含生物活性大分子的水性气溶胶制剂及制备相应气溶胶的方法技术

本发明专利技术是关于用于生产不含推进剂的吸入性气溶胶的含生物活性大分子的水性气溶胶制剂。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关制备用于吸入给药的蛋白质及其它生物活性大分子的气溶胶、及制备这种气溶胶的水性制剂的方法。具体地说，本专利技术是关于用于吸入给药以治疗糖尿病的高浓缩胰岛素的水性制剂。以吸入性气溶胶形式给药的方式已久为人知。这种气溶胶不仅用于治疗呼吸疾病，如气喘，但也可使用于将肺或鼻道粘膜作为吸收器官时。通常活性物质的血中浓度可高达足以治疗身体其它部位疾病的浓度。吸入性气溶胶也可用作疫苗。实际上，许多方法可用于制备气溶胶。活性物质的悬浮液或溶液可藉助于推进气体而喷雾，或将微粒化粉末形式的活性物质液化在吸入的空气中，或利用喷雾器雾化水溶液。然而，在复合结构的分子(如干扰素)情形时，水性溶液的雾化将易于导致活性物质的活性严重减低，这估计是剪切力和加热的结果。一般认为，如低活性蛋白质凝集体的形成，在这过程中也引起了部分作用。在文献“重组体同质干扰素在空气喷射及超声波雾化中的稳定性”中，医药科学杂志(J.Pharm.Sci.)841210-1215页(1955年)，A.Y.伊普(Ip)及其同事描述了以超声波或喷射雾化后干扰素聚集体形成的实例，及伴随而生的干扰素生物活性的损失。即使生物分子(生物活性大分子)并未完全破坏，在此所提到的活性损失相当重要，因其造成可能十分昂贵的生物分子相当大的消耗，且导致每次启用的活性物质剂量不准确。在气溶胶制剂时复合结构的分子的活性减少并不限于干扰素；当将其它蛋白质[请参照如耐文(Niven)等人，医药研究杂志(Pharm.Res.)1253-59页(1995年)]及生物分子制备气溶胶形式时，也会发生或多或少的损失程度。除了以工业制备含生物分子的气溶胶外，需要有第二个步骤以确保生物分子吸入肺部。成年人的肺呈现相当大的吸收表面积，但对肺吸收生物分子也有许多阴碍。当通过鼻和口呼吸时空气与其所含的气溶胶进入气管且再经过小及较小支气管及细支气管而进到肺泡。肺泡具有比气管、支气管及细支气管加在一起更大得多的表面积。它是主要吸收区域，不仅可吸收氧气，也可吸收生物活性大分子。为了由空气进入血流中，分子必须通过肺泡上皮、微血管上皮及这两层细胞间的含淋巴的间质空隙。这可通过主动或被动运输方法而进行。这两层细胞排列相当紧密，因此大部分大型生物大分子(如蛋白质)通过该障壁的速度较小型分子缓慢许多。通过肺泡上皮及微血管内皮的过程中会与其它生物方法竞争，而导致生物分子的破坏。支气管肺泡液含外蛋白酶[请参考如华尔(Wall)D.A.及蓝纳提(Lanutti)，A.T.所发表“存于鼠及犬的支气管肺泡洗出液中的高含量的外肽酶活性”，国际医药杂志(Int.J.Pharm.)97171-181页(1993年)]。支气管肺泡液也含有巨噬细胞，可藉吞噬作用使吸入的蛋白质颗粒消失。这些巨噬细胞移至支气管树的基部，在这里它们可通过粘膜纤毛清除机理离开肺部。随后可移入淋巴系统。此外，巨噬细胞可被气溶胶形式的蛋白质影响其生理，如干扰素可活化肺泡巨噬细胞。活化巨噬细胞的移动是传播吸入性蛋白质的系统性作用的另一个机理。该过程的复杂性说明某一种蛋白质的气溶胶试验结果仅以有限的程度转移到其它形式蛋白质。如干扰素之间的微小差异即可使其对肺中的降解机理的感受性造成显著的作用[见玻西(Bocci)等人“干扰素在肺中的分解代谢125I标记人类干扰素α的肺泡吸收会有部分生物活性的损失”抗病毒研究(AntiviralResearch)4211-220页(1984年)]。蛋白质及其它生物大分子理论上确实可雾化，但通常雾化会伴随活性损失。本专利技术的目的是提供一种制备吸入性气溶胶的方法，用该方法生物活性大分子(特别是蛋白质)可被雾化而无任何实质性的活性损失。新一代无推进剂喷雾器描述于美国专利第5,497,944；该专利内容在此作为参考资料。其中所描述的喷雾器的特殊优点是不需要使用推进剂气体，特别是氟氯烃。更先进的喷雾器具体实施例揭露于PCT/EP96/04351＝WO97/12687中。对于本专利技术，参考资料是针对其中所述的图6(Respimat)并涉及本申请的部分说明书。其中所述的喷雾器可有利地应用于制备本专利技术的含生物活性大分子吸入性气溶胶。特别是，在其中所述的喷雾器可用于吸入胰岛素。由于其轻便的尺寸，该装置可使病患者随时携带。利用所述的喷雾器，特定量(优选为约15微升)的含活性物质溶液可于高压下通过小型喷嘴喷出以形成吸入性气溶胶，其平均颗粒尺寸介于3至10微米。为吸入胰岛素使用时，以每次可将10～50微升的气溶胶制剂雾化成吸入性小滴的喷雾器较为合适。根据本专利技术制备的气溶胶特别重要的一点是使用上述专利或专利申请所描述的喷雾器来进行含蛋白质或其它生物活性大分子的活性物质溶液的不含推进剂的雾化。本质上，在其中所揭露的轻便尺寸雾化器(喷雾器，大小约10cm)包含上罩部分、泵罩、喷嘴、夹持装置、弹簧罩、弹簧及贮存容器、其特征是-一个装在上罩部分的泵罩，且其一端支撑一个有喷嘴或喷嘴结构的喷嘴组件，-一个有阀组件的空心活塞，-一个固定空心活塞的传动凸缘，它位于上罩部分内，一挟持装置位于上罩部，-一个内有弹簧的弹簧罩，它以一个旋转轴承旋转装在上罩部，-下罩部以同轴方向装在弹簧罩上。关于有阀组件的空心活塞专利WO 97/12687是已揭露的类似装置之一。其部分突入泵罩的圆筒中，且装置成可于圆筒中作轴向移动。特别可参考附图说明图1至4，尤其图3，以及专利说明的相关部分。当弹簧放松时，有阀组件的空心活塞在其高压侧可施与液体(适当的活性物质溶液)5-60Mpa(约50-600巴)，较佳为10-60Mpa(约100-600巴)，的压力。阀组件优选安置于面对喷嘴组件的空心活塞的尾端。喷嘴组件中的喷嘴优选为微结构，如由微技术制造。微结构喷嘴组件公开于，如WO-94/07607中；该专利说明的内容在此做为参考资料。喷嘴组件包括，如两片互相紧密接合的玻璃和/或硅，其中至少一片具有一个或多个微结构的管，它连接喷嘴的入口端至排出端。于喷嘴的排出端至少有一个小于或相当于10微米的圆形或非一圆形的开口。喷嘴组件的喷嘴中液体的流动方向可互相平行或倾斜。如果喷嘴组件的排出端至少有2个喷嘴开口，则流动方向可以互相倾斜20-160°角，优选角度为60-150°。流动方向在喷嘴开口附近会合。夹持装置有一弹簧，优选为圆筒状螺旋形的压缩弹簧，作为机械能的储存处。弹簧作用于传动凸缘作为跳变组件，其移动是由锁定组件的位置来决定。传动凸缘的通道准确地由上下制动栓所限制。优选是以与下罩部的弹簧罩反向旋转上罩部所产生的外力矩，通过一个力传送齿轮，如螺旋形的推力凸轮，将弹簧置于张力下(上紧)。于这种情况下，上部罩部分及传动凸缘含有单速或多速楔形齿轮。含有啮合锁定面的锁定组件以环形围绕传动凸缘。它包括，如本身具有径向弹性变形的塑料或金属环。该环安置在雾化器轴的直角平面上。弹簧上紧后，锁定组件的锁定面滑入传动凸缘的通道，并防止弹簧松开。锁定组件是以按钮启动。启动按钮是连接或联合在锁定组件上。要启动锁定装置，须以平行于环平面方向压下启动按钮，优选为压入喷雾器中；可变形环因而在环平面上变形。锁定阀的详细内容见述于WO 97/20590。下罩部分可以轴向压在弹簧罩上，并覆盖轴承、轴传动部及溶液贮藏容器。操作雾化器时，以与下罩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性气溶胶制剂，其是用于吸入给药作为活性物质的生物活性大分子，其特征是，该水性气溶胶制剂的活性物质含量浓度在３毫克／毫升至１５０毫克／毫升之间，优选为２５至１００毫克／毫升间。

【技术特征摘要】
DE 1997-8-4 19733651.51.一种水性气溶胶制剂，其是用于吸入给药作为活性物质的生物活性大分子，其特征是，该水性气溶胶制剂的活性物质含量浓度在3毫克/毫升至150毫克/毫升之间，优选为25至100毫克/毫升间。2.根据权利要求1的水性气溶胶制剂，其特征是，该活性物质是生物活性蛋白质。3.根据权利要求1的水性气溶胶制剂，其特征是，使用胰岛素作为活性物质。4.根据权利要求3的水性气溶胶制剂，其特征是，作为活性物质的胰岛素浓度大于25毫克/毫升，优选为大于30毫克/毫升。5.根据权利要求1的水性气溶胶制剂，其特征是，该化合物是选自下列作为活性物质反义寡核苷酸苯基二氢喹唑啉(orexine)促红细胞生成素肿瘤坏死因子-α肿瘤坏死因子-βG-CSF(粒性白细胞菌落刺激因子)GM-CSF(粒性白细胞-巨噬细胞菌落刺激因子)安尼克信素(annexins)降钙素勒帕茄碱(leptins)甲状旁腺素甲状旁腺素片段白介素，如白介素2、白介素10、白介素12可溶性ICAM(细胞间粘合分子)促生长激素抑制素生长激素tPA(组织纤溶酶原激活物)TNK-tPA肿瘤-相关抗原(呈肽、蛋白质或DNA)肽缓激肽拮抗剂尿舒张肽GHRH(生长激素释放激素)CRF(促肾上腺皮质素释放因子)EMAP II肝素可溶性白介素接受体如sIL-1接受体疫苗，如肝炎疫苗或麻疹疫苗反义聚核苷酸转录因子6.根据权利要求1的水性气溶胶制剂，其特征是，以过氧化物歧化酶作为活性物质。7.根据权利要求1的水性气溶胶制剂，其特征是，以干扰素作为活性物质。8.根据权利要求1的水性气溶胶制剂，其特征是，以干扰素ω作为活性物质。9.根据权利要求1至8中任一项的水性气溶胶制剂，其特征是，它含有一种或多种选自以下的包括表面活性物质的助剂，如表面活性剂、乳化剂、稳定剂、渗透增强剂和/或防腐剂。10.根据权利要求1至8中任一项的水性气溶胶制剂，其特征是，它含有一种氨基酸。11.根据权利要求9的水性气溶胶制剂，其特征是，它含有脯氨酸、天冬氨酸或谷氨酸以增进活性物质的溶解度或稳定性。12.根据上述权利要求中任一项的水性气溶胶制剂，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫伯特兰科，克里斯托弗JM米德，伯恩德齐伦伯格，拉尔夫C赖姆霍尔兹，
申请(专利权)人：贝林格尔英格海姆法玛两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]