CN1230197C - γ－IFN水溶液液滴气溶胶及其生产方法 - Google Patents

γ－IFN水溶液液滴气溶胶及其生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1230197C
CN1230197C CNB008191751A CN00819175A CN1230197C CN 1230197 C CN1230197 C CN 1230197C CN B008191751 A CNB008191751 A CN B008191751A CN 00819175 A CN00819175 A CN 00819175A CN 1230197 C CN1230197 C CN 1230197C
Authority
CN
China
Prior art keywords
ifn
solution
aerosol
micron
biological activity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB008191751A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1434701A (zh
Inventor
J·W·埃姆伦
P·范弗拉塞莱尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intermune Inc
Original Assignee
Intermune Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intermune Inc filed Critical Intermune Inc
Publication of CN1434701A publication Critical patent/CN1434701A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1230197C publication Critical patent/CN1230197C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/19—Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • A61K38/21—Interferons [IFN]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/007—Pulmonary tract; Aromatherapy
    • A61K9/0073—Sprays or powders for inhalation; Aerolised or nebulised preparations generated by other means than thermal energy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/19—Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • A61K38/21—Interferons [IFN]
    • A61K38/217—IFN-gamma
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M15/00—Inhalators
    • A61M15/0028—Inhalators using prepacked dosages, one for each application, e.g. capsules to be perforated or broken-up
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M15/00—Inhalators
    • A61M15/0085—Inhalators using ultrasonics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P11/00—Drugs for disorders of the respiratory system

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

公开了一种用于送入病人呼吸道的液滴气溶胶制剂。气溶胶的生成过程是，将含有稳定剂和分散剂的γ-IFN水溶液靠着一个具有规定粒径孔眼的板安置，并在有效地生成具有在1-10微米粒径范围内的许多个选定粒径中的一个或多个的体积平均直径的水溶液液滴的条件下迫使溶液通过孔眼。该气溶胶具有所需粒径的液滴和与γ-IFN水溶液基本相同的γ-IFN生物活性和分子粒径分布。同时公开了一种将一定量的具有已知的选定的γ-干扰素生物活性和分子粒径分布的人体γ-IFN送入病人呼吸道的选定区域的方法。

Description

γ-IFN水溶液液滴气溶胶及其生产方法
发明领域
本发明涉及一种产生具有选定的气溶胶微粒粒径和所要的可预测的γ-IFN活性的人体γ-干扰素(γ-IFN)的水溶液液滴气溶胶的方法，并涉及一种用该方法产生的气溶胶制剂。
发明背景
虽然人体γ-干扰素可以以游离形式买到已经近20年了，但其治疗各种肺部疾病如间隙性肺病、传染性肺病、呼吸道狭窄性疾病及囊纤维化和系统疾病如癌、病毒和细菌感染以及纤维化疾病的潜力，却吸引着愈来愈多的注意力。目前正在进行新的医疗试验，包括将γ-IFN单独或与其它治疗化合物联合用于医疗。
大多数目前采用的γ-IFN治疗包括通过注射如通过亚Q或IV路线来送入蛋白质。注射送药的一个可觉察的重要优点是可以小心地控制蛋白质的剂量和活性。例如，蛋白质可以以稳定的水溶液形式制备，储存很长时间而不损失活性或不改变其聚集状态，然后以精确已知的体积送药。
相反，用吸入法送入γ-IFN要求将蛋白质从γ-IFN的溶液气溶胶化，该法存在若干挑战。特别是，至今还不知道是否能和如何能将γ-IFN气溶胶化而不损失活性和/或不改变其蛋白质聚集状态，尤其是在产生所需气溶胶微粒粒径范围所要的剪切状态下生成气溶胶的场合。这种不确定性部分由于γ-IFN是以非共价的二聚形式存在活性的，而不是以单体形式。此外，蛋白质聚集体预期会减小活性。至今也不知道或如何系统地描述γ-IFN，使其活性和分子粒径特征能在很长的储存状态下保存，而仍然允许在气溶胶内保持所要的蛋白质性能和微粒粒径特点。
发明概要
本发明在产生一种如下的γ-IFN液滴气溶胶方面讨论和解决上述问题，该气溶胶(i)能从蛋白质的储存稳定形式中产生，(ii)能够产生具有所要的选定的粒径范围和粒径分布的气溶胶微粒，(iii)当用γ-IFN活性的标准试验测量时，γ-IFN活性变化很小(即使有的话)，以及(iV)蛋白质的分子粒径分布变化很小(即使有的话)。
本发明一方面包括一种将一定量的具有已知的选定的γ-干扰素生物活性和分子粒径分布的人体γ-干扰素(γ-IFN)送入病人呼吸道的选定区域的方法。该方法包括首先将一个室温下其粘度小于2Cp并具有已知的选定的γ-IFN生物活性且含有稳定剂和分散剂的γ-IFN水溶液靠着一个具有规定粒径的孔眼的板安置。在有效地生成下列形式的水溶液液滴的状态下迫使该溶液通过板的孔眼，这些液滴具有在下述选定的粒径范围内的体积平均直径：(i)小于1微米，(ii)1-3微米，(iii)3-5微米，(iv)5-10微米，(v)大于10微米，或(vi)两个或多个粒径范围。这些液滴的特征是，其γ-IFN生物活性和分子粒径分布与γ-IFN水溶液的基本上相同。然后将气溶胶水溶液液滴送入病人的呼吸道。
溶液和液滴形式的γ-IFN生物活性可以通过下列方法测定：(i)γ-IFN在培养的富集人体单核细胞中刺激CD 64抗原表现的能力，或(ii)溶液和液滴形式的γ-IFN的生物活性用γ-IFN在培养的富集人体单核细胞中刺激HLA-DR抗原表现的能力来测定。溶液的γ-IFN活性最好为至少每毫升(ml)约100万个国际单位的γ-IFN，更为最好的是4-50个100万单位/毫升(ml)。
一种示范的稳定剂是甘露醇，存在的量在5至15毫克分子(mM)之间。一种示范的分散剂是聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯，存在的量在约50至200毫克(mg)/升重量百分率之间。
在一个生成气溶胶的普通实施例中，溶液靠着它安置的板以一个有效地生成规定的选定粒径的液滴的幅度和频率振动。在另一个普通实施例中，溶液靠着它安置的板是静止的，溶液在压力下靠着板安置，从而生成挤出溶液的液流，液流由在板上流过的空气流破碎成所要选定粒径的微粒。
为了用于治疗间隙性肺部疾病、传染性肺病、支气管狭窄疾病和囊纤维化，该生成步骤有效地产生1-3微米粒径范围的液滴，也可以产生3-5微米粒径范围的液滴和/或小于1微米粒径范围的液滴。
为了用于治疗对系统地服用的γ-IFN起反应的疾病，该生成步骤有效地产生1-3微米粒径范围的液滴，也可以产生3-5微米粒径范围的液滴。
在另一方面，本发明包括一种传送到病人呼吸道的气溶胶制剂。气溶胶的生成是通过首先将一个室温下其粘度小于2厘泊(Cp)并具有已知选定的γ-IFN生物活性且含有稳定剂和分散剂的γ-IFN水溶液靠着一个具有规定粒径的孔眼的板安置。在有效地生成下列形式的水溶液液滴的状态下迫使该溶液通过板的孔眼，这些液滴具有在下述选定的粒径范围内的体积平均直径：(i)小于1微米，(ii)1-3微米，(iii)3-5微米，(iv)5-10微米，(v)大于10微米，或(vi)两个或多个粒径范围。这些液滴的特征是，其γ-IFN生物活性和分子粒径分布与γ-IFN水溶液的基本上相同。
该制剂可以含有至少100万个国际单位γ-IFN/ml，最好4-50个100万IU/ml，通过下述方法测量：(i)γ-IFN在培养的富集人体单核细胞中刺激CD 64抗原表现的能力，或(ii)溶液和液滴形式的γ-IFN的生物活性用γ-IFN在培养的富集人体单核细胞中刺激HLA-DR抗原表现的能力来测定。
结合附图阅读下列发明详述，将更充分地了解本发明的上述和其它目的和特点。
附图简述
图1A和1B是实施本发明方法所用设备的简明截面图，图1A为储存状态，图1B为操作状态；
图2A和2B是实施本发明方法所用的另一种设备的简明截面图，图2A为储存状态，图2B为操作状态；
图3A和3B是表示在一种气溶胶化设备中在两种不同的功率下操作时γ-IFN溶液对盐水溶液的流动速率相互关系的图线(3A)和气溶胶化设备在两种不同功率下操作时形成的气溶胶液滴的体积平均直径(VMD)的图线(3B)；
图4是表示上述气溶胶化装置在两种不同功率下对γ-IFN溶液和盐水溶液生成的细微粒百分率(％FPF)与盐水和γ-IFN溶液的体积平均直径(VMD)之间的相互关系的图线，％FPF定义为0.5至6.0微米粒径范围内的微粒百分率；
图5A和5B是在气溶胶化装置的大小功率下对γ-IFN溶液和盐水溶液的流动速率作为VMD的函数和图线(5A)或流动速率作为％FPF的函数的图线(5B)；
图6表示单核细胞中CD 64抗原表现用下述(i)(ii)(iii)刺激后的图线，其中(i)在气溶胶化后用三种不同的γ-IFN溶液中的每一种不断增大的稀释(实心菱形，实心正方形，实心三角形)，(ii)同一γ-IFN溶液但没有气溶胶化(X形状)和(iii)介质单独；
图7A和7B是控制的(气溶胶化之前的)(8A)和气溶胶化的(8B)γ-IFN溶液的液相色谱图轮廓；以及
图8A和8B分别是图7A和7B色谱图中13.77峰值区域的质谱图。
发明详述
A.定义
除非另外指明，否则本文中的术语具有下述意义：
“人体γ-干扰素”或“γ-IFN”指具有人体γ-IFN活性的聚肽，如美国专利No.5,096,705中定义和公开的。该肽可以具有如美国专利No.5,096,705中公开的全天然人体γ-IFN序列，或者具有如美国专利No.5,690,925、No.5,582,824、No.5,574,137、No.4,921,698、No.4,832,959、No.4,604,284中公开的全长天然肽的N末端和/或C末端截断，或者包含如美国专利No.4,845,196中公开的内部缺失或替换突变。
“γ-IFN溶液”指一种含有稳定剂和分散剂、最好具有至少100万国际单位(IU或单位)的γ-IFN/ml、更为最好的是在4-50个100万单位/ml、对应于0.05-2.5mg/mlγ-IFN的γ-IFN溶液。一种优选的γ-IFN制剂，被称作γ-IFN溶液1，具有后面表1中示出的成分。该制剂以ACTIMMUNE的商标出售，它包括重组的人体干扰素r-1B、rhIGB，如美国专利No.5,582,824中公开和要求权利的。
“气溶胶”或“液滴气溶胶”是液滴微粒在气体介质如空气中的悬浮体。“水溶液气溶胶”是从水溶液生成的气溶液，指一种含有至少约90％水的气溶胶，最好5％或更多的水作为溶液溶剂。
“平均微粒粒径”或“体积平均动力学直径”指微粒气溶胶中微粒的算术平均粒径，它由标准粒径测定法测定。组成气溶胶制剂的微粒最好具有狭窄的微粒分布，例如距离平均值小于1-2个标准偏差。或者是，80％最好是95％的微粒具有在一选定的粒径范围如1-3微米内的粒径。
“％FPF(0.5-6.0微米(μm))”是具有体积直径在0.5至6.0μm之间的细微粒百分率。这个用激光集合光散射法测量的粒径范围是适合于肺沉积的粒度级别。
“流动速度”是在每秒的微升气溶胶化(μL/sec)中测到的气溶胶产生速率。
“肺部疾病”是一种以在一个肺部部位特别是在感染部位生成过量的纤维化或胶原或者是不充分的巨噬细胞渗入为特征的肺部病况。该术语不受限制地包括间隙性肺部纤维化、结核病、病毒性或细菌性肺炎，以及慢性肉芽肿疾病。
“一个有效地传送至少约Xμg人体γ-IFN到病人肺部的量”是将所要的人体γ-IFN量传送到病人肺部所需的气溶胶制剂中的人体γ-IFN量，它与气溶胶传送效率有关，后者也就是气溶胶中人体γ-IFN总量内到达肺部的人体γ-IFN的百分率。例如，为了将50μg的人体γ-IFN送到病人肺部，在传送效率为50％时，需要送入100μg人体γ-IFN的气溶胶总量。
II.气溶胶化方法
本发明一方面包括一种生成γ-IFN的水溶液以便用于将选定的γ-IFN剂量送入一个对象如人体对象的方法。如早先所述，除非能够可靠地达到下列目标，该方法才能实现其对于γ-IFN其它传送形式的潜力：(i)长时间储存而γ-IFN生物活性很少或没有损失，(ii)再现地产生在一个或一些合适规定的粒径范围内的气溶胶液滴，(iii)对治疗有效性充分的气溶胶中γ-IFN的量，以及(iv)γ-IFN的生物活性很少或没有损失，或者其分子状态很少或没有变化。本节讨论根据本发明为了达到这些目的而已经找到的新颖制剂和气溶胶化状态。
A.γ-IFN溶液
按照本发明的一个方面，已经发现，含有浓度为每ml至少100万国际单位(IU或单位)而最好为4-50个100万单位/ml的γ-IFN的稳定的γ-IFN溶液可以被气溶胶化为合适规定的液滴粒径，同时γ-IFN的生物活性很少或没有损失，或者是其分子粒径分布很少或没有变化，该γ-IFN溶液在其天然的活性状态是一种二聚体。也就是，在气溶胶化步骤中，分子既不是单体化的，也不是聚集的。所述浓度允许(例如)在小到25微升的气溶胶体积内的大到100万单位的剂量。
除了将溶液保持在最好为约5.5±0.5pH的低浓度缓冲剂成分外，该溶液还含有稳定剂和分散剂，稳定剂有助于当储存于溶液中时稳定蛋白质，而分散剂有助于将蛋白质保持在溶液中的单分散形式，并/或帮助在从干燥状态(如冻干状态)再水合时溶解溶液的成分。
稳定剂最好是一种糖，如甘露醇、乳糖、麦芽糖、右旋糖、山梨醇、葡萄糖，或一种醇，如甘油、单体或聚合物形式的乙烯乙二醇，或氨基酸。稳定剂最好以约1-10g/升的量或以2-25mM的克分子量存在。一种优选的稳定剂为甘露醇，存在量为5-15mM。
分散剂最好为非离子型表面活性剂，如聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯，最好是聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯20或聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯80，或者是一种多糖，如碳氧甲基纤维素，或藻酸盐。分散剂的存在量最好为20-500mg/L。一种优选的分散剂为聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯80，以约50-200mg/L的量存在。特别是，分散剂存在的量能将粘度提高到在25℃不大于约10Cp，最好不大于约6Cp。
溶剂溶液为水或水与相当小量(如小于5-10体积百分率)的可与水溶和的溶剂如乙醇。溶液中更易挥发的溶剂的一个缺点是，在气溶胶化期间和之后的快速蒸发能导致液滴粒径的显著减小。
下列表1给出一个优选的γ-IFN溶液的成分，该溶液在本文中称作γ-I FN溶液1，含有约400万单位的γ-IFN/ml。该溶液在4℃储存多达数月而没有显著损失γ-IFN活性或改变蛋白质分子聚集态。
表1
  供给的水   无色透明溶液0.86ml装在甲基橡胶塞的硼硅酸盐瓶中
  重组的人体干扰素γ-1B   0.20±0.02mg/ml
  甘露醇   40.0±4.0mg/ml
  钠   0.13±0.01mg/ml
  丁二酸   0.59±0.03mg/ml
  聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯20   0.10±0.03mg/ml
  溶剂   注射用水，USP Qs
  渗透性   未测出
  PH   5.5±0.5
  粘度   25℃时0.6Cp
B.气溶胶产生
按照本发明的一个重要特点，已经发现，一种如上表示的γ-IFN溶液可以在产生在一选定的粒径范围内的规定粒径的液滴微粒的状态下气溶胶化，这一选定的粒径范围如(i)小于1微米，(ii)1-3微米，(iii)3-5微米，(iv)5-10微米，(v)大于10微米，或(vi)这些粒径范围中的两个或多个，而生物活性损失很小或没有，分子分布状态变化很小或没有。
该方法最好包括首先将该γ-IFN溶液靠着一个具有规定粒径的孔眼或孔的板安置。孔径最好是直线通过的(恒定直径)，孔具有在0.5至10微米粒径范围内的选定粒径。通常，产生的气溶胶微粒的粒径与板孔孔径直接有关(虽然不一定等同)。另一重要参数是溶液通过板的流动速率，它取决于溶液粘度和溶液上施加的压力。如下面将看到的，该压力可以是真实的液体静力学压力，也可以是，在通过一个振动的板流动而生成液滴时，要考虑到(如下)板的频率和驱动幅度。
溶液在有效地生成具有在一个或多个上述选定的粒径范围内的体积平均直径的水溶液液滴的状态下受力通过孔眼。这些液滴的特征是其γ-IFN生物活性和分子粒径分布基本上与γ-IFN水溶液的相同。然后将液体气溶胶液滴送入病人的呼吸道。
图1A和1B中例示实现本方法的一种优选装置，该装置在美国专利No.5,971,951中详述，合并参考于此。参考这两图，以10例示的装置包括一个气溶胶室12，该室终结于图中左端的接口14。传递药物的容器16部分充满按照本发明所述的γ-IFN溶液19。该容器具有可压缩的或可折叠的壁18和底壁21，在气溶胶化过程中一个力施加在该底壁上。
该容器装有一个多孔的低阻力过滤器20，允许溶液自由流过，但阻止溶液中的任何微粒物质通过。在容器和室12之间是一个多孔的膜板22，板中形成多个如孔24的孔，在气溶胶化期间，溶液受力通过这些孔。过滤板最好用聚碳酸酯或聚酯之类材料制成，其密度为约1.7mg/cm2，厚度在约8-12微米之间。
板22中的孔径(直径)约为所要气溶胶微粒直径的1/2。因此，例如为了产生具有1-3微米范围的微粒的气溶胶，将选择孔直径在约0.5至1.5微米之间的膜板。但是，微粒直径也受通过板的流动速率的影响，这转过来又决定于溶液粘度和施加在容器上的力两者。
为了迫使溶液19通过过滤器然后通过板22中的孔挤出溶液，施加在容器上的力最好为产生约50巴或更小的液压的力，更加最好为产生35巴或更小的液压的力。如图1B中所示，在容器上施加压力迫使溶液通过膜板，实际上，形成挤出的液流，如26处所示，部分由于气流沿箭头28方向通过室12，液流被破碎成液滴30。
如图1B中所示，装置10被设计成施加在容器上的力能使板向内变形，使板的外表面的位置更向着室12的中心区域而将板的外表面安置在室12的中心区域中，使得挤出的溶液被夹带在紧靠该室中心的更快流动的空气中。
图2B是另一种用于生成γ-IFN气溶胶的气溶胶化装置34的关键的气溶胶发生部件的横截面图，这种γ-IFN气溶胶具有所要粒径的液滴，其γ-I FN活性的损失或蛋白质分子粒分布的变化很小或没有。装置34例如在美国专利No.5,938,117中得到详述，并参考全并于此。该装置包括一个保持γ-IFN溶液的容器(未示出)，并将溶液提供到形成于振动膜40的内表面38上的池36中。
如图2B中所示，膜40有多个如孔42的锥形孔眼或孔，其形状和尺寸使得当板以一定幅度和频率振动时能产生所要粒径的液滴如44。板的振动用振荡器(用波46表示)产生，如产生频率通常在50-80KHz范围内的压电振荡器。实际上，该振动板产生的表面压力使溶液汇集在板上而移动通过孔，并破碎成所要粒径的微粒。该装置形成的液滴粒径以及液滴排出速率，取决于板孔孔径、振动的幅度和频率，以及被气溶胶化的溶液的粘度。通常，如图2B中所示，液滴粒径在较小的和较大的孔径之间。例如，为了产生1-2微米粒径范围的液滴微粒，较大的孔径(42A)为约1.5微米，而较小的孔径(42B)为约0.6-0.7微米。
C.气溶胶形成参数
按照本发明生成的液滴微粒的均匀度、可预测性和粒径分布对溶液粘度和某些成分的存在是敏感的，溶液粘度会影响气溶胶化系统中溶液的流动速率，而某些成分如表面活性剂和蛋白质能影响溶液的表面张力性质。
如上所述的气溶胶化系统通常用标准的稀释液如10mM的盐水溶液较准，后者的粘度和表面张力性质接近于水。利用标准的盐水溶液，可以对特定的形成参数(特别是流动速率和板孔直径)测量液滴粒径和粒径分布。为了确定一种已知溶液将给出可预测的液滴粒径和粒径分布特征，在已知的形成参数(流动速率和孔径)，需要确定溶液的行为基本上类似于气溶胶化系统中的稀盐水。
在目前情况下，一种称作溶液1并具有表1中给出成分的γ-IFN溶液，与例子1中详述的Aerogen气溶胶发生器(AG)中的10mM盐水溶液相比较。简单说来，对于在六种不同装置和两种不同的装置功率设定下的这两种溶液测量了流动速率、VMD和％FPF。
对两种试验溶液在小功率(520mV)和大功率(750mV)下测定了流动速率，其结果示于图3A。每个点代表一种小功率或大功率下的AG。记录了从9μl/sec到18μl/sec的流动速率范围。与盐水比较，溶液1平均下降0.4μl/sec，但该下降既可在作用上忽略不计，又在统计上没有意义。由图中看出，流动速率在大功率下提高。
利用同样六种AG比较了盐水和溶液1的VMD，这些AG被设计成产生微粒粒径在约3.5至5.5微米范围的VMD。图3B表示溶液1的VMD稍许低于等同线，因此稍许小于相应的盐水溶液值。在小功率设定处，溶液1的液滴和盐水液滴之间的VMD平均相差的0.2微米，而在大功率设定处，约0.3微米。VMD的稍许减小略微提高了％FPF。
象盐水溶液一样，溶液1显示出在小功率和大功率设定处的VMD没有显著差别，表明可以变化功率来提高气溶胶化率而不会显著影响平均液滴粒径。
如图4中所示，VMD和％FPF(0.5至6.0微米粒径范围内的微粒％)对两种溶液是强烈相关的。数据表明，两种溶液中的每一种得到的微粒粒径和粒径分布的行为是非常相同的。
因为在给定的功率水平在数据表达之间没有显著的差别，所以汇集了数据，计算出线性回归。系数在P≤0.05处被发现存在统计学上的显著意义。流动速率正比于VMD(图5A)。在大/小功率的图线斜率之间没有觉察到统计学上的差别。在感兴趣的VMD范围内，对每个μm的VMD增值，流动速率提高约1.5μl/sec。如可以从VMD和％FPF之间的逆向关系(图4)预期的，流动速率降低时％FPF提高(图5B)。
上述研究表明，当按照本发明气溶胶化时，按照本发明制备的γ-IFN溶液具有基本上象标准稀盐水溶液一样的流动速率，液滴粒径和液滴粒径分布特征。
D.气溶胶特征
除了液滴粒径的可预测性和均匀性之外，重要的是，与高的局部剪切力相关的气溶胶化过程不会显著地改变气溶胶内的γ-IFN的生物活性或分子粒径分布。这两种特征可以相联结，因为γ-IFN在二聚状态下是活性的，并可以预期，或者由于当受到与气溶胶化相关的高剪切力时聚集物的单体化，或者由于小的气溶胶液滴中液体/空气界面处的蛋白质变性作用，γ-IFN会丧失活性。
在气溶胶化之前和之后，γ-IFN溶液的生物活性可以通过用于检验γ-IFN活性的玻璃试管法中的一个标准来估计。例如，在溶液和液滴形式中的γ-IFN的生物活性可以由下列两种方式之一来测定：(i)在培养的富集人体单核细胞中γ-IFN刺激CD 64抗原表现的能力；(ii)在培养的人体单核细胞中γ-IFN刺激HLA-DR抗原表现的能力。
前一种方法用于表明本发明所述的气溶胶化作用对IFN的生物活性影响很小或没有影响。简单说来，人体单核细胞是在用降低浓度的γ-IFN溶液的培养物中受到刺激的，该溶液或是处于非气溶胶化形式，或是在气溶胶化之后。细胞在标准培养基中于37℃培养过夜。然后在细胞中加入FITC标记的抗CD 64，在洗涤细胞以除去未结合的抗体后，测定与细胞相关联的荧光。
图6中表示出三种代表性的气溶胶化的数据表达(实心菱形、实心正方形和实心三角形)、在气溶胶化之前的γ-IFN溶液1(星号)和单独的培养基(实心圆点)。如图所示，三种气溶胶化的数据表达显示出与非气溶胶化溶液基本上相同的生物活性。单独的培养基给出预期的低的CD 64表面抗原的诱导。
结果表明，按照本发明制备的γ-IFN溶液，当按照本发明气溶胶化时，γ-IFN的生物活性损失很小或没有损失。
为了测定气溶胶化对γ-IFN的分子粒径分布的影响，用液相色谱法分析气溶胶化之前和之后的γ-IFN溶液，来识别和分离基本的γ-I FN峰，随后用质谱法识别γ-I FN峰内的不同的粒径/电荷物种。
图7A和7B是按照本发明气溶胶化之前和之后的用液相色谱法分离的γ-IFN溶液1的色谱图。这两个色谱图基本上相同，在约13.80处有一个对应于二聚γ-IFN的单独的γ-IFN峰，而在约9.52和22.32处有另外两个对应于聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯峰的强峰。
从每个试样分离出γ-IFN峰，再用质谱法分析，其结果示出于图8A和8B中，在1177和1830之间的几个突出的峰对应于一个单独的二聚物种的各种质子化形式。
总起来说，试样的分子分析表明，γ-IFN溶液的气溶胶化对分子粒径分布即γ-IFN的二聚作用或聚集作用的状态没有可以测出的影响。同时证明，将γ-IFN溶液对气溶胶金属板暴露过夜对于化合物的分子分布没有影响。
III.气溶胶在治疗中的使用
按照本发明，如上产生的液滴人体γ-IFN气溶胶，通过直接将γ-IFN送到呼吸道的受感染区域，或将γ-IFN送到血流中，用于治疗各种肺部疾病，以治疗对系统服用的γ-IFN产生反应的系统疾病，如病毒感染、癌或纤维化疾病。
在大多数情况下，用于传送到支气管部位的所需气溶胶液滴粒径为1-3微米。在诸如囊纤维化的疾病状态，下呼吸道中的空气流动可能很小，也许需要甚至更小的粒径，如小于1微米。在呼吸道的其它区域受感染的场合，或需要系统地服用γ-IFN的场合，更大的粒径(通常3-5微米)或小微粒和更大微粒的混合(如1-3微米和3-5微米)可能是最有效的。
配送的γ-IFN剂量最好至少10μg(200,000单位)，也可以高达200μg(400万单位)或更多。通常气溶胶体积为50-200μl，其中气溶液总体积的约50-80％到达目标区域。对于达到治疗目的所需的一个周期，剂量服用计划通常为一周2-3次。
作为可以治疗的疾病的例子，各种肺部疾病的特征是有过量的纤维化或胶原生成，或是在肺部部位(特别在感染区)有不充分的巨噬细胞渗入。对于某些疾病，如间隙性肺部纤维化(IPF)，治疗终点可能要求服用剂量6-12个月或更长，或者长到控制疾病所需的更长时间。对于其它疾病，如细菌感染或病毒感染，需要重复服用剂量，直到感染或感染症状完全清除。
本方法对人体γ-IFN治疗的注射形式的一个优点是，可以服用200-500μg剂量范围的相当高的剂量，而不会有在注射γ-IFN允许上限(约250μg)时产生的严重副作用。该治疗(例如在治疗IPF过程中)可以与其它治疗方法如皮质类固醇(去氢氢化可的松10μg/天或更少)、非类固醇消炎药及止痛药联合使用。IPF的一种优选的综合治疗是人体γ-IFN与口服10μg/周或更少的去氢氢化可的松联合使用。
为了治疗抗药物结核病，治疗可以与目前用于治疗结核病的药物如氯苯吩嗪等联合使用，其中后一类药物服用正常剂量或减少量。治疗继续到感染得到控制，例如不再有活性感染的迹象。
为了治疗病毒性或细菌性肺炎，人体γ-IFN的每剂服用量可以小到10μg或高达200-300μg，服用至少两次，但通常不超过一星期。该治疗可以与目前用于治疗病毒性或细菌性感染的药物联合采用。
为了治疗慢性肉芽肿疾病，服用气溶胶化合物每周至少2-3次，时间至少6个月，通常长到疾病存在和需要控制。相似的治疗方案适用于治疗囊纤维化(CF)和哮喘，但是在后一疾病中，最好联合采用小粒径和更大粒径的液滴。
从上所述，可以理解，本发明适用于各种各样目的和特点。气溶胶法有效地产生其液滴粒径和粒径分布可以预测的在所需粒径范围内的γ-IFN气溶胶，它们高效地指向选定的呼吸道区域。因此，可以达到在50-80％之间的药物剂量效率和采用可以预测的剂量，允许有效地服药而蛋白质物质损失相当小。
γ-IFN药剂可以例如以液体形式长时间储存，对几个月或更长时间活性损失很小，而该溶液可以按照本发明气溶胶化，其蛋白质的生物活性或粒径分布的损失很小或没有。
结果，吸入治疗法对其它形式的非肠道用药法(通常包括打针注射法)的优点实现了，而同时保留了相当精确的药物剂量和药物传送效率。
下列例子举例说明测量本发明所述的性能目标规格的方法。这些例子用于举例说明，而决不限制本发明的范围。
例子1
空气动力学研究方法
气溶胶发生器(AG)从美国加利福尼亚州Sunnyvale市的Aerogen公司买到。具体地说，选择6个设计用于产生约3.5-5.0微米的不同液滴粒径的AG，于小功率(520mV)和大功率(750mV)设定下在10mM盐水和γ-IFN溶液1中测量VMD、％FPF和流动速率。用表格表示重复测定的方式和试样标准偏差。表2表示所有性能的目标规格。
表2
  判据   测试方法或原理   目标下限   目标上限
  VMD(μm)   激光衍射   3.0   5.0
  ％FPF(0.5-6.0μm)   激光衍射   13.2   67.1
  流动速率(μl/sec)   固定体积   6.7   19.3
  UV/VIS浸出物   不能应用   -   -
  从AG中沥滤的金属   AA   -   LOQ法
下列表3表示用于测量各种固相和液滴特征的分析方法。
表3
  测定   可用性(TP#，记要，客户，或待研制)
  标记要求   280nm处的UV分光光度法
  API急定性指示   不能应用，待第三方完成
  粘度   布氏锥形板粘度计
  pH   玻璃电极
  渗透性   Wescor蒸汽压渗压计
  流动速率   TP  1051
  VMD(激光)   TP  1502
  GSD(激光)   TP  1502
  ％FPF(0.5-6.0)(激光)   TP  1502
虽然本发明是用特定的实施例描述的，但可以理解，可以进行各种变化并不偏离本发明的权利要求。

Claims (10)

1.一种生产γ干扰素的液滴气溶胶制剂的方法，包括如下步骤：
(a)提供具有已知选定的γ-IFN生物活性并包含稳定剂和分散剂的γ-IFN水溶液，其中该稳定剂为糖、醇、氨基酸或其组合，该溶液并不包含血清白蛋白；
(b)将该溶液安置在一气溶胶化装置中，并靠着具有规定孔径孔眼的该装置的一个板，在有效形成具有这些液滴体积平均直径标准偏差小于2的窄尺寸分布的液滴的条件下，
其中，该气溶胶制剂的γ-IFN生物活性与所述迫使步骤之前水溶液的基本相同；及
该气溶胶制剂中的γ-IFN的分子尺寸分布和所述迫使步骤之前水溶液的基本相同。
2.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶液通过下列方法测量含有至少一百万个国际单位的γ-IFN/毫升：(i)γ-IFN在培养的富集人体单核细胞中刺激CD 64抗原表现的能力，或(ii)呈溶液和液滴形式的γ-IFN的生物活性通过γ-IFN在培养的人体单核细胞中刺激HLA-DR抗原表现的能力来测定。
3.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液滴包含5-15mM的作为稳定剂的甘露醇。
4.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液滴包含50-200毫克/升的重量百分率的作为分散剂的聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯。
5.权利要求1所述的方法，其特征在于，该溶液在室温下具有小于2厘泊(Cp)的粘度。
6.权利要求1的方法，其特征在于该气溶滴胶液滴的体积平均直径小于1微米。
7.权利要求1的方法，其特征在于该气溶滴胶液的体积平均直径为1-3微米。
8.权利要求1的方法，其特征在于该气溶滴胶液的体积平均直径为3-5微米。
9.权利要求1的方法，其特征在于该气溶滴胶液的体积平均直径为5-10微米。
10.权利要求1的方法，其特征在于该气溶滴胶液的体积平均直径大于10微米。
CNB008191751A 1999-12-30 2000-12-22 γ－IFN水溶液液滴气溶胶及其生产方法 Expired - Fee Related CN1230197C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17392699P 1999-12-30 1999-12-30
US60/173,926 1999-12-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1434701A CN1434701A (zh) 2003-08-06
CN1230197C true CN1230197C (zh) 2005-12-07

Family

ID=22634096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB008191751A Expired - Fee Related CN1230197C (zh) 1999-12-30 2000-12-22 γ－IFN水溶液液滴气溶胶及其生产方法

Country Status (18)

Country Link
US (1) US20010043906A1 (zh)
EP (1) EP1286658B1 (zh)
JP (1) JP2003519169A (zh)
KR (1) KR20020072563A (zh)
CN (1) CN1230197C (zh)
AT (1) ATE319424T1 (zh)
AU (1) AU4525801A (zh)
BR (1) BR0016884A (zh)
CA (1) CA2395803A1 (zh)
CZ (1) CZ20022220A3 (zh)
DE (1) DE60026618T2 (zh)
HK (1) HK1052876B (zh)
MX (1) MXPA02006518A (zh)
NO (1) NO20023135L (zh)
NZ (1) NZ519773A (zh)
PL (1) PL356817A1 (zh)
WO (1) WO2001049260A2 (zh)
ZA (1) ZA200205167B (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6883516B2 (en) * 2000-04-27 2005-04-26 Chrysalis Technologies Incorporated Method for generating an aerosol with a predetermined and/or substantially monodispersed particle size distribution
AUPR381601A0 (en) * 2001-03-19 2001-04-12 Monash University Method of treating respiratory conditions
US6964761B1 (en) * 2001-12-12 2005-11-15 New York University Method of treating idiopathic pulmonary fibrosis with aerosolized IFN-γ
DE10218328A1 (de) * 2002-03-05 2003-09-25 Humboldt Uni Zu Berlin Medizin Mittel zur präventiven Therapie nach akutem Schlaganfall
US20050232899A1 (en) * 2002-05-31 2005-10-20 Aradigm Corporation Compositions methods and systems for pulmonary delivery of recombinant human interferon alpha-2b
US6830744B2 (en) * 2002-05-31 2004-12-14 Aradigm Corporation Compositions methods and systems for pulmonary delivery of recombinant human interferon alpha-2b
WO2004000266A1 (en) * 2002-06-20 2003-12-31 Yuriy Vasilievich Tyagotin Method for oral transmucosal delivery of interferon
US20040235308A1 (en) 2003-05-22 2004-11-25 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Substrate treatment method and sustrate treatment apparatus
AU2005247369A1 (en) * 2004-05-10 2005-12-08 Mdrna, Inc. Compositions and methods for enhanced mucosal delivery of parathyroid hormone
US20070065367A1 (en) * 2005-09-20 2007-03-22 Rany Condos Method of treating pulmonary disease with interferons
CN103550757A (zh) * 2005-09-20 2014-02-05 纽约大学 用干扰素治疗肺病的方法
US8105572B2 (en) * 2007-05-18 2012-01-31 New York University Method of treating tuberculosis with interferons
BRPI0520564A2 (pt) * 2005-09-20 2009-05-19 Univ New York método de tratar doença pulmonar com interferons apoio governamental
US8105571B2 (en) 2005-09-20 2012-01-31 New York University Method of treating pulmonary disease with interferons
WO2008143892A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 New York University Method of treating tuberculosis with interferons
US8557485B2 (en) * 2008-12-11 2013-10-15 GM Global Technology Operations LLC Tungsten-containing hydrogen-storage materials for anodes of PEM fuel cells
JP2012193207A (ja) * 2012-07-13 2012-10-11 New York Univ インターフェロンを用いる肺疾患の処置方法
WO2016169571A1 (en) * 2015-04-20 2016-10-27 Ghaleb Haider Abbas Pharmaceutical product for treatment & prophylaxis of viral/ microbial infection
CN113491807B (zh) * 2020-04-03 2023-07-28 深圳麦克韦尔科技有限公司 一种气溶胶产生装置
CN116251174B (zh) * 2022-12-23 2023-09-29 北京三元基因药业股份有限公司 一种包含人干扰素α1b吸入溶液的药物组件

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE76311T1 (de) * 1986-08-19 1992-06-15 Genentech Inc Einrichtung und dispersion zum intrapulmonalen eingeben von polypeptidwuchsstoffen und zytokinen.
US5078997A (en) * 1988-07-13 1992-01-07 Cetus Corporation Pharmaceutical composition for interleukin-2 containing physiologically compatible stabilizers
US5780012A (en) * 1990-06-21 1998-07-14 Huland; Edith Method for reducing lung afflictions by inhalation of cytokine solutions
US5780014A (en) * 1995-04-14 1998-07-14 Inhale Therapeutic Systems Method and apparatus for pulmonary administration of dry powder alpha 1-antitrypsin
US5763401A (en) * 1996-07-12 1998-06-09 Bayer Corporation Stabilized albumin-free recombinant factor VIII preparation having a low sugar content
US5855564A (en) * 1997-08-20 1999-01-05 Aradigm Corporation Aerosol extrusion mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
NO20023135L (no) 2002-08-23
KR20020072563A (ko) 2002-09-16
EP1286658A2 (en) 2003-03-05
ATE319424T1 (de) 2006-03-15
DE60026618T2 (de) 2007-01-18
BR0016884A (pt) 2002-10-01
HK1052876A1 (en) 2003-10-03
CZ20022220A3 (cs) 2003-01-15
AU4525801A (en) 2001-07-16
WO2001049260A3 (en) 2002-02-07
EP1286658B1 (en) 2006-03-08
JP2003519169A (ja) 2003-06-17
US20010043906A1 (en) 2001-11-22
CA2395803A1 (en) 2001-07-12
WO2001049260A2 (en) 2001-07-12
MXPA02006518A (es) 2004-07-30
NO20023135D0 (no) 2002-06-27
HK1052876B (zh) 2006-06-16
ZA200205167B (en) 2003-11-05
DE60026618D1 (de) 2006-05-04
NZ519773A (en) 2005-02-25
PL356817A1 (en) 2004-07-12
CN1434701A (zh) 2003-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1230197C (zh) γ－IFN水溶液液滴气溶胶及其生产方法
Morais et al. Fabrication of polymeric microparticles by electrospray: the impact of experimental parameters
US5707644A (en) Small particle compositions for intranasal drug delivery
CN100358494C (zh) 一种吸入给药系统
DE3888201T2 (de) Abgabesystem zur erhöhten arzneistoffaufnahme.
CN1292745C (zh) 呼吸系统疾病的治疗药物
CA2060176C (en) Small particle drug compositions
CN1419442A (zh) 施用药用气雾剂的方法
Rosière et al. The position of inhaled chemotherapy in the care of patients with lung tumors: clinical feasibility and indications according to recent pharmaceutical progresses
CN102215821B (zh) 用于制备聚合物微颗粒的方法
JP2002543165A5 (zh)
SE524990C2 (sv) Preparation av terapeutiskt torrt pulver samt förfarande för uppdelning och spridning i luft av medicinskt pulver
CN1767815A (zh) 非水单相载体和使用这类载体的制剂
CN1066192A (zh) 粒性白细胞菌落刺激因子(g-csf)的肺部给药法
CN1135175A (zh) 制备活性组分控释的固体剂型的装置和方法
CN1338956A (zh) 对肺部喷射脂质粉末气雾剂的压缩空气吸入器及其适用的粉末气雾剂
Densmore Advances in noninvasive pulmonary gene therapy
Rogueda et al. The nanoscale in pulmonary delivery. Part 2: formulation platforms
Chattopadhyay Aerosol generation using nanometer liposome suspensions for pulmonary drug delivery applications
CN1109748C (zh) 气动微粒输送装置
Onoue et al. Dry powder inhalation systems for pulmonary delivery of therapeutic peptides and proteins
JP2006511617A (ja) 製薬用多孔質粒子
CN1839799A (zh) 一种凝集素修饰的经鼻入脑的药物传递系统
Luo et al. Endotoxin nanovesicles: Hydrophilic gold nanodots control supramolecular lipopolysaccharide assembly for modulating immunological responses
CN100384865C (zh) 用于rna干扰的治疗用途的方法及组合物

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee