经肺给药用冻干干扰素－γ组合物及其吸入系统的制作方法

专利名称：经肺给药用冻干干扰素－γ组合物及其吸入系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含干扰素-γ的经肺给药用冻干组合物。更具体地，本发明涉及冻干干扰素-γ组合物，其可稳定地保持干扰素-γ，并可在使用时制成适用于经肺给药的细粒粉末(在下文中，称为经肺给药用于粉状干扰素-γ制剂)。
本发明涉及使用冻干组合物的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统。更具体地，本发明涉及经肺给药用干粉吸入系统，根据该系统，装在容器中的冻干组合物通过在使用时被制成细粒而制成适用于经肺给药的形式，并通过吸入原样给药。
另外，本发明包括与经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统有关的以下发明。这些发明的具体例子包括从冻干干扰素-γ组合物生产经肺给药用于粉状干扰素-γ制剂的方法、使用冻干干扰素-γ组合物通过吸入经肺给药的方法、和冻干干扰素-γ组合物在制备使用时经肺给药用干粉状干扰素-γ制剂的应用。以下，在本文中，术语“细粒”包括粒子粉末。细粒的形式没有具体限制。
背景技术：
通常，对于经肺给药，众所周知，通过将包含于药物中的活性成分制成平均粒径为至多10微米，优选至多5微米的活性成分而使其有效地递送到肺内。用于经肺给药的常规吸入剂的实际情况是，预先使药物具有适用于经肺给药的粒径，细粒通过喷雾干燥法、喷射研磨法等制备，并可能经过进一步加工，然后将细粒装填到干粉吸入器中(例如，国际公开WO 95/31479和国际公开WO 91/16038)。
另外，用于制备经肺给药用干粉状吸入剂的常规方法需要其中将所制备的细粒从喷雾干燥装置或喷射研磨装置收集起来并分装到容器中的操作。因此，伴随这些操作不可避免地出现诸如由于收集或装填损耗使制剂收率降低、成本相应上升、制剂被杂质污染的问题。另外，通常很难以良好的准确度分装少量形式的粉末。如果使用了这种分装少量粉状作为必需条件的喷雾干燥法或冻干喷射研磨法，则需要建立以少量和良好准确度装填粉末的方法。实际上，装填细粉末的系统、装置和方法的细节在美国专利5,826,633中有所公开。
干扰素为公知的能够用于经肺给药的活性成分，其具有如抗病毒性质、免疫调节性质或细胞增殖抑制性质的生物学特性。干扰素为蛋白质，因此其固有的由于热、pH等而丧失活性。特别地，在各种类型的干扰素中，干扰素-γ具有容易丧失活性和稳定性差的缺点。因此，使用包含干扰素-γ作为活性成分的经肺给药用干粉状吸入剂的缺点在于，除了常规的经肺给药用干粉状吸入剂的问题之外，还有干扰素-γ的活性在制备过程中或随时间降低的问题。
发明公开本发明的目的是解决上述常规的经肺给药用粉状吸入剂的各种问题。具体地说，本发明的目的是提供经肺给药用冻干组合物，其在使用时在容器内被制成细粒。
另外，本发明的目的是提供新型的制剂系统和给药系统，其能够将装在容器中的冻干干扰素-γ组合物预先再分成单个剂量的活性成分，所述单个剂量的活性成分在使用时在容器中被制成粒径低到适用于通过吸入经肺给药的粒径的细粒，并直接用于经肺给药。
本发明人进行了卓越的研究以达到上述目的，结果发现可通过相对低的空气冲击将具有以下性质(i)到(iv)的干扰素-γ制成细粒，同时仍然将其装在容器中，并且组合物中的干扰素-γ具有优异的稳定性(i)包含至少一种选自疏水性氨基酸、疏水性氨基酸的二肽、疏水性氨基酸的三肽、疏水性氨基酸的衍生物及其盐的疏水性稳定剂；至少一种选自亲水性氨基酸、亲水性氨基酸的二肽、亲水性氨基酸的三肽、亲水性氨基酸的衍生物及其盐的亲水性稳定剂；和干扰素-γ；(ii)非粉末的饼状形式；(iii)至少0.015的碎裂指数；和(iv)在受到空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击时，能够变成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒。
本发明人进行了进一步的研究，结果发现通过将冻干干扰素-γ组合物(已经将单个剂量的非粉状干扰素-γ组合物装在容器中)与设备结合使用，可由使用者在使用时(具体地说，在吸入时)容易地将冻干制剂制成适用于经肺给药的细粒粉状，并且细粒粉末可以通过吸入原样给药，所述设备包括以规定的速度和流速将空气引入容器使得能够对组合物施加规定的空气冲击的机构、和将已制成细粒的粉状组合物从容器释释放来的机构。
基于这些知识开发了本发明。
(I)本发明包括以下的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物项目1.具有以下性质(i)到(iv)的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物(i)含有至少一种选自疏水性氨基酸、疏水性氨基酸的二肽、疏水性氨基酸的三肽、疏水性氨基酸的衍生物及其盐的疏水性稳定剂；至少一种选自亲水性氨基酸、亲水性氨基酸的二肽、亲水性氨基酸的三肽、亲水性氨基酸的衍生物及其盐的亲水性稳定剂；和干扰素-γ；(ii)非粉末的饼状形式；(iii)至少0.015的碎裂指数；和(iv)在受到空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击时，能够变成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒。
项目2.项目1的冻干干扰素-γ组合物，其中亲水性稳定剂为选自碱性氨基酸、中性羟基氨基酸、这些氨基酸的二肽、这些氨基酸的三肽、这些氨基酸的衍生物及其盐中的至少一种。
项目3.项目1的冻干干扰素-γ组合物，其中亲水性稳定剂为选自碱性氨基酸、碱性氨基酸的二肽、碱性氨基酸的三肽、碱性氨基酸的衍生物及其盐中的至少一种。
项目4.项目1的冻干干扰素-γ组合物，其中亲水性稳定剂为选自中性羟基氨基酸、中性羟基氨基酸的二肽、中性羟基氨基酸的三肽、中性羟基氨基酸的衍生物及其盐中的至少一种。
项目5.项目1的冻干干扰素-γ组合物，其中亲水形稳定剂为选自精氨酸、赖氨酸、组氨酸、苏氨酸、这些氨基酸的二肽、这些氨基酸的三肽、这些氨基酸的衍生物及其盐中的至少一种。
项目6.项目1的冻干干扰素-γ组合物，其中疏水性稳定剂为选自疏水性氨基酸、疏水性氨基酸的二肽、疏水性氨基酸的三肽、疏水性氨基酸的衍生物及其盐中的至少一种。
项目7.项目1的冻干干扰素-γ组合物，其中疏水性稳定剂为选自缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸及其盐中的至少一种。
项目8.项目1的冻干干扰素-γ组合物，其中亲水性稳定剂的含量相对于100重量份的疏水性稳定剂为1到500重量份。
项目9。项目1的冻于干扰素-γ组合物，其中碎裂指数为至少0.02。
项目10.项目1的冻干干扰素-γ组合物，其中碎裂指数为0.015到1.5。
项目11.项目1的冻干干扰素-γ组合物，其在受到空气速度为至少2米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击时变成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒。
项目12.项目1的冻干干扰素-γ组合物，其在受到空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少20毫升/秒的空气冲击时变成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒。
项目13.项目1的冻干干扰素-γ组合物，其在受到空气冲击时变成平均粒径为至多5微米或细粒级分为至少20％的细粒。
项目14.项目1的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物，其具有以下性质(i)到(iv)(i)含有至少一种选自疏水性氨基酸、疏水性氨基酸的二肽、疏水性氨基酸的三肽、疏水性氨基酸的衍生物及其盐的疏水性稳定剂；至少一种选自亲水性氨基酸、亲水性氨基酸的二肽、亲水性氨基酸的三肽、亲水性氨基酸的衍生物及其盐的亲水性稳定剂；和干扰素-γ；(ii)非粉末的饼状形式；(iii)0.015到1.5的碎裂指数；和(iv)在受到空气速度为1到300米/秒和空气流量为17毫升/秒到15升/秒的空气冲击时，变成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒。
(II)本发明包括以下经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统。
项目15.经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统，其使用以下(1)和(2)的组合(1)装有项目1到14中任一项的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物的容器；和(2)设备，包括能够对所述容器中的冻干组合物施加空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击的机构，和用于释放已被制成细粒的粉状冻干组合物的机构。
项目16.项目15的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统，其中容器和设备在吸入时组合使用。
项目17.项目15的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统，其中设备为i)经肺给药用干粉吸入器，是用于将已装在容器中的非粉状冻干组合物制成细粒、并通过吸入对使用者给药所得的细粒的设备，包括具有喷气流路的针状部件、具有释放流路的针状部件、用于供应空气进入所述针状部件的喷气流路中的气压供应机构、和与所述针状部件的释放流路相通的吸入口，特征在于构建为密封住所述容器的塞子被所述针状部件刺穿，从而使喷气流路和释放流路与所述容器的内部相通，使用所述气压供应机构使空气通过所述喷气流路喷射进入所述容器，因此通过喷射空气的冲击将所述冻干组合物制成细粒，并经由所述释放流路从吸入口释放所得细粒，或ii)经肺给药用干粉吸入器，是用于将已装在容器中的非粉状冻干组合物制成细粒、并通过吸入对使用者给药所得的细粒的设备，其包括具有抽吸流路的针状部件、具有空气引进流路的针状部件、和与所述抽吸流路相通的吸入口，和特征在于构建为以下状态，其中密封住所述容器的塞子被所述针状部件刺穿，通过使用者的吸入压力，所述容器中的空气从所述吸入口被吸入，并且同时使外界空气在负压力下通过所述空气引进流路流入所述容器中，结果是，所述冻干组合物通过流入空气的冲击被制成细粒，并使所得细粒通过所述抽吸流路从吸入口释放。
项目18.项目17的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统，对于设备使用包括以下的干粉吸入器用于保持容器的保持器部件，所述容器被塞子密封住并装有非粉末的饼状冻干组合物，该冻干组合物在受到空气冲击时被制成细粒，用于对所述容器中的所述冻干组合物施加空气冲击、并将已通过空气冲击被制成细粒的粉状的所述冻干组合物从所述容器中抽吸的机构，包括具有抽吸流路和空气引入流路的针状部件，所述抽吸流路用于从所述容器中抽吸所述冻干组合物，所述空气引入流路用于将外界空气引入到所述容器中，与所述针状部件的所述抽吸流路相通的抽吸孔，用于在所述针状部件的轴向方向上引导所述保持器部件的引导部件，保持器操作部件，其具有机械部件和操作件，机械部件用于当所述容器由所述保持器部件保持时，使容器朝向所述针状部件的尖端前进，用所述尖端刺穿容器的塞子，和使容器从所述尖端上后退，使容器的塞子与所述尖端分离，操作件操作机械部件，并构建为可以用一个力操作部件，该力小于机械部件用所述针状部件刺穿容器的塞子所必需的力，和支持所述针状部件并用于提供所述抽吸孔、所述引导部件和所述保持器操作部件的外壳，并构建为以下状态，其中所述塞子已被所述针状部件刺穿，使所述针状部件的抽吸流路和空气引入流路与所述容器的内部相同，并使空气引入流路的尖端定位在所述冻干组合物，通过使用者的吸入压力，所述容器中的空气从所述抽吸孔被吸入，并使空气通过空气引入流路流入所述容器中，因此对所述容器中的冻干组合物施加空气冲击，项目19.项目15的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统，其使用以下(1)和(2)的组合
(1)装有项目14的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物的容器；和(2)设备，包括能够对所述容器中的冻干组合物施加所述空气冲击的机构、和释放已被制成细粒的粉状冻干组合物的机构。
(III)本发明包括以下的生产经肺给药用干粉状干扰素-γ制剂的方法。
项目20.生产经肺给药用干粉状干扰素-γ制剂的方法，其包括使用能够对容器中的冻干组合物施加所述空气冲击的设备将空气引入到容器中，对包含单一剂量的项目1到14中任一项的干扰素-γ的冻干组合物施加空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击，从而将所述冻干组合物制成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒。
项目21.项目20的生产经肺给药用干粉状干扰素-γ制剂的方法，其中制成的细粒的平均粒径为至多5微米或细粒级分为至少20％。
项目22.项目20的生产经肺给药用干粉状干扰素-γ制剂的方法，其为将冻干组合物在体积为0.2到50ml的容器中制成细粒的方法。
项目23.项目20的生产经肺给药用干粉状干扰素-γ制剂的方法，其通过使用具有以下机构的设备进行，所述机构能够对容器中的冻干组合物施加空气速度为至少2米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击、并将具有空气冲击的空气引入到装有冻干组合物的容器中。
项目24.项目20的生产经肺给药用干粉状干扰素-γ制剂的方法，其通过使用具有以下机构的设备进行，所述机构能够对容器中的冻干组合物施加空气速度为1到300米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击、并将具有空气冲击的空气引入到装有冻干组合物的容器中。
项目25.项目20的生产经肺给药用干粉状干扰素-γ制剂的方法，其通过使用具有以下机构的设备进行，所述机构能够对容器中的冻干组合物施加空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少20毫升/秒的空气冲击、并将具有空气冲击的空气引入到装有冻干组合物的容器中。
项目26.项目20的生产经肺给药用干粉状制剂的方法，其通过使用具有以下机构的设备进行，所述机构能够对容器中的冻干组合物施加空气速度为至少1米/秒和空气流量为17毫升/秒到15升/秒的空气冲击，、并将具有空气冲击的空气引入到装有冻干组合物的容器中。
项目27.项目20的生产经肺给药用干粉状制剂的方法，其包括使用设备将空气引入到容器中，对包含单一剂量的项目14的干扰素-γ的冻干组合物施加空气冲击，所述空气冲击的空气速度为至少1米/秒、空气流量为至少17毫升/秒，所述设备能够对容器中的冻干组合物施加所述空气冲击，从而将所述冻干组合物制成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒。
项目28.项目20的生产经肺给药用干粉状制剂的方法，其包括通过使用项目15到19中任一项的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统将冻干干扰素-γ组合物制成细粒。
(IV)另外，本发明包括以下经肺给药方法，其特征在于使用如上所述的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物。根据经肺给药方法，在使用时，将已经装在容器中的非粉状冻干干扰素-γ组合物制成适用于经肺给药的细粒粉末，使得使用者(患者)通过吸入给药细粒状的粉状制剂。
项目29.经肺给药方法，其包括在使用时通过对包含单一剂量的项目1到14中任一项的干扰素-γ的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物施加空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击，而将冻干组合物制成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒、并通过吸入对使用者给药所得细粒粉末。
项目30.项目29的经肺给药方法，其中将经肺给药用冻干干扰素-γ组合物装在容器中，并使用包括以下机构的设备将所述冻干干扰素-γ组合物制成细粒粉末能够对容器中的冻干组合物施加空气冲击的机构，用于从容器中释放所得细粒粉状冻干组合物的机构。
项目31.项目29的经肺给药方法，其中通过使用项目15到19中任一项的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统、通过吸入对使用者给药制成细粒的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物。
项目32.项目29的经肺给药方法，其中空气速度为1到250米/秒。
项目33.项目29的经肺给药方法，其中空气流量为20毫升/秒到10升/秒。
(V)本发明包括冻干干扰素-γ组合物的以下应用。
项目34.项目1到14中任一项的冻干组合物在吸入经肺给药中的应用，其中经肺给药用冻干干扰素-γ组合物通过被制成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒使用。
项目35.项目1到14中任一项的经肺给药用冻干干扰素-γ干粉组合物在通过吸入经肺给药的干扰素-γ干粉状制剂中的应用。
附图简述

图1表示用于作为实施方案1公开的本发明的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统中的干粉吸入器(喷射式1)的剖视图。特别指出的是，在图中，箭头表示外界空气的流动(在以下的图2和3中同样如此)。
另外，各种参考数字的含义如下1.容器、1a.塞子、2.冻干组合物、3.喷气流路、4.释放流路、5.针状部件、6.吸入口、7.吸气件、8.管状保护罩、9.气压供应机构、10.风箱体、11.进气阀、12.进气口、13.出气阀、14.出气口、15.连接口(在以下的图2到11中同样如此)。
图2表示用于作为实施方案2公开的本发明的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统中的干粉吸入器(自吸式1)的剖视图。另外，各种参考数字的含义如下16.抽吸流路、17.空气引入流路、18.吸入口、19.吸气件(在以下图3中同样如此)。
图3表示用于作为实施方案3公开的本发明的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统中的干粉吸入器(自吸式2)的剖视图。
图4表示用于作为实施方案4公开的本发明的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统中的干粉吸入器(自吸式3)的透视图。另外，各种参考数字的含义如下21.外壳、22.保持器部件、27.盖、28.窗、32.管口、32a.管口帽、39.连接器(在以下图5到13中同样如此)。
图5为上述干粉吸入器(自吸式3)的剖视图。另外，参考数字的含义如下20.装填室、21A.铰链、23.引导部件、24.保持器操作部件、26.装填主体、29.引入口、30.止回阀、31.抽吸口、33.分隔部件、35.去除器、36.杠杆、37.机械部件、39.连接器、40.铰链、41.铰链(在以下图6到13中同样如此)。
图6(a)为上述干粉吸入器(自吸式3)的部件的剖视图。图6(b)为这一干粉吸入器的针状部件的侧视图。另外，参考数字的含义如下16a.抽吸流路的尖端开口、17a.空气引入流路17的尖端开口、34.外周壁部件、42.第二引入路径、42a.分隔部件33内的引入凹槽、42b.外周壁部件34内的引入凹槽、43.间隙、44.第二引入路径42的一端、45.第二引入路径42的另一端、46.通风孔、47.壁(在以下图7到13中同样如此)。
图7到10为说明上述干粉吸入器(自吸式3)的操作的剖视图。参考数字25表示去除/插入口。
图11为作为本发明的另一个实施方案的干粉吸入器(自吸式4)的透视图。参考数字48表示操作件。
图12和13为本发明的另一个实施方案的干粉吸入器(自吸式5)的透视图。参考数字49表示操作件。
实施本发明的最佳方式(1)经肺给药用冻干干扰素-γ组合物本发明的冻干干扰素-γ组合物(以下有时简称为经肺给药用冻干组合物)为包含干扰素-γ、疏水性稳定剂和亲水性稳定剂的组合物。
对于本发明中使用的IFN-γ的来源没有限制。这种IFN-γ包括使用细胞培养技术产生的天然IFN-γ或使用DNA重组技术产生的重组IFN-γ，如日本专利1994-173196、1997-19295等中公开的IFN-γ1a、IFN-γ1b和IFN-γ。
在本发明中，疏水性稳定剂包括疏水性氨基酸、疏水性氨基酸的二肽、疏水性氨基酸的三肽、疏水性氨基酸的衍生物及其盐。
在本发明中，疏水性氨基酸包括形成蛋白质的氨基酸，如缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、等等。疏水性氨基酸的二肽为具有至少一个疏水性氨基酸的二肽，其包括亮氨酰-缬氨酸、异亮氨酰-缬氨酸、异亮氨酰-亮氨酸、亮氨酰-甘氨酸等。疏水性氨基酸的三肽为具有至少一个疏水性氨基酸的三肽，其包括异亮氨酰-亮氨酰-缬氨酸、亮氨酰-甘氨酰-甘氨酸、等等。疏水性氨基酸的衍生物包括疏水性氨基酸的酰胺，如L-亮氨酸酰胺盐酸盐、L-异亮氨酰-β-萘酰胺氢溴酸盐、L-缬氨酸-β-萘酰胺等等。盐包括与碱金属如钠或钾的盐、与碱土金属如钙或镁的盐、和与无机酸如磷酸、盐酸、或氢溴酸的加成盐、或与有机酸如磺酸的加成盐。
疏水性稳定剂优选包括缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、和苯丙氨酸及其盐。
这种疏水性稳定剂可单独使用、或两种或多种组合使用。
在本发明中，亲水性稳定剂包括亲水性氨基酸、亲水性氨基酸的二肽、亲水性氨基酸的三肽、亲水性氨基酸的衍生物、及其盐。
本发明中使用的亲水性氨基酸可为任何氨基酸，只要它们具有亲水性侧链，无论氨基酸是否是形成蛋白质的氨基酸。亲水性氨基酸的具体例子包括碱性氨基酸如精氨酸、赖氨酸、组氨酸等；中性羟基氨基酸如丝氨酸、苏氨酸等；酸性氨基酸如天冬氨酸、谷氨酸等；酰胺氨基酸如天门冬酰胺、谷氨酰胺等；和其它氨基酸如甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、酪氨酸等。碱性氨基酸为具有碱性侧链的氨基酸。中性羟基氨基酸在侧链上具有羟基。亲水性氨基酸的二肽具有两个相同或不同的亲水性氨基酸。亲水性氨基酸的三肽具有三个相同或不同的亲水性氨基酸。亲水性氨基酸的衍生物包括亲水性氨基酸的酰胺等等。盐包括与碱金属如钠、钾等的盐；与碱土金属如钙、镁等的盐；和与无机酸如磷酸、盐酸或氢溴酸等的加成盐，或与有机酸如磺酸的加成盐。具体例子包括亲水性氨基酸如精氨酸盐酸盐、赖氨酸单盐酸盐、赖氨酸二盐酸盐、组氨酸盐酸盐、组氨酸二盐酸盐等。
亲水性稳定剂优选包括碱性氨基酸、中性羟基氨基酸、这些氨基酸的二肽、这些氨基酸的三肽、这些氨基酸的衍生物；碱性氨基酸、碱性氨基酸的二肽、碱性氨基酸的三肽、碱性氨基酸的衍生物、及其盐；中性羟基氨基酸、中性羟基氨基酸的二肽、中性羟基氨基酸的三肽、中性羟基氨基酸的衍生物、及其盐；精氨酸、赖氨酸、组氨酸、苏氨酸、这些氨基酸的二肽、这些氨基酸的三肽、这些氨基酸的衍生物、及其盐；精氨酸、赖氨酸、组氨酸及其盐；和精氨酸及其盐。
这些亲水性氨基稳定剂可单独使用、或两种或多种组合使用。
可根据要治疗的疾病、所需效果等设置经肺给药用冻干组合物中IFN-γ的含量。IFN-γ的比例相对于组合物可为例如0.01到99.8重量％，优选为0.1到95重量％，更优选为0.1到90重量％。
可根据IFN-γ的比例、要使用的疏水性稳定剂的类型、组合物的碎裂指数等设置经肺给药用冻干组合物中疏水性稳定剂的含量。例如，疏水性稳定剂的比例可为0.1到99.89重量％，优选为1到95重量％，更优选为5到90重量％。
经肺给药用冻干组合物的亲水性稳定剂的比例随IFN-γ的含量、亲水性稳定剂的比例、和要使用的亲水性稳定剂的类型而变化，因此不能统一地决定，可为0.1到99.89重量％，优选1到90重量％，更优选2到80重量％，更优选为5到70重量％。
在经肺给药用冻干组合物中包含的亲水性稳定剂对疏水性稳定剂的比例应为，相对于每100重量份的疏水性稳定剂，亲水性稳定剂为1到500重量份，优选2到400重量份，更优选为5到300重量份，更优选为8到250重量份，特别优选为10到200重量份。
单位剂量(单一剂量)的经肺给药用冻干组合物中包含的IFN-γ的量为10,000到50,000,000IU(国际单位)，优选为100,000到40,000,000IU，更优选为100,000到30,000,000IU。
单一剂量的经肺给药用冻干组合物中包含的疏水性稳定剂的量为0.01到10mg，优选为0.1到5毫克，更优选为0.2到0.5mg。
单一剂量的经肺给药用冻干组合物中包含的亲水性稳定剂的量为0.01到10mg，优选为0.1到5毫克，更优选为0.1到0.5mg。
如上所述，将疏水性稳定剂和亲水性稳定剂与经肺给药用冻干组合物混合，从而使组合物可满足所需的碎裂指数(随后说明)，并且可赋予组合物中的IFN-γ优异的稳定性。
除了上述成分之外，本发明的经肺给药用冻干组合物可另外包括单糖如葡萄糖；二糖如蔗糖、麦芽糖、乳糖和海藻糖；糖醇如甘露糖醇；低聚糖如环糊精；多糖如右旋糖酐40和支链淀粉；多元醇如聚乙二醇；脂肪酸钠盐如癸酸钠；人血清白蛋白；无机盐；表面活性剂；缓冲剂等，只要最终产品满足上述碎裂指数。可使用多种表面活性剂，不管它们是否是离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂，条件是它们是通常用于药物中的表面活性剂。优选的例子为非离子型表面活性剂如失水山梨糖醇三油酸酯和聚氧化乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯(如吐温类表面活性剂)。
本发明的经肺给药用冻干组合物为非粉末的饼状冻干组合物。在本发明中，“非粉末的饼状冻干组合物”是指通过将溶液冷冻干燥得到的干物质，其通常称为“冻干饼”。然而，即使在饼上出现裂缝，饼破碎为多个大的块、或在冷冻干燥处理过程中或在随后处理过程中部分饼破碎为粉末，这种饼仍然属于本发明的主体，即，这种饼仍然属于非粉末的饼状冻干组合物，前提条件是不损害本发明的效果。
本发明的经肺给药用冻干组合物具有为至少0.015的碎裂指数。特别指出的是，本发明中的碎裂指数是可通过下述方法测量得到的、表征冻干组合物的值。
<碎裂指数>
将包含构成冻干组合物的目标组分的0.2到0.5ml混合物装填到干径为18mm或23mm的容器中，并进行冷冻干燥。然后逐渐地将1.0ml正己烷沿着容器壁滴到所得的非粉状冻干组合物上。在3000rpm条件下搅拌约10秒，然后将混合物置于光路长度1mm、光路宽度10mm的UV池中，并立即使用分光光度计在500nm的测量波长下测量浊度。得到的浊度除以构成冻干组合物的组分的总量(重量)，得到的值定义为碎裂指数。
在本文中，本发明的冻干组合物的碎裂指数的下限的例子可为上述的0.015，优选为0.02，更优选为0.03，更优选为0.04，更优选为0.05。特别优选0.1或0.15。另外，对于本发明的冻干组合物的碎裂指数的上限没有特别限制，但其例子可为1.5，优选为1，更优选为0.9，更优选为0.8，更优选为0.7。优选本发明的冻干组合物的碎裂指数在酌情选自上述下限和上限构成的范围内，条件是碎裂指数为至少0.015。碎裂指数的范围的具体例子为0.015到1.5、0.02到1.0、0.03到0.9、0.04到0.8、0.05到0.7、0.1到0.7、0.15到1.5、0.15到1.0、和0.15到0.7。
在由碎裂指数代表的冻干组合物的特有性质基础上，本发明的冻干IFN-γ组合物另外具有以下性质，碎裂指数在上述范围内、为非粉末的饼状、和在受到空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击时变成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒。
如本文中使用的，细粒的平均粒径表示通常在与经肺给药用吸入剂有关的工业中所采用的平均粒径。具体地说，平均粒径不是几何粒径，而是气动平均粒径(质量中位气动直径，MMAD)。可通过常规方法测量气动平均粒径。例如，质量中位气动直径可使用装有Aerobreather的干粒度分布仪、双级碰撞取样机(G.W.Hallworth和D.G.Westmoreland，J.Pharm.Pharmaco1.，39,966-972(1987)；美国专利6153224)、多级液体碰撞取样机、Marple-Miller碰撞取样机、安得生级联碰撞取样机等测量，Aerobreather为人工肺模型(由美国AmherstProcess Instrument，Inc.制造)。另外，B.Olsson等人报道，粒子向肺内的递送随质量中位气动直径为至多5μm的粒子的比例的增加而增加(B.Olsson等人，Respiratory Drug Delivery V，273-281(1996))。由双级碰撞取样机、多级液体碰撞取样机、Marple-Miller碰撞取样机、安得生级联碰撞取样机等测量的细粒级分、细粒剂量等作为估计可以递送到肺中的量的方法。
优选的经肺给药用冻干组合物为在受到空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击时平均粒径变成为至多10微米，优选为至多5微米，或细粒级分为至少10％，优选为至少20％，更优选为至少25％，更优选为至少30％，特别更优选为至少35％。
如上所述，对于施加于冻干组合物的空气冲击没有限制，只要其是由空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气产生的。空气冲击的具体例子包括由速度为至少1米/秒，优选为至少2米/秒，更优选为至少5米/秒，更优选为至少10米/秒的空气产生的冲击。在本文中，对于空气速度的上限没有限制，但其通常为300米/秒，优选为250米/秒，更优选为200米/秒，更优选为150米/秒。对于空气速度没有限制，只要其任意选自下限到上限的范围内，然而，其例子可为1到300米/秒、1到250米/秒、2到250米/秒、5到250米/秒、5到200米/秒、10到200米/秒或10到150米/秒。
空气冲击的例子包括由空气流量通常为至少17毫升/秒，优选为至少20毫升/秒，更优选为至少25毫升/秒的空气产生的那些。对于空气流量的上限没有具体限制，然而，空气流量通常为900升/分钟，优选为15升/秒，更优选为5升/秒，更优选为4升/秒。特别优选3升/秒。更具体地说，对空气流量没有限制，只要其选自下限到上限的范围，然而，这种范围的例子包括17毫升/秒到15升/秒、20毫升/秒到10升/秒、20毫升/秒到5升/秒、20毫升/秒到4升/秒、20毫升/秒到3升/秒、25毫升/秒到3升/秒。
通过制备包含IFN-γ、疏水性稳定剂和亲水性稳定剂的溶液，将对应于单位剂量(单一剂量)或多个剂量的量的溶液装填到容器中，并将其冷冻干燥生产本发明的经肺给药用冻干组合物。可通过通常用于制备冻干制剂(冻干组合物)，如在使用时被溶解的注射制剂的标准冷冻干燥法生产这种经肺给药用冻干组合物。
如果需要，当组合物中包含的盐的量小时，在受到空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击时，可将包含多种活性成分如蛋白质、肽、多肽、基因、核酸、低分子量药物；和载体如氨基酸、糖等的非粉末的饼状冻干组合物制成具有更小平均粒径或更高比例的有效粒子(细粒级分)的细粒。因此，优选降低冷冻干燥处理用溶液中包含的盐的浓度，因此制备经肺给药用冻干组合物，其在受到空气冲击时成为平均粒径减小和有效粒子(细粒级分)增加的细粒。例如，当在使用的活性成分的精制粉末或溶液中包含盐作为防腐剂或稳定剂时，冷冻干燥处理用溶液中包含的盐的浓度可通过所用活性成分的精制粉末或溶液事先脱盐而降低、或通过冷冻干燥处理用溶液本身的脱盐而降低。对于脱盐的方法没有限制，但其包括超滤、沉淀、离子交换、减压透析等。
为了制备在受到空气冲击时可制成平均粒径可进一步降低、和有效粒子的比例(细粒级分)可进一步增加的细粒的经肺给药用冻干组合物，可向冷冻干燥处理用溶液中加入少量乙醇或适当地调整条件，使冷冻干燥时粒子不长大。
在生产本发明的冻干组合物的过程中，制备本发明的经肺给药用冻干组合物，使例如单一剂量的IFN-γ装填在容器中，由此在经肺给药之前组合物在容器中立即被原样制成具有适用于经肺给药的粒径的细粒，然后从容器原样吸入(经肺给药)粉状组合物。
本发明的单一剂量的经肺给药用冻干组合物的量可根据要治疗的疾病、所需效果、所含IFN-γ的类型等调整。例如，单一剂量的量可为0.1到20mg，优选为0.2到15mg，更优选为0.3到10mg，更优选为0.4到8mg，特别优选为0.5到5mg。
可通过空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击将如此得到的经肺给药用冻干组合物制成适用于经肺给药的细粒。用于吸入(经肺给药)粉状组合物的设备包括干粉吸入器，其具有能够对容器中的冻干组合物施加空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击的机构和用于释放具有细粒的粉状冻干组合物的机构。因此，上述设备与装有包含单一剂量的IFN-γ的经肺给药用冻干组合物的容器组合使用，从而使提供的非粉状冻干组合物形成粉状制剂，该粉状制剂包括平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒，其为适合于经肺给药的制剂，可由使用者自己在使用时(在吸入时)制备并给药(给予)粉状制剂。
(II)经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统本发明的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统包括装有经肺给药用冻干干扰素-γ组合物的容器和能够对容器中的冻干组合物施加上述空气冲击并释放所生成的细粒的干粉吸入器。
在下文中，说明经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统中所用的干粉吸入器。
本发明中使用的干粉吸入器通过包括以下机构，可同时使冻干组合物破碎为细粒和通过吸入对使用者给药粉状组合物(1)能够对冻干组合物施加一定程度的空气冲击，将冻干组合物制成细粒的机构；和(2)能够通过吸入对使用者给药已制成细粒的粉状冻干组合物的机构。特别指出的是，机构(1)还可以作为用于将具有上述空气冲击的空气引入到装有冻干组合物的容器中的机构。另外，机构(2)还可以作为用于从容器中释放已经在容器中制成细粒的粉状制剂的机构。在本发明的干粉吸入系统中，只要设备包括这些机构，也可使用公知的常规设备或将来开发的设备。
具体地说，机构(1)通过将能够施加上述空气冲击的空气引入到装有冻干组合物的容器中而实现。特别指出的是，可将机构(1)改变成能够对容器中的冻干组合物施加空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击的机构。通过使用机构(2)或借助于这种机构，可将已制成适合于经肺给药形式的干粉状制剂通过使用者如患者的吸入给药。特别指出的是，可在该机构中另外提供例如将组合物制成细粒或使其散射的室或流路。
题述设备包括以下(a)中的喷射式干粉吸入器和以下(b)中的自吸式干粉吸入器。
(a)喷射式干粉吸入器主动式粉末吸入器(a-1)用于将装在容器中的非粉状冻干组合物制成细粒并吸入的干粉吸入器，包括具有喷气流路的针状部件、具有释放流路的针状部件、用于将空气供应到针状部件的喷气流路中的气压供应机构、和与释放流路相通的吸入口，被构建为密封住容器的塞子被针状部件刺穿，从而使喷气流路和释放流路与容器内部相通，使用气压供应机构将空气从喷气流路喷射到容器中，因此通过喷射空气的冲击使冻干组合物破碎为细粒，并通过释放流路从吸入口释放所得细粒。
(a-2)上述(a-1)中所述的干粉吸入器，其被构建为气压供应机构为手动的并且包括具有安装有进气阀的进气口和安装有出气阀的出气口的风箱体，通过压缩风箱体并从而打开出气阀、关闭进气阀的状态，将风箱体中的空气通过与出气口相通的针状部件的喷气流路压力输送到容器中，而通过使风箱体通过弹性恢复力膨胀为其中出气阀关闭、进气阀开放的状态，将空气引入到风箱体中。
(a-3)上述(a-1)或(a-2)中所述的干粉吸入器，其中喷气流路和释放流路在单个针状部件中形成。
(b)自吸式干粉吸入器被动式粉末吸入器(b-1)用于吸入通过使装在容器中的非粉状冻干组合物破碎所得的细粒的干粉吸入器，包括具有抽吸流路的针状部件、具有空气引入流路的针状部件、和与抽吸流路相通的吸入口，被构建为以下状态，其中密封住容器的塞子被针状部件刺穿，通过使用者的吸入压力，容器中的空气从吸入口被吸入，同时外界空气通过空气引入流路流入目前为负压力的容器中，结果是，冻干组合物通过流入空气的冲击破碎为细粒，所得细粒通过抽吸流路从吸入口释放。
(b-2)上述(b-1)中所述的干粉吸入器，其被构建为大部分的冻干组合物通过使用者的一次吸入被制成细粒并从吸入口释放。
(b-3)上述(b-1)或(b-2)中所述的干粉吸入器，其中抽吸流路和空气引入流路在单个针状部件中形成。
用于将空气引入到容器中的机构(上述的机构(1))可以是以正常压力从外界引入空气的机构。没有必要使用得自喷射磨等的压缩空气。对于从外界引入空气所用的机构没有限制。例如，在其中使用上述喷射式干粉吸入器(主动式粉末吸入器)的情况中，可采用通过喷射将外界空气人为地引入到容器中的机构。在其中使用自吸式干粉吸入器(被动式粉末吸入器)的情况中，可采用当使用者吸入时通过容器中形成的负压力自然地将外界空气引入到容器中的机构。另外，在前一种情况中，即在喷射式干粉吸入器(主动式粉末吸入器)的情况中，通过喷射人为地将外界空气引入到容器中的方法可为手动的或可以是使用机器自动进行的方法。
无论吸入器的类型为主动式粉末吸入器或被动式粉末吸入器，本发明的干粉吸入器能够利用由空气引入机构引入到(流入到)容器中的外界空气的冲击(喷射压力)，使装在容器中的非粉状冻干组合物破碎为细粒。
例如，本文中可以使用冻干用容器，而对材料、形状等没有限制。对于材料，例子如主要包括聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯的塑料；玻璃；铝等。另外，对于形状，粒子如圆筒形、杯状、和多边棱柱(多边的棱锥)如三棱柱(三棱锥)、方形棱柱(方形棱锥)、六角棱柱(六角棱锥)或八角棱柱(八角棱锥)。
为了有效地获得效果，装有冻干组合物的容器的溶剂为0.2到50ml，优选为0.2到25ml，更优选为1到15ml。另外，希望所用容器的干径为2到100mm，优选为2到75mm，更优选为2到50mm。
另外，装在容器中的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物的量优选为包含单位剂量(单一剂量)或多个剂量(具体为2到3个剂量)的活性成分量。更优选地，其为包含单位剂量(单一剂量)的干扰素-γ的量。
另外，由引入到容器中的外界空气产生的空气冲击由通过人的至少一次或多次吸入，空气流入容器的空气流量或由此产生的空气速度所限定。当然，除了容器的耐久性是限制之外，对于以多大的空气流量或空气速度引入外界空气没有具体限制。通常人一次吸入的空气流量为5到300升/分钟，更具体地为10到200升/分钟。另外，在喷射式干粉吸入器的情况中，可使用设备，使每次喷射的空气的量为5到100ml，优选为10到50ml。优选地，可进行调整，使得对装填在容器中的冻干组合物的表面施加由为至少1米/秒的空气速度产生的空气冲击。更优选的空气冲击为由为至少2米/秒的空气速度产生的冲击，更优选通过为至少5米/秒的空气速度产生的冲击，更优选由为至少10米/秒的空气速度产生的冲击。在本文中，对于空气冲击的上限没有具体限制，但可以举例如由300米/秒的空气速度产生的冲击。上限优选为由250米/秒的空气速度产生的冲击，更优选为由200米/秒的空气速度产生的冲击，更优选为由150米/秒的空气速度产生的冲击。
对于空气冲击没有具体限制，只要其为由任意地选自下限到上限范围内的空气速度产生的。其具体例子为由1到300米/秒、1到250米/秒、2到250米/秒、5到250米/秒、5到200米/秒、10到200米/秒或10到150米/秒的空气速度产生的冲击。
在本文中，施加于冻干组合物的空气的速度可以如下测量。即，对于随后如实施方案1所示的喷射式干粉吸入器，采用了机械，其中将装在风箱体10中的空气从喷气流路3强制引入到已经装填在容器中的冻干组合物(饼状冻干组合物下文也称为“冻干饼”)上，由此施加空气冲击，并将所得细粒从释放流路4释放。在这种情况下，可通过装在风箱体10中的空气的量除以将空气供应到容器中的时间计算空气流过喷气流路3的流量。然后，这一空气流量除以将空气引入到容器中的流路如喷气流路3的横截面积，计算施加于冻干组合物(冻干饼)上的空气速度。
空气速度(厘米/秒)＝空气流速(毫升/秒或立方米/秒)÷空气引入流路的横截面积(平方米)具体地，在例如喷射式干粉吸入器为例子的情况中，喷射式干粉吸入器设计为喷气流路3的孔为1.2mm，释放流路4的孔为1.8mm，装在风箱体10中的空气的量为约20ml，在约0.5秒的时间内，将装在风箱体10中的约20ml的量的空气在从喷气流路3强制引入到容器中的冻干组合物上的情况中，空气流量为约40毫升/秒。用这个值除以空气引入流路(喷气流路)的横截面积(0.06×0.06×3.14＝0.0113平方米)，得到3540厘米/秒，因此空气速度为约35米/秒。
另外，对于随后作为实施方案2、3和4所示的自吸式干粉吸入器，采用了机械，其中从空气引入流路17流入的空气对冻干饼施加冲击，然后使所得细粒从抽吸流路16释放；由此空气引入流路17和抽吸流路16的孔限定了空气流过流路的流量。由此可通过测量流过空气引入流路17的空气流量并用其除以空气引入流路17的横截面积计算施加于容器中的冻干组合物的空气速度。
空气速度(厘米/秒)＝空气流量(毫升/秒或立方米/秒)÷空气引入流路17的横截面积(平方米)具体地，可通过将包括容器的干粉吸入器安装在装置A的槽部中并使用流量计(KOFLOC DPM-3)测量流过空气引入流路17的空气流量，装置A(双级碰撞取样机，由英国的Copley生产)为在欧洲药典(第三版增补，2001，113-115页)中提及的装置。
例如，对于设计为空气引入流路17的孔为1.99mm、抽吸流路的孔为1.99mm的自吸式干粉吸入器，在使用流量计(KOFLOC DPM-3)测量流过空气引入流路17的空气流量为17.7升/分钟，即295毫升/秒的情况中，可通过用这一值除以空气引入流路17的横截面积(0.0995×0.0995×3.14＝0.0311平方米)得到空气速度(9486厘米/秒，即95米/秒)。
另外，施加于装填在容器中的冻干组合物上的空气流量的例子为至少17毫升/秒。空气流量优选为至少20毫升/秒，更优选为至少25毫升/秒。在本文中，对于空气流量的上限没有具体限制，但其例子为900升/分钟。这一上限优选为15升/秒，更优选为10升/秒，更优选为5升/秒，更优选为4升/秒，特别优选为3升/秒。具体地，流量应适当地选自由上述的下限与上限构成的范围内，对其没有具体限制，然而，流量范围的例子可为17毫升/秒到15升/秒，20毫升/秒到10升/秒，20毫升/秒到5升/秒，20毫升/秒到4升/秒，20毫升/秒到3升/秒和25毫升/秒到3升/秒。
另外，对于提高从外界引入的空气的冲击压力的机构，本发明中使用的干粉吸入器可具有从与装在容器底部的冻干组合物接近的流路的释放口释放空气的机构，如以下详述的，释放口优选为小孔，例如具有在随后实施方案中所述的空气引入流路或喷气流路的针状部件。对于流路的释放口的孔，其优选的范围根据容器的尺寸等而改变，对其没有具体限制，然而孔可为0.3到10mm，优选为0.5到5mm，更优选为0.8到5mm，更优选为1到4mm。
可通过将空气引入到容器中，将装在容器中的非粉状冻干组合物制成细粒。在本文中，制成细粒的程度应使粒径适合于经肺给药，例如粒径为至多10μm，优选为至多5μm。有效粒子的比例(细粒级分)为至少10％，优选为至少20％，更优选为至少25％，更优选为至少30％，特别优选为至少35％。
根据本发明的系统，通过使用干粉吸入器将空气引入到容器中，所述干粉吸入器对容器中的冻干组合物施加空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击，可以得到粒径适合于经肺给药的干粉状干扰素-γ制剂。另外，该系统能够通过吸入直接对使用者经肺给药所得的干粉状干扰素-γ制剂。因此，本发明的经肺给药用干粉吸入系统为用于生成适合于经肺给药的干粉状干扰素-γ制剂的系统，同时也是用于对使用者经肺给药干粉制剂的系统。
(III)生产干粉状干扰素-γ制剂的方法另外，本发明涉及通过将已经装在容器中的包含单一剂量的干扰素-γ的冻干干扰素-γ组合物制成细粒而生产干粉状干扰素-γ制剂的方法，所述制剂包括粒径适合于通过吸入经肺给药的细粒(经肺给药用干粉状干扰素-γ制剂)。该生产方法可通过对装在容器中的冻干干扰素-γ组合物施加预定的空气冲击实施。具体地，本发明的生产干粉状干扰素-γ制剂的方法可通过对上述本发明的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物施加空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击进行。因此，可将冻干组合物制成平均粒径为至多10微米、优选为至多5微米，或细粒级分为至少10％、优选为至少20％、更优选为至少25％，更优选为至少30％的干粉状干扰素-γ制剂。对经肺给药用冻干干扰素-γ组合物施加空气冲击的方法没有限制，然而，优选使用用于上述本发明的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统的上述干粉吸入器。
该生产方法优选通过引入能够对冻干组合物施加上述空气冲击的空气到装有经肺给药用冻干干扰素-γ组合物的容器中实施。
本发明的生产干粉状干扰素-γ制剂的方法的特征在于给予干粉状制剂的患者可通过其本人在使用(吸入)时通过将装在容器中的冻干干扰素-γ组合物制成具有适合于经肺给药的粒径的细粒而制备粉状制剂。
(IV)经肺给药方法本发明另外涉及经肺给药方法，其包括在使用(给药)时，将包含单一剂量的干扰素-γ的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物制成适合于经肺给药的细粒、并将得到的具有细粒的、粉末形式的干粉状干扰素-γ制剂通过吸入给药。可使用上述本发明的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统进行该经肺给药方法，所述吸入系统包括装有上述冻干干扰素-γ组合物的容器和用于上述经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统的干粉吸入器。
(V)冻干干扰素-γ组合物在经肺给药中的应用本发明还涉及冻干干扰素-γ组合物在通过吸入经肺给药中的应用。
本发明涉及冻干干扰素-γ组合物在生产通过吸入经肺给药干粉状干扰素-γ制剂的应用。
实施例以下通过实施例详细说明本发明，然而，本发明不限于这些实施例。
在以下实施例中，根据以下方法计算本发明的非粉状冻干组合物(冻干饼)的碎裂指数、和作为评价所生产的干粉状制剂向肺内递送的指标的细粒级分(％)。
<碎裂指数的计算方法>
逐渐地将1.0ml正己烷沿容器壁滴到所制备的非粉状冻干组合物(冻干饼)上，并使用AutomaticLab-mixer NS-8(由Pasolina生产)在3000rpm下进行搅拌约10秒，将得到的混合物置于光路长度1mm、光路宽度10mm的UV池(由Shimadzu GLC Center生产)中，并立即使用分光光度计(UV-240，由Shimadzu Corporation生产)在500nm的测量波长下测量浊度。得到的值除以总制剂量(活性成分和载体的总量(重量))，得到的值作为碎裂指数。
<细粒分级的计算>
将装填了所制备的非粉状冻干组合物的容器安装到干粉吸入器中，并使用设备对组合物施加规定的空气冲击，并将如此产生的细粉状制剂直接释放到欧洲药典(第三版增补2001，113-115页)中提及的装置A(双级碰撞取样机，由英国的Copley生产)中。此后，分别收集装置的第1级和第2级中的溶剂，并根据冻干组合物中活性成分的类型使用适当的方法分析第1级或第2级中的各溶剂中所包含的活性成分，所述方法为例如生物测定法或HPLC(参见例如Lucas等人的报导(Pharm.Res.，15(4)，562-569(1998))和Iida等人的报导(YakugakuZasshi，119(10)，752-762(1999))。预计可被递送到肺中的级分为第2级中的那些级分(从此级分中回收的粒子的气动直径为至多6.4μm)；达到第2级并在本文中回收的活性成分的比例通常称为细粒级分(预计可达到肺中的量)，并将其作为评价经肺给药用吸入剂的适合性的标准。
在以下给出的实施例和比较例中，定量表示包含在第1级和第2级中的活性成分，用第2级中的活性成分的重量除以喷射出来的活性成分的总重量(包含在第1级和第2级中的活性成分的总重量，下文也称为“第1级+第2级”)计算细粒级分。另外，按照欧洲药典中的规定，当使用双级碰撞取样机(由英国的Copley生产)时，按规定在60升/分钟、即1升/秒的抽吸空气流量下进行抽吸，因此以下的实施例和比较例遵循其规定。
实施方案1 干粉吸入器(喷射式1)由图1给出了用于本发明的经肺给药用于粉干扰素-γ吸入系统中的喷射式干粉吸入器的实施方案的说明。
干粉吸入器为喷气式装置，用于使装在容器1底部的单位剂量或多个剂量的非粉状冻干组合物2破碎为细粒并递送到肺中，其包括具有喷气流路3和释放流路4的针状部件5、具有吸入口6并与针状部件5的后端连接的吸气件7、环绕针状部件5以及容纳容器1的管状保护罩8、和气压供应机构9。
气压供应机构9为手动的并且包括管状的风箱体10。在风箱体10中提供了安装有进气阀11的进气口12和安装有出气阀13的出气口14。出气口14与在针状部件5的喷气流路3的后端形成的连接口15连接、并与喷气流路3相通。通过对风箱体10施加压缩力并从而使风箱体10收缩为其中进气阀11关闭、出气阀13开放的状态，使风箱体10中的空气从出气口14经由喷气流路3被释放到容器1中。另一方面，当压缩力解除时，风箱体10由于弹性恢复力而膨胀，并处于其中出气阀13关闭、进气阀11开放的状态，将空气引入到风箱体10中。
如图1中所示，当使用干粉吸入器时，将容器1插入到管状保护罩8中，容器1的塞子1a被针状部件5刺穿，从而使喷气流路3和释放流路4与容器1的内部相通。在这种状态下，如果压缩气压供应机构9的风箱体10，从出气口14释放空气，则这些空气穿过喷气流路3并从针状部件5的尖端向容器中的冻干组合物2喷射，由于空气冲击的作用，使冻干组合物2变成细粒，然后细粒穿过针状部件5的释放流路4并从吸气件7的吸入口6释放。使用者(患者)从吸气件的吸入口6吸入这些细粒，由此将冻干组合物2的细粒递送到使用者(患者)的肺中。对于本发明中使用的容器的塞子的材料没有限制，其可选自通常用于容纳药物或化合物的容器的塞子的材料，如橡胶、塑料、铝等。
使用这种喷射式干粉吸入器，喷气量设置为约20ml，容器的体积为约5ml，喷气流路3的孔(直径)为约1.2mm，释放流路4的孔(直径)为约1.8mm。
然而，特别指出的是，对这些没有限制。喷气流路3和释放流路4的孔的优选范围根据容器尺寸等而改变。这些孔可选自0.3到10mm，优选为0.3到7mm，更优选为0.5到5mm的适当范围。
另外，对于气压供应机构9，可通过调整风箱体10的压缩速度调整吸入给药所需的细粒的释放量。调整也可通过使大部分冻干组合物2破碎为细粒的喷气方式进行。
实施方案2 干粉吸入器(自吸式1)由图2给出用于本发明的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统中的自吸式干粉吸入器的实施方案(第一实施方案)的说明。图2中所示的干粉吸入器包括具有抽吸流路16和空气引入流路17的针状部件5、管状保护罩8、和具有吸入口18并与抽吸流路16相通的吸气件19。吸气件19与针状部件5的抽吸流路16的后端连接。
如图2中所示，当使用干粉吸入器时，将容器1插入到管状保护罩8中，容器1的塞子1a被针状部件5刺穿，从而使抽吸流路16和空气引入流路17与容器1的内部相通。在这个状态下，通过使用者(患者)的吸入压力，容器1中的空气经由抽吸流路16从吸入口18被吸入，同时外界空气从空气引入流路17流入到目前为负压力的容器1中。这时，通过施加于冻干组合物2上的空气冲击，冻干组合物2被制成细粒，并且将产生的细粒经由抽吸流路16从吸入口18递送到使用者(患者)的肺中。
另外，使用这种干粉吸入器，可调整为通过使用者(患者)的一次吸入将大部分冻干组合物2制成细粒并从吸入口18释放。认为使用者(患者)一次吸入的空气流量为5到300升/分钟，优选为10到200升/分钟，更优选为10到100升/分钟，但是本发明的自吸式干粉吸入器的设计根据使用该设备的使用者(患者)的呼吸能力作适当地改变。对于图2中所示的干粉吸入器，根据所述使用者(患者)的呼吸能力，设置容器的体积为约10ml，空气引入流路17和抽吸流路16的孔为约1.5mm。结果是，这种设置使得冻干组合物2通过使用者(患者)的一次吸入被制成细粒并从吸入口18释放，并且事实上没有任何残留。
实施方案3 干粉吸入器(自吸式2)由图3给出用于本发明的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统中的自吸式干粉吸入器的实施方案(第二实施方案)的说明。图3中所示的干粉吸入器与图1中所示的喷射式干粉吸入器相同，但从连接口15除去了用于气压供应的风箱体10。图1的喷射式干粉吸入器的释放流路4相当于抽吸流路16，喷气流路3相当于空气引入流路17，具有吸入口6的吸气件7相当于具有吸入口18的吸气件19。
当使用所述的自吸式干粉吸入器时，要点与图2中所示的干粉吸入器相同。通过使用者(患者)的吸入压力，容器1中的空气通过抽吸流路16从吸入口18被吸入，同时外界空气从空气引入流路17流入目前为负压力的容器1中。伴随着空气流入产生的空气冲击将冻干组合物2制成细粒。然后将产生的细粒从吸入口18递送到使用者(患者)的肺中。如前所述，使用者(患者)一次吸入的空气流量通常为5到300升/分钟，然而对于图3中所示的干粉吸入器，根据所述使用者(患者)的呼吸能力，可设置容器的体积为约5ml，空气引入流路17的孔(直径)为约1.2mm，抽吸流路16的孔(直径)为约1.8mm。结果是，这种设置使得大部分冻干组合物2通过使用者(患者)的一次吸入被制成细粒并从吸入口18释放。
如果以这种方式构成自吸式干粉吸入器，则通过在连接口15内可拆卸地安装气压供应机构9如风箱体10，自吸式干粉吸入器可变成喷射式的。由此，单个的干粉吸入器可根据需要用作自吸式吸入器或喷射式吸入器。
无论是否为自吸式或喷射式，上述本发明的每种干粉吸入器可构建为其有可能选择和调整空气冲击的大小，使冻干组合物变成平均粒径为至多10微米，优选为至多5微米的细粒，并且几乎没有任何残留地冲出。
实施方案4 干粉吸入器(自吸式3)由图4到10给出用于本发明的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统中的自吸式干粉吸入器的实施方案(第三实施方案)的说明。图4表示干粉吸入器的透视图，图5表示干粉吸入器的剖视图。另外，图6(a)示出干粉吸入器的针状部件5和抽吸口31的部分剖视图，(b)为针状部件5的侧视图。另外，图7到10说明干粉吸入器的操作的剖视图。
干粉吸入器包括其中形成抽吸流路16和空气引入流路17的针状部件5、用于保持容器1的保持器部件22、用于通过保持器部件22安放容器1的外壳室20、在外壳室20中提供的用于在针状部件5的轴向方向上引导保持器部件22的引导部件23、和用于沿引导部件23使保持器部件22前进和后退的保持器操作部件24，所有这些都安放在管状外壳21中。另外，在外壳21的尖端提供具有抽吸口31并与针状部件5的抽吸流路16相通的管口32。
如图7中所示，具体地，外壳21由外壳主体26和盖27组成，在所述外壳主体26中，在其中保持器部件22后退的位置处形成去除/插入口25，所述盖27打开和关闭去除/插入口25。盖27通过铰链21A连接于外壳主体，并在盖27中提供窗28用于证实了容器1是否已经安装。
在外壳21的壁中提供引入口29用于引入外界空气，在引入口29安装止回阀30。另外，在外壳21的尖端提供管口32。当不使用干粉吸入器时，管口32的抽吸口31被帽32a覆盖。
在针状部件5的后端形成凸缘状分隔部件33，并且空气引入流路17的端部穿过分隔部件33并且在分隔部件33的外圆边方向上开口。另外，从分隔部件33的外轮缘部分伸出外周壁部件34，朝向管口32的抽吸口31。通过将分隔部件33配合到外壳21的尖端部分中，将针状部件5安装到外壳21中。通过这种安装，使外壳21的轴向方向和针状部件5的轴向方向彼此成一行。
用于从保持器部件22的底部抬起容器1并除去容器1的去除器35连接于保持器部件22，并在去除器35上形成用于抬起将容器1的杠杆36。
保持器操作部件24包括用于沿着外壳21的轴向方向使保持器部件22前进和后退的机械部件37、和用于操作机械部件37的操作杆。机械部件37包括连接器39。连接器39的一端通过铰链40与保持器部件22连接，连接器39的另一端通过铰链41与盖27连接。盖27也用作上述的操作杆。通过打开和关闭盖27，保持器部件22沿着引导部件23前进和后退。
在图7中，由箭头C表示施加力按下盖27的点。也就是说，从铰链21A到作用点的距离比从铰链21A到铰链41的距离更长。结果，通过杠杆原理，可以以比针状部件5刺穿容器1的塞子1a所需的力更小的力操作盖(操作杆)27。
另外，如图6中所示，在干粉吸入器中形成第二引入路径42，用于空气的补充引入。当从管口32抽吸已制成细粒的冻干组合物时，外界空气穿过这些第二引入路径42并流向管口32的抽吸口31。结果是，即使使用者(患者)的肺活量小或是儿童患者，可以在无负担的情况下使用干粉吸入器。特别指出的是，可省略第二引入路径42。
在针状部件5的分隔部件33中提供引入凹槽42a，在外周壁部件34中提供引入凹槽42b。通过将管口32配合到针状部件5的外周壁部件34中，由此由管口32和引入凹槽42a和42b形成第二引入路径42。
在管口32和外壳21之间形成细的间隙43，第二引入路径42的一端44通过间隙43对外开放，而第二引入路径42的另一端45开口于管口32的抽吸口31内。
另外，如图6中所示，在抽吸口31中提供具有通风孔46的壁47。因此，即使在由于抽吸力不足等而对冻干组合物2施加的空气冲击小、并且一部分冻干组合物2没有被制成粉末的情况下，当非粉末部分穿过壁47的通风孔46时其被制成粉末。
另外，如图6(a)中所示，使针状部件5的空气引入流路17的尖端开口17a比抽吸流路16的尖端开口16a距离冻干组合物2更近。结果是，尽可能地抑制了从空气引入流路17的尖端开口17a流入容器1中的空气的流速的下降，因此可将有效的空气冲击施加于冻干组合物2。另外，因为针状部件5的抽吸流路16的尖端开口16a比空气引入流路17的尖端开口17a距离冻干组合物2更远，使冻干组合物2在被抽吸到针状部件5的空气引入流路16中之前尽可能地在容器1中被制成细粉末。
如下使用干粉吸入器。首先，如图7中，抬起盖27，打开外壳21的去除/插入口25，由此保持器部件22向后被拉到外壳21的去除/插入口25。然后，将容器1安装在保持器部件22中，塞子1a朝前。然后，如图8中所示，按下盖27，关闭外壳21的去除/插入口25，由此，保持器部件22通过连接器39被推向针状部件5，并且容器1的塞子1a被针状部件5的尖端刺穿，从而使针状部件5的抽吸流路16和空气引入流路17与容器1的内部相通。然后，通过使用者(患者)的吸入压力，容器1中的空气通过针状部件5的抽吸流路16从管口32的抽吸口31被抽吸。这时，容器1内部变成负压力，止回阀30打开，外界空气通过针状部件5的空气引入流路17流入容器1中。结果是，在容器1中产生空气冲击并且冻干组合物2破碎为细粒，并使制备的细粒经由抽吸流路16从抽吸口31递送到使用者(患者)的肺中。在使用之后，抬起盖27以拉动保持器部件22返回到外壳21的去除/插入口25，然后通过杠杆36抬起去除器35并从保持器部件22除去容器1。
即使空气相反地从管口32的抽吸口31吹入容器1中，也可通过止回阀30防止制成细粒的冻干组合物2向外释放。
如前所述，使用者(患者)一次吸入的空气流量通常为5到300升/分钟，但对于图4到10中所示的干粉吸入器，根据使用者(患者)的呼吸能力，已经设置容器1的体积为约5ml、空气引入流路17的孔(直径)为约2.5mm，抽吸流路16的孔(直径)为约2.5mm。结果是，该设置为使大部分冻干组合物2通过使用者(患者)的一次吸入被制成细粒并从抽吸口31释放。
干粉吸入器(自吸式)的其它实施方案如图11到13中所示。
对于图11中所示的干粉吸入器(自吸式4)，提供了操作件48，其可如箭头所示沿外壳21的圆周方向自由地旋转。在图中没有表示出的保持器操作部件的机械部件包括螺旋槽和啮合到其中的随动器，当操作件48旋转时，这种旋转变成保持器部件22沿针状部件5的轴向方向的直线运动。特别指出的是，操作件48的转动角为约180°。
对于图12和图13中所示的干粉吸入器(自吸式5)，安装有环状操作件49，使其可在外壳21中自由地旋转。在图中没有表示出的保持器操作部件的机械部件包括进料螺杆，当操作件49旋转时，这种旋转变成保持器部件22沿针状部件5的轴向方向的直线运动。保持器部件22可以从外壳21的后面退出。
实施例1到4
使用超滤膜(Ultrafree 15，由Millipore生产)使干扰素-γ(IFN-γ)储备液(效价1×107IU/ml)脱盐。将得到的100,000IU的经过脱盐的IFN-γ和如以下表1中所示量的各种载体溶解在注射用蒸馏水中，使体积为0.5ml，并将生成物装填到容器(干径18mm)中，并使用shelf-type冷冻干燥器(Lyovac GT-4，由Leybold生产)进行冻干(实施例1到4和比较例1和2)。
计算所得的非粉状(饼状)冻干组合物(冻干饼)的碎裂指数。
另外，为了计算每种冻干组合物的细粒的细粒级分(％)，并由此评价递送到肺中的效率，使用干粉吸入器，使空气速度为约35米/秒和空气流量为约40毫升/秒所生成的空气冲击施加于装填在容器中的冻干饼，并将得到的粉末形式的细粒状冻干组合物直接释放到双级碰撞取样机(由英国的Copley生产)中。此后，收集第1级和第2级中的溶剂，并使用生物测定法分析第1级和第2级溶剂中的IFN-γ。然后用第2级获得的IFN-γ的量(重量)除以喷射出来的IFN-γ的总量(重量)(第1级+第2级)，得到的值作为细粒级分(％)。
为了评价得到的冻干组合物的IFN-γ的稳定性，通过生物测定法分析在冻干之后立即测定的IFN-γ的残余活性(以下称为冻干后的残余活性)，与在冻干之前立即测定的IFN-γ活性(100％)相比，并分析在70℃保存二周之后IFN-γ的残余活性(以下称为高温保存后的残余活性)与在冻干之后立即测定的IFN-γ的活性相比。
各个冻干组合物(实施例1到4和比较例1和2)的碎裂指数、细粒级分(％)、冻干后的残余活性(％)和高温保存后的残余活性(％)如表1中所示。
表1

注释#1没有测量比较例2的冻干后的残余活性和高温保存后的残余活性。
在冻干之后实施例1到4和比较例1中得到的冻干组合物为非粉末的饼状块(冻干饼)。如表1中所示，实施例1到4和比较例1中得到的冻干组合物通过空气速度为约35米/秒和空气流量为约40毫升/秒所生成的空气冲击容易地在容器中被制成细粒，并由此得到适合的细粒级分。因此，证实了实施例1到4和比较例1中得到的冻干组合物有可能产生适合于经肺给药的粉末制剂。包含支链淀粉作为载体的冻干组合物没有被空气冲击破碎，没有形成细粒。
另外，证实了实施例1到4中得到的冻干组合物与比较例1中不包含亲水性氨基酸的冻干组合物相比，由于冻干处理保持了高的IFN-γ活性。还证实了比较例1中不包含亲水性氨基酸的冻干组合物中的IFN-γ在极端苛刻的温度条件(70℃)下失活，而实施例1到4中得到的包含疏水性氨基酸和亲水性氨基酸的冻干组合物在这种温度条件下保持高的IFN-γ活性。
实施例5到11使用超滤膜(Ultrafree 15，由Millipore生产)使干扰素-γ(IFN-γ)储备液(效价1×107IU/ml)脱盐。将得到的100,000IU或1,000,000IU的经过脱盐的IFN-γ和如以下表2中所示量的各种载体溶解在注射用蒸馏水中，使体积为0.5ml，并将生成物装填到容器(干径18mm)中，并使用shelf-type冷冻干燥器(Lyovac GT-4，由Leybold生产)进行冻干(实施例5到11)。
计算所得的非粉状冻干组合物(冻干饼)的碎裂指数。
然后，将装填了实施例5到11中得到的非粉状冻干组合物(冻干饼)的容器安装在喷射式干粉吸入器(具有能够供应约20ml的量的空气的风箱体10，图1)中，所述喷射式干粉吸入器设计为喷气流路3的孔为1.2mm，释放流路4的孔为1.8mm。将这一吸入器连接于装有Aerobreather(为人工肺模型)的Aerosizer(由美国的Amherst Process Instrument，Inc.生产)上，并从吸入器向容器中引入约20ml的量的空气，因此对冻干饼施加空气速度为约35米/秒和空气流量为约40毫升/秒的空气冲击。结果是，空气从喷射式干粉吸入器的喷气流路3被引入到容器1中，并且观察到容器中的非粉状冻干组合物通过空气冲击被制成细粒。使用装有Aerobreather的Aerosizer测量细粒的粒度分布(测量条件呼吸速率60升/分钟，呼吸体积1L，加速度19)。然后从吸入器所喷出细粒的粒度分布计算质量中位气动直径(μm±SD)。
以与实施例1到4中同样的方法评价各个冻干组合物的细粒级分(％)、冻干后的残余活性(％)和高温保存后的残余活性(％)。
实施例5到11中得到的冻干组合物在冻干之后为非粉末的饼状块(冻干饼)。如表2中所示，实施例5到11中得到的冻干组合物表现出为至少0.15的碎裂指数，其通过空气速度为约35米/秒和空气流量为约40毫升/秒的空气冲击容易地在容器中被制成细粒，由此得到具有质量中位气动直径为至多5微米的细粒级分，由此有可能产生适合于经肺给药的制剂。各个冻干组合物表现出有利的细粒级分。另外，证实了实施例5到11中得到的冻干组合物表现出高的冻干后的残余活性和高温保存后的残余活性，并且甚至在组合物的制备中和在高温保存条件下还保持高的IFN-γ活性。
表2

实施例12到14使用超滤膜(Ultrafree 15，由Millipore生产)使干扰素-γ(IFN-γ)储备液(效价1×107IU/ml)脱盐。将得到的100,000IU的经过脱盐的IFN-γ和如以下表3中所示量的各种载体溶解在注射用蒸馏水中，使体积为0.5ml，并将生成物装填到容器(干径18mm)中，并使用shelf-type冷冻干燥器(Lyovac GT-4，由Leybold生产)进行冻干(实施例12到14)。
计算所得的非粉状冻干组合物(冻干饼)的碎裂指数。
以与实施例5到11中同样的方法计算各个冻干组合物的质量中位气动直径(μm±SD)。以与实施例1到4中同样的方法评价各个冻干组合物的冻干后的残余活性(％)和高温保存后的残余活性(％)。
实施例12到14中得到的冻干组合物在冻干之后为非粉末的饼状块(冻干饼)。如表3中所示，实施例12到14中得到的冻干组合物表现出为至少0.25的碎裂指数，其通过空气速度为约35米/秒和空气流量为约40毫升/秒的空气冲击容易地在容器中被制成细粒，由此得到具有质量中位气动直径为至多5微米的细粒级分，由此有可能产生适合于经肺给药的制剂。另外，证实了实施例12到14中得到的冻干组合物表现出高的冻干后的残余活性和高温保存后的残余活性，并且甚至在组合物的制备中和在高温保存条件下还保持高的IFN-γ活性。
表3

实施例15使用超滤膜(Ultrafree 15，由Millipore生产)使干扰素-γ(IFN-γ)储备液(效价1×107IU/ml)脱盐。将得到的100,000IU的经过脱盐的IFN-γ和如以下表4中所示量的各种载体溶解在注射用蒸馏水和乙醇(乙醇浓度1重量％)的混合溶液中，使体积为0.5ml，并将生成物装填到容器(干径18mm)中，并使用shelf-type冷冻干燥器(Lyovac GT-4，由Leybold生产)进行冻干(实施例15)。
计算实施例15中所得的非粉状冻干组合物(冻干饼)的碎裂指数。
然后，将装填了实施例15中得到的非粉状冻干组合物(冻干饼)的容器安装在喷射式干粉吸入器(具有能够供应约50ml的量的空气的风箱体10，图1)中，所述喷射式干粉吸入器设计为喷气流路3的孔为1.2mm，释放流路4的孔为1.8mm。将这一吸入器连接于装有Aerobreather(为人工肺模型)的Aerosizer(由美国的Amherst Process Instrument，Inc.生产)上，并从吸入器向容器中引入约50ml的量的空气，因此对冻干饼施加空气速度为约89米/秒和空气流量为约100毫升/秒的空气冲击。结果是，空气从喷射式干粉吸入器的喷气流路3被引入到容器中，并且观察到容器中的非粉状冻干组合物通过空气冲击被制成细粒。使用装有Aerobreather(为人工肺模型)的Aerosizer测量细粒的粒度分布(测量条件呼吸速率60升/分钟，呼吸体积1L，加速度19)。然后从吸入器所喷出细粒的粒度分布计算质量中位气动直径(μm±SD)。
以与实施例1到4中同样的方法评价各个冻干组合物的冻干后的残余活性(％)和高温保存后的残余活性(％)。
实施例15中得到的冻干组合物在冻干之后为非粉末的饼状块(冻干饼)。如表4中所示，实施例15中得到的冻干组合物表现出为至少0.05的碎裂指数，其通过空气速度为约89米/秒和空气流量为约100毫升/秒的空气冲击容易地在容器中被制成细粒，由此得到具有质量中位气动直径为至多5微米的细粒级分，由此有可能产生适合于经肺给药的制剂。另外，证实了实施例15中得到的冻干组合物表现出高的冻干后的残余活性和高温保存后的残余活性，并且甚至在组合物的制备中和在高温保存条件下还保持高的IFN-γ活性。
表4

实施例16使用超滤膜(Ultrafree 15，由Millipore生产)使干扰素-γ(IFN-γ)储备液(效价1×107IU/ml)脱盐。将得到的100,000IU的经过脱盐的IFN-γ和如以下表5中所示量的各种载体溶解在注射用蒸馏水中，使体积为0.5ml，并将生成物装填到容器(干径18mm)中，并使用shelf-type冷冻干燥器(Lyovac GT-4，由Leybold生产)进行冻干(实施例16)。
计算实施例16中所得的非粉状冻干组合物(冻干饼)的碎裂指数。
然后，将装填了实施例16中得到的非粉状冻干组合物(冻干饼)的容器安装在喷射式干粉吸入器中，所述干粉吸入器设计为喷气流路的孔为4.0mm，释放流路的孔为4.0mm。将这一吸入器连接于装有Aerobreather(为人工肺模型)的Aerosizer(由美国的Amherst ProcessInstrument，Inc.生产)上，因此对冻干饼施加空气速度为约1米/秒和空气流量为约17毫升/秒的空气冲击。结果是，空气从喷射式干粉吸入器的喷气流路被引入到容器中，并且观察到容器中的非粉状冻干组合物被空气冲击制成细粒。使用装有Aerobreather的Aerosizer测量细粒的粒度分布(测量条件呼吸速率60升/分钟，呼吸体积1L，加速度19)。然后从吸入器所喷出细粒的粒度分布计算质量中位气动直径(μm±SD)。
以与实施例1到4中同样的方法评价各个冻干组合物的冻干后的残余活性(％)和高温保存后的残余活性(％)。
实施例16中得到的冻干组合物在冻干之后为非粉末的饼状块(冻干饼)。如表5中所示，实施例16中得到的冻干组合物表现出为至少0.2的碎裂指数，其通过空气速度为约1米/秒和空气流量为约17毫升/秒的空气冲击容易地在容器中被制成细粒，由此得到具有质量中位气动直径为至多5微米的细粒级分，由此有可能产生适合于经肺给药的制剂。另外，证实了实施例16中得到的冻干组合物表现出高的冻干后的残余活性和高温保存后的残余活性，并且甚至在组合物的制备中和在高温保存条件下还保持高的IFN-γ活性。
表5

参考实施方案1进行以下试验用于测量在冻干组合物中所含的盐对空气冲击粉状影响。
将表6中所示量的干扰素-α(IFN-α)、各种氨基酸和柠檬酸盐(柠檬酸和柠檬酸钠)溶解于注射用蒸馏水中，使总量为0.5ml。将生成物装填到容器(干径18mm)中，并使用shelf-type冷冻干燥器(Lyovac GT-4，由Leybold生产)进行冻干(参考实施例1到5)。以与实施例1到4中同样的方法计算非粉状冻干组合物(冻干饼)的碎裂指数和细粒级分。
得到的结果如表6中所示。从表6可以看出，证实了当冻干组合物中柠檬酸盐的含量小时，碎裂指数增加。另外，证实了当冻干组合物中柠檬酸盐的含量小时有效粒子的比例优异。
表6

参考实施方案2进行以下试验用于测定在冻干组合物中所含的盐对空气冲击粉状影响。
将表7中所示量的干扰素-α(IFN-α)、各种氨基酸和磷酸盐(磷酸二氢钠二水合物和磷酸氢二钠十二水合物)溶解于注射用蒸馏水中，使总量为0.5ml。将生成物装填到容器(干径18mm)中，并使用shelf-type冷冻干燥器(Lyovac GT-4，由Leybold生产)进行冻干(参考实施例6到8)。以与实施例1到4中同样的方法计算非粉状冻干组合物(冻干饼)的碎裂指数和细粒级分。
得到的结果如表7中所示。从表7可以看出，证实了当冻干组合物中磷酸盐的含量小时，碎裂指数增加，有效粒子的比例变得更高。
表7

从参考实施方案1和2得到的结果表明，非粉状冻干组合物中包含的盐抑制组合物被制成细粒。因此，证实了当非粉状冻干组合物中所含的盐的含量低时碎裂指数增加，有效粒子的比例变得更高。更具体地，通过降低用于冻干溶液中所含盐的浓度可得到可通过空气冲击制成具有优异的有效粒子比例的细粒的非粉状冻干组合物。
工业实用性可通过空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击将本发明的经肺给药用冻干组合物制成具有向肺内递送所需尺寸的细粒。因此，使用者(患者)自己可以在使用时(特别是在吸入时)使用简单的方法将冻干组合物制成包括适合于经肺给药的细粒的粉末制剂。
本发明的经肺给药用冻干组合物实现的有效粒子的比例(细粒级分)为至少10％，并可以增加到为至少20％、为至少25％、为至少30％或为至少35％。美国专利6153224指出，对于许多现有技术的干粉吸入器，附着于肺的下面部分的活性成分(粒子)的比例只有吸入的活性成分的量的约10％。另外，日本未审查专利公开2001-151673指出到达肺的吸入粉末制剂的量(到达肺的比例)通常为约从制剂释放的药物的10％。因此，本发明的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物的价值在于，相对于现有技术的粉末吸入制剂，能够实现更高的有效粒子的比例(细粒级分)。
由于为细粒粉末形式，现有的经肺给药用组合物在制备时难以处理。相比之下，本发明的经肺给药用冻干组合物由于其为饼状而容易处理。另外，可在容器中直接制备单一剂量的量的组合物，这排除了将组合物再分装到容器中的需要。因此，与经肺给药用细粒粉状组合物相比，可以以高的制备收率制备本发明的经肺给药用冻干组合物，另外，可避免由于将细粒粉末再粉状到容器中的杂质污染。
另外，本发明的经肺给药用冻干组合物可以稳定地保持IFN-γ。因此，即使在制备过程中或长期保存过程中，甚至经历冻干处理时，也可以以高的比例保持IFN-γ的活性。
根据本发明的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统可容易地将干扰素-γ通过吸入给药到肺中。
权利要求
1.具有以下性质(i)到(iv)的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物(i)含有至少一种选自疏水性氨基酸、疏水性氨基酸的二肽、疏水性氨基酸的三肽、疏水性氨基酸的衍生物及其盐的疏水性稳定剂；至少一种选自亲水性氨基酸、亲水性氨基酸的二肽、亲水性氨基酸的三肽、亲水性氨基酸的衍生物及其盐的亲水性稳定剂；和干扰素-γ；(ii)非粉末的饼状形式；(iii)至少0.015的碎裂指数；和(iv)在受到空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击时，能够变成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒。
2.权利要求1的冻干干扰素-γ组合物，其中亲水性稳定剂为选自碱性氨基酸、中性羟基氨基酸、这些氨基酸的二肽、这些氨基酸的三肽、这些氨基酸的衍生物及其盐中的至少一种。
3.权利要求1的冻干干扰素-γ组合物，其中亲水性稳定剂为选自碱性氨基酸、碱性氨基酸的二肽、碱性氨基酸的三肽、碱性氨基酸的衍生物及其盐中的至少一种。
4.权利要求1的冻干干扰素-γ组合物，其中亲水性稳定剂为选自中性羟基氨基酸、中性羟基氨基酸的二肽、中性羟基氨基酸的三肽、中性羟基氨基酸的衍生物及其盐中的至少一种。
5.权利要求1的冻干干扰素-γ组合物，其中亲水形稳定剂为选自精氨酸、赖氨酸、组氨酸、苏氨酸、这些氨基酸的二肽、这些氨基酸的三肽、这些氨基酸的衍生物及其盐中的至少一种。
6.权利要求1的冻干干扰素-γ组合物，其中疏水性稳定剂为选自疏水性氨基酸、疏水性氨基酸的二肽、疏水性氨基酸的三肽、疏水性氨基酸的衍生物及其盐中的至少一种。
7.权利要求1的冻干干扰素-γ组合物，其中疏水性稳定剂为选自缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸及其盐中的至少一种。
8.权利要求1的冻干干扰素-γ组合物，其中亲水性稳定剂的含量相对于100重量份的疏水性稳定剂为1到500重量份。
9.权利要求1的冻干干扰素-γ组合物，其中碎裂指数为至少0.02。
10.权利要求1的冻干干扰素-γ组合物，其中碎裂指数为0.015到1.5。
11.权利要求1的冻干干扰素-γ组合物，其在受到空气速度为至少2米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击时变成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒。
12.权利要求1的冻干干扰素-γ组合物，其在受到空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少20毫升/秒的空气冲击时变成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒。
13.权利要求1的冻干干扰素-γ组合物，其在受到空气冲击时变成平均粒径为至多5微米或细粒级分为至少20％的细粒。
14.权利要求1的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物，其具有以下性质(i)到(iv)(i)含有至少一种选自疏水性氨基酸、疏水性氨基酸的二肽、疏水性氨基酸的三肽、疏水性氨基酸的衍生物及其盐的疏水性稳定剂；至少一种选自亲水性氨基酸、亲水性氨基酸的二肽、亲水性氨基酸的三肽、亲水性氨基酸的衍生物及其盐的亲水性稳定剂；和干扰素-γ；(ii)非粉末的饼状形式；(iii)0.015到1.5的碎裂指数；和(iv)在受到空气速度为1到300米/秒和空气流量为17毫升/秒到15升/秒的空气冲击时，变成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒。
15.经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统，其使用以下(1)和(2)的组合(1)装有权利要求1到14中任一项的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物的容器；和(2)设备，包括能够对所述容器中的冻干组合物施加空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击的机构，和用于释放已被制成细粒的粉状冻干组合物的机构。
16.权利要求15的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统，其中容器和设备在吸入时组合使用。
17.权利要求15的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统，其中设备为i)经肺给药用干粉吸入器，是用于将已装在容器中的非粉状冻干组合物制成细粒、并通过吸入对使用者给药所得的细粒的设备，包括具有喷气流路的针状部件、具有释放流路的针状部件、用于供应空气进入所述针状部件的喷气流路中的气压供应机构、和与所述针状部件的释放流路相通的吸入口，并且特征在于构建为密封住所述容器的塞子被所述针状部件刺穿，从而使喷气流路和释放流路与所述容器的内部相通，使用所述气压供应机构使空气通过所述喷气流路喷射进入所述容器，从而通过喷射空气的冲击将所述冻干组合物制成细粒，并经由所述释放流路从吸入口释放所得的细粒，或ii)经肺给药用干粉吸入器，是用于将已装在容器中的非粉状冻干组合物制成细粒、并通过吸入对使用者给药所得的细粒的设备，包括具有抽吸流路的针状部件、具有空气引进流路的针状部件、和与所述抽吸流路相通的吸入口，并且特征在于构建为以下状态，其中密封住所述容器的塞子被所述针状部件刺穿，通过使用者的吸入压力，所述容器中的空气从所述吸入口被吸入，并且同时使外界空气在负压力下通过所述空气引进流路流入所述容器中，结果是，所述冻干组合物通过流入空气的冲击被制成细粒，并使所得的细粒通过所述抽吸流路从吸入口释放。
18.权利要求15的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统，其使用以下(1)和(2)的组合(1)装有权利要求14的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物的容器；和(2)设备，包括能够对所述容器中的冻干组合物施加所述空气冲击的机构、和释放已被制成细粒的粉状冻干组合物的机构。
19.生产经肺给药用干粉状干扰素-γ制剂的方法，其包括使用能够对容器中的冻干组合物施加所述空气冲击的设备将空气引入到容器中，对权利要求1到14中任一项的包含单一剂量的干扰素-γ的冻干组合物施加空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击，从而将所述冻干组合物制成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒。
20.权利要求19的生产经肺给药用干粉状干扰素-γ制剂的方法，其中制成的细粒的平均粒径为至多5微米或细粒级分为至少20％。
21.权利要求19的生产经肺给药用干粉状干扰素-γ制剂的方法，该方法通过使用具有能够对容器中的冻干组合物施加空气速度为至少2米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击的机构的设备、并将具有空气冲击的空气引入到装有冻干组合物的容器中进行。
22.权利要求19的生产经肺给药用于粉状干扰素-γ制剂的方法，包括使用能够对容器中的冻干组合物施加所述空气冲击的设备将空气引入到容器中，对权利要求14的包含单一剂量的干扰素-γ的冻干组合物施加空气速度为1米/秒到300米/秒和空气流量为至少17毫升/秒到15升/秒的空气冲击，从而将所述冻干组合物制成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒。
23.经肺给药方法，包括在使用时通过对冻干组合物施加空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击，将权利要求1-14中任一项的包含单一剂量的干扰素-γ的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物制成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒，和通过吸入对使用者给药所得的细粒粉末。
24.权利要求23的经肺给药方法，其中经肺给药用冻干干扰素-γ组合物装在容器中，并使用包括能够对容器中的冻干组合物施加空气冲击的机构和用于将所得的细粒粉状冻干组合物释放出容器的机构的设备制造细粒粉末。
25.权利要求23的经肺给药方法，其中被制成细粒的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物通过使用权利要求15-18中任一项的经肺给药用干粉干扰素-γ吸入系统、通过吸入对使用者给药。
26.冻干组合物用于通过吸入经肺给药的应用，其中权利要求1-14中任一项的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物通过被制成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒而使用。
27.权利要求1-14中任一项的经肺给药用冻干干扰素-γ组合物在生产用于通过吸入经肺给药的干粉状干扰素-γ制剂中的应用。
全文摘要
本发明提供了经肺给药用冻干干扰素－γ组合物，其可稳定地保持IFN－γ，并可以在使用时在容器中制成细粒。本发明的经肺给药用冻干干扰素－γ组合物具有以下性质(i)到(iv)(i)包含至少一种选自疏水性氨基酸、疏水性氨基酸的二肽、疏水性氨基酸的三肽、疏水性氨基酸的衍生物及其盐的疏水性稳定剂；至少一种选自亲水性氨基酸、亲水性氨基酸的二肽、亲水性氨基酸的三肽、亲水性氨基酸的衍生物及其盐的亲水性稳定剂；和干扰素－γ；(ii)非粉末的饼状形式；(iii)至少0.015的碎裂指数；和(iv)在受到空气速度为至少1米/秒和空气流量为至少17毫升/秒的空气冲击时，能够变成平均粒径为至多10微米或细粒级分为至少10％的细粒。
文档编号A61K9/19GK1726045SQ200380106050
公开日2006年1月25日 申请日期2003年12月12日 优先权日2002年12月13日
发明者山下亲正, 茨木茂 申请人:大塚制药株式会社