治疗肺病的粘液活性剂制造技术

本发明专利技术涉及粘液活性剂如肝素，其用于治疗呼吸道中存在过量粘液的疾病如囊性纤维化和慢性阻塞性肺病。本发明专利技术尤其涉及经肺吸入给药的药用组合物。也涉及制备适用于肺吸入颗粒的方法，如喷雾干燥或气流粉碎。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于治疗呼吸道中粘液过量的疾病如囊性纤维化和慢性阻塞性肺病的药用组合物。本专利技术特别涉及经肺吸入给药的药用组合物。粘液为粘性凝胶，其性质取决于多种因素。粘液主要由可变化量的粘性糖蛋白、水、低分子量离子、蛋白质和脂质的混合物组成。这些成分以多种方式相互作用，产生凝胶的三维结构并决定凝胶的粘性和弹性。粘蛋白为粘性凝胶的主要聚合物成分，由具有糖基化和非糖基化区域的肽骨架和低聚糖链组成。硫酸化和唾液酸末端的存在使分子高度多阴离子。粘蛋白形成带密集电荷线型聚合物的多分散基团，其中一些随机缠结的聚合物最长达6μm。其流变学性质主要取决于缠结密度，而缠结密度又由粘液水化程度和粘蛋白分子长度决定。坏死的活化嗜中性粒细胞释放大量的DNA、肌动蛋白和蛋白质，其也与粘蛋白聚合并相互作用。该过程相当大地增加缠结密度，从而形成高粘弹性的粘液凝胶。气管粘液中多种不同类型的键影响粘液的化学物理性质如粘弹性。二硫键为连接糖蛋白亚基至称为粘蛋白的大而伸长的大分子链上的共价键。在相邻的粘蛋白聚合物间形成交联，结果可能导致它们的大尺寸。糖单元组成低聚糖的侧链并占糖蛋白重量的约80％，糖单元与邻近粘蛋白上的互补单元形成氢键。尽管每个单独的键弱并容易断裂，但是存在大量结合位点，使得这种键成为粘液中重要的结合类型。另外，粘蛋白也离子化，含带正电荷的氨基酸残基和带负电荷的糖单元，主要为唾液酸和硫酸化残基。实际上在气道疾病中，粘蛋白离子化的程度可增加。例如，在囊性纤维化(CF)中，由于高尔基体中糖基转移酶活性的改变进一步增高硫酸化残基的比例。固定负电荷之间的离子相互作用导致更稳定、延伸更长的大分子结构，从而有效地增加聚合物的尺寸并增加缠结数。最后，在以感染和炎症为特征的气道疾病如CF中，死的白细胞释放高分子量DNA和肌动蛋白丝，而细菌分泌胞外多糖。这些物质增加进一步的结合从而增大粘液的体积。粘液为呼吸道主要防御机制的关键成分，捕集吸入的颗粒和微生物物质，经粘膜纤毛系统除去。然而，当该机制未能充分清除时，粘液会蓄积且必须以唾液咳出，否则会留在呼吸道中，并可促使微生物集落化，从而可导致慢性肺炎和梗阻。粘液在呼吸道中的滞留存在特殊问题，不仅阻塞气道，还引起感染并促进感染和炎症的自我保持循环。病理因子如细菌(如绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa))常常能够在粘液中长成菌落。当初期的细菌感染刺激嗜中性粒细胞趋化性，而嗜中性粒细胞不能有效清除时，会出现问题。在CF的肺病发病机理中缺陷性嗜中性粒细胞凋亡和损害的吞噬作用为关键因素。该过程释放嗜中性粒细胞蛋白酶和氧化剂，它们具有许多作用。它们引起细胞损伤和纤毛运动损害。它们也为有效的促分泌素，且事实上进一步增加粘液分泌。蛋白酶也使抗蛋白酶物质与细胞表面标记断开，进一步损害宿主的防御机制。由于这些影响在增加粘液分泌、引起细菌停滞并促使气道炎症的同时，还损害粘液清除，因此该循环长期存在。所以，嗜中性粒细胞清除最初感染的失败，实际上导致情况的迅速恶化，该过程说明了观察到的CF患者发病率和死亡率高的原因。粘液滞留有两个主要原因。第一个原因为气道中粘液分泌过多，身体产生并分泌增高水平的粘液，粘膜纤毛系统不能迅速处理并清除大量粘液。第二个原因是粘液有异常的粘弹性。粘液有异乎寻常的高粘弹性，粘膜纤毛系统更加难以从气道中移动并清除粘液。以帮助清除的方式影响粘液的药物传统上称为“粘液溶解”药物。然而，该术语可能并不准确，在讨论中的许多药物可能不通过溶解而对粘液发挥作用。因此，帮助清除粘液的药物在本文中称为粘液活性剂(mucoactive agents)。治疗遭受气道分泌过多和/或粘液粘弹性异常的个体的经典方法包括抗生素疗法、给予支气管扩张药(bronchiodilators)、全身性使用或吸入皮质类固醇、或经口给予溶解粘液的祛痰药。已知也用释放“粘液溶解”药物的气雾剂如水和高渗盐水溶液治疗患者。重组人DNA酶I(重组人脱氧核糖核酸酶)已用于治疗CF患者。可认为重组人脱氧核糖核酸酶经酶作用消化由细菌、嗜中性粒细胞和其它细胞碎屑释放到气道表面流体中的裸DNA。可认为正是该DNA促使增高了CF患者粘液的粘弹性。然而，这些常规方法仅得到有限的成功，仍需要用于肺中粘液滞留的便宜并有效的治疗。而且，本专利技术的目的是提供一种治疗，该治疗可导致粘液弹性和粘性减小，改善咳嗽和气道中粘液的清除，也能使粘液经纤毛活动的方式清除。药物如重组人脱氧核糖核酸酶消化粘液中的裸DNA，凝溶胶蛋白消化粘液中的肌动蛋白，抗粘性时它们已显示出影响网状构造的弹性成分。在模型研究中，这将趋向于改善咳嗽和气道的清除，而不是通过纤毛活动的方式帮助清除。已表明破坏粘液中交联的药物导致弹性和粘性减小。这为最好结果，因为根据模型研究，它会导致改善纤毛的清除。国际公布号WO 99/01141中已确定右旋糖酐为对改善粘液清除可能有用的药物。在该专利申请中，体外模型研究表明右旋糖酐减弱粘液的粘弹性并增强粘膜纤毛的清除能力。可认为右旋糖酐通过破坏三维粘液结构中粘蛋白间的氢键而具有该作用。假定右旋糖酐与粘蛋白竞争氢键键合位点，导致连接至组成粘液凝胶的高分子量粘蛋白肽上的低聚糖部分被右旋糖酐碳水化物部分取代。使用的右旋糖酐有显著较低的分子量，因此这些新的氢键在结构上和流变学上不起作用，从而降低粘液中整个交联密度，这可认为通过纤毛和咳嗽机理改善粘液的清除。在后来的专利申请中，国际公布号WO 01/15672进一步表明通过使用带电荷形式可进一步增强右旋糖酐的作用。认为带电荷右旋糖酐如硫酸右旋糖酐有双重活性。首先，认为如上述讨论的由于竞争氢键键合位点而具有作用。其次，认为带电荷右旋糖酐的离子性质有其他作用，屏蔽沿粘蛋白聚合物大分子核的一些确定电荷，使其稳定性减小并减少粘液中相邻大分子间的缠结交联数，从而由于离子的相互作用而降低粘弹性。WO 01/15672中也表明带电荷低聚糖肝素不适用于治疗肺病如CF，因为生产成本高，更重要的是因为它可能有毒副作用如肺咯血，肺咯血为气管支气管粘膜出血。肝素以及相关蛋白聚糖如硫酸乙酰肝素为线型多糖，该线型多糖为称作糖胺聚糖的大分子类成员。由于它们的线型阴离子聚电解质结构，这些大分子与多种生物过程有关。尽管因为其基于其结合至血浆抗凝血酶III的抗凝剂作用而大量使用肝素，但有证据证明肝素和其它糖胺聚糖也具有多种抗炎和免疫调节性质，包括调节T淋巴细胞、激活补体、抑制嗜中性粒细胞趋化性、平滑肌生长和降低内在DNA的粘性。肝素为分子量在6000-30,000道尔顿范围的可变硫酸化多糖链的不均匀混合物。全完肝素或未分离肝素(unfractionated heparin)(UFH)可分离得到低分子量和高分子量组分，这为本领域所熟知。已表明分离的低分子量肝素(LMWH)降低狗粘液的粘弹性并改善蛙腭模型上粘膜纤毛的清除。使用喷雾器吸入肝素水溶液对支气管哮喘的作用已成为一些研究的主题。然而，这些研究结果不一致，可能因为难以定量到达下呼吸道的吸入肝素剂量。N-乙酰基-L-半胱氨酸通常也称为乙酰半胱氨酸或NAC，为体内产生的化学物质，可提高强抗氧化剂酶谷胱甘肽的产量。已知NAC为粘液活性剂，用于帮助破坏经常存在于慢性呼吸疾病患者中的稠粘液。可摄入或雾化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种帮助粘液清除的组合物，所述组合物包含一种或多种粘液活性剂，这类活性剂用于减少粘液中的交联；用于稀释粘液；和／或用于消化粘液中的裸ＤＮＡ和细胞碎屑。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2003-9-15 0321611.6;GB 2003-11-28 0327723.31.一种帮助粘液清除的组合物，所述组合物包含一种或多种粘液活性剂，这类活性剂用于减少粘液中的交联；用于稀释粘液；和/或用于消化粘液中的裸DNA和细胞碎屑。2.权利要求1的组合物，其中所述一种或多种粘液活性剂能够减轻炎症。3.权利要求1或2的组合物，所述组合物包含两种或多种粘液活性剂。4.前述权利要求中任一项的组合物，其中所述一种或多种粘液活性剂减少粘液中的交联并稀释粘液。5.前述权利要求中任一项的组合物，所述组合物包含一种或多种糖胺聚糖。6.权利要求5的组合物，其中所述糖胺聚糖为肝素和/或类肝素。7.权利要求6的组合物，其中所述类肝素为达那肝素钠或硫酸皮肤素。8.权利要求6的组合物，其中所述类肝素含有肝素、硫酸皮肤素和硫酸软骨素。9.前述权利要求中任一项的组合物，所述组合物包含硫酸化葡糖胺聚糖、聚硫酸糖胺聚糖化合物或硫酸化粘多糖。10.前述权利要求中任一项的组合物，所述组合物包含单糖、二糖和/或低聚糖。11.前述权利要求中任一项的组合物，所述组合物包含右旋糖酐、糊精、葡萄糖和/或甘露糖醇。12.前述权利要求中任一项的组合物，所述组合物包含氨基酸。13.前述权利要求中任一项的组合物，所述组合物包含重组人脱氧核糖核酸酶、凝溶胶蛋白和/或胸腺素β4。14.前述权利要求中任一项的组合物，所述组合物包含乙酰半胱氨酸和/或Nacystelyn。15.前述权利要求中任一项的组合物，所述组合物为肺吸入用干粉。16.权利要求15的组合物，所述组合物的细粉颗粒部分(＜5μm)至少为50％，并优选在70％-99％之间或在80％-99％之间。17.权利要求15或16的组合物，所述组合物的细粉颗粒剂量在50％-90％之间，并优选在60％-70％之间。18.权利要求15-17中任一项的组合物，所述组合物包含至少一种粘液活性剂和力控制剂的颗粒。19.权利要求18的组合物，其中所述力控制剂为氨基酸或肽或其衍生物、磷脂或硬脂酸金属盐。20.权利要求19的组合物，其中所述力控制剂为亮氨酸、赖氨酸、半胱氨酸或其混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：D莫尔顿，D甘德尔顿，J斯坦尼福尔思，Y卡姆拉格，
申请(专利权)人：维克特拉有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]