CN101547684A - 喷射液体和喷射方法 - Google Patents

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Abstract

为了通过将热能给予溶液而稳定地喷射包括蛋白质和肽中至少一种的溶液，本发明的喷射液体包括一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基并且由通式(1)表示的化合物，或该化合物的盐。

Description

喷射液体和喷射方法
技术领域
本发明涉及适合喷射包括蛋白质和肽中的至少一种的液体的液体组合物，和该液体组合物的喷射方法，以及使用该喷射方法的喷射器件。
背景技术
近年来，已做出很多使用蛋白质溶液作为液滴的努力。这种努力的例子包括将蛋白质溶液液滴形成技术应用到作为药物递送方法的经粘膜给药和应用到需要很少量蛋白质的生物芯片和生物传感器。另外，在蛋白质晶体的控制和生理活性物质的筛选中，使用蛋白质微滴的方法也为人所关注(参见日本专利申请公开No.2002-355025，Allain，L.R.等，＂Fresenius J.Anal.Chem.＂2001，第371卷，第146-150页和Howard，E.I.，Cachau，R.E.，＂Biotechniques＂2002，第33卷，第1302-1306页)。
另外，由于基因重组技术，蛋白质，特别是具有生理活性的酶和有用的蛋白质最近已可规模化生产。因此，将蛋白质制成液滴的方法可成为对作为新药物的蛋白质的研究、使用和应用领域有用的技术。特别地，将包括蛋白质、肽和其它物质的生物物质作为液滴从肺部给药的技术已变得重要。肺部具有大到50-140m2的肺泡表面积，具有非常薄达0.1μm的表皮作为吸收阻隔，且与消化道相比在酶活性上较低。因此，取代以胰岛素为代表的多肽药物的注射，经肺给药作为给药途径已经为人所注意。
众所周知，药物微滴的肺内沉积大大依赖于微滴的气动(pneumatic)颗粒尺寸。其中，为递送到作为肺部的深部分的肺泡，要求将1-5μm颗粒尺寸和窄颗粒尺寸分布的液滴高再现性地给药。
作为制备具有窄颗粒分布的药物液滴的方法，已经报道了应用喷墨打印中使用的液体喷射原理(参见日本专利申请公开No.2002-248171)。在使用喷墨系统的液体喷射中，将要喷射的液体引入小腔室内，并对该液体施加物理力以从孔喷出液滴。使用的喷射方法的例子包括其中通过使用电热转换器例如薄膜电阻产生气泡以将液滴从喷嘴推出的方法(热喷墨系统)，和其中通过使用机电转换器例如压电振荡器将液体从设置在腔室顶部的孔直接推出的方法(压电喷墨系统)。
基于喷墨系统原理产生由蛋白质或肽液体组成的液滴，涉及这样的问题，即由于在喷射时施加的物理力(例如，压力或剪切力)或微滴固有的高表面能，使蛋白质的结构失稳。当使用热喷墨系统时，也将热能施加于药物溶液。蛋白质或肽的空间结构是易损的，因此一旦结构遭到破坏，引起蛋白质或肽的聚集和分解，正常的喷射会根据情形而受到影响。上述物理影响远远大于通过通常的搅拌或热处理所施加的剪切力或热能。(例如，在热喷墨系统中，可以想象地瞬时施加300℃和90atm的载荷)。同时，施加两种或更多种物理力。因此，与在通常处理蛋白质的条件相比，倾向于极其容易地降低蛋白质的稳定性。当引起这个问题时，在液滴制备时使蛋白质或肽聚集而引起喷嘴阻塞，以致使液滴喷射困难。
另外，适合肺部吸入的颗粒尺寸1-5μm的液滴在颗粒尺寸上小于用于目前市售的打印机的液滴，因此经受较大表面能和较大表面剪切力。因此，作为适合肺部吸入的微滴喷射蛋白质和肽极其困难。
因此，重要的是发展使蛋白质和肽稳定喷射的喷射液体。
另一方面，作为使蛋白质或肽稳定化的方法已知其中添加表面活性剂、甘油、各种糖类、水溶性聚合物例如聚乙二醇和白蛋白的方法。但是，这种方法对于通过使用热喷墨系统改善喷射蛋白质和肽中的喷射稳定性常常几乎没有效果或者没有效果。
另外，甚至当使配方包括适合喷墨打印中使用的墨的添加剂，即润湿剂例如包括乙二醇和甘油的多元醇以及脲时，这样的配方对改善蛋白质或肽的喷射中喷射性能几乎无效。
作为适合通过使用热喷墨系统产生液滴的蛋白质、肽等的液体组合物，公开了添加有表面张力调节化合物或润湿剂的液体组合物(参见国际公开No.W002/094342)。在此情形中，据称液滴形式的蛋白质或肽的稳定性由于溶液的表面张力、粘度和润湿效果而得到改善，因此添加表面活性剂和水溶性聚合物例如聚乙二醇。还公开了添加有胍的液体组合物(参见日本专利申请公开No.2006-117632)。
但是，在国际公开No.WO02/094342中没有发现关于喷射稳定性的详细说明。另外，根据本发明人的调查，已发现当蛋白质或肽的浓度增加时，表面活性剂或水溶性聚合物的添加呈现出不足的效果。另外，本发明人已经发现很多能确定表面活性剂没有效果的情形，并且已经发现表面张力、粘度或润湿效果并没有调节蛋白质或肽溶液的喷射稳定性。
如上所述，在目前已知的蛋白质溶液中，对于某些类型的蛋白质和对于某些蛋白质浓度而言，已经发现热喷墨系统中的喷射稳定性不足。
发明内容
本发明以已经发现喷射稳定性高于常规喷射液体的组合物的事实为基础。换句话说，本发明的目的是提供用于通过利用热能包括蛋白质和肽中至少一种的溶液的稳定喷射的喷射液体(液体组合物)，和适合喷射该喷射液体的喷射方法。
本发明的喷射液体是用于通过给予热能而喷射的喷射液体，其包括：蛋白质或肽；一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基，并且由通式(1)表示的化合物，或该化合物的盐；和液体介质：
其中通式(1)中的X表示具有1～8个碳原子的任选支化的烷基，且Y表示羧基或磺酸基。
本发明的液体喷射盒，其特征在于包括储存上述喷射液体的储存室、和喷射头，该喷射头包括将热能给予该喷射液体的电热转换器。
本发明的液体吸入器，其特征在于包括该盒和吸入口，用户从该吸入口吸入自该盒的喷射头喷射的液体。
本发明的喷射方法是特征在于通过对其给予热能来喷射液体组合物的喷射方法，该液体组合物包括：蛋白质或肽；一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基，并且由通式(1)表示的化合物，或该化合物的盐；和液体介质：
Figure A200780044933D00071
其中通式(1)中的X表示具有1～8个碳原子的任选支化的烷基，且Y表示羧基或磺酸基。
根据本发明，通过将其一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基的化合物添加至包括蛋白质和肽中至少一种的溶液，得到基于喷墨系统可稳定喷射的喷射液体。通过从便携式喷射器件喷射而产生液滴，用户吸入该液滴，因此能将医学性质的蛋白质或肽的至少一种转移到肺部并且能在身体中吸收。另一方面，通过使用上述方法来将该喷射液体向基底上喷射，能将喷射液体用于制备用于感测和筛选生物物质的生物芯片和生物传感器。
由以下结合附图的说明，本发明的其它特点和优点将明了，在所有的附图中同样的附图标记表示相同或相似的部件。
附图说明
图1示意地说明通过使用根据本发明的喷射液体在基底上形成蛋白质点和肽点的装置。
图2是说明将蛋白质点和肽点设置在基底表面上的实例的平面图。
图3是说明在吸入器中使用的液体喷射盒单元的示意图。
图4是根据本发明的吸入器的斜视图。
图5是说明图4中将入口盖打开的状况的斜视图。
图6是说明不添加本发明中使用的添加剂通过使用热喷墨系统喷射时白蛋白溶液的喷射量的图。
图7是说明添加本发明中使用的添加剂通过使用热喷墨系统喷射时蛋白质溶液的喷射量的图。
图8是说明通过以变化的喷射频率使用热喷墨系统喷射时蛋白质溶液的喷射量的图。
图9是说明实施例132的实验方法的模型图。
具体实施方式
现在将根据附图详细说明本发明的优选实施方案。
本发明中所称蛋白质是指大量氨基酸通过肽键彼此键合并能够被溶解或分散在水溶液中的任意多肽。另外，本发明中所称肽是指两个或更多个氨基酸通过肽键彼此键合并且氨基酸的数目小于等于50的化合物。蛋白质和肽可以化学合成或通过对自然资源提纯进行制备；典型地，蛋白质和肽是天然蛋白质和肽的重组体。通过氨基酸残基与蛋白质分子和肽分子的共价键合对蛋白质和肽进行化学修饰，也能以使蛋白质和肽的治疗效果持续更久的方式使蛋白质和肽的效果改善。
在实施本发明中，能使用适合液滴的各种蛋白质和肽。最为典型地，为了将治疗上有用的蛋白质和肽递送到肺部，可优选使用根据本发明的蛋白质和肽的液滴。
蛋白质和肽的例子包括：降钙素；凝血因子；环孢素；各种造血因子例如G-CSF、GM-CSF、SCF、EPO、GM-MSF和CSF-1；白细胞介素例如IL-1～18；IGF；M-CSF；胸腺素；和包括TNF和LIF的细胞活素。另外，其它可使用的共有治疗效果的蛋白质和肽的例子包括：血管活性肽；干扰素(α、β、γ或共有干扰素)；生长因子或激素例如人类生长激素或其它促生长激素(例如牛、猪或鸡生长因子)；胰岛素；催产素；血管紧张素；甲脑啡肽；P物质；ET-1；FGF；KGF；EGF；IGF；PDGF；LHRH；GHRH；FSH；DDAVP；PTH；血管加压素；胰高血糖素；和生长抑素。也使用蛋白酶抑配方例如亮肽素、胃酶抑素和金属蛋白酶抑配方(例如TIMP-1、TIMP-2或其它蛋白酶抑配方)。也使用神经生长因子例如BDNF和NT3。也使用纤维蛋白溶酶原激活剂例如tPA、尿激酶和链激酶。也使用人源化的各种抗体和受体。也使用蛋白质的肽部分，这些部分具有全部或部分的母体蛋白质的主结构并且具有至少部分的母体蛋白质的生物性质。也使用类似物例如置换的类似物或缺失类似物、或修饰的氨基酸例如肽类似物、和含有用水溶性聚合物例如PEG和PVA修饰的上述物质的物质。在Therapeutic Drug Carrier Systems，12(2&3)(1995)中的Critical Reviews中能将上述蛋白质和肽递送到肺部的事实得到确认。
另外，当将本发明的液滴应用到生物芯片和生物传感器的制备以及蛋白质和肽的筛选时，除了上述蛋白质和肽以外，能使用各种酶例如氧化酶、还原酶、转移酶、水化酶、裂解酶、异构酶、合成酶、表异构酶、变位酶和漆酶。也能使用由用于通过蛋白质和肽的固定化的试剂来修饰的上述物质，该蛋白质和肽将用于诊断目的例如各种抗体包括IgG和IgE和受体，以及对应的抗原、过敏原、陪伴蛋白、抗生物素蛋白和生物素。
作为喷射液体中含有的蛋白质和肽，能使用各自具有落在例如0.5k-150kDa范围内的分子量的蛋白质和肽。另外，在喷射液体中，根据喷射液体的目的和应用选择至少一种选自蛋白质和肽的含量，并优选从1μg/mL～200mg/mL的范围，更优选从0.1mg/mL～60mg/mL的范围选择。
应当指出，当将热喷墨系统应用于本发明时，喷射性能展现出最显著的改善效果，因此以下说明将集中于基于热喷墨系统原理的构造。但是，在本发明中，也可使用通过使用压电元件的振动压力来喷射喷嘴中的液体的压电喷墨系统。能根据要喷射的蛋白质或肽的类型对喷射系统进行选择。在本发明中，喷墨系统中，通过使用电热转换器将热能给予液体的模式称为“热喷墨系统”，通过使用机电转换器将机械能给予液体的模式称为“压电喷墨系统”，如打印机领域中通常表示那样。尽管这些术语用于蛋白质溶液，但这些术语均只表示基于“喷墨系统”的原理将喷射能量给予溶液。
为了改善基于喷墨系统的墨喷射性能，通常已知添加表面活性剂或溶剂例如乙二醇。但是，当喷射含有蛋白质和肽中至少一种的溶液时，发现通过仅加入这些物质并没有改善喷射性能，并且发现这些物质之外的添加剂是必要的。
本发明人进行了认真研究，因此发现均添加有在一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基的化合物的蛋白质溶液和肽溶液适合基于喷墨系统的稳定喷射。
一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基的化合物大大有助于喷射稳定性的原因尚不清楚，但推测如下。
胍基具有平面结构，并且其氨基部分起到氢给体的作用以致能形成氢键。分子平面的上侧和下侧覆以π电子，因此胍基也具有疏水性。当肽键与胍基形成氢键和当肽键与水形成氢键或肽键互相形成氢键时蛋白质中和肽中的肽键据认为在稳定性上几乎没有差别。另外，胍基具有疏水部分，因此胍基的疏水部分与蛋白质和肽的疏水部分彼此相互作用。由于氨基部分与水形成氢键的事实，使变性状态下蛋白质和肽的水溶性增加，因此能抑制蛋白质的相互作用和肽的相互作用。可以设想，该化合物具有基于由于并存的羧基或并存的磺酸基所携带的负电荷而产生的蛋白质之间的接触的抑制的效果。可以设想，由于这些效果，防止由基于喷墨系统的喷射时施加的能量引起的变性和聚集，因此使喷射稳定。
根据本发明，喷射性能的改善效果变得显著，尤其是在以高频驱动头时通过使用热能来喷射液滴的头中。
作为本发明中使用的化合物，其中该化合物在一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基，优选由以下通式(1)表示的化合物：
Figure A200780044933D00101
其中在以上通式(1)中，X表示具有1-8个碳原子的任选支化的烷基。烷基X中碳原子的数目并不直接与由于该化合物而稳定喷射蛋白质的机理相关；但是，为了保持分子的溶解性，碳原子的数目优选为1-8，更优选1-4。X中的一个或多个烷基氢原子可用卤素原子和羟基取代。当在X处支化的侧链具有官能团(一个或多个)时，侧链优选具有一个或多个羟基、或者羧基或磺酸基。Y表示羧基或磺酸基。另外，也可使用这些化合物的盐。另外，也可以使用包括这些化合物的任一个作为一个单元的聚合物，并且也可使用其结构中包括这些化合物的任一个的表面活性剂。
在由上述通式(1)表示的化合物中更优选的化合物的例子包括如下化合物，其特征在于，每个化合物中X为具有1-8个碳原子的任选支化的烷基，当烷基具有支化的侧链时，该支化的侧链在侧链的末端具有羧基或磺酸基。类似地，Y表示羧基或磺酸基。也可使用这些化合物的盐，也可以使用包括这些化合物的任一个作为单元的聚合物，并且也可以使用其结构中包括这些化合物的任一个的表面活性剂。
在一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基的化合物的分子量优选为117-2000，更优选117-500。另外，为了获得所需的效果，优选使用具有在中性区(pH5.5-8.5)内大于等于0.1重量％的水中溶解度的那些化合物。
优选的化合物是2-胍基乙酸、3-胍基丙酸、4-胍基丁酸、α-胍基谷氨酸、胍基甲磺酸、2-胍基乙磺酸、3-胍基丙磺酸和这些化合物的盐。最优选的化合物是3-胍基丙酸、2-胍基乙磺酸和它们的盐。
相对于1重量份的蛋白质或肽，以0.1重量份-50重量份的量添加该化合物，更优选0.25重量份-25重量份，最优选0.5重量份-10重量份。
尽管该化合物的添加浓度决定于蛋白质或肽的类型和浓度，但该化合物的添加浓度优选0.001重量％-20重量％，更优选0.05重量％-15重量％，最优选0.5重量％-10重量％。
另外，在本发明中，还发现甚至当添加剂的浓度急剧减少时，通过组合添加该化合物和表面活性剂也能维持喷射稳定性。相对于1重量份的该化合物，以0.1重量份-1重量份的量添加表面活性剂。因此，能使该化合物向具有相同蛋白质浓度的溶液中的添加量从1/2降低1/10。与该化合物相比，表面活性剂的效果可设想地包括通过抑制蛋白质的变性和通过再次溶解聚集的蛋白质而使喷射稳定化。可以设想，将这两种不同的效果组合导致骤然提高喷射稳定性的协同效果。可以设想，只具有表面活性剂时，这些效果并不大，以致不能完全抑制蛋白质的聚集并因此不能保证喷射稳定性。
本发明中所称表面活性剂是指一分子中同时具有极性部分和非极性部分的化合物，或者通过二次键例如离子键将极性部分和非极性部分相互键合的化合物。换句话说，表面活性剂具有这样的特性，即表面活性剂通过在两种不溶混溶剂之间的界面上其分子排列来降低界面张力，并能形成胶束，其中极性部分和非极性部分分别位于表面活性剂分子中彼此分离的局部区域中。
对可使用的表面活性剂并不特别限制。但是，表面活性剂的典型例子包括：失水山梨糖醇脂肪酸酯例如失水山梨糖醇单辛酸酯、失水山梨糖醇单月桂酸酯和失水山梨糖醇单棕榈酸酯；均是具有氨基酸作为其亲水基的表面活性剂的N-酰基氨基酸例如N-椰子油脂肪酸甘氨酸、N-椰子油脂肪酸谷氨酸和N-月桂酰基谷氨酸；氨基酸的脂肪酸盐；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聚甘油单硬脂酸酯、十聚甘油二硬脂酸酯和十聚甘油单亚油酸酯；聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯例如聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单油酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇三油酸酯和聚氧乙烯失水山梨糖醇三硬脂酸酯；聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯例如聚氧乙烯山梨糖醇四硬脂酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇四油酸酯；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鲸蜡基醚；聚氧乙烯烷基苯基醚例如聚氧乙烯壬基苯基醚；聚氧乙烯硬化蓖麻油例如聚氧乙烯蓖麻油和聚氧乙烯硬化蓖麻油(聚氧乙烯氢化蓖麻油)；聚氧乙烯蜂蜡衍生物例如聚氧乙烯山梨糖醇蜂蜡；聚氧乙烯羊毛脂衍生物例如聚氧乙烯羊毛脂；具有HLB6-18的表面活性剂例如聚氧乙烯脂肪酸酰胺，其包括聚氧乙烯硬脂酸酰胺；阴离子表面活性剂例如均具有8-18个碳原子的烷基的烷基硫酸盐，包括鲸蜡基硫酸钠、月桂基硫酸钠和油基硫酸钠；均具有氧化乙烯的2-4mol的平均加成数和烷基中8-18个碳原子的聚氧乙烯烷基醚硫酸盐，例如聚氧乙烯月桂基硫酸钠；均在烷基中具有8-18个碳原子的烷基苯磺酸盐例如月桂基苯磺酸钠；均在烷基中具有8-18个碳原子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；神经磷脂(sphingophospholipid)例如鞘磷脂；和均具有8-18个碳原子的脂肪酸的蔗糖脂肪酸酯。对于本发明的喷射液体(液体组合物)，能各自单独或者将其两种以上组合添加这些表面活性剂。
优选的表面活性剂为聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯；在这些中特别优选聚氧乙烯20失水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯20失水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯20失水山梨糖醇三硬脂酸酯、聚氧乙烯20失水山梨糖醇单月桂酸酯、N-椰子油脂肪酸甘氨酸、N-椰子油脂肪酸谷氨酸、N-月桂酰基甘氨酸、N-月桂酰基谷氨酸、N-月桂酰基肌氨酸、月桂酰胺丙基甜菜碱、精氨酸的椰子油脂肪酸盐；最优选聚氧乙烯20失水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯20失水山梨糖醇单油酸酯、N-椰子油脂肪酸甘氨酸、N-椰子油脂肪酸谷氨酸、N-月桂酰基肌氨酸、月桂酰胺丙基甜菜碱和精氨酸的椰子油脂肪酸盐。另外，对于肺部吸收特别优选聚氧乙烯20失水山梨糖醇单月桂酸酯和聚氧乙烯20失水山梨糖醇单油酸酯。
尽管表面活性剂的添加浓度取决于并存的蛋白质或肽的类型和含量，但表面活性剂的添加浓度优选落在1μg/mL～1.0g/mL的范围内，更优选在0.1mg/mL～100mg/mL的范围内，最优选在0.2mg/mL～50mg/mL的范围内，并选自大于等于临界胶束浓度的浓度。
从蛋白质等的溶解度的观点考虑，液体介质的组成优选水是主体并且在介质中水的比例大于等于50％。除了介质的主要组分即水外，能使用含水溶性有机溶剂例如醇的混合液体介质。
水溶性有机溶剂的具体例子包括：酰胺例如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺；酮例如丙酮；醚例如四氢呋喃和二噁烷；乙醇；聚亚烷基二醇例如聚乙二醇和聚丙二醇；具有碳原子数为2-6个的亚烷基的亚烷基二醇例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、1，2，6-己三醇、硫二甘醇、己二醇和二甘醇；甘油；多元醇的低级烷基醚例如乙二醇单甲基(或乙基)醚、二甘醇单甲基(或乙基)醚和三甘醇单甲基(或乙基)醚；和N-甲基-2-吡咯烷酮。
在本发明的实施方案中，为了将微生物除去的效果，可以加入抗微生物剂、杀菌剂或防腐剂。这些试剂的例子包括：季铵盐例如苯扎氯铵和苄索氯铵(benzatonium chloride)；酚衍生物例如苯酚、甲酚和苯甲醚；苯甲酸类例如苯甲酸和对羟基苯甲酸酯；和山梨酸。
在本发明的实施方案中，为了增加存储时喷射液体的物理稳定性，可以添加油、甘油、乙醇、脲、纤维素、聚乙二醇、藻酸盐和烟酰胺。另外，为了增加化学稳定性，可以添加抗坏血酸、柠檬酸、环糊精、维生素E或任何其它抗氧化剂。
为了调节喷射液体的pH，可将缓冲剂添加至喷射液体。例如，可以使用以下缓冲剂：抗坏血酸、柠檬酸、稀盐酸和稀氢氧化钠；以及另外的磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钾、磷酸二氢钾、PBS、HEPES和三羟甲基氨基甲烷缓冲剂。
作为等渗化剂，可以添加氨基乙磺酸、氯化钾、氯化钠、甘油或碳酸氢钠。
也可以使用用于喷墨墨的添加剂例如乙二醇、脲、木糖醇、EDTA和牛磺酸。
当将根据本发明的喷射液体用作喷雾液体时，可以添加糖类例如葡萄糖和山梨糖醇，甜味剂如天冬甜素、薄荷醇和各种调味组分作为香料和调味剂。另外，还可以使用疏水化合物和油性化合物以及亲水化合物。
另外，根据需要，能以适当的量添加适合该喷射液体的目的用途的各种添加剂，例如表面改性剂、粘度调节剂、溶剂和润湿剂。这样的可混合的添加剂的具体例子包括：亲水粘合剂、疏水粘合剂、亲水增稠剂、疏水增稠剂、二醇衍生物、醇和电解质；可将这些添加剂各自单独添加或将其两种以上组合添加。应指出的是，在制备治疗性液体配方中优选使用用于医药用途并且各国药典中作为允许添加的辅助组分列出的添加剂或者在食品和化妆品中允许使用的添加剂，来作为用作上述添加剂的各种物质。
作为上述添加剂添加的各种物质的各自添加比例根据目标蛋白质和肽的类型变化；但是，一般地，对这样的物质各自添加比例进行选择以使其优选落在0.001重量％-40重量％的范围内，更优选在0.01重量％-20重量％的范围内。上述添加剂的各自添加量根据类型、数量和组合而改变，但从喷射性能的观点考虑，相对于1重量份的蛋白质和肽，优选是0.1重量份-200重量份。
另外，当通过使用热喷墨系统来喷射蛋白质溶液和肽溶液时，头的驱动频率优选尽可能地低。本发明中所称“驱动频率”是指在热喷墨系统的情形中施加到电热转换器上每秒钟喷射脉冲的数目。喷射稳定性根据驱动频率变化的原因可推知为，当用热喷墨头的电热转换器加热喷射液体时，蛋白质和肽变得部分不溶于水，因此来自电热转换器的能量向溶液的转移受到阻碍。当驱动频率低时，暂时形成的不溶物质，如果有，通过后续的驱动时间再次使其溶解；另一方面，当驱动频率高时，溶解的恢复变得不足，并可以推知由此降低喷射稳定性。但是，为了高效地喷射大量的溶液，要求在一定值或更高的频率下进行喷射。在本发明中，驱动频率优选为0.1kHz-100kHz，更优选1kHz-30kHz。
当在制备生物芯片和生物传感器以及在蛋白质和肽的筛选中使用根据本发明的喷射液体时，能使用与目前市售的喷墨打印机中的系统几乎相同的系统。
另一方面，根据本发明的液体吸入器包括能基于热喷墨系统对喷射液体的微滴进行喷射的热喷墨头。优选采取能独立驱动构成头的喷嘴的各个电热转换器的机构。在这种情形中，将用于连接多个控制信号的电连接器和连接各个电热转换器的线路一体化，多个控制信号用于独立驱动各个电热转换器。另外，优选采取液体喷射盒的形式，其中将存储喷射液体的储存室和包括将热能给予该喷射液体的电热转换器的喷射头一体化。
图1示意地说明通过使用根据本发明的喷射液体在基底上形成蛋白质点和肽点的装置。基底5用作探测板，其上形成有用于探测样品中含有的各种物质的参考物质例如蛋白质、肽、酶和抗体的固定化区域。喷射头3至少包括用于将喷射能量给予液体的液体通路(未示出)和连通地连接至液体通路的喷射喷嘴(未示出)。将喷射能量给予通过液体加料通路2由存储液体的储存室1加料到液体通路的液体，并且因此将液体作为液滴4从喷射喷嘴喷射在基底5的表面上的预定位置上。喷射头3设置在能沿着箭头所示平面方向定位的滑架上，通过移动喷射头3来调节液滴4在基底5上的着陆位置。通过与喷射头3电连接的控制器6控制液滴4的喷射时间。
图2表示实例的平面图，其中将蛋白质点和肽点设置在基底的表面上。该图中，这些点的色密度差别表示蛋白质和肽浓度的差别，其中通过用一种喷射液体点滴来制备每个由虚线包围的区域。在示出的实例中，能在喷射头部中设置分别喷射不同喷射液体且能被独立驱动的多个喷射单元。通过分别将预定喷射液体的加料系统与各个单元连接，能在基底上形成两种以上类型的点。另外，通过改变给予各个点形成位置的液体量，能形成具有不同附着量的点。
其次，对于将根据本发明的喷射液体用于喷雾的情形，尤其是将涉及的喷射液体施加到吸入器的情形进行说明。优选使用具有这样的结构的吸入器，即独立地包括将喷射液体转化为微滴的部件和将喷雾的微滴在传送气流中混合的部件。以这种方式，通过将用于转化为微滴的部件和用于形成含有该微滴的气流的部件分开，能将喷射量控制得更均匀。换句话说，当将气流吸入待给药的人体中时，能够将作为有效组分的蛋白质或肽的量，即在每个单次给药中的气流中的该组分的预定量调节得更均匀。如上所述，通过制造具有这样结构的喷射头部，即各自具有大量喷射喷嘴的多个喷射单元分别喷射不同的有效组分的结构，也能控制两种以上有效组分的喷射量。
通过使用基于热喷墨系统原理的喷射头作为用作喷雾机构的喷射头，有利于降低用户可便携的吸入器的尺寸，在基于热喷墨系统原理的喷射头中，每单位面积能高密度地设置有喷射喷嘴。
在用于肺部吸入的吸入器中，重要的是气流中包含的液滴的颗粒尺寸为1-5μm并且呈现窄的颗粒尺寸分布。另外，当使用这样的吸入器作为便携式吸入器时，要求该吸入器具有小型结构。
图3示意地说明在这样的吸入器中液体喷射盒的实例。该液体喷射盒具有作为头盒单元的结构，其中在壳体10中将头13、用于存储喷射液体的储存室11、用于将来自储存室11的液体加料到头13的液体通路12、用于与对头13的各个喷射单元的驱动进行控制的控制器交换驱动信号和控制信号的电连接器15、以及头13和电连接器15之间的中间线路14一体化。将头盒单元设计为具有能根据需要从吸入器拆卸的结构。作为头13，优选具有在日本专利申请公开No.2003-154665中记载的液滴喷射头的结构。
参照图4和5，对包括具有上述结构的头盒单元的便携式吸入器的实例进行说明。在图4和5中说明的吸入器表示为了治疗目的具有尺寸减小的实例结构以使用户便携。
图4是表示吸入器的外观的斜视图。在该吸入器中，吸入器的壳体由吸入器主体20和入口盖16形成。该壳体还容纳控制器、电源(电池)等(未示出)。图5是说明将入口盖16打开的状况的斜视图，并且当将入口盖16打开时，能看到头盒单元21。通过用户吸入操作，将空气由空气吸入口17吸入到吸入器内并导入到套口18(吸入口)以使其停留在那里；将空气与从头盒单元21的头13中形成的喷射喷嘴喷出的液滴混合以制备混合气流。该混合气流流向具有适合在口中吸入的形状的套口出口。当用户将套口顶端插入口中并用牙齿保持套口，并吸气时，将从液体喷射部分喷射的液滴导入套口18并能有效地吸入。
应当指出的是，根据需要能将头盒单元21制成具有能从吸入器拆卸的结构。
通过采取图4和5中说明的结构，使形成的微滴能与吸入的空气一起自发地到达待给药的人的喉部和气管内部。因此，能独立于吸入空气量的大小控制喷雾液体的量(有效组分的给药量)。
(参考例1)
在开始对实施例进行说明之前，为了进一步理解蛋白质溶液喷射中的困难，示出了在用热喷墨系统只喷射蛋白质的情形中得到的喷射量。使用了将牛血清白蛋白(BSA)溶解在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中的蛋白质溶液。通过使用将Bubblejet(商标)打印机(商品名：PIXUS950i；由佳能公司制造)改装制造的液体喷射装置来喷射具有各种浓度的溶液，以使能回收该溶液。将用与蛋白质溶液喷射中同样的方式喷射得到的纯水的喷射量(液滴的量)假定为100％，在此假定的基础上，给出各个白蛋白溶液的各自喷射量(液滴的量)。这样得到的结果示于图6中。
即使BSA浓度低至1μg/mL，喷射稳定性仍不完美，随着蛋白质浓度进一步的增加，改变喷射量以使逐渐减少。如果喷射量取决于蛋白质浓度而大大变化，例如，将当蛋白质和肽的点定量地设置在基底上时，难以调节以致得到所需的蛋白质和肽浓度。另外，当将喷射装置用作吸入器时，在每个单次给药中将蛋白质和肽的量均匀化中，喷射液体的蛋白质和肽浓度的调节变得困难。另外，在吸入器中，要求喷射以更小的液滴尺寸进行，因此可以推知地蛋白质和肽溶液的喷射变得困难。
以下参考实施例对本发明更详细地说明，但本发明并不限于这些实施例。应当指出的是，＂％＂表示＂重量％＂。
实施例中使用的均在一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基的化合物，即3-胍基丙酸和4-胍基丁酸从Sigma Aldrich，Inc.购得。另外，参考Tetrahedron Letters，第33卷，第5933-5936页(1992)，Tetrahedron，第57卷，第7073-7105页(2001)和日本专利申请公开No.2002-502378合成出2-胍基乙酸、α-胍基谷氨酸、胍基甲磺酸、2-胍基乙磺酸和3-胍基丙磺酸。
(实施例1-14和对比例1-14)
(基于热喷墨系统原理的蛋白质溶液的喷射)
喷射液体的制备程序如下所示。在超纯水中，事先将蛋白质溶解以具有合适的浓度。在搅拌下将一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基的化合物加入这样制备的溶液。用0.1M NaOH或0.1M HCl将该溶液调节到具有7.0的pH，然后通过添加超纯水在体积上对溶液进行调节以具有预定的胰岛素浓度。
将根据上述程序制备的喷射液体填充到Bubblejet(商标)打印机(商品名：PIXUS950i；由佳能公司制造)的头中，并通过利用喷射控制器对该喷射头驱动，在500Hz的频率下进行喷射。从喷射使用的时间计算喷射次数以在这些液体中进行比较。
在喷射前后，对每种喷射液体进行了HPLC分析(测定条件：装置：JASCO Corp.，柱：YMC-Pack Diol-200，500×8.0mm ID；洗脱剂：含0.2M NaCl的0.1M KH2PO4-K2HPO4(pH7.0)；流动速率：0.7mL/min；温度：25℃；检测：215nm下UV)，以鉴别喷射液体的组成变化。
作为对比例，制备胰岛素溶液和BSA溶液，通过将一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基的化合物以外的化合物加至胰岛素或BSA来制备喷射液体。以与实施例中同样的方式对这些溶液和喷射液体进行液滴喷射实验。在实施例和对比例中检测的配方列在如下示出的表1中，结果示于图7中。
表1
 
蛋白质 蛋白质浓度(mg/mL)    添加剂 添加剂浓度(mg/mL)   
实施例1 胰岛素 4.0 2-胍基乙酸 2.5
实施例2 胰岛素 4.0 3-胍基丙酸 2.5
实施例3 胰岛素 4.0 4-胍基丁酸 2.5
实施例4 胰岛素 4.0 α-胍基谷氨酸 2.5
实施例5 胰岛素 4.0 胍基甲磺酸 2.5
实施例6 胰岛素 4.0 2-胍基乙磺酸 2.5
实施例7 胰岛素 4.0 3-胍基丙磺酸 2.5
实施例8 BSA 1.0 2-胍基乙酸 2.5
实施例9 BSA 1.0 3-胍基丙酸 2.5
实施例10 BSA 1.0 4-胍基丁酸 2.5
实施例11 BSA 1.0 α-胍基谷氨酸 2.5
实施例12 BSA 1.0 胍基甲磺酸 2.5
实施例13 BSA 1.0 2-胍基乙磺酸 2.5
实施例14 BSA 1.0 3-胍基丙磺酸 2.5
对比例1 胰岛素 4.0 无 -
对比例2 胰岛素 4.0 蔗糖 2.5
对比例3 胰岛素 4.0 盐酸胍 2.5
对比例4 胰岛素 4.0 精氨酸 2.5
对比例5 胰岛素 4.0 精氨酸 5.0
对比例6 胰岛素 4.0 吐温80 2.5
对比例7 胰岛素 4.0 吐温80 5.0
对比例8 BSA 1.0 无 -
对比例9 BSA 1.0 蔗糖 2.5
对比例10 BSA 1.0 盐酸胍 2.5
对比例11 BSA 1.0 精氨酸 2.5
对比例12 BSA 1.0 精氨酸 5.0
对比例13 BSA 1.0 吐温80 2.5
对比例14 BSA 1.0 吐温80 5.0
图7示出不管存在或不存在添加剂，几乎没有喷射对比例1-3和8-10的溶液。另一方面，添加剂例如精氨酸和吐温80使蛋白质溶液能喷射。精氨酸的添加量的增加使得喷射次数增加，但相反地，吐温80的添加量的增加使得喷射次数减少。相反，在实施例1-14中，蛋白质溶液能以大到是对比例4和11中添加精氨酸的情形中的喷射次数的至少2倍以上的喷射次数进行喷射。另外，因为实施例中的喷射次数等于或大于对比例5和12中的喷射次数，可以推知，用小于等于精氨酸浓度的一半的浓度，本发明中的化合物产生由精氨酸产生的相同效果。根据HPLC分析的结果，实施例1-14的任一个中，在喷射前后均未曾观察到峰位置变化、峰面积变化以及液体组成变化。
(实施例15-21和对比例15)
(喷射频率和喷射量)
对于实施例1-7和对比例4的配方，在与实施例1中相同的条件下进行喷射，其中将喷射频率从500Hz改变到1000Hz并对喷射次数进行比较。这样得到的结果示于图8中，其中实施例15-21分别对应于实施例1-7，对比例15对应于对比例4。
通过增加喷射频率，根据添加的化合物来改变喷射次数。实施例和对比例的对比表明，1000Hz下的喷射次数的差别是6-25倍，这证明实施例的配方对于在高频下的喷射更有效。
(实施例22-61和对比例16-30)
(对各种蛋白质和添加剂的浓度的效果)
相继地，作为一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基的化合物，选择3-胍基丙酸和2-胍基乙磺酸并以一定浓度添加至各种蛋白质。通过喷射实验对这样得到的喷射液体进行评价。喷射频率设定在1000Hz。将每个喷射实验进行120秒钟，喷射是正常的情形记为“A”，喷射在中途停止的情形记为“C”。实施例和对比例中检测的配方和得到的结果列于如下示出的表2中。
表2
 
蛋白质 蛋白质浓度(mg/mL)    添加剂 添加剂浓度(mg/mL)    喷射性能
实施例22 胰高血糖素 1.0 3-胍基丙酸 2.5 A
实施例23 GLP-1 0.5 3-胍基丙酸 1.0 A
实施例24 G-CSF 1.0 3-胍基丙酸 2.5 A
实施例25 IgE 1.0 3-胍基丙酸 2.5 A
实施例26 INFα 1.0 3-胍基丙酸 2.5 A
实施例27 INFγ 1.0 3-胍基丙酸 2.5 A
实施例28 降钙素 1.0 3-胍基丙酸 2.5 A
实施例29 IL-2 0.1 3-胍基丙酸 0.5 A
实施例30 IL-6 0.1 3-胍基丙酸 0.5 A
实施例31 TNFα 1.0 3-胍基丙酸 2.5 A
实施例32 细胞色素c 1.0 3-胍基丙酸 2.5 A
实施例33 hGH 2.0 3-胍基丙酸 5.0 A
实施例34 EP0 1.0 3-胍基丙酸 2.5 A
实施例35 IL-6受体抗体 0.1 3-胍基丙酸 0.5 A
实施例36 VEGF抗体 0.1 3-胍基丙酸 0.5 A
实施例37 胰岛素 1.0 3-胍基丙酸 1.0 A
实施例38 胰岛素 5.0 3-胍基丙酸 2.5 A
实施例39 胰岛素 10 3-胍基丙酸 50 A
实施例40 BSA 1.0 3-胍基丙酸 5.0 A
实施例41 BSA 3.0 3-胍基丙酸 50 A
实施例42 胰高血糖素 1.0 2-胍基乙磺酸 2.5 A
实施例43 GLP-1 0.5 2-胍基乙磺酸 1.0 A
实施例44 G-CSF 1.0 2-胍基乙磺酸 2.5 A
实施例45 IgE 1.0 2-胍基乙磺酸 2.5 A
实施例46 INFα 1.0 2-胍基乙磺酸 2.5 A
 
实施例47 INFγ 1.0 2-胍基乙磺酸 2.5 A
实施例48 降钙素 1.0 2-胍基乙磺酸 2.5 A
实施例49 IL-2 0.1 2-胍基乙磺酸 0.5 A
实施例50 IL-6 0.1 2-胍基乙磺酸 0.5 A
实施例51 TNFα 1.0 2-胍基乙磺酸 2.5 A
实施例52 细胞色素c 1.0 2-胍基乙磺酸 2.5 A
实施例53 hGH 2.0 2-胍基乙磺酸 5.0 A
实施例54 EP0 1.0 2-胍基乙磺酸 2.5 A
实施例55 IL-6受体抗体 0.1 2-胍基乙磺酸 0.5 A
实施例56 VEGF抗体 0.1 2-胍基乙磺酸 0.5 A
实施例57 胰岛素 1.0 2-胍基乙磺酸 1.0 A
实施例58 胰岛素 5.0 2-胍基乙磺酸 5.0 A
实施例59 胰岛素 10 2-胍基乙磺酸 30 A
实施例60 BSA 1.0 2-胍基乙磺酸 4.0 A
实施例61 BSA 3.0 2-胍基乙磺酸 40 A
对比例16 胰高血糖素 1.0 无 - C
对比例17 GLP-1 0.5 无 - C
对比例18 G-CSF 1.0 无 - C
对比例19 IgE 1.0 无 - C
对比例20 INFα 1.0 无 - C
对比例21 INFγ 1.0 无 - C
对比例22 降钙素 1.0 无 - C
对比例23 IL-2 0.1 无 - C
对比例24 IL-6 0.1 无 - C
对比例25 TNFα 1.0 无 - C
对比例26 胰岛素 1.0 无 - C
对比例27 hGH 2.0 无 - C
对比例28 EPO 1.0 无 - C
 
对比例29 IL-6受体抗体 0.1 无 - C
对比例30 VEGF抗体 0.1 无 - C
通过添加3-胍基丙酸或2-胍基乙磺酸，正常地对蛋白质和肽进行了基于热喷墨系统的喷射。因此，确认3-胍基丙酸和2-胍基乙磺酸对宽范围的蛋白质和肽显示出效果。作为施加于实施例的HPLC分析的结果，在这些实施例中进行了正常喷射，在喷射前和喷射后之间没有发现峰曲线变化和液体组成变化。
(实施例62-82)
(一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基的化合物和表面活性剂所产生的协同效果)
将3-胍基丙酸加至蛋白质溶液和肽溶液，并还加入表面活性剂以制备喷射液体。通过与实施例22中相同的喷射实验对喷射液体进行评价。本实施例中检测的配方和这样得到的结果列在如下示出的表3中。
表3
 
蛋白质 蛋白质浓度(mg/mL)    3-胍基丙酸浓度(mg/mL)        吐温80浓度(mg/mL)    喷射性能
实施例62 胰高血糖素 1.0 0.5 0.25 A
实施例63 GLP-1 0.5 0.1 0.1 A
实施例64 G-CSF 1.0 0.5 0.25 A
实施例65 IgE 1.0 0.5 0.25 A
实施例66 INFα 1.0 0.5 0.1 A
实施例67 INFγ 1.0 0.5 0.1 A
实施例68 降钙素 1.0 0.5 0.1 A
实施例69 IL-2 0.1 0.1 0.1 A
实施例70 IL-6 0.1 0.1 0.1 A
实施例71 TNFα 1.0 0.5 0.25 A
实施例72 细胞色素c 1.0 0.2 0.1 A
实施例73 hGH 2.0 1.0 0.50 A
实施例74 EPO 1.0 0.5 0.25 A
实施例75 IL-6受体抗体 0.1 0.1 0.1 A
实施例76 VEGF抗体 0.1 0.1 0.1 A
实施例77 胰岛素 5.0 1.0 0.5 A
实施例78 胰岛素 10 5.0 1.0 A
实施例79 胰岛素 40 50 5.0 A
实施例80 BSA 1.0 0.5 0.5 A
实施例81 BSA 5.0 5.0 1.0 A
实施例82 BSA 10 100 10 A
当同时加入3-胍基丙酸和吐温(商标)80(聚氧乙烯20失水山梨糖醇单油酸酯：由Ca1biochem Inc.制造)时，与仅加入3-胍基丙酸的情形相比能以降低了5-10倍的3-胍基丙酸的浓度喷射蛋白质和肽溶液。也能急剧降低添加剂的总量，另外，甚至对于那些仅用3-胍基丙酸不能喷射的蛋白质浓度也能喷射；这样的协同效应也使得能喷射更高浓度下的蛋白质溶液。对实施例进行HPLC分析，结果在喷射前和喷射后之间没有发现峰曲线变化和液体组成变化。
(实施例83-131和对比例31-35)
制备基于热喷墨系统的3μm喷嘴直径的液体喷射头，并且将与该液体喷射头连接的储存室充满30％乙醇水溶液。通过用与液体喷射头电连接的控制器驱动喷射头，将液体从喷射喷嘴喷出，用激光衍射粒径分布分析仪(由Spraytec，Malvern Instruments，Ltd.制造)测定并鉴别所获得的液滴的颗粒尺寸和颗粒尺寸分布。结果，检测到液滴，其为在约3μm处具有窄颗粒尺寸分布的液滴。
将每种制备的喷射液体填充3μm喷嘴直径的上述头盒中，将该头盒连接至喷射控制器，在20kHz的频率下将喷射液体喷射1秒钟，并在60秒钟的间隔后，进行下次喷射。如此重复50次，视觉检查是否喷射液体。将50次观察到喷射的情形评价为＂A＂，喷射中途停止的情形评价为＂C＂。实施例和对比例中检测的配方和得到的结果列于如下示出的表4-6中。
表4
 
蛋白质 蛋白质浓度(mg/mL)    添加剂 添加剂浓度(mg/mL)    吐温80浓度(mg/mL)    喷射性能
实施例83 胰高血糖素 1.0 3-胍基丙酸 25 - A
实施例84 GLP-1 0.5 3-胍基丙酸 15 - A
实施例85 G-CSF 1.0 3-胍基丙酸 25 - A
实施例86 IgE 1.0 3-胍基丙酸 25 - A
实施例87 INFα 1.0 3-胍基丙酸 25 - A
实施例88 INFγ 1.0 3-胍基丙酸 25 - A
实施例89 降钙素 1.0 3-胍基丙酸 25 - A
实施例90 IL-2 0.1 3-胍基丙酸 2.0 - A
实施例91 IL-6 0.1 3-胍基丙酸 2.0 - A
实施例92 TNFα 1.0 3-胍基丙酸 25 - A
实施例93 hGH 2.0 3-胍基丙酸 50 - A
 
实施例94 EPO 1.0 3-胍基丙酸 25 - A
实施例95 IL-6受体抗体 0.1 3-胍基丙酸 2.0 - A
实施例96 VEGF抗体 0.1 3-胍基丙酸 2.0 - A
实施例97 胰岛素 1.0 3-胍基丙酸 20 - A
实施例98 胰岛素 5.0 3-胍基丙酸 40 - A
实施例99 胰岛素 10 3-胍基丙酸 100 - A
表5
 
蛋白质 蛋白质浓度(mg/mL)    添加剂 添加剂浓度(mg/mL)    吐温80浓度(mg/mL)    喷射性能
实施例100 胰高血糖素 1.0 2-胍基乙磺酸 20 - A
实施例101 GLP-1 0.5 2-胍基乙磺酸 10 - A
实施例102 G-CSF 1.0 2-胍基乙磺酸 20 - A
实施例103 IgE 1.0 2-胍基乙磺酸 20 - A
实施例104 INFα 1.0 2-胍基乙磺酸 20 - A
实施例105 INFγ 1.0 2-胍基乙磺酸 20 - A
实施例106 降钙素 1.0 2-胍基乙磺酸 20 - A
实施例107 IL-2 0.1 2-胍基乙磺酸 2.0 - A
实施例108 IL-6 0.1 2-胍基乙磺酸 2.0 - A
实施例109 TNFα 1.0 2-胍基乙磺酸 20 - A
实施例110 hGH 2.0 2-胍基乙磺酸 40 - A
实施例111 EP0 1.0 2-胍基乙磺酸 20 - A
实施例112 IL-6受体抗体 0.1 2-胍基乙磺酸 2.0 - A
实施例113 VEGF抗体 0.1 2-胍基乙磺酸 2.0 - A
实施例114 胰岛素 1.0 2-胍基乙磺酸 20 - A
实施例115 胰岛素 5.0 2-胍基乙磺酸 30 - A
实施例116 胰岛素 10 2-胍基乙磺酸 80 - A
实施例117 胰高血糖素 1.0 3-胍基丙酸 1.0 0.25 A
 
实施例118 GLP-1 0.5 3-胍基丙酸 0.5 0.25 A
实施例119 TL-6 0.1 3-胍基丙酸 0.5 0.1 A
实施例120 TNFα 1.0 3-胍基丙酸 1.0 0.25 A
实施例121 hGH 2.0 3-胍基丙酸 2.0 0.5 A
实施例122 EPO 1.0 3-胍基丙酸 1.0 0.25 A
实施例123 IL-6受体抗体 0.1 3-胍基丙酸 0.5 0.1 A
实施例124 VEGF抗体 0.1 3-胍基丙酸 0.5 0.1 A
实施例125 胰岛素 1.0 3-胍基丙酸 0.1 0.1 A
实施例126 胰岛素 5.0 3-胍基丙酸 5.0 0.5 A
实施例127 胰岛素 10 3-胍基丙酸 10 5.0 A
实施例128 胰岛素 40 3-胍基丙酸 100 10 A
实施例129 BSA 1.0 3-胍基丙酸 1.0 1.0 A
实施例130 BSA 5.0 3-胍基丙酸 25 5.0 A
实施例131 BSA 10 3-胍基丙酸 150 10 A
表6
 
蛋白质 蛋白质浓度(mg/mL)    添加剂 添加剂浓度(mg/mL)    吐温80浓度(mg/mL)    喷射性能
对比例31 胰岛素 1.0 - - - C
对比例32 胰岛素 1.0 精氨酸 10 - C
对比例33 胰岛素 1.0 精氨酸 50 - A
对比例34 胰岛素 1.0 精氨酸 1.0 0.5 C
对比例35 胰岛素 1.0 精氨酸 10 10 A
在3μm喷嘴直径的热喷墨中，因为对比例31不含任何添加剂，所以没有喷射对比例31。在对比例32-35中，确认当添加剂浓度高时，对喷射液体进行稳定喷射。另一方面，确认实施例中，与对比例相比，以较低的添加剂浓度对喷射液体进行了稳定喷射，并且确认本发明的化合物的添加效果高。作为HPLC分析的结果，在每个实施例中，在喷射前和喷射后之间既没有发现峰位置变化，也没有发现峰面积变化且未发现液体组成变化。
(实施例132)
(使用喷墨打印机进行抗体芯片的制备和传感)
图9表示本实施例的模型图，其中示出：基底30；掩蔽剂31；表示专门与待测物质反应的物质的物质32，蛋白质，肽等；待测物质33；对待测物质特异性的物质34；和标记35。通过使用均为0.1-500μg/mL浓度的PBS制备人类IL2单克隆抗体、人类IL4单克隆抗体和人类IL6单克隆抗体的溶液。以0.5％(w/w)的含量将2-胍基乙磺酸加至这些溶液，从而制备喷射液体。将这些液体填充到喷墨打印机(商品名：PIXUS950i；由佳能公司制造)的头中并向涂敷有聚L-赖氨酸的载玻片上进行喷射。
喷射后将玻璃在4℃下温育，将温育后的玻璃用1％BSA进行掩蔽。掩蔽后，彻底洗净玻璃，这样制备抗体芯片基底。
然后，通过使用PBS以每一种浓度为1μg/mL制备IL2、IL4和IL6的重组体的喷射液体作为对应于芯片的待测物质33，以使得伴随含有0.5％2-胍基乙磺酸(w/w)、0.5％吐温20(w/w)和0.1％ BSA(w/w)。将这些液体均填充到喷墨打印机(商品名：PIXUS950i；由佳能公司制造)的头中并以同样的图案向上述基底上喷射。喷射后，将每个基底覆盖以盖玻片并使其在4℃下反应。反应后，将基底彻底清洗并干燥。
其次，将要与样品形成特异键的物质34与这些基底反应，之后，将这些物质施加标记35。作为与样品形成特异键的物质，用PBS制备各个生物素标记的抗体(生物素化的人类IL2单克隆抗体、生物素化的人类IL4单克隆抗体和生物素化的人类IL6单克隆抗体)的1μg/mL抗体溶液，使得每个具有下列的最终浓度：0.5％2-胍基乙磺酸(w/w)、0.5％吐温20(w/w)和0.1％ BSA(w/w)。将这些喷射液体均填充到喷墨打印机(商品名：PIXUS950i；由佳能公司制造)的头中并以同样的图案向上述基底上进行喷射。喷射后，将每个基底覆盖以盖玻片并使其在4℃下反应。反应后，将基底彻底清洗并干燥。
为了标记，用PBS制备Cy3标记的链霉抗生物素的10μg/mL溶液，使得具有下列最终浓度：0.5％2-胍基乙磺酸(w/w)、0.5％吐温20(w/w)和0.1％ BSA(w/w)。将喷射液体填充到喷墨打印机(商品名：PIXUS950i；由佳能公司制造)的头中并以同样的图案向上述基底上喷射。喷射后，将每个基底覆盖以盖玻片并使其在4℃下反应。反应后，将基底彻底清洗并干燥。
其次，将每个反应后的基底用激发光进行辐照，通过使用装备有具有532nm透射波长的滤波器的荧光扫描仪测试Cy3的发光量作为荧光信号量。结果，能检测到对应于样品类型和浓度的荧光信号。
本发明并不限于上述实施方案并且在本发明的精神和范围内能做出各种改变和变形。因此为告知公众本发明的范围，做出以下权利要求。
该申请要求2006年12月4日提交的日本专利申请No.2006-327031的优先权，由此将其在此引为参考。

Claims (10)

1.用于通过给予热能进行喷射的喷射液体，包括：
蛋白质或肽；
一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基并且由通式(1)表示的化合物，或该化合物的盐；和
液体介质：
Figure A200780044933C00021
其中通式(1)中的X表示具有1～8个碳原子的任选支化的烷基，且Y表示羧基或磺酸基。
2.根据权利要求1所述的喷射液体，其中通式(1)表示的化合物包括选自由2-胍基乙酸、3-胍基丙酸、4-胍基丁酸、α-胍基谷氨酸、胍基甲磺酸、2-胍基乙磺酸、3-胍基丙磺酸和它们的盐组成的组中的一种或两种以上的化合物。
3.根据权利要求1或2所述的喷射液体，还包括表面活性剂。
4.根据权利要求3所述的喷射液体，其中该表面活性剂是聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯。
5.液体喷射盒，包括：
其中储存根据权利要求1-4中任一项所述喷射液体的储存室；和
喷射头，其包括将热能给予该喷射液体的电热转换器。
6.吸入器，包括：
根据权利要求5所述的盒；和
吸入口，用户从该吸入口吸入从该盒的喷射头喷射的液体。
7.通过对其给予热能来喷射液体组合物的喷射方法，该液体组合物包括：
蛋白质或肽；
一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基并且由通式(1)表示的化合物，或该化合物的盐；和
液体介质：
其中通式(1)中的X表示具有1～8个碳原子的任选支化的烷基，且Y表示羧基或磺酸基。
8.根据权利要求7所述的喷射方法，其中该液体组合物还包括表面活性剂。
9.根据权利要求7或8所述的喷射方法，其中该通过向其给予热能而喷射液体组合物的方法基于热喷墨系统。
10.一分子中具有胍基、和羧基或磺酸基并且由以下通式表示的化合物或该化合物的盐作为用于通过向包括蛋白质和肽的液体组合物给予热能而喷射该液体组合物的添加剂的用途：
Figure A200780044933C00032
其中通式(1)中的X表示具有1～8个碳原子的任选支化的烷基，且Y表示羧基或磺酸基。
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