經肺給藥用凍干干擾素－γ組合物及其吸入系統的制作方法

專利名稱：經肺給藥用凍干干擾素－γ組合物及其吸入系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及包含干擾素-γ的經肺給藥用凍干組合物。更具體地，本發明涉及凍干干擾素-γ組合物，其可穩定地保持干擾素-γ，并可在使用時制成適用于經肺給藥的細粒粉末(在下文中，稱為經肺給藥用于粉狀干擾素-γ制劑)。
本發明涉及使用凍干組合物的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統。更具體地，本發明涉及經肺給藥用干粉吸入系統，根據該系統，裝在容器中的凍干組合物通過在使用時被制成細粒而制成適用于經肺給藥的形式，并通過吸入原樣給藥。
另外，本發明包括與經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統有關的以下發明。這些發明的具體例子包括從凍干干擾素-γ組合物生產經肺給藥用于粉狀干擾素-γ制劑的方法、使用凍干干擾素-γ組合物通過吸入經肺給藥的方法、和凍干干擾素-γ組合物在制備使用時經肺給藥用干粉狀干擾素-γ制劑的應用。以下，在本文中，術語“細粒”包括粒子粉末。細粒的形式沒有具體限制。
背景技術：
通常，對于經肺給藥，眾所周知，通過將包含于藥物中的活性成分制成平均粒徑為至多10微米，優選至多5微米的活性成分而使其有效地遞送到肺內。用于經肺給藥的常規吸入劑的實際情況是，預先使藥物具有適用于經肺給藥的粒徑，細粒通過噴霧干燥法、噴射研磨法等制備，并可能經過進一步加工，然后將細粒裝填到干粉吸入器中(例如，國際公開WO 95/31479和國際公開WO 91/16038)。
另外，用于制備經肺給藥用干粉狀吸入劑的常規方法需要其中將所制備的細粒從噴霧干燥裝置或噴射研磨裝置收集起來并分裝到容器中的操作。因此，伴隨這些操作不可避免地出現諸如由于收集或裝填損耗使制劑收率降低、成本相應上升、制劑被雜質污染的問題。另外，通常很難以良好的準確度分裝少量形式的粉末。如果使用了這種分裝少量粉狀作為必需條件的噴霧干燥法或凍干噴射研磨法，則需要建立以少量和良好準確度裝填粉末的方法。實際上，裝填細粉末的系統、裝置和方法的細節在美國專利5,826,633中有所公開。
干擾素為公知的能夠用于經肺給藥的活性成分，其具有如抗病毒性質、免疫調節性質或細胞增殖抑制性質的生物學特性。干擾素為蛋白質，因此其固有的由于熱、pH等而喪失活性。特別地，在各種類型的干擾素中，干擾素-γ具有容易喪失活性和穩定性差的缺點。因此，使用包含干擾素-γ作為活性成分的經肺給藥用干粉狀吸入劑的缺點在于，除了常規的經肺給藥用干粉狀吸入劑的問題之外，還有干擾素-γ的活性在制備過程中或隨時間降低的問題。
發明公開本發明的目的是解決上述常規的經肺給藥用粉狀吸入劑的各種問題。具體地說，本發明的目的是提供經肺給藥用凍干組合物，其在使用時在容器內被制成細粒。
另外，本發明的目的是提供新型的制劑系統和給藥系統，其能夠將裝在容器中的凍干干擾素-γ組合物預先再分成單個劑量的活性成分，所述單個劑量的活性成分在使用時在容器中被制成粒徑低到適用于通過吸入經肺給藥的粒徑的細粒，并直接用于經肺給藥。
本發明人進行了卓越的研究以達到上述目的，結果發現可通過相對低的空氣沖擊將具有以下性質(i)到(iv)的干擾素-γ制成細粒，同時仍然將其裝在容器中，并且組合物中的干擾素-γ具有優異的穩定性(i)包含至少一種選自疏水性氨基酸、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鹽的疏水性穩定劑；至少一種選自親水性氨基酸、親水性氨基酸的二肽、親水性氨基酸的三肽、親水性氨基酸的衍生物及其鹽的親水性穩定劑；和干擾素-γ；(ii)非粉末的餅狀形式；(iii)至少0.015的碎裂指數；和(iv)在受到空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊時，能夠變成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒。
本發明人進行了進一步的研究，結果發現通過將凍干干擾素-γ組合物(已經將單個劑量的非粉狀干擾素-γ組合物裝在容器中)與設備結合使用，可由使用者在使用時(具體地說，在吸入時)容易地將凍干制劑制成適用于經肺給藥的細粒粉狀，并且細粒粉末可以通過吸入原樣給藥，所述設備包括以規定的速度和流速將空氣引入容器使得能夠對組合物施加規定的空氣沖擊的機構、和將已制成細粒的粉狀組合物從容器釋釋放來的機構。
基于這些知識開發了本發明。
(I)本發明包括以下的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物項目1.具有以下性質(i)到(iv)的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物(i)含有至少一種選自疏水性氨基酸、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鹽的疏水性穩定劑；至少一種選自親水性氨基酸、親水性氨基酸的二肽、親水性氨基酸的三肽、親水性氨基酸的衍生物及其鹽的親水性穩定劑；和干擾素-γ；(ii)非粉末的餅狀形式；(iii)至少0.015的碎裂指數；和(iv)在受到空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊時，能夠變成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒。
項目2.項目1的凍干干擾素-γ組合物，其中親水性穩定劑為選自堿性氨基酸、中性羥基氨基酸、這些氨基酸的二肽、這些氨基酸的三肽、這些氨基酸的衍生物及其鹽中的至少一種。
項目3.項目1的凍干干擾素-γ組合物，其中親水性穩定劑為選自堿性氨基酸、堿性氨基酸的二肽、堿性氨基酸的三肽、堿性氨基酸的衍生物及其鹽中的至少一種。
項目4.項目1的凍干干擾素-γ組合物，其中親水性穩定劑為選自中性羥基氨基酸、中性羥基氨基酸的二肽、中性羥基氨基酸的三肽、中性羥基氨基酸的衍生物及其鹽中的至少一種。
項目5.項目1的凍干干擾素-γ組合物，其中親水形穩定劑為選自精氨酸、賴氨酸、組氨酸、蘇氨酸、這些氨基酸的二肽、這些氨基酸的三肽、這些氨基酸的衍生物及其鹽中的至少一種。
項目6.項目1的凍干干擾素-γ組合物，其中疏水性穩定劑為選自疏水性氨基酸、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鹽中的至少一種。
項目7.項目1的凍干干擾素-γ組合物，其中疏水性穩定劑為選自纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸及其鹽中的至少一種。
項目8.項目1的凍干干擾素-γ組合物，其中親水性穩定劑的含量相對于100重量份的疏水性穩定劑為1到500重量份。
項目9。項目1的凍于干擾素-γ組合物，其中碎裂指數為至少0.02。
項目10.項目1的凍干干擾素-γ組合物，其中碎裂指數為0.015到1.5。
項目11.項目1的凍干干擾素-γ組合物，其在受到空氣速度為至少2米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊時變成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒。
項目12.項目1的凍干干擾素-γ組合物，其在受到空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少20毫升/秒的空氣沖擊時變成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒。
項目13.項目1的凍干干擾素-γ組合物，其在受到空氣沖擊時變成平均粒徑為至多5微米或細粒級分為至少20％的細粒。
項目14.項目1的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物，其具有以下性質(i)到(iv)(i)含有至少一種選自疏水性氨基酸、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鹽的疏水性穩定劑；至少一種選自親水性氨基酸、親水性氨基酸的二肽、親水性氨基酸的三肽、親水性氨基酸的衍生物及其鹽的親水性穩定劑；和干擾素-γ；(ii)非粉末的餅狀形式；(iii)0.015到1.5的碎裂指數；和(iv)在受到空氣速度為1到300米/秒和空氣流量為17毫升/秒到15升/秒的空氣沖擊時，變成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒。
(II)本發明包括以下經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統。
項目15.經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統，其使用以下(1)和(2)的組合(1)裝有項目1到14中任一項的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物的容器；和(2)設備，包括能夠對所述容器中的凍干組合物施加空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊的機構，和用于釋放已被制成細粒的粉狀凍干組合物的機構。
項目16.項目15的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統，其中容器和設備在吸入時組合使用。
項目17.項目15的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統，其中設備為i)經肺給藥用干粉吸入器，是用于將已裝在容器中的非粉狀凍干組合物制成細粒、并通過吸入對使用者給藥所得的細粒的設備，包括具有噴氣流路的針狀部件、具有釋放流路的針狀部件、用于供應空氣進入所述針狀部件的噴氣流路中的氣壓供應機構、和與所述針狀部件的釋放流路相通的吸入口，特征在于構建為密封住所述容器的塞子被所述針狀部件刺穿，從而使噴氣流路和釋放流路與所述容器的內部相通，使用所述氣壓供應機構使空氣通過所述噴氣流路噴射進入所述容器，因此通過噴射空氣的沖擊將所述凍干組合物制成細粒，并經由所述釋放流路從吸入口釋放所得細粒，或ii)經肺給藥用干粉吸入器，是用于將已裝在容器中的非粉狀凍干組合物制成細粒、并通過吸入對使用者給藥所得的細粒的設備，其包括具有抽吸流路的針狀部件、具有空氣引進流路的針狀部件、和與所述抽吸流路相通的吸入口，和特征在于構建為以下狀態，其中密封住所述容器的塞子被所述針狀部件刺穿，通過使用者的吸入壓力，所述容器中的空氣從所述吸入口被吸入，并且同時使外界空氣在負壓力下通過所述空氣引進流路流入所述容器中，結果是，所述凍干組合物通過流入空氣的沖擊被制成細粒，并使所得細粒通過所述抽吸流路從吸入口釋放。
項目18.項目17的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統，對于設備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裝有非粉末的餅狀凍干組合物，該凍干組合物在受到空氣沖擊時被制成細粒，用于對所述容器中的所述凍干組合物施加空氣沖擊、并將已通過空氣沖擊被制成細粒的粉狀的所述凍干組合物從所述容器中抽吸的機構，包括具有抽吸流路和空氣引入流路的針狀部件，所述抽吸流路用于從所述容器中抽吸所述凍干組合物，所述空氣引入流路用于將外界空氣引入到所述容器中，與所述針狀部件的所述抽吸流路相通的抽吸孔，用于在所述針狀部件的軸向方向上引導所述保持器部件的引導部件，保持器操作部件，其具有機械部件和操作件，機械部件用于當所述容器由所述保持器部件保持時，使容器朝向所述針狀部件的尖端前進，用所述尖端刺穿容器的塞子，和使容器從所述尖端上后退，使容器的塞子與所述尖端分離，操作件操作機械部件，并構建為可以用一個力操作部件，該力小于機械部件用所述針狀部件刺穿容器的塞子所必需的力，和支持所述針狀部件并用于提供所述抽吸孔、所述引導部件和所述保持器操作部件的外殼，并構建為以下狀態，其中所述塞子已被所述針狀部件刺穿，使所述針狀部件的抽吸流路和空氣引入流路與所述容器的內部相同，并使空氣引入流路的尖端定位在所述凍干組合物，通過使用者的吸入壓力，所述容器中的空氣從所述抽吸孔被吸入，并使空氣通過空氣引入流路流入所述容器中，因此對所述容器中的凍干組合物施加空氣沖擊，項目19.項目15的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統，其使用以下(1)和(2)的組合
(1)裝有項目14的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物的容器；和(2)設備，包括能夠對所述容器中的凍干組合物施加所述空氣沖擊的機構、和釋放已被制成細粒的粉狀凍干組合物的機構。
(III)本發明包括以下的生產經肺給藥用干粉狀干擾素-γ制劑的方法。
項目20.生產經肺給藥用干粉狀干擾素-γ制劑的方法，其包括使用能夠對容器中的凍干組合物施加所述空氣沖擊的設備將空氣引入到容器中，對包含單一劑量的項目1到14中任一項的干擾素-γ的凍干組合物施加空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊，從而將所述凍干組合物制成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒。
項目21.項目20的生產經肺給藥用干粉狀干擾素-γ制劑的方法，其中制成的細粒的平均粒徑為至多5微米或細粒級分為至少20％。
項目22.項目20的生產經肺給藥用干粉狀干擾素-γ制劑的方法，其為將凍干組合物在體積為0.2到50ml的容器中制成細粒的方法。
項目23.項目20的生產經肺給藥用干粉狀干擾素-γ制劑的方法，其通過使用具有以下機構的設備進行，所述機構能夠對容器中的凍干組合物施加空氣速度為至少2米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊、并將具有空氣沖擊的空氣引入到裝有凍干組合物的容器中。
項目24.項目20的生產經肺給藥用干粉狀干擾素-γ制劑的方法，其通過使用具有以下機構的設備進行，所述機構能夠對容器中的凍干組合物施加空氣速度為1到300米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊、并將具有空氣沖擊的空氣引入到裝有凍干組合物的容器中。
項目25.項目20的生產經肺給藥用干粉狀干擾素-γ制劑的方法，其通過使用具有以下機構的設備進行，所述機構能夠對容器中的凍干組合物施加空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少20毫升/秒的空氣沖擊、并將具有空氣沖擊的空氣引入到裝有凍干組合物的容器中。
項目26.項目20的生產經肺給藥用干粉狀制劑的方法，其通過使用具有以下機構的設備進行，所述機構能夠對容器中的凍干組合物施加空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為17毫升/秒到15升/秒的空氣沖擊，、并將具有空氣沖擊的空氣引入到裝有凍干組合物的容器中。
項目27.項目20的生產經肺給藥用干粉狀制劑的方法，其包括使用設備將空氣引入到容器中，對包含單一劑量的項目14的干擾素-γ的凍干組合物施加空氣沖擊，所述空氣沖擊的空氣速度為至少1米/秒、空氣流量為至少17毫升/秒，所述設備能夠對容器中的凍干組合物施加所述空氣沖擊，從而將所述凍干組合物制成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒。
項目28.項目20的生產經肺給藥用干粉狀制劑的方法，其包括通過使用項目15到19中任一項的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統將凍干干擾素-γ組合物制成細粒。
(IV)另外，本發明包括以下經肺給藥方法，其特征在于使用如上所述的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物。根據經肺給藥方法，在使用時，將已經裝在容器中的非粉狀凍干干擾素-γ組合物制成適用于經肺給藥的細粒粉末，使得使用者(患者)通過吸入給藥細粒狀的粉狀制劑。
項目29.經肺給藥方法，其包括在使用時通過對包含單一劑量的項目1到14中任一項的干擾素-γ的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物施加空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊，而將凍干組合物制成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒、并通過吸入對使用者給藥所得細粒粉末。
項目30.項目29的經肺給藥方法，其中將經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物裝在容器中，并使用包括以下機構的設備將所述凍干干擾素-γ組合物制成細粒粉末能夠對容器中的凍干組合物施加空氣沖擊的機構，用于從容器中釋放所得細粒粉狀凍干組合物的機構。
項目31.項目29的經肺給藥方法，其中通過使用項目15到19中任一項的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統、通過吸入對使用者給藥制成細粒的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物。
項目32.項目29的經肺給藥方法，其中空氣速度為1到250米/秒。
項目33.項目29的經肺給藥方法，其中空氣流量為20毫升/秒到10升/秒。
(V)本發明包括凍干干擾素-γ組合物的以下應用。
項目34.項目1到14中任一項的凍干組合物在吸入經肺給藥中的應用，其中經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物通過被制成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒使用。
項目35.項目1到14中任一項的經肺給藥用凍干干擾素-γ干粉組合物在通過吸入經肺給藥的干擾素-γ干粉狀制劑中的應用。
附圖簡述

圖1表示用于作為實施方案1公開的本發明的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統中的干粉吸入器(噴射式1)的剖視圖。特別指出的是，在圖中，箭頭表示外界空氣的流動(在以下的圖2和3中同樣如此)。
另外，各種參考數字的含義如下1.容器、1a.塞子、2.凍干組合物、3.噴氣流路、4.釋放流路、5.針狀部件、6.吸入口、7.吸氣件、8.管狀保護罩、9.氣壓供應機構、10.風箱體、11.進氣閥、12.進氣口、13.出氣閥、14.出氣口、15.連接口(在以下的圖2到11中同樣如此)。
圖2表示用于作為實施方案2公開的本發明的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統中的干粉吸入器(自吸式1)的剖視圖。另外，各種參考數字的含義如下16.抽吸流路、17.空氣引入流路、18.吸入口、19.吸氣件(在以下圖3中同樣如此)。
圖3表示用于作為實施方案3公開的本發明的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統中的干粉吸入器(自吸式2)的剖視圖。
圖4表示用于作為實施方案4公開的本發明的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統中的干粉吸入器(自吸式3)的透視圖。另外，各種參考數字的含義如下21.外殼、22.保持器部件、27.蓋、28.窗、32.管口、32a.管口帽、39.連接器(在以下圖5到13中同樣如此)。
圖5為上述干粉吸入器(自吸式3)的剖視圖。另外，參考數字的含義如下20.裝填室、21A.鉸鏈、23.引導部件、24.保持器操作部件、26.裝填主體、29.引入口、30.止回閥、31.抽吸口、33.分隔部件、35.去除器、36.杠桿、37.機械部件、39.連接器、40.鉸鏈、41.鉸鏈(在以下圖6到13中同樣如此)。
圖6(a)為上述干粉吸入器(自吸式3)的部件的剖視圖。圖6(b)為這一干粉吸入器的針狀部件的側視圖。另外，參考數字的含義如下16a.抽吸流路的尖端開口、17a.空氣引入流路17的尖端開口、34.外周壁部件、42.第二引入路徑、42a.分隔部件33內的引入凹槽、42b.外周壁部件34內的引入凹槽、43.間隙、44.第二引入路徑42的一端、45.第二引入路徑42的另一端、46.通風孔、47.壁(在以下圖7到13中同樣如此)。
圖7到10為說明上述干粉吸入器(自吸式3)的操作的剖視圖。參考數字25表示去除/插入口。
圖11為作為本發明的另一個實施方案的干粉吸入器(自吸式4)的透視圖。參考數字48表示操作件。
圖12和13為本發明的另一個實施方案的干粉吸入器(自吸式5)的透視圖。參考數字49表示操作件。
實施本發明的最佳方式(1)經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物本發明的凍干干擾素-γ組合物(以下有時簡稱為經肺給藥用凍干組合物)為包含干擾素-γ、疏水性穩定劑和親水性穩定劑的組合物。
對于本發明中使用的IFN-γ的來源沒有限制。這種IFN-γ包括使用細胞培養技術產生的天然IFN-γ或使用DNA重組技術產生的重組IFN-γ，如日本專利1994-173196、1997-19295等中公開的IFN-γ1a、IFN-γ1b和IFN-γ。
在本發明中，疏水性穩定劑包括疏水性氨基酸、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鹽。
在本發明中，疏水性氨基酸包括形成蛋白質的氨基酸，如纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、等等。疏水性氨基酸的二肽為具有至少一個疏水性氨基酸的二肽，其包括亮氨酰-纈氨酸、異亮氨酰-纈氨酸、異亮氨酰-亮氨酸、亮氨酰-甘氨酸等。疏水性氨基酸的三肽為具有至少一個疏水性氨基酸的三肽，其包括異亮氨酰-亮氨酰-纈氨酸、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-亮氨酸酰胺鹽酸鹽、L-異亮氨酰-β-萘酰胺氫溴酸鹽、L-纈氨酸-β-萘酰胺等等。鹽包括與堿金屬如鈉或鉀的鹽、與堿土金屬如鈣或鎂的鹽、和與無機酸如磷酸、鹽酸、或氫溴酸的加成鹽、或與有機酸如磺酸的加成鹽。
疏水性穩定劑優選包括纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、和苯丙氨酸及其鹽。
這種疏水性穩定劑可單獨使用、或兩種或多種組合使用。
在本發明中，親水性穩定劑包括親水性氨基酸、親水性氨基酸的二肽、親水性氨基酸的三肽、親水性氨基酸的衍生物、及其鹽。
本發明中使用的親水性氨基酸可為任何氨基酸，只要它們具有親水性側鏈，無論氨基酸是否是形成蛋白質的氨基酸。親水性氨基酸的具體例子包括堿性氨基酸如精氨酸、賴氨酸、組氨酸等；中性羥基氨基酸如絲氨酸、蘇氨酸等；酸性氨基酸如天冬氨酸、谷氨酸等；酰胺氨基酸如天門冬酰胺、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。堿性氨基酸為具有堿性側鏈的氨基酸。中性羥基氨基酸在側鏈上具有羥基。親水性氨基酸的二肽具有兩個相同或不同的親水性氨基酸。親水性氨基酸的三肽具有三個相同或不同的親水性氨基酸。親水性氨基酸的衍生物包括親水性氨基酸的酰胺等等。鹽包括與堿金屬如鈉、鉀等的鹽；與堿土金屬如鈣、鎂等的鹽；和與無機酸如磷酸、鹽酸或氫溴酸等的加成鹽，或與有機酸如磺酸的加成鹽。具體例子包括親水性氨基酸如精氨酸鹽酸鹽、賴氨酸單鹽酸鹽、賴氨酸二鹽酸鹽、組氨酸鹽酸鹽、組氨酸二鹽酸鹽等。
親水性穩定劑優選包括堿性氨基酸、中性羥基氨基酸、這些氨基酸的二肽、這些氨基酸的三肽、這些氨基酸的衍生物；堿性氨基酸、堿性氨基酸的二肽、堿性氨基酸的三肽、堿性氨基酸的衍生物、及其鹽；中性羥基氨基酸、中性羥基氨基酸的二肽、中性羥基氨基酸的三肽、中性羥基氨基酸的衍生物、及其鹽；精氨酸、賴氨酸、組氨酸、蘇氨酸、這些氨基酸的二肽、這些氨基酸的三肽、這些氨基酸的衍生物、及其鹽；精氨酸、賴氨酸、組氨酸及其鹽；和精氨酸及其鹽。
這些親水性氨基穩定劑可單獨使用、或兩種或多種組合使用。
可根據要治療的疾病、所需效果等設置經肺給藥用凍干組合物中IFN-γ的含量。IFN-γ的比例相對于組合物可為例如0.01到99.8重量％，優選為0.1到95重量％，更優選為0.1到90重量％。
可根據IFN-γ的比例、要使用的疏水性穩定劑的類型、組合物的碎裂指數等設置經肺給藥用凍干組合物中疏水性穩定劑的含量。例如，疏水性穩定劑的比例可為0.1到99.89重量％，優選為1到95重量％，更優選為5到90重量％。
經肺給藥用凍干組合物的親水性穩定劑的比例隨IFN-γ的含量、親水性穩定劑的比例、和要使用的親水性穩定劑的類型而變化，因此不能統一地決定，可為0.1到99.89重量％，優選1到90重量％，更優選2到80重量％，更優選為5到70重量％。
在經肺給藥用凍干組合物中包含的親水性穩定劑對疏水性穩定劑的比例應為，相對于每100重量份的疏水性穩定劑，親水性穩定劑為1到500重量份，優選2到400重量份，更優選為5到300重量份，更優選為8到250重量份，特別優選為10到200重量份。
單位劑量(單一劑量)的經肺給藥用凍干組合物中包含的IFN-γ的量為10,000到50,000,000IU(國際單位)，優選為100,000到40,000,000IU，更優選為100,000到30,000,000IU。
單一劑量的經肺給藥用凍干組合物中包含的疏水性穩定劑的量為0.01到10mg，優選為0.1到5毫克，更優選為0.2到0.5mg。
單一劑量的經肺給藥用凍干組合物中包含的親水性穩定劑的量為0.01到10mg，優選為0.1到5毫克，更優選為0.1到0.5mg。
如上所述，將疏水性穩定劑和親水性穩定劑與經肺給藥用凍干組合物混合，從而使組合物可滿足所需的碎裂指數(隨后說明)，并且可賦予組合物中的IFN-γ優異的穩定性。
除了上述成分之外，本發明的經肺給藥用凍干組合物可另外包括單糖如葡萄糖；二糖如蔗糖、麥芽糖、乳糖和海藻糖；糖醇如甘露糖醇；低聚糖如環糊精；多糖如右旋糖酐40和支鏈淀粉；多元醇如聚乙二醇；脂肪酸鈉鹽如癸酸鈉；人血清白蛋白；無機鹽；表面活性劑；緩沖劑等，只要最終產品滿足上述碎裂指數。可使用多種表面活性劑，不管它們是否是離子型表面活性劑、陽離子型表面活性劑或非離子型表面活性劑，條件是它們是通常用于藥物中的表面活性劑。優選的例子為非離子型表面活性劑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(如吐溫類表面活性劑)。
本發明的經肺給藥用凍干組合物為非粉末的餅狀凍干組合物。在本發明中，“非粉末的餅狀凍干組合物”是指通過將溶液冷凍干燥得到的干物質，其通常稱為“凍干餅”。然而，即使在餅上出現裂縫，餅破碎為多個大的塊、或在冷凍干燥處理過程中或在隨后處理過程中部分餅破碎為粉末，這種餅仍然屬于本發明的主體，即，這種餅仍然屬于非粉末的餅狀凍干組合物，前提條件是不損害本發明的效果。
本發明的經肺給藥用凍干組合物具有為至少0.015的碎裂指數。特別指出的是，本發明中的碎裂指數是可通過下述方法測量得到的、表征凍干組合物的值。
<碎裂指數>
將包含構成凍干組合物的目標組分的0.2到0.5ml混合物裝填到干徑為18mm或23mm的容器中，并進行冷凍干燥。然后逐漸地將1.0ml正己烷沿著容器壁滴到所得的非粉狀凍干組合物上。在3000rpm條件下攪拌約10秒，然后將混合物置于光路長度1mm、光路寬度10mm的UV池中，并立即使用分光光度計在500nm的測量波長下測量濁度。得到的濁度除以構成凍干組合物的組分的總量(重量)，得到的值定義為碎裂指數。
在本文中，本發明的凍干組合物的碎裂指數的下限的例子可為上述的0.015，優選為0.02，更優選為0.03，更優選為0.04，更優選為0.05。特別優選0.1或0.15。另外，對于本發明的凍干組合物的碎裂指數的上限沒有特別限制，但其例子可為1.5，優選為1，更優選為0.9，更優選為0.8，更優選為0.7。優選本發明的凍干組合物的碎裂指數在酌情選自上述下限和上限構成的范圍內，條件是碎裂指數為至少0.015。碎裂指數的范圍的具體例子為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。
在由碎裂指數代表的凍干組合物的特有性質基礎上，本發明的凍干IFN-γ組合物另外具有以下性質，碎裂指數在上述范圍內、為非粉末的餅狀、和在受到空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊時變成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒。
如本文中使用的，細粒的平均粒徑表示通常在與經肺給藥用吸入劑有關的工業中所采用的平均粒徑。具體地說，平均粒徑不是幾何粒徑，而是氣動平均粒徑(質量中位氣動直徑，MMAD)。可通過常規方法測量氣動平均粒徑。例如，質量中位氣動直徑可使用裝有Aerobreather的干粒度分布儀、雙級碰撞取樣機(G.W.Hallworth和D.G.Westmoreland，J.Pharm.Pharmaco1.，39,966-972(1987)；美國專利6153224)、多級液體碰撞取樣機、Marple-Miller碰撞取樣機、安得生級聯碰撞取樣機等測量，Aerobreather為人工肺模型(由美國AmherstProcess Instrument，Inc.制造)。另外，B.Olsson等人報道，粒子向肺內的遞送隨質量中位氣動直徑為至多5μm的粒子的比例的增加而增加(B.Olsson等人，Respiratory Drug Delivery V，273-281(1996))。由雙級碰撞取樣機、多級液體碰撞取樣機、Marple-Miller碰撞取樣機、安得生級聯碰撞取樣機等測量的細粒級分、細粒劑量等作為估計可以遞送到肺中的量的方法。
優選的經肺給藥用凍干組合物為在受到空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊時平均粒徑變成為至多10微米，優選為至多5微米，或細粒級分為至少10％，優選為至少20％，更優選為至少25％，更優選為至少30％，特別更優選為至少35％。
如上所述，對于施加于凍干組合物的空氣沖擊沒有限制，只要其是由空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣產生的。空氣沖擊的具體例子包括由速度為至少1米/秒，優選為至少2米/秒，更優選為至少5米/秒，更優選為至少10米/秒的空氣產生的沖擊。在本文中，對于空氣速度的上限沒有限制，但其通常為300米/秒，優選為250米/秒，更優選為200米/秒，更優選為150米/秒。對于空氣速度沒有限制，只要其任意選自下限到上限的范圍內，然而，其例子可為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。
空氣沖擊的例子包括由空氣流量通常為至少17毫升/秒，優選為至少20毫升/秒，更優選為至少25毫升/秒的空氣產生的那些。對于空氣流量的上限沒有具體限制，然而，空氣流量通常為900升/分鐘，優選為15升/秒，更優選為5升/秒，更優選為4升/秒。特別優選3升/秒。更具體地說，對空氣流量沒有限制，只要其選自下限到上限的范圍，然而，這種范圍的例子包括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。
通過制備包含IFN-γ、疏水性穩定劑和親水性穩定劑的溶液，將對應于單位劑量(單一劑量)或多個劑量的量的溶液裝填到容器中，并將其冷凍干燥生產本發明的經肺給藥用凍干組合物。可通過通常用于制備凍干制劑(凍干組合物)，如在使用時被溶解的注射制劑的標準冷凍干燥法生產這種經肺給藥用凍干組合物。
如果需要，當組合物中包含的鹽的量小時，在受到空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊時，可將包含多種活性成分如蛋白質、肽、多肽、基因、核酸、低分子量藥物；和載體如氨基酸、糖等的非粉末的餅狀凍干組合物制成具有更小平均粒徑或更高比例的有效粒子(細粒級分)的細粒。因此，優選降低冷凍干燥處理用溶液中包含的鹽的濃度，因此制備經肺給藥用凍干組合物，其在受到空氣沖擊時成為平均粒徑減小和有效粒子(細粒級分)增加的細粒。例如，當在使用的活性成分的精制粉末或溶液中包含鹽作為防腐劑或穩定劑時，冷凍干燥處理用溶液中包含的鹽的濃度可通過所用活性成分的精制粉末或溶液事先脫鹽而降低、或通過冷凍干燥處理用溶液本身的脫鹽而降低。對于脫鹽的方法沒有限制，但其包括超濾、沉淀、離子交換、減壓透析等。
為了制備在受到空氣沖擊時可制成平均粒徑可進一步降低、和有效粒子的比例(細粒級分)可進一步增加的細粒的經肺給藥用凍干組合物，可向冷凍干燥處理用溶液中加入少量乙醇或適當地調整條件，使冷凍干燥時粒子不長大。
在生產本發明的凍干組合物的過程中，制備本發明的經肺給藥用凍干組合物，使例如單一劑量的IFN-γ裝填在容器中，由此在經肺給藥之前組合物在容器中立即被原樣制成具有適用于經肺給藥的粒徑的細粒，然后從容器原樣吸入(經肺給藥)粉狀組合物。
本發明的單一劑量的經肺給藥用凍干組合物的量可根據要治療的疾病、所需效果、所含IFN-γ的類型等調整。例如，單一劑量的量可為0.1到20mg，優選為0.2到15mg，更優選為0.3到10mg，更優選為0.4到8mg，特別優選為0.5到5mg。
可通過空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊將如此得到的經肺給藥用凍干組合物制成適用于經肺給藥的細粒。用于吸入(經肺給藥)粉狀組合物的設備包括干粉吸入器，其具有能夠對容器中的凍干組合物施加空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊的機構和用于釋放具有細粒的粉狀凍干組合物的機構。因此，上述設備與裝有包含單一劑量的IFN-γ的經肺給藥用凍干組合物的容器組合使用，從而使提供的非粉狀凍干組合物形成粉狀制劑，該粉狀制劑包括平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒，其為適合于經肺給藥的制劑，可由使用者自己在使用時(在吸入時)制備并給藥(給予)粉狀制劑。
(II)經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統本發明的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統包括裝有經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物的容器和能夠對容器中的凍干組合物施加上述空氣沖擊并釋放所生成的細粒的干粉吸入器。
在下文中，說明經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統中所用的干粉吸入器。
本發明中使用的干粉吸入器通過包括以下機構，可同時使凍干組合物破碎為細粒和通過吸入對使用者給藥粉狀組合物(1)能夠對凍干組合物施加一定程度的空氣沖擊，將凍干組合物制成細粒的機構；和(2)能夠通過吸入對使用者給藥已制成細粒的粉狀凍干組合物的機構。特別指出的是，機構(1)還可以作為用于將具有上述空氣沖擊的空氣引入到裝有凍干組合物的容器中的機構。另外，機構(2)還可以作為用于從容器中釋放已經在容器中制成細粒的粉狀制劑的機構。在本發明的干粉吸入系統中，只要設備包括這些機構，也可使用公知的常規設備或將來開發的設備。
具體地說，機構(1)通過將能夠施加上述空氣沖擊的空氣引入到裝有凍干組合物的容器中而實現。特別指出的是，可將機構(1)改變成能夠對容器中的凍干組合物施加空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊的機構。通過使用機構(2)或借助于這種機構，可將已制成適合于經肺給藥形式的干粉狀制劑通過使用者如患者的吸入給藥。特別指出的是，可在該機構中另外提供例如將組合物制成細粒或使其散射的室或流路。
題述設備包括以下(a)中的噴射式干粉吸入器和以下(b)中的自吸式干粉吸入器。
(a)噴射式干粉吸入器主動式粉末吸入器(a-1)用于將裝在容器中的非粉狀凍干組合物制成細粒并吸入的干粉吸入器，包括具有噴氣流路的針狀部件、具有釋放流路的針狀部件、用于將空氣供應到針狀部件的噴氣流路中的氣壓供應機構、和與釋放流路相通的吸入口，被構建為密封住容器的塞子被針狀部件刺穿，從而使噴氣流路和釋放流路與容器內部相通，使用氣壓供應機構將空氣從噴氣流路噴射到容器中，因此通過噴射空氣的沖擊使凍干組合物破碎為細粒，并通過釋放流路從吸入口釋放所得細粒。
(a-2)上述(a-1)中所述的干粉吸入器，其被構建為氣壓供應機構為手動的并且包括具有安裝有進氣閥的進氣口和安裝有出氣閥的出氣口的風箱體，通過壓縮風箱體并從而打開出氣閥、關閉進氣閥的狀態，將風箱體中的空氣通過與出氣口相通的針狀部件的噴氣流路壓力輸送到容器中，而通過使風箱體通過彈性恢復力膨脹為其中出氣閥關閉、進氣閥開放的狀態，將空氣引入到風箱體中。
(a-3)上述(a-1)或(a-2)中所述的干粉吸入器，其中噴氣流路和釋放流路在單個針狀部件中形成。
(b)自吸式干粉吸入器被動式粉末吸入器(b-1)用于吸入通過使裝在容器中的非粉狀凍干組合物破碎所得的細粒的干粉吸入器，包括具有抽吸流路的針狀部件、具有空氣引入流路的針狀部件、和與抽吸流路相通的吸入口，被構建為以下狀態，其中密封住容器的塞子被針狀部件刺穿，通過使用者的吸入壓力，容器中的空氣從吸入口被吸入，同時外界空氣通過空氣引入流路流入目前為負壓力的容器中，結果是，凍干組合物通過流入空氣的沖擊破碎為細粒，所得細粒通過抽吸流路從吸入口釋放。
(b-2)上述(b-1)中所述的干粉吸入器，其被構建為大部分的凍干組合物通過使用者的一次吸入被制成細粒并從吸入口釋放。
(b-3)上述(b-1)或(b-2)中所述的干粉吸入器，其中抽吸流路和空氣引入流路在單個針狀部件中形成。
用于將空氣引入到容器中的機構(上述的機構(1))可以是以正常壓力從外界引入空氣的機構。沒有必要使用得自噴射磨等的壓縮空氣。對于從外界引入空氣所用的機構沒有限制。例如，在其中使用上述噴射式干粉吸入器(主動式粉末吸入器)的情況中，可采用通過噴射將外界空氣人為地引入到容器中的機構。在其中使用自吸式干粉吸入器(被動式粉末吸入器)的情況中，可采用當使用者吸入時通過容器中形成的負壓力自然地將外界空氣引入到容器中的機構。另外，在前一種情況中，即在噴射式干粉吸入器(主動式粉末吸入器)的情況中，通過噴射人為地將外界空氣引入到容器中的方法可為手動的或可以是使用機器自動進行的方法。
無論吸入器的類型為主動式粉末吸入器或被動式粉末吸入器，本發明的干粉吸入器能夠利用由空氣引入機構引入到(流入到)容器中的外界空氣的沖擊(噴射壓力)，使裝在容器中的非粉狀凍干組合物破碎為細粒。
例如，本文中可以使用凍干用容器，而對材料、形狀等沒有限制。對于材料，例子如主要包括聚烯烴如聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯的塑料；玻璃；鋁等。另外，對于形狀，粒子如圓筒形、杯狀、和多邊棱柱(多邊的棱錐)如三棱柱(三棱錐)、方形棱柱(方形棱錐)、六角棱柱(六角棱錐)或八角棱柱(八角棱錐)。
為了有效地獲得效果，裝有凍干組合物的容器的溶劑為0.2到50ml，優選為0.2到25ml，更優選為1到15ml。另外，希望所用容器的干徑為2到100mm，優選為2到75mm，更優選為2到50mm。
另外，裝在容器中的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物的量優選為包含單位劑量(單一劑量)或多個劑量(具體為2到3個劑量)的活性成分量。更優選地，其為包含單位劑量(單一劑量)的干擾素-γ的量。
另外，由引入到容器中的外界空氣產生的空氣沖擊由通過人的至少一次或多次吸入，空氣流入容器的空氣流量或由此產生的空氣速度所限定。當然，除了容器的耐久性是限制之外，對于以多大的空氣流量或空氣速度引入外界空氣沒有具體限制。通常人一次吸入的空氣流量為5到300升/分鐘，更具體地為10到200升/分鐘。另外，在噴射式干粉吸入器的情況中，可使用設備，使每次噴射的空氣的量為5到100ml，優選為10到50ml。優選地，可進行調整，使得對裝填在容器中的凍干組合物的表面施加由為至少1米/秒的空氣速度產生的空氣沖擊。更優選的空氣沖擊為由為至少2米/秒的空氣速度產生的沖擊，更優選通過為至少5米/秒的空氣速度產生的沖擊，更優選由為至少10米/秒的空氣速度產生的沖擊。在本文中，對于空氣沖擊的上限沒有具體限制，但可以舉例如由300米/秒的空氣速度產生的沖擊。上限優選為由250米/秒的空氣速度產生的沖擊，更優選為由200米/秒的空氣速度產生的沖擊，更優選為由150米/秒的空氣速度產生的沖擊。
對于空氣沖擊沒有具體限制，只要其為由任意地選自下限到上限范圍內的空氣速度產生的。其具體例子為由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/秒的空氣速度產生的沖擊。
在本文中，施加于凍干組合物的空氣的速度可以如下測量。即，對于隨后如實施方案1所示的噴射式干粉吸入器，采用了機械，其中將裝在風箱體10中的空氣從噴氣流路3強制引入到已經裝填在容器中的凍干組合物(餅狀凍干組合物下文也稱為“凍干餅”)上，由此施加空氣沖擊，并將所得細粒從釋放流路4釋放。在這種情況下，可通過裝在風箱體10中的空氣的量除以將空氣供應到容器中的時間計算空氣流過噴氣流路3的流量。然后，這一空氣流量除以將空氣引入到容器中的流路如噴氣流路3的橫截面積，計算施加于凍干組合物(凍干餅)上的空氣速度。
空氣速度(厘米/秒)＝空氣流速(毫升/秒或立方米/秒)÷空氣引入流路的橫截面積(平方米)具體地，在例如噴射式干粉吸入器為例子的情況中，噴射式干粉吸入器設計為噴氣流路3的孔為1.2mm，釋放流路4的孔為1.8mm，裝在風箱體10中的空氣的量為約20ml，在約0.5秒的時間內，將裝在風箱體10中的約20ml的量的空氣在從噴氣流路3強制引入到容器中的凍干組合物上的情況中，空氣流量為約40毫升/秒。用這個值除以空氣引入流路(噴氣流路)的橫截面積(0.06×0.06×3.14＝0.0113平方米)，得到3540厘米/秒，因此空氣速度為約35米/秒。
另外，對于隨后作為實施方案2、3和4所示的自吸式干粉吸入器，采用了機械，其中從空氣引入流路17流入的空氣對凍干餅施加沖擊，然后使所得細粒從抽吸流路16釋放；由此空氣引入流路17和抽吸流路16的孔限定了空氣流過流路的流量。由此可通過測量流過空氣引入流路17的空氣流量并用其除以空氣引入流路17的橫截面積計算施加于容器中的凍干組合物的空氣速度。
空氣速度(厘米/秒)＝空氣流量(毫升/秒或立方米/秒)÷空氣引入流路17的橫截面積(平方米)具體地，可通過將包括容器的干粉吸入器安裝在裝置A的槽部中并使用流量計(KOFLOC DPM-3)測量流過空氣引入流路17的空氣流量，裝置A(雙級碰撞取樣機，由英國的Copley生產)為在歐洲藥典(第三版增補，2001，113-115頁)中提及的裝置。
例如，對于設計為空氣引入流路17的孔為1.99mm、抽吸流路的孔為1.99mm的自吸式干粉吸入器，在使用流量計(KOFLOC DPM-3)測量流過空氣引入流路17的空氣流量為17.7升/分鐘，即295毫升/秒的情況中，可通過用這一值除以空氣引入流路17的橫截面積(0.0995×0.0995×3.14＝0.0311平方米)得到空氣速度(9486厘米/秒，即95米/秒)。
另外，施加于裝填在容器中的凍干組合物上的空氣流量的例子為至少17毫升/秒。空氣流量優選為至少20毫升/秒，更優選為至少25毫升/秒。在本文中，對于空氣流量的上限沒有具體限制，但其例子為900升/分鐘。這一上限優選為15升/秒，更優選為10升/秒，更優選為5升/秒，更優選為4升/秒，特別優選為3升/秒。具體地，流量應適當地選自由上述的下限與上限構成的范圍內，對其沒有具體限制，然而，流量范圍的例子可為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，對于提高從外界引入的空氣的沖擊壓力的機構，本發明中使用的干粉吸入器可具有從與裝在容器底部的凍干組合物接近的流路的釋放口釋放空氣的機構，如以下詳述的，釋放口優選為小孔，例如具有在隨后實施方案中所述的空氣引入流路或噴氣流路的針狀部件。對于流路的釋放口的孔，其優選的范圍根據容器的尺寸等而改變，對其沒有具體限制，然而孔可為0.3到10mm，優選為0.5到5mm，更優選為0.8到5mm，更優選為1到4mm。
可通過將空氣引入到容器中，將裝在容器中的非粉狀凍干組合物制成細粒。在本文中，制成細粒的程度應使粒徑適合于經肺給藥，例如粒徑為至多10μm，優選為至多5μm。有效粒子的比例(細粒級分)為至少10％，優選為至少20％，更優選為至少25％，更優選為至少30％，特別優選為至少35％。
根據本發明的系統，通過使用干粉吸入器將空氣引入到容器中，所述干粉吸入器對容器中的凍干組合物施加空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊，可以得到粒徑適合于經肺給藥的干粉狀干擾素-γ制劑。另外，該系統能夠通過吸入直接對使用者經肺給藥所得的干粉狀干擾素-γ制劑。因此，本發明的經肺給藥用干粉吸入系統為用于生成適合于經肺給藥的干粉狀干擾素-γ制劑的系統，同時也是用于對使用者經肺給藥干粉制劑的系統。
(III)生產干粉狀干擾素-γ制劑的方法另外，本發明涉及通過將已經裝在容器中的包含單一劑量的干擾素-γ的凍干干擾素-γ組合物制成細粒而生產干粉狀干擾素-γ制劑的方法，所述制劑包括粒徑適合于通過吸入經肺給藥的細粒(經肺給藥用干粉狀干擾素-γ制劑)。該生產方法可通過對裝在容器中的凍干干擾素-γ組合物施加預定的空氣沖擊實施。具體地，本發明的生產干粉狀干擾素-γ制劑的方法可通過對上述本發明的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物施加空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊進行。因此，可將凍干組合物制成平均粒徑為至多10微米、優選為至多5微米，或細粒級分為至少10％、優選為至少20％、更優選為至少25％，更優選為至少30％的干粉狀干擾素-γ制劑。對經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物施加空氣沖擊的方法沒有限制，然而，優選使用用于上述本發明的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統的上述干粉吸入器。
該生產方法優選通過引入能夠對凍干組合物施加上述空氣沖擊的空氣到裝有經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物的容器中實施。
本發明的生產干粉狀干擾素-γ制劑的方法的特征在于給予干粉狀制劑的患者可通過其本人在使用(吸入)時通過將裝在容器中的凍干干擾素-γ組合物制成具有適合于經肺給藥的粒徑的細粒而制備粉狀制劑。
(IV)經肺給藥方法本發明另外涉及經肺給藥方法，其包括在使用(給藥)時，將包含單一劑量的干擾素-γ的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物制成適合于經肺給藥的細粒、并將得到的具有細粒的、粉末形式的干粉狀干擾素-γ制劑通過吸入給藥。可使用上述本發明的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統進行該經肺給藥方法，所述吸入系統包括裝有上述凍干干擾素-γ組合物的容器和用于上述經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統的干粉吸入器。
(V)凍干干擾素-γ組合物在經肺給藥中的應用本發明還涉及凍干干擾素-γ組合物在通過吸入經肺給藥中的應用。
本發明涉及凍干干擾素-γ組合物在生產通過吸入經肺給藥干粉狀干擾素-γ制劑的應用。
實施例以下通過實施例詳細說明本發明，然而，本發明不限于這些實施例。
在以下實施例中，根據以下方法計算本發明的非粉狀凍干組合物(凍干餅)的碎裂指數、和作為評價所生產的干粉狀制劑向肺內遞送的指標的細粒級分(％)。
<碎裂指數的計算方法>
逐漸地將1.0ml正己烷沿容器壁滴到所制備的非粉狀凍干組合物(凍干餅)上，并使用AutomaticLab-mixer NS-8(由Pasolina生產)在3000rpm下進行攪拌約10秒，將得到的混合物置于光路長度1mm、光路寬度10mm的UV池(由Shimadzu GLC Center生產)中，并立即使用分光光度計(UV-240，由Shimadzu Corporation生產)在500nm的測量波長下測量濁度。得到的值除以總制劑量(活性成分和載體的總量(重量))，得到的值作為碎裂指數。
<細粒分級的計算>
將裝填了所制備的非粉狀凍干組合物的容器安裝到干粉吸入器中，并使用設備對組合物施加規定的空氣沖擊，并將如此產生的細粉狀制劑直接釋放到歐洲藥典(第三版增補2001，113-115頁)中提及的裝置A(雙級碰撞取樣機，由英國的Copley生產)中。此后，分別收集裝置的第1級和第2級中的溶劑，并根據凍干組合物中活性成分的類型使用適當的方法分析第1級或第2級中的各溶劑中所包含的活性成分，所述方法為例如生物測定法或HPLC(參見例如Lucas等人的報導(Pharm.Res.，15(4)，562-569(1998))和Iida等人的報導(YakugakuZasshi，119(10)，752-762(1999))。預計可被遞送到肺中的級分為第2級中的那些級分(從此級分中回收的粒子的氣動直徑為至多6.4μm)；達到第2級并在本文中回收的活性成分的比例通常稱為細粒級分(預計可達到肺中的量)，并將其作為評價經肺給藥用吸入劑的適合性的標準。
在以下給出的實施例和比較例中，定量表示包含在第1級和第2級中的活性成分，用第2級中的活性成分的重量除以噴射出來的活性成分的總重量(包含在第1級和第2級中的活性成分的總重量，下文也稱為“第1級+第2級”)計算細粒級分。另外，按照歐洲藥典中的規定，當使用雙級碰撞取樣機(由英國的Copley生產)時，按規定在60升/分鐘、即1升/秒的抽吸空氣流量下進行抽吸，因此以下的實施例和比較例遵循其規定。
實施方案1 干粉吸入器(噴射式1)由圖1給出了用于本發明的經肺給藥用于粉干擾素-γ吸入系統中的噴射式干粉吸入器的實施方案的說明。
干粉吸入器為噴氣式裝置，用于使裝在容器1底部的單位劑量或多個劑量的非粉狀凍干組合物2破碎為細粒并遞送到肺中，其包括具有噴氣流路3和釋放流路4的針狀部件5、具有吸入口6并與針狀部件5的后端連接的吸氣件7、環繞針狀部件5以及容納容器1的管狀保護罩8、和氣壓供應機構9。
氣壓供應機構9為手動的并且包括管狀的風箱體10。在風箱體10中提供了安裝有進氣閥11的進氣口12和安裝有出氣閥13的出氣口14。出氣口14與在針狀部件5的噴氣流路3的后端形成的連接口15連接、并與噴氣流路3相通。通過對風箱體10施加壓縮力并從而使風箱體10收縮為其中進氣閥11關閉、出氣閥13開放的狀態，使風箱體10中的空氣從出氣口14經由噴氣流路3被釋放到容器1中。另一方面，當壓縮力解除時，風箱體10由于彈性恢復力而膨脹，并處于其中出氣閥13關閉、進氣閥11開放的狀態，將空氣引入到風箱體10中。
如圖1中所示，當使用干粉吸入器時，將容器1插入到管狀保護罩8中，容器1的塞子1a被針狀部件5刺穿，從而使噴氣流路3和釋放流路4與容器1的內部相通。在這種狀態下，如果壓縮氣壓供應機構9的風箱體10，從出氣口14釋放空氣，則這些空氣穿過噴氣流路3并從針狀部件5的尖端向容器中的凍干組合物2噴射，由于空氣沖擊的作用，使凍干組合物2變成細粒，然后細粒穿過針狀部件5的釋放流路4并從吸氣件7的吸入口6釋放。使用者(患者)從吸氣件的吸入口6吸入這些細粒，由此將凍干組合物2的細粒遞送到使用者(患者)的肺中。對于本發明中使用的容器的塞子的材料沒有限制，其可選自通常用于容納藥物或化合物的容器的塞子的材料，如橡膠、塑料、鋁等。
使用這種噴射式干粉吸入器，噴氣量設置為約20ml，容器的體積為約5ml，噴氣流路3的孔(直徑)為約1.2mm，釋放流路4的孔(直徑)為約1.8mm。
然而，特別指出的是，對這些沒有限制。噴氣流路3和釋放流路4的孔的優選范圍根據容器尺寸等而改變。這些孔可選自0.3到10mm，優選為0.3到7mm，更優選為0.5到5mm的適當范圍。
另外，對于氣壓供應機構9，可通過調整風箱體10的壓縮速度調整吸入給藥所需的細粒的釋放量。調整也可通過使大部分凍干組合物2破碎為細粒的噴氣方式進行。
實施方案2 干粉吸入器(自吸式1)由圖2給出用于本發明的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統中的自吸式干粉吸入器的實施方案(第一實施方案)的說明。圖2中所示的干粉吸入器包括具有抽吸流路16和空氣引入流路17的針狀部件5、管狀保護罩8、和具有吸入口18并與抽吸流路16相通的吸氣件19。吸氣件19與針狀部件5的抽吸流路16的后端連接。
如圖2中所示，當使用干粉吸入器時，將容器1插入到管狀保護罩8中，容器1的塞子1a被針狀部件5刺穿，從而使抽吸流路16和空氣引入流路17與容器1的內部相通。在這個狀態下，通過使用者(患者)的吸入壓力，容器1中的空氣經由抽吸流路16從吸入口18被吸入，同時外界空氣從空氣引入流路17流入到目前為負壓力的容器1中。這時，通過施加于凍干組合物2上的空氣沖擊，凍干組合物2被制成細粒，并且將產生的細粒經由抽吸流路16從吸入口18遞送到使用者(患者)的肺中。
另外，使用這種干粉吸入器，可調整為通過使用者(患者)的一次吸入將大部分凍干組合物2制成細粒并從吸入口18釋放。認為使用者(患者)一次吸入的空氣流量為5到300升/分鐘，優選為10到200升/分鐘，更優選為10到100升/分鐘，但是本發明的自吸式干粉吸入器的設計根據使用該設備的使用者(患者)的呼吸能力作適當地改變。對于圖2中所示的干粉吸入器，根據所述使用者(患者)的呼吸能力，設置容器的體積為約10ml，空氣引入流路17和抽吸流路16的孔為約1.5mm。結果是，這種設置使得凍干組合物2通過使用者(患者)的一次吸入被制成細粒并從吸入口18釋放，并且事實上沒有任何殘留。
實施方案3 干粉吸入器(自吸式2)由圖3給出用于本發明的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統中的自吸式干粉吸入器的實施方案(第二實施方案)的說明。圖3中所示的干粉吸入器與圖1中所示的噴射式干粉吸入器相同，但從連接口15除去了用于氣壓供應的風箱體10。圖1的噴射式干粉吸入器的釋放流路4相當于抽吸流路16，噴氣流路3相當于空氣引入流路17，具有吸入口6的吸氣件7相當于具有吸入口18的吸氣件19。
當使用所述的自吸式干粉吸入器時，要點與圖2中所示的干粉吸入器相同。通過使用者(患者)的吸入壓力，容器1中的空氣通過抽吸流路16從吸入口18被吸入，同時外界空氣從空氣引入流路17流入目前為負壓力的容器1中。伴隨著空氣流入產生的空氣沖擊將凍干組合物2制成細粒。然后將產生的細粒從吸入口18遞送到使用者(患者)的肺中。如前所述，使用者(患者)一次吸入的空氣流量通常為5到300升/分鐘，然而對于圖3中所示的干粉吸入器，根據所述使用者(患者)的呼吸能力，可設置容器的體積為約5ml，空氣引入流路17的孔(直徑)為約1.2mm，抽吸流路16的孔(直徑)為約1.8mm。結果是，這種設置使得大部分凍干組合物2通過使用者(患者)的一次吸入被制成細粒并從吸入口18釋放。
如果以這種方式構成自吸式干粉吸入器，則通過在連接口15內可拆卸地安裝氣壓供應機構9如風箱體10，自吸式干粉吸入器可變成噴射式的。由此，單個的干粉吸入器可根據需要用作自吸式吸入器或噴射式吸入器。
無論是否為自吸式或噴射式，上述本發明的每種干粉吸入器可構建為其有可能選擇和調整空氣沖擊的大小，使凍干組合物變成平均粒徑為至多10微米，優選為至多5微米的細粒，并且幾乎沒有任何殘留地沖出。
實施方案4 干粉吸入器(自吸式3)由圖4到10給出用于本發明的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統中的自吸式干粉吸入器的實施方案(第三實施方案)的說明。圖4表示干粉吸入器的透視圖，圖5表示干粉吸入器的剖視圖。另外，圖6(a)示出干粉吸入器的針狀部件5和抽吸口31的部分剖視圖，(b)為針狀部件5的側視圖。另外，圖7到10說明干粉吸入器的操作的剖視圖。
干粉吸入器包括其中形成抽吸流路16和空氣引入流路17的針狀部件5、用于保持容器1的保持器部件22、用于通過保持器部件22安放容器1的外殼室20、在外殼室20中提供的用于在針狀部件5的軸向方向上引導保持器部件22的引導部件23、和用于沿引導部件23使保持器部件22前進和后退的保持器操作部件24，所有這些都安放在管狀外殼21中。另外，在外殼21的尖端提供具有抽吸口31并與針狀部件5的抽吸流路16相通的管口32。
如圖7中所示，具體地，外殼21由外殼主體26和蓋27組成，在所述外殼主體26中，在其中保持器部件22后退的位置處形成去除/插入口25，所述蓋27打開和關閉去除/插入口25。蓋27通過鉸鏈21A連接于外殼主體，并在蓋27中提供窗28用于證實了容器1是否已經安裝。
在外殼21的壁中提供引入口29用于引入外界空氣，在引入口29安裝止回閥30。另外，在外殼21的尖端提供管口32。當不使用干粉吸入器時，管口32的抽吸口31被帽32a覆蓋。
在針狀部件5的后端形成凸緣狀分隔部件33，并且空氣引入流路17的端部穿過分隔部件33并且在分隔部件33的外圓邊方向上開口。另外，從分隔部件33的外輪緣部分伸出外周壁部件34，朝向管口32的抽吸口31。通過將分隔部件33配合到外殼21的尖端部分中，將針狀部件5安裝到外殼21中。通過這種安裝，使外殼21的軸向方向和針狀部件5的軸向方向彼此成一行。
用于從保持器部件22的底部抬起容器1并除去容器1的去除器35連接于保持器部件22，并在去除器35上形成用于抬起將容器1的杠桿36。
保持器操作部件24包括用于沿著外殼21的軸向方向使保持器部件22前進和后退的機械部件37、和用于操作機械部件37的操作桿。機械部件37包括連接器39。連接器39的一端通過鉸鏈40與保持器部件22連接，連接器39的另一端通過鉸鏈41與蓋27連接。蓋27也用作上述的操作桿。通過打開和關閉蓋27，保持器部件22沿著引導部件23前進和后退。
在圖7中，由箭頭C表示施加力按下蓋27的點。也就是說，從鉸鏈21A到作用點的距離比從鉸鏈21A到鉸鏈41的距離更長。結果，通過杠桿原理，可以以比針狀部件5刺穿容器1的塞子1a所需的力更小的力操作蓋(操作桿)27。
另外，如圖6中所示，在干粉吸入器中形成第二引入路徑42，用于空氣的補充引入。當從管口32抽吸已制成細粒的凍干組合物時，外界空氣穿過這些第二引入路徑42并流向管口32的抽吸口31。結果是，即使使用者(患者)的肺活量小或是兒童患者，可以在無負擔的情況下使用干粉吸入器。特別指出的是，可省略第二引入路徑42。
在針狀部件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。通過將管口32配合到針狀部件5的外周壁部件34中，由此由管口32和引入凹槽42a和42b形成第二引入路徑42。
在管口32和外殼21之間形成細的間隙43，第二引入路徑42的一端44通過間隙43對外開放，而第二引入路徑42的另一端45開口于管口32的抽吸口31內。
另外，如圖6中所示，在抽吸口31中提供具有通風孔46的壁47。因此，即使在由于抽吸力不足等而對凍干組合物2施加的空氣沖擊小、并且一部分凍干組合物2沒有被制成粉末的情況下，當非粉末部分穿過壁47的通風孔46時其被制成粉末。
另外，如圖6(a)中所示，使針狀部件5的空氣引入流路17的尖端開口17a比抽吸流路16的尖端開口16a距離凍干組合物2更近。結果是，盡可能地抑制了從空氣引入流路17的尖端開口17a流入容器1中的空氣的流速的下降，因此可將有效的空氣沖擊施加于凍干組合物2。另外，因為針狀部件5的抽吸流路16的尖端開口16a比空氣引入流路17的尖端開口17a距離凍干組合物2更遠，使凍干組合物2在被抽吸到針狀部件5的空氣引入流路16中之前盡可能地在容器1中被制成細粉末。
如下使用干粉吸入器。首先，如圖7中，抬起蓋27，打開外殼21的去除/插入口25，由此保持器部件22向后被拉到外殼21的去除/插入口25。然后，將容器1安裝在保持器部件22中，塞子1a朝前。然后，如圖8中所示，按下蓋27，關閉外殼21的去除/插入口25，由此，保持器部件22通過連接器39被推向針狀部件5，并且容器1的塞子1a被針狀部件5的尖端刺穿，從而使針狀部件5的抽吸流路16和空氣引入流路17與容器1的內部相通。然后，通過使用者(患者)的吸入壓力，容器1中的空氣通過針狀部件5的抽吸流路16從管口32的抽吸口31被抽吸。這時，容器1內部變成負壓力，止回閥30打開，外界空氣通過針狀部件5的空氣引入流路17流入容器1中。結果是，在容器1中產生空氣沖擊并且凍干組合物2破碎為細粒，并使制備的細粒經由抽吸流路16從抽吸口31遞送到使用者(患者)的肺中。在使用之后，抬起蓋27以拉動保持器部件22返回到外殼21的去除/插入口25，然后通過杠桿36抬起去除器35并從保持器部件22除去容器1。
即使空氣相反地從管口32的抽吸口31吹入容器1中，也可通過止回閥30防止制成細粒的凍干組合物2向外釋放。
如前所述，使用者(患者)一次吸入的空氣流量通常為5到300升/分鐘，但對于圖4到10中所示的干粉吸入器，根據使用者(患者)的呼吸能力，已經設置容器1的體積為約5ml、空氣引入流路17的孔(直徑)為約2.5mm，抽吸流路16的孔(直徑)為約2.5mm。結果是，該設置為使大部分凍干組合物2通過使用者(患者)的一次吸入被制成細粒并從抽吸口31釋放。
干粉吸入器(自吸式)的其它實施方案如圖11到13中所示。
對于圖11中所示的干粉吸入器(自吸式4)，提供了操作件48，其可如箭頭所示沿外殼21的圓周方向自由地旋轉。在圖中沒有表示出的保持器操作部件的機械部件包括螺旋槽和嚙合到其中的隨動器，當操作件48旋轉時，這種旋轉變成保持器部件22沿針狀部件5的軸向方向的直線運動。特別指出的是，操作件48的轉動角為約180°。
對于圖12和圖13中所示的干粉吸入器(自吸式5)，安裝有環狀操作件49，使其可在外殼21中自由地旋轉。在圖中沒有表示出的保持器操作部件的機械部件包括進料螺桿，當操作件49旋轉時，這種旋轉變成保持器部件22沿針狀部件5的軸向方向的直線運動。保持器部件22可以從外殼21的后面退出。
實施例1到4
使用超濾膜(Ultrafree 15，由Millipore生產)使干擾素-γ(IFN-γ)儲備液(效價1×107IU/ml)脫鹽。將得到的100,000IU的經過脫鹽的IFN-γ和如以下表1中所示量的各種載體溶解在注射用蒸餾水中，使體積為0.5ml，并將生成物裝填到容器(干徑18mm)中，并使用shelf-type冷凍干燥器(Lyovac GT-4，由Leybold生產)進行凍干(實施例1到4和比較例1和2)。
計算所得的非粉狀(餅狀)凍干組合物(凍干餅)的碎裂指數。
另外，為了計算每種凍干組合物的細粒的細粒級分(％)，并由此評價遞送到肺中的效率，使用干粉吸入器，使空氣速度為約35米/秒和空氣流量為約40毫升/秒所生成的空氣沖擊施加于裝填在容器中的凍干餅，并將得到的粉末形式的細粒狀凍干組合物直接釋放到雙級碰撞取樣機(由英國的Copley生產)中。此后，收集第1級和第2級中的溶劑，并使用生物測定法分析第1級和第2級溶劑中的IFN-γ。然后用第2級獲得的IFN-γ的量(重量)除以噴射出來的IFN-γ的總量(重量)(第1級+第2級)，得到的值作為細粒級分(％)。
為了評價得到的凍干組合物的IFN-γ的穩定性，通過生物測定法分析在凍干之后立即測定的IFN-γ的殘余活性(以下稱為凍干后的殘余活性)，與在凍干之前立即測定的IFN-γ活性(100％)相比，并分析在70℃保存二周之后IFN-γ的殘余活性(以下稱為高溫保存后的殘余活性)與在凍干之后立即測定的IFN-γ的活性相比。
各個凍干組合物(實施例1到4和比較例1和2)的碎裂指數、細粒級分(％)、凍干后的殘余活性(％)和高溫保存后的殘余活性(％)如表1中所示。
表1

注釋#1沒有測量比較例2的凍干后的殘余活性和高溫保存后的殘余活性。
在凍干之后實施例1到4和比較例1中得到的凍干組合物為非粉末的餅狀塊(凍干餅)。如表1中所示，實施例1到4和比較例1中得到的凍干組合物通過空氣速度為約35米/秒和空氣流量為約40毫升/秒所生成的空氣沖擊容易地在容器中被制成細粒，并由此得到適合的細粒級分。因此，證實了實施例1到4和比較例1中得到的凍干組合物有可能產生適合于經肺給藥的粉末制劑。包含支鏈淀粉作為載體的凍干組合物沒有被空氣沖擊破碎，沒有形成細粒。
另外，證實了實施例1到4中得到的凍干組合物與比較例1中不包含親水性氨基酸的凍干組合物相比，由于凍干處理保持了高的IFN-γ活性。還證實了比較例1中不包含親水性氨基酸的凍干組合物中的IFN-γ在極端苛刻的溫度條件(70℃)下失活，而實施例1到4中得到的包含疏水性氨基酸和親水性氨基酸的凍干組合物在這種溫度條件下保持高的IFN-γ活性。
實施例5到11使用超濾膜(Ultrafree 15，由Millipore生產)使干擾素-γ(IFN-γ)儲備液(效價1×107IU/ml)脫鹽。將得到的100,000IU或1,000,000IU的經過脫鹽的IFN-γ和如以下表2中所示量的各種載體溶解在注射用蒸餾水中，使體積為0.5ml，并將生成物裝填到容器(干徑18mm)中，并使用shelf-type冷凍干燥器(Lyovac GT-4，由Leybold生產)進行凍干(實施例5到11)。
計算所得的非粉狀凍干組合物(凍干餅)的碎裂指數。
然后，將裝填了實施例5到11中得到的非粉狀凍干組合物(凍干餅)的容器安裝在噴射式干粉吸入器(具有能夠供應約20ml的量的空氣的風箱體10，圖1)中，所述噴射式干粉吸入器設計為噴氣流路3的孔為1.2mm，釋放流路4的孔為1.8mm。將這一吸入器連接于裝有Aerobreather(為人工肺模型)的Aerosizer(由美國的Amherst Process Instrument，Inc.生產)上，并從吸入器向容器中引入約20ml的量的空氣，因此對凍干餅施加空氣速度為約35米/秒和空氣流量為約40毫升/秒的空氣沖擊。結果是，空氣從噴射式干粉吸入器的噴氣流路3被引入到容器1中，并且觀察到容器中的非粉狀凍干組合物通過空氣沖擊被制成細粒。使用裝有Aerobreather的Aerosizer測量細粒的粒度分布(測量條件呼吸速率60升/分鐘，呼吸體積1L，加速度19)。然后從吸入器所噴出細粒的粒度分布計算質量中位氣動直徑(μm±SD)。
以與實施例1到4中同樣的方法評價各個凍干組合物的細粒級分(％)、凍干后的殘余活性(％)和高溫保存后的殘余活性(％)。
實施例5到11中得到的凍干組合物在凍干之后為非粉末的餅狀塊(凍干餅)。如表2中所示，實施例5到11中得到的凍干組合物表現出為至少0.15的碎裂指數，其通過空氣速度為約35米/秒和空氣流量為約40毫升/秒的空氣沖擊容易地在容器中被制成細粒，由此得到具有質量中位氣動直徑為至多5微米的細粒級分，由此有可能產生適合于經肺給藥的制劑。各個凍干組合物表現出有利的細粒級分。另外，證實了實施例5到11中得到的凍干組合物表現出高的凍干后的殘余活性和高溫保存后的殘余活性，并且甚至在組合物的制備中和在高溫保存條件下還保持高的IFN-γ活性。
表2

實施例12到14使用超濾膜(Ultrafree 15，由Millipore生產)使干擾素-γ(IFN-γ)儲備液(效價1×107IU/ml)脫鹽。將得到的100,000IU的經過脫鹽的IFN-γ和如以下表3中所示量的各種載體溶解在注射用蒸餾水中，使體積為0.5ml，并將生成物裝填到容器(干徑18mm)中，并使用shelf-type冷凍干燥器(Lyovac GT-4，由Leybold生產)進行凍干(實施例12到14)。
計算所得的非粉狀凍干組合物(凍干餅)的碎裂指數。
以與實施例5到11中同樣的方法計算各個凍干組合物的質量中位氣動直徑(μm±SD)。以與實施例1到4中同樣的方法評價各個凍干組合物的凍干后的殘余活性(％)和高溫保存后的殘余活性(％)。
實施例12到14中得到的凍干組合物在凍干之后為非粉末的餅狀塊(凍干餅)。如表3中所示，實施例12到14中得到的凍干組合物表現出為至少0.25的碎裂指數，其通過空氣速度為約35米/秒和空氣流量為約40毫升/秒的空氣沖擊容易地在容器中被制成細粒，由此得到具有質量中位氣動直徑為至多5微米的細粒級分，由此有可能產生適合于經肺給藥的制劑。另外，證實了實施例12到14中得到的凍干組合物表現出高的凍干后的殘余活性和高溫保存后的殘余活性，并且甚至在組合物的制備中和在高溫保存條件下還保持高的IFN-γ活性。
表3

實施例15使用超濾膜(Ultrafree 15，由Millipore生產)使干擾素-γ(IFN-γ)儲備液(效價1×107IU/ml)脫鹽。將得到的100,000IU的經過脫鹽的IFN-γ和如以下表4中所示量的各種載體溶解在注射用蒸餾水和乙醇(乙醇濃度1重量％)的混合溶液中，使體積為0.5ml，并將生成物裝填到容器(干徑18mm)中，并使用shelf-type冷凍干燥器(Lyovac GT-4，由Leybold生產)進行凍干(實施例15)。
計算實施例15中所得的非粉狀凍干組合物(凍干餅)的碎裂指數。
然后，將裝填了實施例15中得到的非粉狀凍干組合物(凍干餅)的容器安裝在噴射式干粉吸入器(具有能夠供應約50ml的量的空氣的風箱體10，圖1)中，所述噴射式干粉吸入器設計為噴氣流路3的孔為1.2mm，釋放流路4的孔為1.8mm。將這一吸入器連接于裝有Aerobreather(為人工肺模型)的Aerosizer(由美國的Amherst Process Instrument，Inc.生產)上，并從吸入器向容器中引入約50ml的量的空氣，因此對凍干餅施加空氣速度為約89米/秒和空氣流量為約100毫升/秒的空氣沖擊。結果是，空氣從噴射式干粉吸入器的噴氣流路3被引入到容器中，并且觀察到容器中的非粉狀凍干組合物通過空氣沖擊被制成細粒。使用裝有Aerobreather(為人工肺模型)的Aerosizer測量細粒的粒度分布(測量條件呼吸速率60升/分鐘，呼吸體積1L，加速度19)。然后從吸入器所噴出細粒的粒度分布計算質量中位氣動直徑(μm±SD)。
以與實施例1到4中同樣的方法評價各個凍干組合物的凍干后的殘余活性(％)和高溫保存后的殘余活性(％)。
實施例15中得到的凍干組合物在凍干之后為非粉末的餅狀塊(凍干餅)。如表4中所示，實施例15中得到的凍干組合物表現出為至少0.05的碎裂指數，其通過空氣速度為約89米/秒和空氣流量為約100毫升/秒的空氣沖擊容易地在容器中被制成細粒，由此得到具有質量中位氣動直徑為至多5微米的細粒級分，由此有可能產生適合于經肺給藥的制劑。另外，證實了實施例15中得到的凍干組合物表現出高的凍干后的殘余活性和高溫保存后的殘余活性，并且甚至在組合物的制備中和在高溫保存條件下還保持高的IFN-γ活性。
表4

實施例16使用超濾膜(Ultrafree 15，由Millipore生產)使干擾素-γ(IFN-γ)儲備液(效價1×107IU/ml)脫鹽。將得到的100,000IU的經過脫鹽的IFN-γ和如以下表5中所示量的各種載體溶解在注射用蒸餾水中，使體積為0.5ml，并將生成物裝填到容器(干徑18mm)中，并使用shelf-type冷凍干燥器(Lyovac GT-4，由Leybold生產)進行凍干(實施例16)。
計算實施例16中所得的非粉狀凍干組合物(凍干餅)的碎裂指數。
然后，將裝填了實施例16中得到的非粉狀凍干組合物(凍干餅)的容器安裝在噴射式干粉吸入器中，所述干粉吸入器設計為噴氣流路的孔為4.0mm，釋放流路的孔為4.0mm。將這一吸入器連接于裝有Aerobreather(為人工肺模型)的Aerosizer(由美國的Amherst ProcessInstrument，Inc.生產)上，因此對凍干餅施加空氣速度為約1米/秒和空氣流量為約17毫升/秒的空氣沖擊。結果是，空氣從噴射式干粉吸入器的噴氣流路被引入到容器中，并且觀察到容器中的非粉狀凍干組合物被空氣沖擊制成細粒。使用裝有Aerobreather的Aerosizer測量細粒的粒度分布(測量條件呼吸速率60升/分鐘，呼吸體積1L，加速度19)。然后從吸入器所噴出細粒的粒度分布計算質量中位氣動直徑(μm±SD)。
以與實施例1到4中同樣的方法評價各個凍干組合物的凍干后的殘余活性(％)和高溫保存后的殘余活性(％)。
實施例16中得到的凍干組合物在凍干之后為非粉末的餅狀塊(凍干餅)。如表5中所示，實施例16中得到的凍干組合物表現出為至少0.2的碎裂指數，其通過空氣速度為約1米/秒和空氣流量為約17毫升/秒的空氣沖擊容易地在容器中被制成細粒，由此得到具有質量中位氣動直徑為至多5微米的細粒級分，由此有可能產生適合于經肺給藥的制劑。另外，證實了實施例16中得到的凍干組合物表現出高的凍干后的殘余活性和高溫保存后的殘余活性，并且甚至在組合物的制備中和在高溫保存條件下還保持高的IFN-γ活性。
表5

參考實施方案1進行以下試驗用于測量在凍干組合物中所含的鹽對空氣沖擊粉狀影響。
將表6中所示量的干擾素-α(IFN-α)、各種氨基酸和檸檬酸鹽(檸檬酸和檸檬酸鈉)溶解于注射用蒸餾水中，使總量為0.5ml。將生成物裝填到容器(干徑18mm)中，并使用shelf-type冷凍干燥器(Lyovac GT-4，由Leybold生產)進行凍干(參考實施例1到5)。以與實施例1到4中同樣的方法計算非粉狀凍干組合物(凍干餅)的碎裂指數和細粒級分。
得到的結果如表6中所示。從表6可以看出，證實了當凍干組合物中檸檬酸鹽的含量小時，碎裂指數增加。另外，證實了當凍干組合物中檸檬酸鹽的含量小時有效粒子的比例優異。
表6

參考實施方案2進行以下試驗用于測定在凍干組合物中所含的鹽對空氣沖擊粉狀影響。
將表7中所示量的干擾素-α(IFN-α)、各種氨基酸和磷酸鹽(磷酸二氫鈉二水合物和磷酸氫二鈉十二水合物)溶解于注射用蒸餾水中，使總量為0.5ml。將生成物裝填到容器(干徑18mm)中，并使用shelf-type冷凍干燥器(Lyovac GT-4，由Leybold生產)進行凍干(參考實施例6到8)。以與實施例1到4中同樣的方法計算非粉狀凍干組合物(凍干餅)的碎裂指數和細粒級分。
得到的結果如表7中所示。從表7可以看出，證實了當凍干組合物中磷酸鹽的含量小時，碎裂指數增加，有效粒子的比例變得更高。
表7

從參考實施方案1和2得到的結果表明，非粉狀凍干組合物中包含的鹽抑制組合物被制成細粒。因此，證實了當非粉狀凍干組合物中所含的鹽的含量低時碎裂指數增加，有效粒子的比例變得更高。更具體地，通過降低用于凍干溶液中所含鹽的濃度可得到可通過空氣沖擊制成具有優異的有效粒子比例的細粒的非粉狀凍干組合物。
工業實用性可通過空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊將本發明的經肺給藥用凍干組合物制成具有向肺內遞送所需尺寸的細粒。因此，使用者(患者)自己可以在使用時(特別是在吸入時)使用簡單的方法將凍干組合物制成包括適合于經肺給藥的細粒的粉末制劑。
本發明的經肺給藥用凍干組合物實現的有效粒子的比例(細粒級分)為至少10％，并可以增加到為至少20％、為至少25％、為至少30％或為至少35％。美國專利6153224指出，對于許多現有技術的干粉吸入器，附著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約10％。另外，日本未審查專利公開2001-151673指出到達肺的吸入粉末制劑的量(到達肺的比例)通常為約從制劑釋放的藥物的10％。因此，本發明的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物的價值在于，相對于現有技術的粉末吸入制劑，能夠實現更高的有效粒子的比例(細粒級分)。
由于為細粒粉末形式，現有的經肺給藥用組合物在制備時難以處理。相比之下，本發明的經肺給藥用凍干組合物由于其為餅狀而容易處理。另外，可在容器中直接制備單一劑量的量的組合物，這排除了將組合物再分裝到容器中的需要。因此，與經肺給藥用細粒粉狀組合物相比，可以以高的制備收率制備本發明的經肺給藥用凍干組合物，另外，可避免由于將細粒粉末再粉狀到容器中的雜質污染。
另外，本發明的經肺給藥用凍干組合物可以穩定地保持IFN-γ。因此，即使在制備過程中或長期保存過程中，甚至經歷凍干處理時，也可以以高的比例保持IFN-γ的活性。
根據本發明的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統可容易地將干擾素-γ通過吸入給藥到肺中。
權利要求
1.具有以下性質(i)到(iv)的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物(i)含有至少一種選自疏水性氨基酸、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鹽的疏水性穩定劑；至少一種選自親水性氨基酸、親水性氨基酸的二肽、親水性氨基酸的三肽、親水性氨基酸的衍生物及其鹽的親水性穩定劑；和干擾素-γ；(ii)非粉末的餅狀形式；(iii)至少0.015的碎裂指數；和(iv)在受到空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊時，能夠變成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒。
2.權利要求1的凍干干擾素-γ組合物，其中親水性穩定劑為選自堿性氨基酸、中性羥基氨基酸、這些氨基酸的二肽、這些氨基酸的三肽、這些氨基酸的衍生物及其鹽中的至少一種。
3.權利要求1的凍干干擾素-γ組合物，其中親水性穩定劑為選自堿性氨基酸、堿性氨基酸的二肽、堿性氨基酸的三肽、堿性氨基酸的衍生物及其鹽中的至少一種。
4.權利要求1的凍干干擾素-γ組合物，其中親水性穩定劑為選自中性羥基氨基酸、中性羥基氨基酸的二肽、中性羥基氨基酸的三肽、中性羥基氨基酸的衍生物及其鹽中的至少一種。
5.權利要求1的凍干干擾素-γ組合物，其中親水形穩定劑為選自精氨酸、賴氨酸、組氨酸、蘇氨酸、這些氨基酸的二肽、這些氨基酸的三肽、這些氨基酸的衍生物及其鹽中的至少一種。
6.權利要求1的凍干干擾素-γ組合物，其中疏水性穩定劑為選自疏水性氨基酸、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鹽中的至少一種。
7.權利要求1的凍干干擾素-γ組合物，其中疏水性穩定劑為選自纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸及其鹽中的至少一種。
8.權利要求1的凍干干擾素-γ組合物，其中親水性穩定劑的含量相對于100重量份的疏水性穩定劑為1到500重量份。
9.權利要求1的凍干干擾素-γ組合物，其中碎裂指數為至少0.02。
10.權利要求1的凍干干擾素-γ組合物，其中碎裂指數為0.015到1.5。
11.權利要求1的凍干干擾素-γ組合物，其在受到空氣速度為至少2米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊時變成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒。
12.權利要求1的凍干干擾素-γ組合物，其在受到空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少20毫升/秒的空氣沖擊時變成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒。
13.權利要求1的凍干干擾素-γ組合物，其在受到空氣沖擊時變成平均粒徑為至多5微米或細粒級分為至少20％的細粒。
14.權利要求1的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物，其具有以下性質(i)到(iv)(i)含有至少一種選自疏水性氨基酸、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鹽的疏水性穩定劑；至少一種選自親水性氨基酸、親水性氨基酸的二肽、親水性氨基酸的三肽、親水性氨基酸的衍生物及其鹽的親水性穩定劑；和干擾素-γ；(ii)非粉末的餅狀形式；(iii)0.015到1.5的碎裂指數；和(iv)在受到空氣速度為1到300米/秒和空氣流量為17毫升/秒到15升/秒的空氣沖擊時，變成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒。
15.經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統，其使用以下(1)和(2)的組合(1)裝有權利要求1到14中任一項的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物的容器；和(2)設備，包括能夠對所述容器中的凍干組合物施加空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊的機構，和用于釋放已被制成細粒的粉狀凍干組合物的機構。
16.權利要求15的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統，其中容器和設備在吸入時組合使用。
17.權利要求15的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統，其中設備為i)經肺給藥用干粉吸入器，是用于將已裝在容器中的非粉狀凍干組合物制成細粒、并通過吸入對使用者給藥所得的細粒的設備，包括具有噴氣流路的針狀部件、具有釋放流路的針狀部件、用于供應空氣進入所述針狀部件的噴氣流路中的氣壓供應機構、和與所述針狀部件的釋放流路相通的吸入口，并且特征在于構建為密封住所述容器的塞子被所述針狀部件刺穿，從而使噴氣流路和釋放流路與所述容器的內部相通，使用所述氣壓供應機構使空氣通過所述噴氣流路噴射進入所述容器，從而通過噴射空氣的沖擊將所述凍干組合物制成細粒，并經由所述釋放流路從吸入口釋放所得的細粒，或ii)經肺給藥用干粉吸入器，是用于將已裝在容器中的非粉狀凍干組合物制成細粒、并通過吸入對使用者給藥所得的細粒的設備，包括具有抽吸流路的針狀部件、具有空氣引進流路的針狀部件、和與所述抽吸流路相通的吸入口，并且特征在于構建為以下狀態，其中密封住所述容器的塞子被所述針狀部件刺穿，通過使用者的吸入壓力，所述容器中的空氣從所述吸入口被吸入，并且同時使外界空氣在負壓力下通過所述空氣引進流路流入所述容器中，結果是，所述凍干組合物通過流入空氣的沖擊被制成細粒，并使所得的細粒通過所述抽吸流路從吸入口釋放。
18.權利要求15的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統，其使用以下(1)和(2)的組合(1)裝有權利要求14的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物的容器；和(2)設備，包括能夠對所述容器中的凍干組合物施加所述空氣沖擊的機構、和釋放已被制成細粒的粉狀凍干組合物的機構。
19.生產經肺給藥用干粉狀干擾素-γ制劑的方法，其包括使用能夠對容器中的凍干組合物施加所述空氣沖擊的設備將空氣引入到容器中，對權利要求1到14中任一項的包含單一劑量的干擾素-γ的凍干組合物施加空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊，從而將所述凍干組合物制成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒。
20.權利要求19的生產經肺給藥用干粉狀干擾素-γ制劑的方法，其中制成的細粒的平均粒徑為至多5微米或細粒級分為至少20％。
21.權利要求19的生產經肺給藥用干粉狀干擾素-γ制劑的方法，該方法通過使用具有能夠對容器中的凍干組合物施加空氣速度為至少2米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊的機構的設備、并將具有空氣沖擊的空氣引入到裝有凍干組合物的容器中進行。
22.權利要求19的生產經肺給藥用于粉狀干擾素-γ制劑的方法，包括使用能夠對容器中的凍干組合物施加所述空氣沖擊的設備將空氣引入到容器中，對權利要求14的包含單一劑量的干擾素-γ的凍干組合物施加空氣速度為1米/秒到300米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒到15升/秒的空氣沖擊，從而將所述凍干組合物制成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒。
23.經肺給藥方法，包括在使用時通過對凍干組合物施加空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊，將權利要求1-14中任一項的包含單一劑量的干擾素-γ的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物制成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒，和通過吸入對使用者給藥所得的細粒粉末。
24.權利要求23的經肺給藥方法，其中經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物裝在容器中，并使用包括能夠對容器中的凍干組合物施加空氣沖擊的機構和用于將所得的細粒粉狀凍干組合物釋放出容器的機構的設備制造細粒粉末。
25.權利要求23的經肺給藥方法，其中被制成細粒的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物通過使用權利要求15-18中任一項的經肺給藥用干粉干擾素-γ吸入系統、通過吸入對使用者給藥。
26.凍干組合物用于通過吸入經肺給藥的應用，其中權利要求1-14中任一項的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物通過被制成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒而使用。
27.權利要求1-14中任一項的經肺給藥用凍干干擾素-γ組合物在生產用于通過吸入經肺給藥的干粉狀干擾素-γ制劑中的應用。
全文摘要
本發明提供了經肺給藥用凍干干擾素－γ組合物，其可穩定地保持IFN－γ，并可以在使用時在容器中制成細粒。本發明的經肺給藥用凍干干擾素－γ組合物具有以下性質(i)到(iv)(i)包含至少一種選自疏水性氨基酸、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鹽的疏水性穩定劑；至少一種選自親水性氨基酸、親水性氨基酸的二肽、親水性氨基酸的三肽、親水性氨基酸的衍生物及其鹽的親水性穩定劑；和干擾素－γ；(ii)非粉末的餅狀形式；(iii)至少0.015的碎裂指數；和(iv)在受到空氣速度為至少1米/秒和空氣流量為至少17毫升/秒的空氣沖擊時，能夠變成平均粒徑為至多10微米或細粒級分為至少10％的細粒。
文檔編號A61K9/19GK1726045SQ200380106050
公開日2006年1月25日 申請日期2003年12月12日 優先權日2002年12月13日
發明者山下親正, 茨木茂 申請人:大塚制藥株式會社