它是外消旋類型的沙美特羅的1-羥基-2-荼甲酸鹽。這一組成中的活性成份是沙美特羅基，該基是選擇性很高的β2腎上腺素支氣管擴(kuò)張劑。沙美特羅xinafoate的化學(xué)名稱是4-羥基-2-[[[6-(4-苯丁氧基)乙基]氨基]甲基]-1，3-苯二甲醇、1-羥基-2-荼甲酸酯。
在上述膠囊中的裝藥過(guò)程按常規(guī)進(jìn)行。然而，在含有Serevent1和Serevent2的試驗(yàn)配方中不使用AIR顆粒。相反的是，在膠囊中先裝入微米級(jí)乳糖粉末并記錄重量。然后在乳糖粉末上加入Serevent。然后將膠囊封閉起來(lái)，并反復(fù)翻轉(zhuǎn)膠囊使其中的組分混合。最后在實(shí)驗(yàn)中使用二種含沙美特羅的調(diào)節(jié)劑SX1和SX2，在這二種調(diào)節(jié)劑中Serevent與不含沙美特羅的AIR顆粒(載體)相混合。在不含沙美特羅的F-1情況中，AIR顆粒先被放入膠囊中并記錄下重量。然后將Serevent放置在AIR顆粒上面。與前面相同，膠囊中的總量為1.0毫克。將膠囊封閉起來(lái)并反復(fù)翻轉(zhuǎn)膠囊使其中的組分相混合。這一過(guò)程在膠囊內(nèi)產(chǎn)生一種“混合物”，這一混合物被用于這些實(shí)驗(yàn)。
實(shí)例12在對(duì)quinea豬的肺功能進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，使用的是全身體積掃描成像法，試驗(yàn)組分通過(guò)氣管吸入法輸入到麻醉的動(dòng)物體中。這一系統(tǒng)可使每頭quinea豬通過(guò)噴霧法反復(fù)接受乙酰甲基膽堿的測(cè)試。根據(jù)氣流參數(shù)、PenH(增強(qiáng)的間歇)來(lái)計(jì)算氣管的阻力，該阻力被專門用做避免由乙酰甲基膽堿引發(fā)的支氣管收縮發(fā)生的標(biāo)志值。
具體而言，所使用的系統(tǒng)是BUXCO全身無(wú)限制體積掃描儀系統(tǒng)，該系統(tǒng)配有BUXCOXA肺功能軟件(BUXCO Electronics，Inc.，Sharon，CT)。該系統(tǒng)在Silbaugh和Mauderly在美國(guó)生理協(xié)會(huì)的“對(duì)清醒的quinea豬進(jìn)行非插入式氣管收縮檢測(cè)”的文章中以及Chong等人所寫的“使用全身體積掃描儀測(cè)定支氣管收縮對(duì)受約束quinea豬進(jìn)行自由移動(dòng)的比較”文章中有所論述。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟之前對(duì)基本肺功能(氣管過(guò)度反應(yīng))值進(jìn)行測(cè)定。然后在沙美特羅給藥后的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)(2-3、16、24以及24小時(shí))測(cè)定氣管過(guò)度反應(yīng)對(duì)鹽水和乙酰甲基膽堿的響應(yīng)程度。根據(jù)施用鹽水或乙酰甲基膽堿后4～9分鐘間所收集到的數(shù)據(jù)計(jì)算出PenH的平均值。對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物計(jì)算出每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的基本PenH的百分率。對(duì)攝入相同組分的動(dòng)物的值進(jìn)行平均以確定在每一時(shí)間點(diǎn)一組動(dòng)物的平均響應(yīng)值(±標(biāo)準(zhǔn)偏差)。
雄性Hartley quinea豬是從Elm Hill Breeding Labs(Chelmsford，MA)獲得的。用于quinea豬的粉末(1毫克裝于膠囊中)被送入吸入裝置中，吸入器的輸送管通過(guò)口腔插入到氣管中，并向里推入直至管前端推進(jìn)到距隆線(第一分叉處)1厘米為止。輸送吸入器中粉末所用的空氣量為3毫升，這些空氣是從一個(gè)10毫升的注射器中釋放出來(lái)的。為了將最大量的粉末送入quinea豬體內(nèi)，該注射器還要再進(jìn)行二次充氣和放氣，這樣在每份粉末的輸送過(guò)程中共有三次放氣操作。在粉末吸入后2-3、16和24小時(shí)進(jìn)行乙酰甲基膽堿測(cè)試。
使用該配方成份重復(fù)進(jìn)行測(cè)試，表11列出了用量。
表11
實(shí)例13在某一實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)按例12中的過(guò)程進(jìn)行。表11中所列出的組分F-1(0.5)、F-1(1.0)、F-1(2.0)、SX1(0.5)和SX2(1.0)被用于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。F-1系列組分中含有沙美特羅、二棕櫚酰卵磷脂、檸檬酸鈉和氯化鈣。根據(jù)氣流參數(shù)計(jì)算出每只動(dòng)物的PenH(增強(qiáng)的間歇或者氣管阻力的測(cè)定值)并將其記錄下來(lái)。對(duì)動(dòng)物進(jìn)行25小時(shí)的試驗(yàn)及觀察。試驗(yàn)結(jié)果如圖19所示。SX組分中含有SereventTM，這是沙美特羅的商品形式。當(dāng)同不含沙美特羅的AIR顆粒(有時(shí)被稱為空白顆?；虬参縿╊w粒)相混合時(shí)，含沙美特羅的AIR顆粒(表10和表11列出的F-1系列組分)可合適地被比作表11中列出的含Serevent的組分(SX1(0.5)SX2(1.0))。F-1組分遇到的氣管阻力通常小于SX組分所遇到的氣管阻力。此外，所有F-1組分所遇到的氣管阻力都小于SX1(0.5)所遇到的氣管阻力。從給藥后10小時(shí)開始，與SX1或SX2相比，所有F-1組分都表現(xiàn)出了持續(xù)的、明顯低的氣管阻力。
實(shí)例14在另一實(shí)驗(yàn)中，按照例12中的步驟將表11中列出的F-2(0.5)、F-2(1.0)、F-2(2.0)、SX1(0.5)和SX2(1.0)施用給動(dòng)物。F-2系列組分含有沙美特羅、二棕櫚酰卵磷脂、二棕櫚酰卵磷脂乙醇胺、檸檬酸鈉和乳糖。根據(jù)氣流參數(shù)計(jì)算出每只動(dòng)物的PenH(增強(qiáng)的間歇或者氣管阻力的測(cè)定值)并將其記錄下來(lái)。對(duì)動(dòng)物進(jìn)行25小時(shí)的試驗(yàn)及觀察。試驗(yàn)結(jié)果如圖20所示。SX組分中含有SereventTM，這是沙美特羅的商品形式。當(dāng)同不含沙美特羅的AIR顆粒(有時(shí)被稱為空白顆粒或安慰劑顆粒)相混合時(shí)，含沙美特羅的AIR顆粒(表10和表11列出的F-2系列組分)可合適地被比作表11中列出的含Serevent的組分(SX1(0.5)SX2(1.0))。F-2組分遇到的氣管阻力通常小于SX組分所遇到的氣管阻力。此外，所有F-2組分所遇到的氣管阻力都小于SX1(0.5)所遇到的氣管阻力。
實(shí)例15在另一實(shí)驗(yàn)中，按照上面的步驟進(jìn)行試驗(yàn)。將表11中列出的F-1(0.5)、F-1(1.0)、F-1(2.0)、Serevent1(0.5)和Serevent2(1.0)施用給動(dòng)物。，Serevent組分與F-1系列(未給出數(shù)據(jù))的比較結(jié)果與SX組分與F-1系列的比較結(jié)果是一致的。重要的是，這些結(jié)果表明當(dāng)AIR顆粒(空白顆?；虬参款w粒)作為載體使用時(shí)，雖然效果不一定好于乳糖，但可以達(dá)到同等的效果。乳糖是美國(guó)食品和藥品管理局批準(zhǔn)的載體，乳糖可通過(guò)商業(yè)渠道獲得。然而，乳糖不能達(dá)到肺部深處。如例3所示，AIR顆粒的確能夠到達(dá)肺部深處，并可隨同或陪伴所用的藥劑到達(dá)藥劑的沉積位置，例如隨同本實(shí)驗(yàn)中的沙美特羅到達(dá)沉積位置。
實(shí)例16在另一實(shí)驗(yàn)中，執(zhí)行與上述相同的過(guò)程。表11中所列出的F-2(0.5)、F-2(2.0)、Serevent(0.5)和Serevent(1.0)被用于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。在該實(shí)驗(yàn)再次觀察到Serevent組分與F-2系列的比較結(jié)果是一致的。這些結(jié)果支持例15所得出的結(jié)論。
雖然本發(fā)明是結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行具體說(shuō)明和描述的，但本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本文所附權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明范圍的情況下可以在形式和細(xì)節(jié)上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)。
權(quán)利要求
1.以單次呼吸觸發(fā)的步驟進(jìn)行肺部給藥的方法，該方法包括a)提供含有藥劑的顆粒；b)將顆粒從儲(chǔ)有一定量顆粒的容器中輸送到患者的呼吸道中，至少50％的顆粒被送達(dá)目的地。
2.如權(quán)利要求1中的方法，其中的藥劑選自治療性藥劑、預(yù)防性藥劑、診斷性藥劑以及預(yù)測(cè)性藥劑。
3.如權(quán)利要求1中的方法，其中顆粒的搖實(shí)密度約小于0.1克/立方厘米。
4.如權(quán)利要求1中的方法，其中顆粒的幾何直徑大于5微米。
5.如權(quán)利要求1中的方法，其中容器的容積至少約為0.37立方厘米。
6.如權(quán)利要求1中的方法，其中容器的容積至少約為0.48立方厘米。
7.如權(quán)利要求1中的方法，其中容器的容積至少約為0.67立方厘米。
8.如權(quán)利要求1中的方法，其中容器的容積至少約為0.95立方厘米。
9.如權(quán)利要求1中的方法，其中的給藥基本上到達(dá)肺部深處。
10.如權(quán)利要求1中的方法，其中的給藥基本上到達(dá)氣管中部。
11.如權(quán)利要求1中的方法，其中的藥劑是生物活性藥劑。
12.如權(quán)利要求11中的方法，其中的生物活性藥劑是硫酸舒喘寧。
13.如權(quán)利要求11中的方法，其中的生物活性藥劑是胰島素。
14.如權(quán)利要求11中的方法，其中的生物活性藥劑是生長(zhǎng)激素。
15.如權(quán)利要求11中的方法，其中的生物活性藥劑是藥薯溴化物。
16.如權(quán)利要求11中的方法，其中的生物活性藥劑是弗路地凱松。
17.如權(quán)利要求11中的方法，其中的生物活性藥劑是沙美特羅。
18.如權(quán)利要求11中的方法，其中的生物活性藥劑是左旋多巴。
19.如權(quán)利要求11中的方法，其中的生物活性藥劑是疏水性藥物。
20.如權(quán)利要求11中的方法，其中的生物活性藥劑是親水性藥物。
21.如權(quán)利要求11中的方法，其中的生物活性藥劑是單克隆抗體。
22.如權(quán)利要求1中的方法，其中的顆粒是噴霧干燥型顆粒。
23.如權(quán)利要求1中的方法，其中的顆粒是干燥粉末。
24.如權(quán)利要求1中的方法，其中對(duì)呼吸道的給藥是通過(guò)干粉吸入器實(shí)現(xiàn)的。
25.如權(quán)利要求1中的方法，其中的顆粒是非聚合物顆粒。
26.如權(quán)利要求1中的方法，其中顆粒的動(dòng)務(wù)學(xué)堆積密度大于0.1克/立方厘米。
27.如權(quán)利要求1中的方法，其中的藥劑是非晶體藥劑。
28.如權(quán)利要求2中的方法，其中的藥劑是診斷性藥劑或預(yù)測(cè)性藥劑。
29.如權(quán)利要求28中的方法，其中的診斷性藥劑或預(yù)測(cè)性藥劑中含有示蹤劑。
30.如權(quán)利要求29中的方法，其中示蹤劑選自放射性同位素、抗原決定基示蹤劑、親和力示蹤劑、酶示蹤劑、熒光族示蹤劑以及化學(xué)發(fā)光族示蹤劑。
31.如權(quán)利要求30中的方法，其中的示蹤劑是放射性同位素。
32.如權(quán)利要求31中的方法，其中的放射性同位素是锝99m。
33.如權(quán)利要求1中的方法，其中的藥劑與顆粒結(jié)為一體。
34.如權(quán)利要求33中的方法，其中的藥劑在噴霧干燥過(guò)程中與顆粒結(jié)為一體。
35.如權(quán)利要求1中的方法，其中的藥劑附著在顆粒的表面。
36.如權(quán)利要求1中的方法，其中的藥劑吸附在顆粒的表面。
37.如權(quán)利要求1中的方法，其中至少一種其他藥劑隨顆粒一起被輸送。
38.如權(quán)利要求37中的方法，其中至少一種其他的藥劑與顆粒結(jié)為一體、附著在顆粒的表面或吸附在顆粒的表面。
39.在單次呼吸中將藥劑輸送到肺部組織的方法，該方法包括a)提供含有藥劑的顆粒；b)將顆粒從含有一定量顆粒的容器中輸送到患者的呼吸道中，其中顆粒至少輸送約5毫克的藥劑。
40.如權(quán)利要求39中的方法，其中的藥劑選自治療性藥劑、預(yù)防性藥劑、診斷性藥劑以及預(yù)測(cè)性藥劑。
41.如權(quán)利要求39中的方法，其中顆粒的搖實(shí)密度約小于0.1克/立方厘米。
42.如權(quán)利要求39中的方法，其中顆粒的幾何直徑大于5微米。
43.如權(quán)利要求39中的方法，其中容器的容積至少約為0.37立方厘米。
44.如權(quán)利要求39中的方法，其中容器的容積至少約為0.48立方厘米。
45.如權(quán)利要求39中的方法，其中容器的容積至少約為0.67立方厘米。
46.如權(quán)利要求39中的方法，其中容器的容積至少約為0.95立方厘米。
47.如權(quán)利要求39中的方法，其中顆粒至少輸送7毫克的藥劑。
48.如權(quán)利要求39中的方法，其中顆粒至少輸送10毫克的藥劑。
49.如權(quán)利要求39中的方法，其中顆粒至少輸送15毫克的藥劑。
50.如權(quán)利要求39中的方法，其中顆粒至少輸送20毫克的藥劑。
51.如權(quán)利要求39中的方法，其中顆粒至少輸送30毫克的藥劑。
52.如權(quán)利要求39中的方法，其中顆粒至少輸送35毫克的藥劑。
53.如權(quán)利要求39中的方法，其中顆粒至少輸送50毫克的藥劑。
54.如權(quán)利要求39中的方法，其中的給藥基本上到達(dá)肺部深處。
55.如權(quán)利要求39中的方法，其中的給藥基本上到達(dá)氣管中部。
56.如權(quán)利要求39中的方法，其中的藥劑是生物活性藥劑。
57.如權(quán)利要求56中的方法，其中的生物活性藥劑是硫酸舒喘寧。
58.如權(quán)利要求56中的方法，其中的生物活性藥劑是胰島素。
59.如權(quán)利要求56中的方法，其中的生物活性藥劑是生長(zhǎng)激素。
60.如權(quán)利要求56中的方法，其中的生物活性藥劑是藥薯溴化物。
61.如權(quán)利要求56中的方法，其中的生物活性藥劑是弗路地凱松。
62.如權(quán)利要求56中的方法，其中的生物活性藥劑是沙美特羅。
63.如權(quán)利要求56中的方法，其中的生物活性藥劑是左旋多巴。
64.如權(quán)利要求39中的方法，其中的生物活性藥劑是疏水性藥物。
65.如權(quán)利要求39中的方法，其中的生物活性藥劑是親水性藥物。
66.如權(quán)利要求39中的方法，其中的生物活性藥劑是單克隆抗體。
67.如權(quán)利要求39中的方法，其中的顆粒是噴霧干燥型顆粒。
68.如權(quán)利要求39中的方法，其中的顆粒是干燥粉末。
69.如權(quán)利要求39中的方法，其中對(duì)呼吸道的給藥是通過(guò)干粉吸入器實(shí)現(xiàn)的。
70.如權(quán)利要求39中的方法，其中的顆粒是非聚合物顆粒。
71.如權(quán)利要求39中的方法，其中顆粒的動(dòng)務(wù)學(xué)堆積密度大于0.39克/立方厘米。
72.如權(quán)利要求39中的方法，其中的藥劑是非晶體藥劑。
73.如權(quán)利要求40中的方法，其中的藥劑是診斷性藥劑或預(yù)測(cè)性藥劑。
74.如權(quán)利要求73中的方法，其中的診斷性藥劑或預(yù)測(cè)性藥劑中含有示蹤劑。
75.如權(quán)利要求74中的方法，其中示蹤劑選自放射性同位素、抗原決定基示蹤劑、親和力示蹤劑、酶示蹤劑、熒光族示蹤劑以及化學(xué)發(fā)光族示蹤劑。
76.如權(quán)利要求75中的方法，其中的示蹤劑是放射性同位素。
77.如權(quán)利要求76中的方法，其中的放射性同位素是锝99m。
78.如權(quán)利要求39中的方法，其中的藥劑與顆粒結(jié)為一體。
79.如權(quán)利要求78中的方法，其中的藥劑在噴霧干燥過(guò)程中與顆粒結(jié)為一體。
80.如權(quán)利要求39中的方法，其中的藥劑附著在顆粒的表面。
81.如權(quán)利要求39中的方法，其中的藥劑吸附在顆粒的表面。
82.如權(quán)利要求39中的方法，其中至少一種其他藥劑隨顆粒一起被輸送。
83.如權(quán)利要求82中的方法，其中至少一種其他的藥劑與顆粒結(jié)為一體、附著在顆粒的表面或吸附在顆粒的表面。
84.將藥劑輸送到肺部組織的方法，該方法包括a)提供搖實(shí)密度小于0.4克/立方厘米的載體顆粒；b)提供至少含有一種藥劑的組分；c)將a)中的載體顆粒與b)中的組分相混合，形成可吸入的組分；d)將c)中的可吸入組分輸送到者的呼吸道中。
85.如權(quán)利要求84中的方法，其中b)中的組分由干燥粉末組成。
86.如權(quán)利要求85中的方法，其中干燥粉含有微米級(jí)顆粒。
87.如權(quán)利要求86中的方法，其中微米級(jí)顆粒由亞微顆粒組成。
88.如權(quán)利要求84中的方法，其中b)中的組分包括液相溶液，溶液中含有藥劑。
89.如權(quán)利要求84中的方法，其中d)中的可吸入組分是通過(guò)單次呼吸觸發(fā)的步驟輸送到患者的呼吸道中。
90.如權(quán)利要求84中的方法，其中d)中的可吸入組分從容器輸送到患者的呼吸道中。
91.如權(quán)利要求90中的方法，其中容器的容積至少約為0.37立方厘米。
92.如權(quán)利要求90中的方法，其中容器的容積至少約為0.48立方厘米。
93.如權(quán)利要求90中的方法，其中容器的容積至少約為0.67立方厘米。
94.如權(quán)利要求90中的方法，其中容器的容積至少約為0.95立方厘米。
95.如權(quán)利要求84中的方法，其中載體顆粒的搖實(shí)密度約小于0.1克/立方厘米。
96.如權(quán)利要求84中的方法，其中載體顆粒的幾何直徑大于5微米。
97.如權(quán)利要求84中的方法，其中載體顆粒的幾何直徑大于50微米。
98.如權(quán)利要求84中的方法，其中載體顆粒的幾何直徑大于100微米。
99.如權(quán)利要求84中的方法，其中載體顆粒的幾何直徑約在5～300微米之間。
100.如權(quán)利要求84中的方法，其中藥劑基本上送達(dá)肺部深處。
101.如權(quán)利要求84中的方法，其中藥劑基本上送達(dá)氣管中部。
102.如權(quán)利要求84中的方法，其中的藥劑選自治療性藥劑、預(yù)防性藥劑、診斷性藥劑以及預(yù)測(cè)性藥劑。
103.如權(quán)利要求84中的方法，其中藥劑是生物活性藥劑。
104.如權(quán)利要求103中的方法，其中生物活性藥劑選自硫酸舒喘寧、胰島素、生長(zhǎng)激素、藥薯溴化物、弗路地凱松、沙美特羅以及左旋多巴。
105.如權(quán)利要求104中的方法，其中生物活性藥劑是沙美特羅。
106.如權(quán)利要求102中的方法，其中的藥劑是診斷性藥劑或預(yù)測(cè)性藥劑。
107.如權(quán)利要求106中的方法，其中的診斷性藥劑或預(yù)測(cè)性藥劑中含有示蹤劑。
108.如權(quán)利要求107中的方法，其中示蹤劑選自放射性同位素、抗原決定基示蹤劑、親和力示蹤劑、酶示蹤劑、熒光族示蹤劑以及化學(xué)發(fā)光族示蹤劑。
109.如權(quán)利要求108中的方法，其中的示蹤劑是放射性同位素。
110.如權(quán)利要求109中的方法，其中的放射性同位素是锝99m。
111.如權(quán)利要求84中的方法，其中的載體顆粒是噴霧干燥型顆粒。
112.如權(quán)利要求84中的方法，其中的載體顆粒是非聚合物顆粒。
113.如權(quán)利要求84中的方法，其中載體顆粒的動(dòng)力學(xué)堆積密度大于0.1克/立方厘米。
114.如權(quán)利要求84中的方法，其中的藥劑是非晶體藥劑。
115.如權(quán)利要求84中的方法，其中組分含有附著在顆粒的表面或吸附在顆粒的表面上的某種藥劑。
116.如權(quán)利要求84中的方法，其中至少一種其他藥劑隨可吸入組分一起被輸送。
117.可被輸送到肺部組織的可吸入組合物，該組合物由搖實(shí)密度小于0.4克/立方厘米的載體顆粒和含有某種藥劑的組分組成。
118.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中含有藥劑的組合物是干燥的粉末。
119.如權(quán)利要求118中的可吸入組合物，其中干燥粉末由微米級(jí)顆粒組成。
120.如權(quán)利要求119中的可吸入組合物，其中干燥粉末由亞微顆粒組成。
121.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中含有藥劑的組合物還可是液相溶液。
122.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中可吸入組合物是在單次呼吸觸發(fā)的步驟中被送入患者的呼吸道中。
123.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中可吸入組合物是從容器被輸送到患者的呼吸道中。
124.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中載體顆粒的搖實(shí)密度小于約0.1克/立方厘米。
125.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中載體顆粒的幾何直徑大于5微米。
126.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中載體顆粒的幾何直徑大于50微米。
127.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中載體顆粒的幾何直徑大于100微米。
128.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中載體顆粒的幾何直徑約在5～300微米之間。
129.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中的可吸入組合物給藥到達(dá)肺部深處。
130.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中的可吸入組合物給藥到達(dá)氣管中部。
131.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中的藥劑選自治療性藥劑、預(yù)防性藥劑、診斷性藥劑以及預(yù)測(cè)性藥劑。
132.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中的藥劑是生物活性藥劑。
133.如權(quán)利要求132中的可吸入組合物，其中生物活性藥劑選自硫酸舒喘寧、胰島素、生長(zhǎng)激素、藥薯溴化物、弗路地凱松、沙美特羅以及左旋多巴。
134.如權(quán)利要求133中的可吸入組合物，其中生物活性藥劑是沙美特羅。
135.如權(quán)利要求131中的可吸入組合物，其中的藥劑是診斷性藥劑或預(yù)測(cè)性藥劑。
136.如權(quán)利要求135中的可吸入組合物，其中的診斷性藥劑或預(yù)測(cè)性藥劑中含有示蹤劑。
137.如權(quán)利要求136中的可吸入組合物，其中示蹤劑選自放射性同位素、抗原決定基示蹤劑、親和力示蹤劑、酶示蹤劑、熒光族示蹤劑以及化學(xué)發(fā)光族示蹤劑。
138.如權(quán)利要求137中的可吸入組合物，其中的示蹤劑是放射性同位素。
139.如權(quán)利要求138中的可吸入組合物，其中的放射性同位素是锝99m。
140.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中的載體顆粒是噴霧干燥型顆粒。
141.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中的載體顆粒是非聚合物顆粒。
142.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中載體顆粒的動(dòng)務(wù)學(xué)堆積密度大于0.1克/立方厘米。
143.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中的藥劑是非晶體藥劑。
144.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中組分含有吸附在顆粒表面上的藥劑。
145.如權(quán)利要求117中的可吸入組合物，其中至少一種其他藥劑隨可吸入組分一起被輸送。
146.如權(quán)利要求1中的方法，其中顆粒的搖實(shí)密度小于0.4克/立方厘米。
147.如權(quán)利要求39中的方法，其中輸送發(fā)生在單次呼吸觸發(fā)的步驟中。
148.如權(quán)利要求39中的方法，其中顆粒的搖實(shí)密度小于0.4克/立方厘米。
149.如權(quán)利要求84中的方法，其中可吸入組分在一起呼吸中可輸送至少約5毫克的藥劑。
150.如權(quán)利要求116中的方法，其中至少一種其他的藥劑與顆粒結(jié)為一體、附著在顆粒的表面或吸附在顆粒的表面。
151.如權(quán)利要求117中的可吸入組分，其中可吸入組分在一起呼吸中可輸送至少約5毫克的藥劑。
全文摘要
本文涉及以單次呼吸觸發(fā)的方式或以單次呼吸方式向肺部組織輸送某種藥劑的方法。該方法將含有大量顆粒容器中的顆粒引入患者的呼吸道。該方法至少將約50％的顆粒輸送到患者肺部組織中；顆粒的搖實(shí)密度小于0.4克/立方厘米。這些顆?？梢詳y帶多種藥劑。藥劑為1)噴射干燥預(yù)混合物的一部分，并通過(guò)噴射干燥過(guò)程與顆粒結(jié)為一體；2)加入到單獨(dú)制備好的顆粒上，藥劑由此與顆粒形成化學(xué)結(jié)合；3)與顆粒進(jìn)行混合，并同顆粒一起被輸送。本文還對(duì)可吸入組分以及由藥劑組成的組分進(jìn)行了說(shuō)明?？晌虢M分包括載體顆粒，顆粒的搖實(shí)密度小于0.4克/立方厘米。本文還包括輸送這些可吸入組分的方法。
文檔編號(hào)A61K31/137GK1441670SQ01812533
公開日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2001年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月9日
發(fā)明者戴維·A·愛(ài)德華茲, 理查德·P·巴泰基, 勞埃德·莊斯頓 申請(qǐng)人:先進(jìn)吸入藥劑研究公司