专利名称：：喷射液体、喷射方法、从液体形成液滴的方法、卡盒和喷射设备的制作方法
技术领域：
：本发明涉及含有蛋白和肽中的至少一种的液体组合物，所述液体组合物适于从所述液体组合物形成液滴，涉及从所迷液体组合物形成液滴的方法，还涉及^f吏用从所述液体组合物形成液滴的方法的喷射设备。
背景技术：
：近年来，已经有使用蛋白溶液作为液滴的许多尝试。这些尝试例如包括作为给药方法的经粘膜给药，和施用到生物芯片或生物传感器上(因为它们仅仅需要痕量的蛋白)。另外，使用蛋白液体微液滴的方法也在筛选生物活性物质的领域中引起关注(日本专利申请未审公开No.2002-355025;AllainLR等，"FreseniusJ.Anal.Chem.，，，2001,第371巻，146-150页；和HowardEI，CachauRE"Biotechniques"2002,第33巻，1302-1306页)。近来，蛋白，特别是酶或具有生物活性的有用蛋白，即将通过基因重组技术而批量生产，使得蛋白的液滴形成成为用于探索和施用作为新药物的蛋白和可应用领域的有用工具。首先，在使用液体细滴的情况下向病人施用各种药物的方法已经越来越重要，特别是在通过肺施用蛋白、肽和其它生物物质方面。肺具有表面积大到50-1401112的肺泡，具有极薄至0.1微米的上皮(作为吸收屏障)，另外具有比消化道更低的酶活性，因此作为注射以胰岛素为代表的高分子肽基药物的替代给药途径而引起关注。一般而言，已经知道药物的液体细滴的肺内沉积在很大程度上取决于其气体动力粒径，尤其是为了向肺泡(肺深处)输送液滴，必要的是开发一种能以高重现性和稳定配方给药具有1-5微米的粒径和窄粒径分布的液滴的给药形式。传统上已经有一些向体内、特别是向呼吸器官周边给药制剂的方法，下面将用例子解释这些方法。有一种计量剂量的吸入器(MDI),将制剂以悬浮胶体气雾剂的形式气雾化，从而能定量雾化，其中使用液化的不可燃烧的或阻燃性的气体作为压力载体，并控制单次要喷射的液化气体的单位体积。但是，吸入器的问题在于在上述范围内的液滴尺寸不能充分地受控，而且压力载体也可能对健康不利。也有一种用于将液体制剂雾化的喷雾方法，其使用水和乙醇作为介质，并通过将液体制剂与气体在压力下一起喷射通过毛细管输送而将液体制剂转化成^f效滴。因此，理论上，该雾化方法可以通过限定供应入该毛细管流路中的液体制剂的流体体积来控制雾化量，但是难以控制液滴的直径。特别是，喷雾类型的雾化采用在压力下的气体，该气体已经在从液体形成微滴的方法中使用，随后作为用于在流体中输送雾化微滴的气体。因此，在结构上难以改变在为此用于输送的空气流中漂浮的微滴的量(密度)。作为生产具有窄粒径分布的上述液滴的方法，才艮道了使用液滴产生设备，其基于喷墨印刷中使用的一类原理形成极小的微滴(例如美国专利5,894，841和日本专利申请未审公开2002-248171)。在这里，将描述这种喷墨系统。该系统包括以下程序将要喷射的液体引入小室，对液体施加推动力，并将液滴经由孔喷射。有用的推动方法包括例如在使用电热转化器例如薄膜电阻器的情况下形成气泡以将液滴通过室上的孔喷射的方法(热喷墨系统)，和在使用压力振荡器的情况下直接将液体推动穿过室上的孔的方法(压力喷墨系统)。室和孔位于印刷头元件中，印刷头元件与液体供应源连接而且也与用于控制液滴喷射的控制器连接。当制备从肺吸收的药物时，必要的是精确地控制剂量，特别是对于上述蛋白制剂而言，使得基于喷墨系统原理的液滴形成方式是非常优选的形式，因为能控制喷射速率。另外，尽管要求液体是能可靠地喷射的，但是仅仅具有调节的表面张力和粘度的蛋白溶液不稳定地喷射，导致几乎不能以高度重现性和高效率喷射蛋白溶液的情况。上述蛋白和肽基于喷墨系统原理形成液滴的方法的问题在于蛋白具有脆弱的空间构型，所以可能在构型被破坏时引起蛋白的聚集和分解。当基于喷墨系统原理形成液滴时，物理作用力例如压力和剪切力被施加到液滴上，每个液体细滴具有其特定的高表面能。它们使得大多数蛋白的构型不稳定(当使用热喷墨系统时，除了这些作用力之外还施加热量)。特别基于喷墨系统原理形成液滴的方法的问题在于长期储存是不稳定的，另外上述物理作用力比在正常搅拌和热处理中所施加的剪切力和热能高得多。(据认为例如，在热喷墨系统中，在300。C下90大气压的瞬时载荷被施加到液滴上)。另外，多种物理作用力同时施加到液滴上。因此，蛋白倾向于变得比在处理蛋白的常规方法中更加不稳定，使得常规采用的稳定蛋白的技术不足。一旦发生问题，在液滴形成的同时，蛋白聚集，这引起喷嘴中的堵塞，使得液滴几乎无法喷射。此外，适合于肺吸入的液滴尺寸是1-5纟效米，这比在目前商业打印机中所用的约16微米的液滴小得多，并导致在液滴上施加更大的表面能和剪切力。因此，将蛋白作为适合于肺吸入的微滴来喷射是极为困难的。考虑到上述各种应用，喷射蛋白溶液的方法优选基于热喷墨系统的原理，这是因为其生产成本低并能增加喷嘴的密度。另一方面，当用热喷墨系统喷射蛋白时，加入水溶性聚合物或清蛋白(例如表面活性剂、甘油、各种糖和聚乙二醇)的方法(它们是公知的稳定蛋白的方法)对改进喷射性能的作用极小或没有作用。关于要吸入肺的液滴(在使用热喷墨系统的情况下形成)的液体组合物，公开了一种将用于调节表面张力的化合物和/或湿润剂加入蛋白溶液中的方法(例如，国际公开出版物W002/094342)。上述方法包括向蛋白溶液中加入水溶性聚合物，例如表面活性剂和聚乙二醇，因为描述了通过降低溶液的表面张力和粘度并保持溶液的湿度，水溶性聚合物改进了蛋白在所形成的液滴的溶液中的稳定性。但是，该出版物没有描述喷射的稳定性，此外，当蛋白和肽的浓度高时加入表面活性剂和水溶性聚合物显示不足的效果，并且存在添加剂本身劣化喷射稳定性的情况。另外，许多表面活性剂对喷射的稳定性完全不起作用，换句话说，表面张力、粘度或湿度保持效果不能控制喷射的稳定性。换句话说，当用热喷墨系统喷射蛋白和肽时，上述方法不是用于稳定喷射的通用方法。如上所述，公知的是，喷墨:技术是从液体样品形成液体细滴并喷射它们的方法，并特别具有对痕量的要喷射的液体即使已转化成液滴之后也显示高控制能力的特征。细滴喷射型喷墨系统包括使用压电元件的振荡型系统和使用微加热器元件的热喷墨系统。使用压电元件的振荡器型系统在要使用的压电元件的微型化方面有限制，进而在每单位面积上安装的喷射孔的数目方面有限制。另外，生产喷射设备的必要成本随着每单位面积排布的喷射孔的数目的增加而急剧增加。与之相比，热喷墨系统能相对容易地将要用于喷射设备中的微加热器元件微型化，与使用压电元件的振荡器型系统相比提高了每单位面积排布的喷射孔的数目，并能大幅度降低喷射设备的必要生产成本。当使用热喷墨系统形成液滴时，必要的是调节要喷射的液体的物理性质，从而控制合适的雾化状态和从每个喷射孔喷射出的液体细滴的液体体积。具体而言，很好地调节液体组合物例如溶剂类型、溶质的组成和浓度(它们构成要喷射的液体样品)，从而提供液体细滴的目标液体体积。此外，也正在对基于热喷墨系统原理的液滴喷射机构进行各种技术开发。虽然常规的喷墨打印机头能喷射具有约数皮升的单独液体体积的液滴，但是最近开发的喷射技术和喷射机构形成亚皮升或毫微微升级别的极细的细滴(参见例如曰本专利申请未审公开2003-154655)
发明内容本发明的目的是提供一种液体组合物，其作为喷射液体用于通过向该液体施加热能而稳定地喷射含有蛋白和肽中的至少一种的液滴，和提供一种适于用蛋白液滴的喷射方法和喷射设备。本发明的喷射液体的特征在于包含选自蛋白和肽的一种物质，具有甜菜碱骨架的化合物，和液体介质。本发明的喷射方法的特征在于从上述喷射液体基于热喷墨系统的原理形成液滴，并喷射所述液滴。用于喷射本发明液体的卡盒的特征在于包括用于容纳上述喷射液体的罐，和基于热喷墨原理的喷射头。和打开部件，用于将要喷射的液体从基于热喷墨原理的卡盒的喷射头的液体喷射部件引导入使用者的吸入位置。从本发明液体形成液滴的方法的特征在于该方法通过向含有蛋白和肽中的至少一种的液体施加热能而从该液体形成液滴，其中上述液体包含具有甜菜碱骨架的化合物。根据本发明提供了能在已经施加热能之后稳定地喷射的喷射液体，其中向含有蛋白和肽中的至少一种的溶液中加入具有甜菜碱骨架的化合物。另外，还可以通过向喷射液体中进一步加入表面活性剂来喷射浓度更高的蛋白溶液，这是因为这种添加提供了稳定喷射的协同作用。当蛋白和肽中的至少一种是药物有效成分时，药物有效成分的蛋白和肽中的至少一种通过从便携式喷射设备喷射出喷射液体以将其转化成液滴并吸入液滴而到达肺，并且药物有效成分可以4皮肺吸收。通过用上述方法将蛋白和肽中的至少一种喷射到基质上，上述方法也可以用于制备生物芯片或生物传感器、感应和筛选生物物质。本发明的其它特征和优点将从以下描述结合附图显然可见，其中在这些图中相似的参考符号表示相同或相似的部件。图1是解释将蛋白喷射到基质上的方法的示意图；图2是显示排布在基质上的蛋白图案的一个例子的视图；图3是用于吸入器的头部卡盒装置的解释性示意图；图4是吸入器的透视图；图5是图4中入口盖子打开状态的透视图；图6是显示当清蛋白溶液用热喷墨系统喷射时的喷射速率的图表；和图7是实施例20中的实验程序的模型视图。具体实施方式下面将参考附图详细地描述本发明的优选实施方案。本发明的目的是提供一种作为喷射液体的液体组合物，其用于通过向所述液体组合物施加热能而稳定地喷射含有蛋白和肽中的至少一种的液滴；提供一种适于使用含有蛋白的液滴的喷射方法，和提供一种喷射设备。下面将详细描述本发明。在本发明中使用的蛋白表示任何由经由肽键彼此键合的氨基酸构成的多肽，并可以溶解或分散在水溶液中。另外，在本发明中使用的肽表示由>2个且<100个经由肽键彼此键合的氨基酸构成的化合物。蛋白和肽可以是化学合成的，或从天然来源精制的，但是通常是天然蛋白和肽的重组形式。蛋白和肽也可以通过聚乙二醇与蛋白和肽等的分子中的氨基酸残基共价结合来化学重组，从而提高延长蛋白和肽等的疗效的作用。当实施本发明时，所用的液体可以含有各种需要形成液滴的蛋白和肽。最一般地，本发明的从含有蛋白和肽的液体形成液滴的目的是将用于医疗的有用蛋白和肽输送到肺中。这些例子包括各种造血因子，例如降4丐素、血凝素、环孢素、G-CSF、GM-CSF、SCF、EP0、GM-MSF和CSF-1;白细胞介素，例如IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-IO、IL-11和IL-12;IGF;和细月包活素，包括M-CSF、胸腺肽、TNF和LIF。有用的具有其它疗效的蛋白包括血管活性肽；干扰素(cc、P、y或普通干扰素)；生长素或激素，例如人生长激素和其它动物生长激素(例如牛、猪或鸡的生长素)；胰岛素；催产素；血管紧张素；甲啡肽(methionineenkephalin);物质P;ET-1;FGF;KGF;EGF;IGF;PDGF;LHRH;GHRH;FSH5DDAVP;PTH;加压素；胰高血糖素；和生长激素释放抑制因子。也可以使用蛋白酶抑制剂，例如亮抑酶肽和胃酶抑素，以及金属蛋白酶抑制剂(例如TIMP-1、TIMP-2和其它蛋白酶抑制剂)。也可以4吏用神经生长因子，例如BDNF和NT3。也可以4吏用血纤溶酶原激活物，例如tPA、尿激酶和链激酶。也可以使用具有母体蛋白主结构或一部分和母体蛋白的各种生物性质的至少一部分的蛋白的肽部分。也可以使用类似物，例如取代或缺陷类似物，改性氨基酸例如肽类似物，或包括上述被水溶性聚合物(例如PEG和PVA)改性的物质的化合物。在CriticalReviewsinTherapeuticDrugCarrierSystems,12(2&3)(1995)中已经清楚地说明了上述蛋白可以被输送到肺。此外，在制备生物芯片和生物传感器的领域中，蛋白和肽等的筛选中，除了上述蛋白和肽之外，也可以使用以下许多物质各种酶，例如氧化酶、还原酶、转移酶、水合酶、裂解酶、异构酶、合成酶、表异构酶、变位酶和外消旋酶；各种抗体和受体，例如IgG和IgE;用于诊断的蛋白和肽，例如它们的抗原、过敏原、伴侣蛋白、抗生物素蛋白和生物素；以及用固定化试剂改性的上述物质。在上述喷射液体中所含的有用的蛋白和肽的分子量例如是0.5-150kDa。另外，选自蛋白和肽中的至少一种物质的含量根据其目的和应用而定，优选是lng/ml至200mg/ml。优选的是，液体介质主要含有水，且水与介质的比率是50%或更高。除了作为介质主要组分的水之外，可以加入水溶性有机溶剂和助剂例如醇作为介质。通常知道加入表面活性剂和溶剂例如乙二醇，以改进施加热能的油墨的喷射性能。但是，当喷射蛋白和肽溶液时，仅仅加入上述物质不能显著改进喷射性能，所以必须加入新的添加剂。由于进行了深入的研究，本发明人发现在蛋白和肽中含有具有甜茱碱骨架的化合物的溶液适合用于形成稳定的液滴，即使当已经施加热能时也是如此。作为将上述热能施加到液滴上并喷射这些液滴的方法，有例如将管加热并从开口喷射管内的液体的方法，描述在美国专利6,234,167中，和一种基于热喷墨方法的原理的方法。热喷墨系统方法是用加热器将热能施加到液体上，用该能量加热并鼓泡该液体，并从液体存在的空间端部处的开口喷射液滴；和具有的特征是与上述加热管的方法相比，能通过将加热器分成许多细部件而均匀地喷射高度精确数目的液滴。下面主要描述基于热喷墨方法的原理的构造，因为热喷墨方法最能显示喷射性能的改进效果，但是在本发明中可以使用在喷嘴中喷射液体的压电喷墨方法，其中使用由压电元件产生的震动压力。热喷墨射的热脉冲的准确度，以及微加热器等所用装置的尺寸的准确度；以及重现性。因此，热喷墨方法可以实现在用于液体制剂的所有多个喷射单元内的液滴的直径窄分布，这些喷射单元稠密地排布在喷射头上。另外，在经常使用本发明的情况下，设备需要满足生产成本低、头必须经常更换以及设备小的要求，所以进一步优选使用热喷墨系统。本发明人按照以下方式考虑到具有甜菜碱骨架的化合物对喷射稳定性作出重大贡献的原因。甜菜碱骨架在一个分子中具有彼此靠近的季铵阳离子和有机酸阴离子，并具有以下特征非常易于水合；能容易地被其它分子改性，并能在分子中具有长链烷基或酰基；所以显示高水合性能，即使当具有甜菜碱骨架的化合物也具有长链烷基时也是如此。另一方面，蛋白和肽的疏水性强，并难以通过水合被稳定。当具有甜菜碱骨架的化合物含有疏水基团例如上述长链烷基和酰基时，这些官能团在蛋白或肽中的疏水位置上起作用，同时甜菜碱骨架的阳离子和阴离子通过具有高水合性能的阳离子和阴离子的水合力而水合了蛋白和肽，从而稳定它们，并抑制蛋白彼此之间和肽彼此之间的相互作用。在该作用下，具有甜菜碱骨架的化合物能在液体基于热喷墨方法原理喷射时防止蛋白和肽由于能量载荷引起的变质和聚集，并且能稳定这种喷射。在本发明中使用的具有甜菜碱骨架的化合物优选具有下式(1)表示的化学结构<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>其中式(1)中的^是取代或未取代的具有6-18个碳原子的烷基，更优选是具有8-16个碳原子的饱和烷基。在式(l)中，R2和Rs彼此独立地是取代或未取代的具有1-6个碳原子的亚烷基链，更优选特别是具有1-4个碳原子的亚烷基链。在式(1)中，R3和l彼此独立地是具有1-6个碳原子的烷基或亚烷基链，R3和l可以彼此结合形成杂环。上述化合物的例子包括二甲基二烷基甜菜碱、二乙基二烷基甜菜碱和甲基乙基二烷基甜菜碱；和由下式(2)表示的具有杂环的咪唑错甜菜碱。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>在式1和式2中，A是有机酸的阴离子，更优选是羧基或磺酸基。当A是磺酸基时，R5优选具有羟基。在式(1)和式(2)中，X:和X2是抗衡离子，并且X,仅仅是阴离子物质，且仅仅具有选自无机和/或有机阴离子的至少一种。抗衡离子X,.的例子包括卣离子、氯离子、溴离子、碘离子、氟离子、氬氧根离子、羧酸离子、硝酸离子、磷酸离子和硫酸离子；并且这些抗衡离子可以与X2相同或不同。X2仅仅是阳离子物质，且表示选自单价金属离子、金属氧化物离子和有机阳离子中的至少一种。抗衡离子X2可以与x,相同或不同。在式(1)中，n是骨架的重复数目，是0或1。当n是0时，该化合物是式(3)所示的烷基甜菜碱；当n是l时，该化合物是式(4)或式(5)所示的烷基酰胺烷基甜菜碱。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>基甜菜碱、其盐和其衍生物，其范围使得不会使本发明的效果变差，优选使用烷基酰胺烷基甜菜碱。合物和蛋白和肽中的至少一种与由主要含水的液体介质和其它添加剂组分(它们是上述喷射液体的组分)组成的液体混合来制备的，但是不限于上述方法。对液体混合物的形式没有特别限制，可以是任何溶液类型、悬浮液类型、乳液类型和分散液类型。当液体混合物不是溶液类型时，悬浮物质、乳化物质或分散物质在介质中的有用尺寸是在从亚纳米到微米级别的范围内。在本发明中，本发明人进一步发现通过一起加入表面活性剂和具有甜菜碱骨架的化合物，即使当添加剂的浓度大幅度降低时也可以保持喷射的稳定性。添加相对于1重量份具有甜菜碱骨架的化合物计的0.2-1重量份的表面活性剂，能相对于具有相同浓度蛋白的溶液而言将具有甜菜碱骨架的化合物的用量降低到1/10-1/2,同时保持喷射的稳定性。认为表面活性剂的作用不同于具有甜菜碱骨架的化合物的作用，并且通过抑制蛋白变质的作用和使聚集后的蛋白再溶解的作用来稳定喷射。认为这两种不同作用的组合产生了协同作用，大大改进了喷射的稳定。认为单独添加表面活性剂不能完全抑制蛋白的聚集，因为表面活性剂本身没有如此大的作用，因而它不能确保喷射的稳定性。本发明的表面活性剂表示该化合物在一个分子中同时具有极性部分和非极性部分，每个所述部分在分子中处于彼此远离的位置，并且具有能通过使两个不混溶相之间的表面活性剂分子排列而降低两个不混溶相之间的界面张力的性能，和具有能形成胶束的性能。可以使用的表面活性剂的例子通常包括、但不限于失水山梨醇脂肪酸酯，例如失水山梨醇单辛酸酯、失水山梨醇单月桂酸酯和失水山梨醇单棕榈酸酯；甘油脂肪酸酯，例如甘油单辛酸酯、甘油单肉豆蔻酸酯和甘油单硬脂酸酯；聚甘油脂肪酸酯，例如十甘油基单硬脂酸酯、十甘油基二硬脂酸酯和十甘油基单亚油酸酯；聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯，例如聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯、聚氧乙晞失水山梨醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇三硬脂酸酯；聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯，例如聚氧乙烯失水山梨醇四硬脂酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇四油酸酯；聚氧乙烯甘油脂肪酸酯，例如聚氧乙烯甘油单硬脂酸酯；聚乙二醇脂肪酸酯，例如聚乙二醇二硬脂酸酯；聚氧乙烯烷基醚，例如聚氧乙烯月桂基醚；聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚，例如聚氧乙烯聚氧丙烯二醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯丙基醚和聚氧乙烯聚氧丙烯十六基醚；聚氧乙烯烷基苯基醚，例如聚氧乙烯壬基苯基醚；聚氧乙烯氢化蓖麻油，例如聚氧乙烯蓖麻油和聚氧乙烯氢化蓖麻油(聚氧乙烯氢蓖麻油)；聚氧乙烯蜂蜡衍生物，例如聚氧乙烯失水山梨醇蜂蜡；聚氧乙烯羊毛脂衍生物，例如聚氧乙烯羊毛脂；聚氧乙烯硬脂酸酰胺，其具有来自聚氧乙烯脂肪酸酰胺的6-18的HLB;阴离子表面活性剂，包括含有8-18个碳原子的烷基的烷基硫酸盐，例如十六烷基硫酸钠、月桂基硫酸钠和油基硫酸钠，和含有平均2-4摩尔氧化乙烯和8-18个碳原子的烷基的聚氧乙烯烷基醚硫酸盐，例如聚氧乙烯月桂基硫酸钠；含有8-18个碳原子的烷基的烷基苯磺酸盐，例如月桂基苯磺酸钠；含有8-18个碳原子的烷基的烷基磺基琥珀酸盐，例如月桂基磺基琥珀酸钠；天然表面活性剂，例如卵磷脂和甘油磷脂；鞘磷脂类，例如鞘磷脂；以及具有8-18个碳原子的脂肪酸的糖类脂肪酸酯。本发明的喷射液体(液体组合物)可以含有一种或多种上述表面活性剂。所述表面活性剂优选是聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯，特别优选是聚氧乙烯(20)失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯(4)失水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯(20)失水山梨醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯(20)失水山梨醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯UO)失水山梨醇三硬脂酸酯、聚氧乙烯UO)失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯(5)失水山梨醇单油酸酯和聚氧乙烯(20)失水山梨醇三油酸酯，最优选聚氧乙烯(20)失水山梨醇单月桂酸酯和聚氧乙烯(20)失水山梨醇单油酸酯。另外，特别优选用于肺吸入的表面活性剂是聚氧乙烯(20)失水山梨醇单月桂酸酯和聚氧乙烯(20)失水山梨醇单油酸酯。要添加的表面活性剂的浓度在胰岛素的情况下可以是例如0.001-20重量％，尽管取决于共存的蛋白等。要添加的表面活性剂的含量优选是G.2-10重量份，相对于1重量份的具有甜菜碱骨架的化合物计。在本发明的实施方案中，可以加入抗菌剂、消毒剂和防腐剂以消除微生物的影响。在本发明中使用的具有甜菜碱骨架的化合物具有上述作用，但是具有该作用的试剂还包括例如季铵盐，例如苯扎氯铵和benzathoniumchloride;苯iH汙生物，例如苯酚、甲酚和苯甲醚；苯曱酸类，例如苯甲酸和对-羟基苯曱酸酯；和山梨酸。在本发明的实施方案中，喷射液体可以包含油、甘油、乙醇、脲、纤维素、聚乙二醇和藻酸盐以提高物理稳定性，防止在保存期间出现聚集和沉淀；和可以包含抗坏血酸、柠檬酸、环糊精、生育酚和其它抗氧化剂以提高化学稳定性，防止劣化和氧化。喷射液体可以包含緩冲剂来调节pH。有用的緩冲溶液包括例如抗坏血酸、柠檬酸、稀盐酸、稀氢氧化钠、磷酸氩钠、磷酸二氩钠、磷酸氢钟、磷酸二氢钟、PBS、Hepes和Tris。喷射液体可以包含等渗剂，例如氨基乙基磺酸、氯化钾、氯化钠、甘油和碳酸氬钠。喷射液体可以含有用于味道和气味的矫正剂，例如糖如葡萄糖和山梨糖醇，甜味剂例如Astelpalm、薄荷醇和各种调料。另外，有用的矫正剂可以不仅是亲水化合物，也可以是疏水化合物或油基化合物。蛋白时，可以使用与目前商业喷墨打印机相似的系统。下面将参考图1详细描述使用本发明的喷射液体喷射蛋白的方法。通过以下步骤形成图案将喷射液体从罐1装入喷墨头3的喷嘴中；通过驱动喷墨头并同时保持基质和喷墨头的喷嘴面之间的固定间隔，喷墨头将喷射液体喷到适用于各自目的的基质5上。在图l中，参考数字2表示液体流路，参考数字4表示液滴，参考数字6表示驱动控制器。建议在喷射喷射液体时使用驱动控制器，从而在基质上形成与图象图案相应的图案，并且优选形成图1中所示的各点彼此不相连的图案。本发明中的喷射液体可以包含根据应用雾化液体的目的而选择的各种添加剂，例如根据需要适量的表面緩沖剂、粘度改进剂、溶剂和湿润剂。具体而言，可共混的添加剂包括例如亲水性粘合剂、疏水性粘合剂、亲水性增稠剂、疏水性增稠剂、二醇衍生物、醇、矫味剂、气味矫正剂和电解质，其可以是单种物质或选自以上的混合物。在这里，用于上述添加剂的各种物质更优选允许用于每个国家的药典中所述的医药用途，作为次要组分，可以在制备治疗用的液体制剂时加入；或用于食品和化妆品中。作为上述添加剂共混的各种物质的通常添加量优选是0.01-40重量％，更优选0.1-20重量％，尽管该值取决于目标蛋白和肽的类型。另外，从喷射性能的角度考虑，上述添加剂的用量优选是0.5-200重量份，相对于1重量份的上述蛋白和肽计，尽管该量随着添加剂的类型、用量和组合而变化。本发明的雾化器优选是具有以下部件的结构喷射头部件，该部件能喷射液体制剂的液体细滴并同时对液体制剂施加热能，并基于热喷墨原理操作；和许多用于液体制剂的喷射单元，这些单元组成头部件并能独立驱动。此外，该雾化器优选具有以下部件电连接部件，用于连接独立驱动每个液体制剂所用的喷射单元所需的多个控制信号，与用于将液体制剂用喷射单元彼此连接在一起的线路；另外，用于容纳上述液体制剂的罐；和用于使液体雾化并同时包括液体流路的整体组合的卡盒，作为用于将液体制剂从罐供应给基于热喷墨原理的喷射头的装置。图3示意性地显示了这种用于雾化液体的卡盒的整个构型的例子。在图3中所示的卡盒通过将用于雾化液体制剂的头部件9、用于盛放液体制剂的罐7和用于将液体制剂从罐7引入头部件9的液体流路8整体安置在相同的基质上来制造。通过与内线10连接的电子连接部件11,用于控制在头部件9中各液体制剂喷射单元的驱动的控制器与头部件9交换驱动信号、控制信号等。在上述结构中，头部件9优选使用用于喷射超细液滴的喷射头，其喷射亚皮升或毫微微升级别的单独液体量的液滴，并具有对于该液体量的优异控制能力，公开在日本专利申请未审公开2003-154655中。在图1和3显示的例子中，一种类型的液体制剂被雾化，从而在该结构中有一个用于盛放液体制剂的罐。当要雾化两种或更多种的液体制剂时，可以通过将多个用于盛放液体制剂的罐相应于它们合适地安排并构成在其结构中已经整合了多个用于液体制剂的喷射单元的热喷墨头来处理这种情况。当使用该喷墨系统将本发明的喷射液体喷到基质上时，也可以有效地使基质与要检测的物质反应，这通过将含有要检测的物质的溶液按照相同图案喷射到基质上来进行，并仅仅通过改变要喷射的量来改变蛋白的浓度。因此，雾化器可以用于制备生物芯片、生物传感器和用于感知和筛选生物物质的设备。此外，当需要使用上迷极细的液滴作为要喷射的单独液滴时，例如当尺寸为数微米的体细胞必须作为药物施用时，雾化器有效地通过使用能喷射上述液体细滴的头使用。本发明的吸入设备特别具有吸入设备中的形式优点，其将从液体制剂转变成液体细滴的工艺与将雾化后的液体细滴混合入用于输送液体细滴的空气流中的工艺分开，这是本发明的雾化方法的特征。当将含有预定浓度的喷射液体(液体组合物)的液体制剂(在本发明中限定并可以用于治疗目的)雾化入空气流时，和当使给药对象吸入已雾化的液体制剂时，吸入设备可以任意地设定药物化合物在治疗用的要吸入的气体中所含的液体组合物中的含量(每单独配料的剂量(doseperdosage))。通过使用基于热喷墨原理的喷射头，用于上述目的的吸入设备可以微型化，从而便于使用者携带和把握，其中布置了用于喷射单位面积高密度液体细滴的开口，作为用于雾化上述液体制剂的雾化机构。在使用上述用于肺吸入的喷射液体的吸入设备中，基本部件是能以粒径为1-5微米和窄分布的液滴形式喷射本发明的制剂物质。用于喷射该液滴的头部件是可移除的卡盒单元，这在上面描述在图3中。组成的作为喷射控制器的吸入设备使得使用者能够携带和把握，吸入器使得使用者能吸入液滴形式的药物，这些液滴被喷射以荻取均匀的粒径和恒定的量。现在参考图4和图5描述在本发明中使用的吸入器的例子。图4是显示吸入器外观的透视图，参考数字15表示吸入器的主体，参考数字12表示入口盖子(以下简称盖子)，它们都形成外壳。参考数字14表示电源按钮。图5显示盖子12被打开的状态。当打开盖子12时，出现头卡盒单元16和嘴部件13。当使用者开始吸入操作时，空气从空气入口流入嘴部件13,并与从在头卡盒单元16的头部件9中提供的喷射开口喷射出的药物混合，形成流体混合物，并流到具有放到人嘴的形状的嘴部件的出口。通过将嘴部件的端部插入嘴内，用牙齿咬住，并吸入空气，使用者能够有效地吸入从头卡盒单元的液体喷射部件作为液滴喷出的药物溶液。换句话说，吸入部件的构型对应于使待给药的人吸入气体的吸入机理，其中通过雾化机理产生的液体制剂的细液滴以雾的形式漂浮。图4和图5显示了要用于医疗目的的吸入器例子的构型，其被微型化以使使用者能携带和把握。吸入器15的主体包括用于容纳雾化液体的卡盒、其控制器和电源(电池)的外壳；和安装在外壳上面的在吸入空气时用于覆盖嘴的嘴部件13。用于雾化液体的卡盒与图3所示的用于液体制剂的罐整合在一起，其构型使得能在打开盖子12之后进行交换。图5显示盖子12打开的状态。头卡盒单元16安装在用于使空气从空气吸入口流入的管状空气流路的一些中点上，经由它达到嘴部件8。基于热喷墨系统的原理，头卡盒单元16的头部件将液体制剂转化成液体细滴，并且管状空气流路将它们在空气流中混合，并雾化它们。当使用者将嘴部件13放入嘴中并经由嘴部件吸入空气时，吸入者使用从空气吸入口将空气引入其中的系统。通过选择图5所示的构型，吸入者能自然地使雾化的液体制剂细液滴与吸入的空气一起到达待给药的人的咽喉并进入气管内。因此，要雾化的液体制剂的量(剂量)不依赖于吸入空气的不同体积，而是独立控制的。具体而言，头卡盒单元16的头部件使用在日本专利申请未审公开20(n-154655中公开的用于喷射液体超细液滴的头，并具有将液滴直径控制在平均约3」微米的构型。实施例首先，为了进一步促进对于喷射蛋白溶液的难度的理解，将显示用热喷墨系统仅仅喷射蛋白时的蛋白喷射量。蛋白溶液通过将清蛋白溶解在PBS中来制备，并使用热喷墨打印机(商品名PlXUS950i，由佳能公司生产)喷射各浓度的溶液，该打印机已经被再改造以回收喷射出的溶液。每种清蛋白溶液的喷射量由相对于100%的已按照相同方式喷射的纯水的喷射量而言的值表示。结果显示在表6中。应该理解的是，即使以低至1mg/ml的低浓度含有清蛋白的溶液也不能完全稳定地喷射，并且在溶液含有更多的蛋白时，緩慢得几乎不喷射。当按照本发明的需要进行这种操作时，必须喷射具有更小直径的液滴，可以想象蛋白溶液是几乎不能喷射的。下面参考实施例进一步详细地描述本发明，但是实施例是为了便于理解的具体实施例，本发明不限于这些具体实施例。在下文中的表示重量％。实施例1-12和对比例1-13确定雾化粒子的直径将含有30%乙醇的水溶液装入用于喷射实验的具有3微米直径的喷嘴的头卡盒中，并且喷射的粒子的尺寸和尺寸分布通过使用激光衍射型并立^圣分布检测i殳备(Spraytec,由MalvernInstrumentsLtd.生产)检测确定。结果，检测到喷射的粒子肯定是具有3微米的窄粒径分布的液滴。基于热喷墨系统的原理从蛋白溶液形成液滴通过如下步骤制备喷射液体先在纯化水中溶解合适浓度的清蛋白；然后加入具有甜菜碱骨架的化合物，同时搅拌该溶液；然后定量测定带有纯化水的体积，使得每种物质的浓度可以具有其所需的浓度。制得的喷射液体通过以下步骤喷射将喷射液体装入上述喷嘴直径为3微米的头卡盒中；将头卡盒与喷射控制器连接；设定频率为20kHz，电压为12V;将喷射液体喷射1秒；在3秒的间隔之后再次喷射。喷射液体基于热喷墨系统的原理喷射。喷射操作重复50次，目测确定喷射液体是否被喷射。完成50次喷射操作的喷射液体评价为"〇"，完成15-49次操作的喷射液体评价为"△",小于15次操作的喷射液体评价为"x"。另外，回收雾化的喷射液体，通过HPLC分析喷射之前和之后的喷射液体来确认该组成是否发生变化(装置的检测条件JASCOCorporation;柱YMC-PackDiol-200，500x8.OmmID;洗脱剂包含Q.1MKH2P04-K2HP04(pH7.0)0.2MNaCl的液体；流量0.7ml/min;温度25。C;检测UV215nm)。下面的喷射实验是在上述条件下进行的，其中使用具有直径为3微米的上述喷嘴的头卡盒和喷射控制器。作为对比例，制备的喷射液体含有纯水、各种蛋白溶液和与本发明无关的物质，并按照本发明实施例中的方式进行喷射实验。实施例和对比例中检测的制剂和结果列在下表1中。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>对比例1的纯水稳定地喷射，因为其不含蛋白，而对比例2-13的不含具有甜菜碱骨架的化合物的喷射液体极少能喷射或完全不喷射，这与蛋白的类型和是否存在添加剂无关。对比例11-13的含有表面活性剂TWEEN的液体能在一定程度上喷射，但是不能充分稳定地喷射。与之相比，显然，实施例1-12能够正常和稳定地喷射。HPLC分析的结果表明实施例1-12没有显示在喷射之前和之后峰位置和峰面积的变化，也没有显示液体组成的变化。实施例13和14对每种蛋白的作用和添加剂的浓度随后，选择月桂酰胺丙基甜菜碱或椰油酰胺丙基甜菜碱作为具有甜菜碱骨架的化合物，并加入到每种蛋白中达到预定的浓度。这些喷射液体按照与实施例1所述相同的喷射实验来评价。这些实施例检测的制剂和结果列在下表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>尽管要加入的烷基酰胺丙基甜菜碱的必要浓度随着蛋白的浓度和类型而变化，但是烷基酰胺丙基甜菜碱的添加使得每种蛋白能基于热喷墨系统的原理正常地喷射，这表明少量的烷基酰胺丙基甜菜碱对宽范围的蛋白具有作用。HPLC分析的结果表明实施例13和14没有显示在喷射之前和之后峰图的变化，也没有显示液体组成的变化。实施例15-19具有甜菜碱骨架的化合物与表面活性剂的协同作用通过将具有甜菜碱骨架的化合物加入蛋白中而制备溶液，通过向该溶液中进一步加入表面活性剂而制备喷射液体。这些喷射液体按照与实施例1所述相同的喷射实验进行评价。这些实施例检测的制剂和结果列在下表3中。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>同时含有烷基酰胺丙基甜菜碱和添加剂TWEEN的蛋白溶液能够被喷射，即使当具有甜菜碱骨架的化合物的浓度与单独加入具有甜菜碱骨架的化合物时相比极低时也是如此。另外，即使当单独含有相同量的不能使蛋白溶液喷射的浓度的具有甜菜碱骨架的化合物时，也能喷射蛋白溶液。结果，可以大大降低添加剂的总量。HPLC分析的结果表明实施例15-19没有显示在喷射之前和之后峰图的变化，也没有显示液体组成的变化。实施例20(使用喷墨打印机制备抗体芯片，并感应)将H腿nIL2单克隆抗体、H醒nIL4单克隆抗体和H画nIL6单克隆抗体分别制成浓度为0.1-500mg/ml的液体。通过将月桂酰胺丙基甜菜碱加入该液体中，使得甜菜碱的浓度是1%(w/w),制备每种喷射液体。将喷射液体装入喷墨打印机(商品名PIXUS95(H，由佳能公司生产)的头部，并喷射到聚-L-赖氨酸涂覆的玻璃片上。图7显示本实施例的示意图。在该图中，参考数字17表示基板，参考数字18表示封闭剂，参考数字19表示与要检测的物质特异性反应的物质(例如蛋白和肽)，参考数字20表示要检测的物质，参考数字21表示与要检测的物质特异性反应的物质，参考数字22表示指示剂。已经喷射到玻璃上的抗体在4'C孵育，并且孵育抗体的玻璃用1%BSA封闭。在已经封闭后小心地清洁玻璃，并作为抗体芯片基板提供。随后，与1.0%月桂酰胺丙基甜菜碱(w/w)、0.5订WEEN20(w/w)和0.1°/。BSA(w/w)—起制备含有重组IL2、IL4和IL6(它们是要通过芯片检测的物质)各ljug/ml的溶液。将液体装入喷墨打印机(商品名PlXUS950i，由佳能公司生产)的头部，并喷射到上述基板上，形成相同的图案。在喷射液体之后，用盖玻璃覆盖基板，并在4t:进行反应。在反应之后，小心地清洁和干燥基板。随后，将与样品特异性结合的物质与底物反应，指示该物质。含有与样品特异性结合的物质的溶液通过将各1Mg/ml的指示生物素的抗体液体(生物素化的HumanIL2单克隆抗体、生物素化的HumanIL4单克隆抗体和生物素化的HumanIL6单克隆抗体)、1.0%月桂酰胺丙基甜菜碱(w/w)、0.5%TWEEN20(w/w)和0.1%BSA(w/w)混合制备，使得每种组分达到其最终浓度；然后将其装入喷墨打印机(商品名PlXUS950i,由佳能公司生产)的头部，并喷射到上述基板上，形成相同的图案。在喷射液体之后，用盖玻璃覆盖基板，并在4。C进行反应。在反应之后，小心地清洁和千燥基板。用于指示的溶液通过将10ng/ml的Cy3标记链霉抗生物素蛋白、1.0%月桂酰胺丙基甜菜碱(w/w)、0.5订WEEN20(w/w)和0.1%BSA(w/w)混合制备，使得每种组分达到最终浓度；然后将其装入喷墨打印机(商品名PlXUS950i,由佳能公司生产)的头部，并喷射到上述基板上，形成相同的图案。在喷射液体之后，用盖玻璃覆盖基板，并在4。C进行反应。在反应之后，小心地清洁和干燥基板。随后，用受激光辐射已经完成反应的基板，并使用荧光扫描器检测从Cy3发射出的荧光信号的量，所述焚光扫描器中安装有用于透射532nm波长的滤光片。检测结果表明能够检测到与样品的类型和浓度对应的荧光信号。本发明不限于上述实施方案，在本发明的精神和范围内可以进行各种变化和改进。所以，本发明的公开范围由所附权利要求限定。本申请要求2005年3月30日递交的日本专利申请2005-098749的优先权，此处将该专利申请引入供参考。权利要求1.喷射液体，含有蛋白和肽中的至少一种，通过向其施加热能而喷射该液体；该液体进一步含具有表面活性并有甜菜碱骨架的化合物和主要由水组成的液体介质。2.根据权利要求1的喷射液体，其中具有甜菜碱骨架的化合物是由下式(1)表示的化合物其中l表示取代或未取代的具有6-18个碳原子的烷基；R2和115表示具有1-6个碳原子的亚烷基链；R3和IL表示具有1-6个碳原子的烷基或亚烷基链；R,和114可以彼此结合形成杂环；A表示羧基、磺酸基或阴离子；XI和X2表示抗衡离子；和n表示0或1。3.根据权利要求1或2的喷射液体，其中具有甜菜碱骨架的化合物是选自烷基酰胺烷基甜菜碱和其盐以及其衍生物中的至少一种化合物。4.根据权利要求1-3中任一项的喷射液体，其中蛋白和肽是选自以下的物质降钙素、胰岛素、胰高血糖素、干扰素、蛋白酶抑制剂、细胞活素、生长激素、造血因子蛋白、抗体和它们的类似物以及它们的4汙生物。5.根据权利要求1-4中任一项的喷射液体，其进一步含有表面活性剂。6.根据权利要求5的喷射液体，其中表面活性剂是聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯。7.喷射方法，包括基于喷墨系统的原理喷射根据权利要求1-6中任一项的喷射液体。8.喷射方法，包括基于热喷墨系统的原理喷射根据权利要求l-6中任一项的喷射液体。9.液体喷射卡盒，包括用于容纳根据权利要求1-6中任一项的喷射液体的罐和基于热喷墨系统原理的喷射头。10.喷射设备，包括根据权利要求9的液体喷射卡盒；流路，用于从根据权利要求9的卡盒的头部的液体喷射部件引导装在卡盒中的要喷射的液体和引导用于输送该液体的空气流；和开口。11.根据权利要求10的喷射设备，其中喷射设备用于吸入。12.通过对含有蛋白和肽中的至少一种的液体施加热能而从该液体形成液滴的方法，其中该液体进一步含具有表面活性并有甜菜碱骨架的化合物。13.根据权利要求12的从液体形成液滴的方法，其中蛋白和肽是选自以下的物质降钙素、胰岛素、胰高血糖素、干扰素、蛋白酶抑制剂、细胞活素、生长激素、造血因子蛋白、抗体和它们的类似物以及它们的衍生物。14.根据权利要求12或13的从液体形成液滴的方法，其中该液体进一步含有表面活性剂。15.根据权利要求12-14中任一项的从液体形成液滴的方法，其中该方法通过基于热喷墨系统的原理对液体施加热能而从该液体形成液滴。全文摘要本发明涉及液体组合物，其作为喷射液体通过对该液体施加热能而用于稳定地喷射液滴，其含有蛋白和肽中的至少一种和具有甜菜碱骨架的化合物；提供从所述液体形成液滴的方法，提供适于用蛋白液滴的喷射方法和喷射设备。通过将具有甜菜碱骨架的化合物加入蛋白和肽中的至少一种的水溶液中，通过施加热能液体组合物的喷射稳定性得到改进。另外，可以向含有具有甜菜碱骨架的化合物的液体组合物中进一步加入表面活性剂，在这种情况下获得稳定喷射的效果。文档编号A61K9/72GK101151025SQ20068001085公开日2008年3月26日申请日期2006年3月28日优先权日2005年3月30日发明者政田阳平,杉田贤,金子秀树申请人:佳能株式会社