CN1658884A - 二水合脱氢表雄酮和采用其组合物治疗哮喘或慢性阻塞性肺部疾病的方法 - Google Patents

二水合脱氢表雄酮和采用其组合物治疗哮喘或慢性阻塞性肺部疾病的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种粉制剂，它含有共价连接到硫酸盐上的二水合脱氢表雄酮、其类似物或其盐，以及药学或兽医学可接受的载体，并具有约为0.1－100微米的粒径。该制剂能够用于治疗或预防哮喘、慢性阻塞性肺部疾病、肺炎、SARS和其他呼吸疾病或状态。该制剂可以由喷射制粉方式制备，可以通过呼吸道或其他途径输送。该制剂置于一个装置和一个医疗药盒内供应。

Description

二水合脱氢表雄酮和采用其组合物治疗哮喘或慢性阻塞性肺部疾病的方法
本申请是一个非临时申请，要求2002年6月17日提出的美国临时专利申请No.60/389,242的优先权，并要求2003年6月11日提出的美国临时专利申请(代理人编号№02486.0077.PZUS00)的优先权。
技术领域
本发明涉及一种呼吸道干粉制剂，它含有药学或兽医学上可接受的载体和共价连接到多价无机或有机二羧酸上的脱氢表雄酮(DHEA)，或其药学或兽医学上可接受的盐。本发明还涉及该干粉制剂的制备和输送方法，用于治疗哮喘、慢性阻塞性肺部疾病(COPD)或其他呼吸疾病或状况，包括微生物(包括细菌)或病毒引起的呼吸疾病，例如严重的急性呼吸道综合症(SARS)。
背景技术
与多种疾病和状况有关的哮喘和COPD和其他呼吸疾病在人群中是极为常见的，在某些种族中更为常见，例如非洲裔美国人。呼吸疾病包括微生物感染或病毒感染(例如SARS)。在许多情形下，它们伴有炎症，使肺部状况恶化。例如哮喘是一种工业化国家中最常见的疾病。在美国，它占卫生保健总成本的约1％。有报道说，在过去十年中，哮喘的流行和死亡率都有警报性升高，而且据预测：哮喘在未来十年内将是主要的肺部疾病。虽然工业化国家中，哮喘的死亡率升高归因于治疗中依赖β促效药，但是引起哮喘的深层起因仍了解不足。
哮喘的特征是可变的，在许多情形下，它可逆地阻塞气管。该过程与肺部发炎相关，总的来说，与肺部变态反应有关。许多病人具有剧烈的急性发作，称为“哮喘发作”，其他人则受到慢性状况的折磨。据认为：在一些病例中，哮喘过程是由过敏患者吸入抗原引发的。该状况通常称为“外因性哮喘”。其他哮喘则具有内在的诱因，由此称为“内因性哮喘”，它可以包括不同起因的状况，包括由腺苷受体介导引起的，由免疫IgE介导反应所间接引起的变态反应状况和其他原因。所有的哮喘都具有一组症状，其特征是：支气管收缩、肺部发炎肺部表面活性物质减少。现有的支气管扩张药和消炎药能够买到，并规定是用于治疗哮喘。最常见的消炎药和皮质醇具有很多的副作用，但是仍然经常在处方中使用。更重要的是：可以购买的用于治疗哮喘的大多数药在少数患者中几乎无效。
慢性阻塞性肺部疾病(COPD)引起气管内气流的持续阻塞。COPD的特征是气流阻塞，这通常由慢性支气管炎、肺气肿或两者所引起。通常，气管阻塞多数是不可逆的。在慢性支气管炎中，气管阻塞起因于反常的气管粘液的慢性和过多分泌、发炎、支气管痉挛和感染。慢性支气管炎的特征也在于：在排除慢性咳嗽的其他原因情形下，在至少连续两年内的至少三个月的慢性咳嗽、产生粘液或两者都有。在肺气肿中，末端支气管中的结构成分(弹性蛋白)被损坏，导致气管壁坍塌，不能排除“废气”。在肺气肿中，具有长期的气泡损坏。肺气肿的特征是：空气阻隔在末梢与末端细支气管之间，引起反常的长期扩张，伴随有气管壁的损坏，而且没有明显的纤维化。COPD也能够导致继发性高血压。继发性高血压自身是一种失调状态：其中肺部动脉内的血压反常地高。在严重的病例中，心脏的右侧必须工作得比平常更费力，送出血液，以抵抗高血压。如果这样的状态长期持续，右侧心脏就扩张，功能变差，血液集中在脚部(水肿)和腹部。最终，左侧心脏也开始变差。肺部疾病引起的心脏变差称为肺心病。
COPD的特征是侵袭中年人和老年人，它是世界范围内发病率和死亡率最高的病因之一。在美国，它侵袭约1400万人，死亡率位据第四，致残率位据第三。但是，其发病率和死亡率仍然在升高。据估计，在美国自1982年以来，该疾病的流行率升高了41％，年龄校正过的死亡率在1966-1985年之间升高了71％。这与同时期年龄校正过的所有病因的死亡率的下降(下降了22％)和心血管疾病的死亡率的下降(下降了45％)呈相反的趋势。在1998年，COPD在美国共死亡112,584例。
但是，COPD是可以预防的，因为据认为它的主要起因是接触香烟烟雾。长期抽烟是COPD的最常见的起因。它占所有病例的80-90％。一个抽烟的人死于COPD的可能性比不抽烟的人高10倍。该病在终身不抽烟的人身上很少见，而接触抽烟环境的人会有至少部分气管阻塞。提出的其他病因包括气管的超易反应性或高敏性、周围空气的污染和变态反应。COPD中的气管阻塞在连续抽烟的人身上通常是渐进的。这导致了早期的致残并缩短寿命。停止抽烟使肺部功能的下降转变为不抽烟人的水平值。其他危险性的因素包括：遗传、二手抽烟、接触工作时和环境中的空气污染、儿童时期的呼吸道感染史。COPD的症状包括：慢性咳嗽、胸部紧张、呼吸缩短、呼吸费力、产生的粘液增多和频繁的咽喉清理。
目前，尚不能有效地减轻COPD的症状，预防其恶化，并保持最好的肺部功能，和改善日常活动和提高生活质量。许多患者在余生会长期使用药物，这样就需要增大剂量，而且在恶化时需要其他药物。目前COPD患者的处方用药包括：快速作用的β2-促效药、抗胆碱能支气管扩张药、长效的支气管扩张药、抗生素和化痰药。在目前有效的治疗COPD的药物中，在施用抗胆碱能药、β2肾上腺素能促效药和口服类固醇中，发现了短期疗效而不是长期疗效。
短效和长效的吸入的β2肾上腺素能促效药达到短期的支气管扩张效果，并使COPD患者的部分症状减轻。但是，它对于疾病的渐进过程显示不出有意义的维持效果。短期作用的β2肾上腺素能促效药改善COPD患者的症状，例如提高练习容量，并产生部分程度的支气管扩张，甚至在一些严重的病例中，提高肺部功能。发现：更新的长效的吸入的β2肾上腺素能促效药的最大效果是能够比得上短期作用的β2肾上腺素能促效药。发现沙美特罗改善症状，并提高生活质量，尽管它仅产生中等的肺部功能或在肺部功能方面没有变化。但是，在哮喘方面，β2肾上腺素能促效药与死亡危险性的增大、哮喘控制的恶化和肺部功能的下降是相关的。β2促效药例如舒喘宁有助于扩张狭窄的气管。使用β2促效药能够产生奇异的支气管痉挛，会威胁COPD患者的生命。另外，使用β2促效药能够产生心血管方面效果，例如改变脉搏率、血压和心电图结果。在很少的病例中，使用β2促效药能够产生过敏性反应，例如荨麻疹、血管性水肿、皮疹和口咽部水肿。在这些病例中，使用β2促效药应当是不连续的。用支气管扩张药异丙托二溴铵或非诺特罗连续治疗哮喘和COPD患者，与在需要的基础上提供的治疗相比，导致肺部功能更快地下降。由此说明：它们不适于维持性治疗。另一方面，β2肾上腺素能促效药的最常见直接副作用是震颤，在高剂量下会引起血浆中的钾含量、节律障碍下降，并降低动脉氧压力。β2肾上腺素能促效药与抗胆碱能药物的组合与这些药物单独使用相比，几乎不能提供额外的支气管扩张。但是，相对于单独的各药物，在约90天吸入的β2肾上腺素能促效药的标准剂量基础上，额外的异丙托二溴铵在稳定的COPD患者身上产生一部分改善作用。发现：在COPD患者身上，抗胆碱能剂与抗胆碱能剂组合，产生比β2肾上腺素能促效药更大的支气管扩张。总的来说，β2肾上腺素能促效药的副作用的出现，例如震颤和节律障碍，比使用抗胆碱能更频繁。因此，抗胆碱能和β2肾上腺素能促效药都不能对COPD患者产生作用，两者组合也没有作用。
抗胆碱能药物达到短期的支气管扩张，并减轻COPD患者部分症状。但是，即使有吸入药物，也不能改善长期预后。多数COPD患者有至少部分的气管阻塞，通过异丙托二溴铵可以减轻一些。“肺部健康研究”发现：在男性和女性抽烟者身上有早期COPD的肺活量征兆。经过5年的三次治疗比较，发现：异丙托二溴铵对于患者肺部的功能有效量的下降没有显著作用，而停止抽烟会使肺部的功能有效量缓慢下降。但是，异丙托二溴铵产生严重的副作用，例如心脏病症、高血压、皮疹和膀胱滞留。抗胆碱能支气管扩张药，例如异丙托二溴铵和茶碱衍生物，有助于扩张狭窄的气管。长效的支气管扩张药有助于缓解气管的缩窄，并有助于防止与COPD相关的支气管痉挛。茶碱在COPD患者身上具有很小的支气管扩张作用，然而它们具有一些共同的副作用，而且假设需要15-20mg/l的血浓度以便达到最佳效果，它们就具有很小的治疗范围。副作用包括：恶心、腹泻、头痛、刺激、烦躁、癫痫和心脏心律失常，而且它们在高可变血浓度下发生，在许多人身上，它们出现在治疗范围内。茶碱的剂量必须根据抽烟习惯、感染和其他治疗逐个调整，很繁杂。虽然有人声称茶碱曾在哮喘方面具有消炎作用，尤其是较低剂量下，尽管它们的支气管扩张短期作用看起来与安慰剂在统计数据上不同，但是在COPD方面尚无报道。茶碱的副作用和需要频繁监视限制了它们的用途。没有证据表明：抗胆碱能剂影响肺部功能的下降，粘液溶解显示出降低了恶化的频率，但是会对肺部功能有害。β2肾上腺素能促效药、口服皮质醇和抗生素的长期作用尚无评价，但是迄今，没有其他药物显示出影响疾病的进程或生存率。
口服皮质醇部分改善稳定COPD患者的基线功能有效量。但是发现：皮质醇全身性给药是有害的，至少导致部分骨质疏松，并引发显性糖尿病。长期施用口服皮质醇对COPD可能是有用的，但是必须衡量它们的有用性与副作用。发现：吸入的皮质醇在气管对于组胺的超易反应性方面没有实际的短期作用，但是在肺部功能方面，例如在预支气管扩张的功能性有效量方面，具有很小的长期作用。COPD患者的氟地松治疗显示出中等和严重(而不是轻微的)恶化的显著降低，在肺部功能和6分钟步行距离方面有很小但是很明显的改善。口服泼尼松龙、吸入倍氯米松或两者都对于COPD患者没有作用，但是口服皮质醇改善肺部功能。粘液溶解物对于恶化的持续和频率有中等的益处，但是对于肺部功能有副作用。然而N-乙酰半胱氨酸或其他的粘液溶解物对于严重COPD患者(功能有效量＜50％)都没有显著的作用，尽管曾证明会大大降低恶化的频率。N-乙酰半胱氨酸产生肠胃副作用。对血氧不足(hypoxaemic)的COPD和强心剂无效的充血患者施用长期氧疗，在前500天左右，对于患者的死亡率几乎没有影响，但是，随后男性的存活率有提升，并在后5年期间保持不变。但是，在整个研究过程中，氧降低女性患者的死亡率。对血氧不足的COPD患者持续进行氧疗(预测功能有效量＜70％)达19.3年，会降低总的死亡风险。但是，迄今为止，发现：仅生活方式改变、停止抽烟和长期用氧疗(在血氧不足的患者身上)就可以改变COPD的长期进程。
在最先有呼吸道感染的征兆出现时，也常常采用抗生素，防止进一步损害和病肺的感染。化痰剂有助于松散和排出从气管分泌的粘液，并有助于使呼吸轻松。
另外，其他药物也可以列入处方来控制与COPD有关的状况。它们可以包括：利尿剂(用于治疗以免除与右侧心脏损坏相关的过量水留存)、洋地黄(强化心脏的搏击力)、止痛药、咳嗽抑制剂和催眠剂。后来列出的药物有助于减轻与COPD有关的症状，但是不医治COPD。
由此可知，目前几乎没有有效的方式来减轻COPD症状、防止其恶化、保持最佳的肺部功能、并改善日常的活动量和生活质量。
严重的急性呼吸道综合症(SARS)是一种呼吸疾病，它最近在亚洲、北美洲和欧洲有报道。总的来说，SARS患者最初都经历100.4°F(＞38.0℃)以上的高热。它可以伴随或后发有头痛、全身不适、和身体疼痛。某些患者还会有呼吸道症状。在后来的2-7天，SARS患者还会有干咳和呼吸困难。SARS最初是由人与人的近距离接触而传播。多数SARS患者是曾经照料SARS患者或与SARS患者生活在一起的人们，或与另一名SARS患者的感染物(例如呼吸道分泌物)直接接触的人。能够传播SARS的潜在途径包括：接触染上传染性飞沫的其他人的皮肤或物体，然后接触自己的眼睛、鼻子或嘴。当某个人患上了SARS咳嗽或打喷嚏将飞沫打到它们自己身上、其他人身上或附近的表面上时，就会发生这样的传播。
疾病控制和预防中心(CDC)的科学家们和其他实验室在SARS患者身上检测出了以前未知的冠状病毒：SARS-CoV，这是SARS起因的主要推测(见网址http：//www.sciencemag.org/cgi/rapidpdf/1085952vl.pdf)。SARS-CoV的序列已经被排序，所有的序列，除了前导序列，都直接来自于病毒RNA。SARS冠状病毒的基因组是29,727核苷长度，基因组的组织与其他冠状病毒相似。开放读框已经被识别，它对应于预定的聚合酶蛋白质(聚合酶1a，1b)、穗状花序(spike)蛋白质(S)、小膜蛋白质(E)、膜蛋白质(M)和核壳体蛋白质(N)(见网址http：//www.cdc.gov/ncidod/sars/pdf/nucleoseq.pdf)。
世界范围的研究者一直在辛勤工作，找出SARS的治疗方法。但是，目前尚无治疗方法可以有效地阻止与SARS相关的SARS-CoV冠状病毒。目前使用或考虑用于治疗SARS的抗病毒药物包括：病毒唑、6-氮杂尿苷、吡唑霉素、菌酚酸和甘草素。但是，所有这些药物都有严重的副作用(例如甘草素的副作用包括增高血压和降低钾含量)。用消炎药甲基强的松龙治疗在SARS患者身上显示出部分改善(见LK.等人的“严重急性呼吸道综合症的标准治疗议定书的进展”，Lancet 361(9369)：1615-7，2003)。由此可知，目前几乎没有有效的方法减轻SARS的症状。
脱氢表雄酮是非糖皮质激素类固醇。DHEA也称为5-雄烯-3β-醇-17-酮和DHEA硫酸盐(DHEA-S)、硫酸盐化的DHEA形式是内生性荷尔蒙，由灵长类动物和一些非灵长类动物的肾上腺皮质在对ACTH的释放作出反应时分泌。DHEA是在几个内分泌过程中重要的雄激素和雌激素类固醇荷尔蒙两者的前体。目前DHEA的医学应用局限于受控的临床实验，而且作为食物的补充，据认为对于中枢神经系统(CNS)中的DHEA含量、精神、内分泌、妇科、产科、免疫和心血管官能都有作用。
据认为DHEA-S或其医学上可以接受的盐可以改善子宫颈的成熟和子宫肌肉在后期妊赈对催产素的敏感性。据认为：DHEA-S其医学上可以接受的盐在以下方面有效：痴呆治疗、高血脂治疗、骨质疏松治疗、溃疡治疗、与高水平腺苷相关的失调或与腺苷的高敏感性相关的失调(例如依赖于类固醇的哮喘和其他呼吸道和肺部疾病)。脱氢表雄酮自身以前在临床试验上这样施用：静脉输入、皮下输入、经皮输入、阴道输入、局部施用和口服。但是，在预制剂研究方面，发现：无水形式的DHEA硫酸钠(DHEA-SNa)对于水份不稳定，发现：其二水合物形式(DHEA-SNa)在正常湿度条件下更稳定。
正如已经知道的那样，在制药过程中，药物会经历各种加工，这些加工常常影响其成分的物理化学性能和稳定性。脱氢表雄酮二水合硫酸钠的长期研磨使结晶点下降，并失去水份，后者还会降低储存稳定性，并产生降解成分DHEA。
因此，需求一种粉制剂的脱氢表雄酮化合物、它们的类似物和盐，它们能够显示出优良的分散性和储存稳定性，也具有合适的可呼吸性能。这样的制剂就使脱氢表雄酮化合物、其类似物和盐能够以高效和成本有效的方式被输送。
美国专利№5527789揭示了一种抗癌症的方法：向患者施用脱氢表雄酮(DHEA)或其相关的化合物，和施用泛醌治疗由脱氢表雄酮(DHEA)或其相关的化合物诱发的心力衰竭。
美国专利N№6087351揭示了一种通过向患者施用脱氢表雄酮(DHEA)或其相关的化合物来降低或耗尽患者组织内腺苷水平的体内方法。美国专利№6087351揭示了：含有微粒化活性化合物的可呼吸干粒的固态粒状组合物可以这样制备：用研钵和杵研磨干活性化合物，然后将微粒化组合物经过400目筛网，打碎或分离大团粒。含有活性化合物的固态粒状组合物也任选含有分散剂，该分散剂用于促进气雾剂的形成，合适的分散剂是乳糖，乳糖可以与活性化合物以任何合适的比例共混(例如1∶1重量比)。
已经描述了DHEA和DHEA-S用于治疗COPD(美国专利申请№10/454061，2003年6月3日提出，和国际申请№PCT/US02/12555,2002年4月21日提出，2002年10月31日公布)。
发明内容
本发明涉及一种粉状药物组合物，它含有一种药剂和药学上或兽医学上可以接受的载体或稀释剂，所述药剂含有共价连接到多价的无机或有机二羧酸上的二水合脱氢表雄酮(DHEA)化合物。所述干粉药物组合物优选是可呼吸粒子或可吸入的尺寸。所述药剂优选是脱氢表雄酮二水合硫酸盐(DHEA-S)，其中硫酸盐共价连接到DHEA上。所述干粉药物组合物优选具有这样的粒径：约80％以上的粒子的直径约为0.1-100微米。所述脱氢表雄酮化合物或其类似物含有化学式(I)和(II)的化合物，各自单独配制或与粉状、液态或气态载体混合。所述药物组合物可以进一步含有、也可以不含赋形剂。该制剂可以与另外的治疗剂(一种或多种)一同施用到患者身上，该另外的治疗剂或在同一组合物内，或以不同的组合物形式一同施用。
所述药剂优选是二水合物形式(DHEA-S·2H2O)的DHEA-S。DHEA-S的二水合物形式比其无水形式更稳定。DHEA-S的无水形式比DHEA-S的二水合物形式的热不稳定性更大。载体优选是乳糖。所述药剂优选是粉状。所述药剂优选是结晶形式。所述药剂更优选是结晶粉状。
本发明的另一方面是预防或治疗哮喘的方法，该方法包括：根据这样的预防或治疗，向需要的患者施用治疗有效量的粉状药物组合物。
本发明的又一方面是预防或治疗慢性阻塞性肺部疾病的方法。该方法包括：根据这样的预防或治疗的需要，向患者施用治疗有效量的粉状药物组合物。
本发明的再一方面是降低或耗尽患者组织内的腺苷的方法。该方法包括：根据这样的治疗的需要，向患者施用治疗有效量的粉状药物组合物，以便降低或耗尽患者组织内腺苷水平。
本发明的再一方面是预防或治疗与患者组织内的高水平腺苷相关的、或对患者组织内的腺苷敏感性相关的失调或状况的方法。该方法包括：根据这样的预防或治疗方法的需要，向患者施用治疗有效量的粉状药物组合物，以便降低患者组织内腺苷水平，并预防或治疗该失调。
所述患者优选患的是气管炎、变态反应、哮喘、呼吸障碍、囊性纤维变性、慢性阻塞性肺部疾病(COPD)、变态反应性鼻炎、急性呼吸窘迫综合症、微生物感染、病毒感染例如SARS、肺性高血压、肺炎、支气管炎、气管阻塞或支气管缩窄。
所述干粉制剂优选这样制备：从干药物药剂开始，改变该药剂的粒径，形成这样的粉状制剂：80％以上粒子的直径约为0.1-100微米，例如通过研磨如流体能研磨来改变粒径，过筛，均匀化造粒，和/或其他已知的工序。
本发明的粉状制剂可以这样从呼吸道输送：从一个装置直接施用，或自身的形式直接施用，或与粉状、液态或气态载体或推进剂一同施用。本文所述的制剂适于治疗任何例如与呼吸和肺部疾病相关的疾病，例如支气管缩窄、变态反应、哮喘、肺炎、慢性阻塞性肺部疾病(COPD)、变态反应性鼻炎、ARDS、囊性纤维变性、癌症和炎症和其他疾病。
本发明的再一方面是脱氢表雄酮化合物、或其类似物或其水合物形式，在预防或治疗哮喘、COPD、肺炎、任何呼吸失调或状况、或降低或耗尽患者组织内的腺苷的药物的制备方面的用途。本发明的再一方面是一个药盒，它包含一个装置，该装置将所述粉状药物组合物到输送到患者身上。该装置优选是可以施压的喷雾器或烟雾器，也包含粉状制剂。所述药盒优选还包含具有制剂的一个或多个胶囊、筒盒或发泡剂，其中所述的胶囊、筒盒或发泡剂在使用之前塞入该装置中。
附图的简要说明
图1示出了从单剂量Acu呼吸吸入器中送出的纯微粒化DHEA-S·2H2O的细粒子百分率与流率之间的函数关系。结果表示为DHEA-S的结果。实际上无水微粒化DHEA-S的IDL数据也显示在该图中，其中30L/min的结果被设定为零，因为没有可测出的量进入撞击器。
图2示出了实质无水的DHEA-S在以纯物质和乳糖共混物形式于50℃储存1周后的HPLC色谱图。对照物是室温下储存的纯DHEA-S。
图3示出了散装的DHEA-S·2H2O在以纯物质和乳糖共混物形式于50℃储存1周后的HPLC色谱图。对照物是室温下储存的纯DHEA-S·2H2O。
图4示出了DHEA-S的溶解度与氯化钠浓度在两个温度下的函数关系。
图5示出了DHEA-S的溶解度与钠阳离子浓度的倒数在24-25℃的函数关系。
图6示出了DHEA-S的溶解度与钠阳离子浓度的倒数在7-8℃的函数关系。
图7示出了DHEA-S的溶解度与氯化钠浓度在室温下在具有缓冲剂或没有缓冲剂情形下的函数关系。
图8示出了DHEA-S的溶解度与钠阳离子浓度的倒数在24-25℃在具有缓冲剂或没有缓冲剂情形下的函数关系。
图9示出了DHEA-S的溶液浓度与时间在两个储存条件下关系。
图10示出了DHEA的溶液浓度与时间在两个储存条件下的关系。
图11示出了喷雾实验的简图。
图12示出了置于旁通收集器内的DHEA-S的量与置于喷雾器内的起始溶液浓度之间的函数关系。
图13示出了DHEA-S喷雾溶液的级式冲击的粒径。
所示出的数据都是7次喷雾实验的平均值。
具体实施方式
词汇
“药剂”：本文中使用的“药剂”指：化学化合物、化学化合物的混合物、合成的化合物、治疗化合物、有机化合物、无机化合物、核酸、寡聚核苷酸(寡)、蛋白质、生物分子、大分子、脂肪、油、填料、溶液、细胞或组织。药剂包含活性化合物(一种或多种)，该活性化合物是DHEA、其衍生物或其药学上或兽医学上可接受的盐。所述药剂可以加入，来制备这样的制剂，该制剂包含活性化合物，并以制剂的形式使用，或以药盒的形式用于医药或兽医。
“气管”：本文中使用的“气管”指：与空气接触的患者的呼吸系统的一部分或全部。所述气管包括而不局限于咽喉、气管、鼻道、窦、呼吸道、肺、肺内层等。“气管”也包括气管、支气管、细支气管、末端细支气管、呼吸道细支气管、肺泡管和肺泡囊。
“气管炎”：本文中使用的术语“气管炎”指：与患者气管上发炎相关的疾病或状况。气管炎可以由以下症状引起或伴随有以下症状：变态反应(一种或多种)、哮喘、障碍性呼吸、囊性纤维变性(CF)、慢性阻塞性肺部疾病(COPD)、变态反应性鼻炎(AR)、急性呼吸窘迫综合症(ARDS)、微生物或病毒感染、肺性高血压、肺炎、支气管炎、气管阻塞和支气管缩窄。
“载体”：本文中使用的术语“载体”指：生物学上可以接受的气态、液态、固态载体及其混合物，它们适于预定的不同的施药途径。载体优选是药学上或兽医学上可以接受的载体。
所述组合物可以任选含有其他药剂，例如本行业内已知的其他的用于治疗疾病或状况的医用化合物、抗氧化剂、调味剂、着色剂、填料、挥发性油、缓冲剂、分散剂、表面活性剂、RNA钝化剂、推进剂和防腐剂、和已知用于医药组合物的其他药剂。
“组合物”：本文中使用的术语“组合物”指：含有干粉制剂的混合物，所述干粉制剂含有用于本发明的活性化合物和载体。所述组合物也可以含有其他药剂。所述组合物优选是药学上或兽医学上的组合物。
“有效量”：本文中使用的术语“有效量”指：提供治疗或预防的益处的用量。
“防止”或“预防”：本文中使用的术语“防止”或“预防”指：在人得病之前，或得到病状况的症状之前，进行的预防性治疗，这样它就能够使人避免得上疾病的症状或与之相关的状况。
“呼吸疾病”：本文中使用的术语“呼吸疾病”指：与呼吸系统相关的疾病或状况。其例子包括而不局限于：气管炎、变态反应(一种或多种)、哮喘、障碍性呼吸、囊性纤维变性(CF)、慢性阻塞性肺部疾病(COPD)、变态反应性鼻炎(AR)、急性呼吸窘迫综合症(ARDS)、肺性高血压、肺炎、支气管炎、气管阻塞、支气管缩窄、微生物感染和病毒感染例如SARS。
“标钯”：本文中使用的术语“标钯”指：受活性化合物(一种或多种)影响并与疾病或状况相关的器官和组织。
“治疗”：本文中使用的术语“治疗”指：降低受到这样治疗的患者表现出疾病或其他状况的症状的概率的治疗：。
本发明提供一种粉状制剂，该制剂含有DHEA、和/或其药学上或兽医学上可以接受的盐或其水合物形式，单独或连同药学上或兽医学上可以接受的载体或稀释剂，其中一部分制剂的粒子，约80％粒子例如大于约80％粒子的直径约为0.1-200微米。适用于本发明的DHEA、其类似物及其盐的例子由下述的化学式(I)和(II)表示。一组由化学式(I)的化合物表示：
Figure A0381369100151
其中R包括H或卤素，位置5上的H可以是α或β构型，或两种构型的消旋体混合物，R1包括共价连接到化合物上的多价无机或有机二羧酸。该多价的无机或有机二羧酸优选是SO2OM、磷酸盐或碳酸盐。该多价的有机二羧酸优选是丁二酸盐、马来酸盐、延胡索酸盐或合适的二羧酸盐。
M包括平衡离子，例如H、钠、钾、镁、铝、锌、钙、锂、铵、胺、精氨酸、赖氨酸、组氨酸、三乙胺、乙醇胺、胆碱、三乙醇胺(triethanoamine)、普鲁卡因、苄星青霉素、氨丁三醇(tromethanine)、吡咯烷、哌嗪、二乙胺、硫脂(sulphatide)：
或磷脂(phosphatide)：
Figure A0381369100162
其中R2和R3，可以相同或不同，包括直链或支链C1-14烷基或葡萄糖苷酸：
和其药学上可以接受的盐。
R1可以是共价连接到DHEA上的酸性或碱性化合物。如果R1是酸性化合物，那么向药剂中加入碱形成盐。碱优选是会形成该药剂的盐的任何合适的碱，例如氢氧化钠、氢氧化钾等。如果R1是碱性化合物，那么向药剂中加入酸形成盐。酸优选是会形成该药剂的盐的任何合适的酸，例如有机酸如富马酸、马来酸、乳酸，或无机酸如盐酸、硝酸、硫酸等。
所述药剂优选是二水合形式的DHEA-S(DHEA-S·2H2O)。DHEA-S的二水合物形式比其无水形式更稳定。DHEA-S的无水形式比DHEA-S的二水合物形式的热不稳定性更大。载体优选是乳糖。所述药剂优选是粉状。所述药剂优选是结晶形式。所述药剂更优选是结晶粉状。
本发明是首次报道在药物组合物中使用二水合形式的DHEA-S，和DHEA-S的二水合形式具有意外好的性能，即具有比无水DHEA-S更好的稳定性，尤其在高温下例如等于或大于50℃，具有更好的稳定性。与乳糖混合的无水DHEA-S的稳定性远远小于与乳糖混合的结晶二水合DHEA-S。该发现属于本发明首次报道(见实施例3和5)。
如上式(I)所示的化合物包括：脱氢表雄酮(DHEA)自身，其中R和R1各是H，存在双键；16-α溴表雄酮，其中R包括Br，R1包括H，存在双键；16-α氟表雄酮，其中R包括F，R1包括H，存在双键；本胆烷醇酮，其中R和R1各包括H，没有双键；脱氢表雄酮硫酸盐，其中R包括H，R1包括SO2OM，M包括上述的硫脂(sulphatide)，存在双键；脱氢表雄酮二水合硫酸钠，其中R是H，R1是SO2OM，M是上述的钠基团，存在双键等。在式(I)化合物中，R优选包括卤素，例如溴、氯或氟，R1包括H，存在双键。式(I)化合物更优选包括16-α氟表雄酮和这样的式(I)化合物：其中R包括H，R1包括SO2OM，M包括硫脂(sulphatide)而且存在双键；式(I)化合物更优选包括是具有以下化学式(II)的二水合形式的脱氢表雄酮硫酸钠(DHEA-S·2H2O)：
式(I)和(II)的化合物可以由本行业内的普通技术人员都知道的已知工序或变化了的工序合成。见例如美国专利№4956355，英国专利№2240472，欧洲专利№429187，PCT公开专利№91/04030；M.Abou-Gharbia等人发表于《药物科学杂志》第70卷、第1154-1157页(1981)的文章，Merck索引专题论文№7710、第11版(1 989)。
用于本发明的化合物可以以自身的形式施用，或以药学上或兽医学上可以接受的盐的形式施用，所有这些形式都称为“活性化合物”。药学上或兽医学上可以接受的载体或稀释剂的例子包括：本行业内已知的生物学上可以接受的载体，包括乳糖和其他的气态、液态或固态的惰性或G.R.A.S(通常指安全)的药剂，其中制剂的最终形式是粉状，或具有可以处于压力下的推进剂和或共溶剂的粉状。
所述干粉制剂优选这样制备：从含有脱氢表雄酮、其类似物其盐或其混合物的干制品药剂开始，改变该药剂的粒径，形成直径约为0.01-500微米的粒径的干制剂，选择制剂粒子，使制剂包括至少或大于约80％、约85％、约90％、约95％、或约100％粒子的粒径为：它们的直径是自0.01微米、0.1微米或0.5微米至约100微米、或200微米。要求粒径低于约200微米，优选在自约0.05微米、约0.1微米、约1微米、约2微米至约5微米、约6微米、约8微米、约10微米、约20微米、约50微米、约100微米的范围内。所选出的制剂粒子的直径优选是约0.1微米-200微米，更优选其直径是0.1微米-100微米，再优选其直径是0.1微米-10微米，再优选0.1微米-8微米，进一步再优选0.1微米-5微米。
接着，可以改变干药剂的粒径，以便在吸入制剂时，能够使大量药剂吸入肺部。药物的粒径可以由任何已知的方法减小，例如研磨或微粉化。药剂的粒径一般这样改变：研磨干药剂自身或其与制剂组分的组合物至合适的平均粒径，优选在约0.05微米-约5微米范围(吸入)，或约10微米-约50微米(鼻输送或肺滴入)。可以采用喷射研磨(也称为流体能研磨)，它在采用已知装置形成所要求的粒径的工序中是优选的。喷射研磨是优选的方法。应当明白：虽然大百分率粒子在所要求的窄范围内，但是通常不是全部粒子都在所要求的范围内。因此，可以预见：总粒径范围会比所述的优选范围宽。根据特定制剂的需求，处于优选范围内的粒子的百分率可以大于约80％、约85％、约90％、约95％等等。
也可以通过过筛、均匀化和/或造粒等等来改变粒径。这些技术可以单独使用或彼此组合使用。一般采用研磨、均匀化和造粒，然后过筛，得到粒径改变的干制剂。这些工序可以相对于各组分单独使用，或相对于加入到一起的组分使用，然后配制制剂。
可以采用的制剂组分的例子包括而不局限于：赋形剂、防腐剂、稳定剂、粉末流动性改进剂、聚结性改进剂、表面活性剂、其他的生物活性剂、着色剂、芳香剂、抗氧化剂、填料、挥发性油、分散剂、调味剂、缓冲剂、膨胀剂、推进剂或防腐剂。一种优选的制剂包含活性药剂和赋形剂(一种或多种)和/或推进剂(一种或多种)。
粒径不仅可以在干性气氛中改变，也可以在中间步骤中，通过将活性药剂置于溶液、悬浮液或乳液中进行改变。活性药剂可以在改变粒径之前或之后，置于溶液、悬浮液或乳液中。该实施方式的一个例子可以这样实施：将所述药剂溶解于一种合适的溶剂溶液中，加热至合适的温度。温度可以保持在合适温度的附近达预定时间，使形成结晶。然后，将溶液和初形成的晶体冷却至第二较低温度，并将温度保持于该第二温度一段时间，使晶体生长。这是本行业内已知的。接着，当再结晶结束，药剂的晶体充分长成时，使晶体达到室温。药剂的粒径也可以通过从溶液、悬浮液或乳液中自合适的溶剂中进行样品沉淀来改变。
喷雾干燥在改变粒径方面也很有用。“喷雾干燥”指：药剂或组合物由这样的方法制备：其中将药剂在溶剂中的均匀混合物或本文称为“预喷雾制剂”的组合物，由雾化器例如双流体喷头、旋流片或一个等效的装置，以细雾滴形式喷到一个已经被加热的气氛中，或喷到一种冷流体中。所述溶液可以是水溶液、悬浮液、乳液、浆料等，只要它是均匀的，能够保证溶液形式的物料均匀分散，最终形成粉状制剂。当物料喷到加热气体或空气流中时，各雾滴干燥成固态粒子。药剂喷到冷流体中会很快形成雾滴，一旦溶剂蒸发就形成粒子。收集粒子，然后可以脱除任何残留溶剂，通常在真空状态下，通过升华(冷冻干燥)来脱除溶剂。如下所述，粒子在干燥之前可以例如通过升高温度来生长。这就形成了具有特定粒子尺寸和粒子特征的细干粉，下面将详细说明。合适的喷雾干燥方法也小下面有描述。见例如美国专利№3963559、6451349和6458738，它们相关的内容结合引用于此。
本文所述的“粉”指由精细分散的固体粒子组成的组合物，所述粒子相对可以自由流动，而且在吸入装置或干粉装置中易于分散，随后被患者吸入，这样使得粒子能够到达肺的预定区域。由此，所述粉是“可呼吸”的，并适于肺部输送。当后继药剂或制剂的粒径大于约10微米时，这样尺寸粒子的相当一部分会沉积在鼻腔中，从那里被吸收。
术语“可分散性”指：干粉制剂可以分散的程度，即：悬浮于气流中，使被分散的粒子可以被呼吸或吸入肺部或通过患者的鼻腔壁吸收。由此，仅20％可分散的粉指：仅20％粒子量可以悬浮被吸入肺部。虽然其他数据也是可以的，但是本发明的制剂优选具有1-99％的可分散性。
干粉制剂的特征可以基于许多参数，包括而不局限于：平均粒径、粒径范围、细粉百分率(FPF)、平均粒子密度、质量中位气动直径(MMAD)，正如本行业内已知的那样。
在一个优选的实施方式中，药剂是二水合结晶形式的DHEA-S。所述DHEA-S首先结晶成二水合物晶体形式。然后，该晶体经过喷射研磨，形成粉状形式。该制剂还可以包含乳糖，所述乳糖被单独过筛，或研磨、并与粉状结晶二水合DHEA-S进行混合。
在一个优选的实施方式中，本发明的干粉制剂的特征基于它们的上述平均粒径。干粉药剂或制剂的平均粒径可以由常规技术测量为质量平均直径(MMD)。术语“约”指：数值可以具有约10％范围的误差。本发明的干粉制剂的特征也可以基于其细粒子百分率(FPF)。该FPF是粉的气雾性能的衡量，其中该百分率值越高，性能就越好。FPF定义为：粉具有低于6.8微米的质量中位气动直径，采用具有玻璃喉管的多级液体撞击器(MLSI，Astra，英国诺丁汉的Copley仪器公司)、经由干粉吸入器(DryhalterTM，Dura药物公司)测试。因此，本发明的干粉制剂优选的FPF值至少约为10％，更优选至少约为20％，再优选至少约为30％。一些体系能够被赋予很高的FPF，约40-50％。
干粉制剂的特征也可以基于含有本发明药剂的粒子密度。在一个优选实施方式中，粒子的轻敲密度低于约0.8g/cm3，优选低于0.4g/cm3，更优选低于0.1g/cm3。干粉粒子的轻敲密度可以采用本行业内已知的GeoPycTM(微米制仪器公司)测试。轻敲密度是包封物料密度的标准度量值，通常定义为粒子的质量除以包封物料的最小球形包封体积。
在另一个优选实施方式中，干粉制剂的气动粒径以以一般实施例描述的为特征。同样，粒子的质量中位气动直径(MMAD)可以采用本行业内已知的技术进行评价。这些粒子的特征也可以基于它们通常的形态。
术语“干”指：制剂具有这样的水份含量：它使得粒子易于分散于吸入装置中，以便形成气雾。本发明中的干粉制剂优选包含大量活性化合物，尽管尤其在长期储存期间会出现一些团粒。正如已知的那样，对于许多干粉制剂，粉状制剂中一部分百分率的物料会团聚，导致部分丧失活性。因此，干粉制剂具有至少约为70％重量的活性化合物，以现有的化合物总重量为基准，优选具有至少约为80重量％的活性化合物，更优选至少约为90重量％活性化合物。也考虑了含量更高的活性化合物或药剂，它们可以由本发明方法制备，它们具有的活性大于约95％和更高。化合物总量的测量依赖于化合物，通常以本行业内已知的方式测量，以活性检测为基础。药剂的活性的检测依赖于化合物，本行业内的普通技术人员会明白：该检测以合适的生物活性检测为基础来进行。
在喷雾干燥中，由于雾化(剪切力和空气-液体界面张力)、冷或热的变化、任选冷冻(冰-水界面张力和剪切力)、和/或脱水，个别应力会升高。在冷冻干燥期间，分别使用了防冻剂和防溶剂(lyoprotectant)，来抵抗冷冻的失稳、脱水和长期储存失稳。防冻剂分子例如糖、氨基酸、多元醇等，被广泛用于稳定与冷冻结晶相关的高浓缩未冷冻液体中的活性化合物。这些是制剂中不需要的。
含有活性化合物的干粉制剂可以含有或不含赋形剂。包括防冻剂和防溶剂的“赋形剂”或“保护剂”通常指这样的化合物或物质：它们作为稀释剂加入，或在喷雾干燥步骤和随后步骤中保证或提高活性化合物的可流动性和气雾分散性，并提高粉状制剂的长期可流动性。合适的赋形剂通常是相对自由流动的固体粒子，与水接触时不会增稠或聚合，当它位于患者的呼吸道内时，基本无害，而且基本不会以改变其生物活性的方式与活性化合物发生相互作用。
合适的赋形剂包括而不局限于：蛋白质例如人和牛血清白蛋白、明胶、免疫球蛋白、碳水化合物包括单糖(半乳糖、D-甘露糖、山梨糖、果糖、葡萄糖等)、二糖(乳糖、海藻糖、蔗糖、麦芽糖等)、环糊精和多糖(蜜三糖、麦芽糖糊精、葡聚糖、木苏糖、淀粉、纤维素等)、氨基酸例如谷氨酸单钠、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸或组氨酸、和憎水性氨基酸(色氨酸、酪氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸等)、润滑剂例如硬脂酸镁、甲胺例如甜菜碱、赋形剂盐例如硫酸镁、多元醇例如三元或更高的糖醇如甘油、赤藻糖醇、甘醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、山梨糖醇和甘露醇、丙二醇、聚乙二醇、普卢兰尼克、表面活性剂、(脂肪和非脂肪表面活性剂)和它们的组合。优选的赋形剂是海藻糖、蔗糖、山梨糖醇、乳糖、及其混合物。当使用赋形剂时，它们通常的用量是自约0.1、约1、约2、约5、约10，至约15、约10、约15、约20、约40、约60、约99％重量/重量组合物。优选的是这样的制剂，它含有乳糖、或低含量赋形剂或其他成分。
在另一个优选实施方式中，本发明的干粉制剂基本不含赋形剂。所述的“基本不含”指：制剂含有低于约10％重量/重量、优选低于约5％、更优选低于约2-3％、再优选低于约1％的任何非药剂组分。通常，为了实现本发明的目的，所述制剂可以包括推进剂和共溶剂、缓冲剂或盐，和剩余的水。在一个优选的实施方式中，干粉制剂(加入下述的膨胀剂之前)由所述药剂和作为主组分的蛋白质组成，它们具有少量缓冲剂(一种或多种)、盐(一种或多种)和剩余的水。在该实施方式中，喷雾干燥方法通常包括干燥之前的升温步骤，下面将有详细说明。
在另一个优选实施方式中，预喷雾干燥过的制剂，即：用于喷雾干燥方法中的溶液制剂包含处于溶液例如水溶液中的活性药剂，仅有可以忽略量的缓冲剂或其他组分。含有很少或不含赋形剂的预喷雾干燥过的制剂不会长期非常稳定。由此，就要求：在形成预喷雾干燥过的制剂之后的合理的短时间内，实施喷雾干燥工序。虽然使用很少或不使用赋形剂的预喷雾干燥过的制剂不会非常稳定，由其制成的干粉仍可以、而且通常既具有意外好的稳定性由具有非常好可分散性，如实施例所述。
进行喷雾干燥来形成本发明制剂的药剂包含该药剂和任选的缓冲剂，而且可以含有或不含附加的盐。溶液中缓冲剂的pH值的合理范围是本行业内的普通技术人员容易确定的。尽管本发明的药剂在很宽的pH值范围例如酸性pH值范围内都可以流动，但是它通常在生理学的pH值范围内。由此，预喷雾干燥过的制剂的优选pH值范围是：自约1、3、5、6，至约7、8、10，尤其优选7。本行业内的普通技术人员会明白：有大量的合适缓冲剂可以使用。合适的缓冲剂包括而不局限于乙酸钠、柠檬酸钠、丁二酸钠、磷酸钠、二碳酸铵和碳酸盐。缓冲剂的通常摩尔浓度的用量范围是：自约1mM、约2mM，至约200mM、约10mM、约0.5M、约1M、约2M，尤其优选约50M。
当在制备过程中使用水、缓冲剂或溶剂时，它们可以额外含有已经描述过的盐。
另外，本发明的干粉制剂通常基本不含“稳定剂”。但是，该制剂可以含有额外的表面活性剂，该表面活性剂具有其自身的性能或在肺的呼吸系统具有医疗作用。这些活性药剂可以补偿失去的肺部表面活性剂，或通常通过其他机理起作用。本发明的干粉制剂也通常不含形成微球的聚合物。见例如WO97/44013、美国专利№5019400。也就是说，本发明的粉通常包含活性药剂(一种或多种)和赋形剂、而不需使用用于结构或其他用途的聚合物。本发明干粉制剂也优选是稳定的。“稳定”可以指两种情形中的一种：随着时间推移，保持生物活性和保持可分散性，优选的实施方式在这两种情形中都显示出稳定性。
本发明的干粉制剂通常随着时间推移保持生物活性，例如在储存时保持物理和化学稳定性和完整性。生物活性的丧失通常是由于团聚、和/或药剂粒子的氧化所造成。但是，当药剂在赋形剂粒子周围团聚时，形成的团粒就非常稳定，而且具有活性。本行业内的普通技术人员明白：作为喷雾干燥的结果，会有初始的生物活性的丧失，这是由于该方法采用的极限温度所致。但是，从制粉时的测试测得：一旦发生生物活性的丧失，活性的进一步丧失就可以忽略。此外，发现：本发明干粉制剂随着时间推移，保持可分散性，由随着时间推移的高FPF保持力来量化，随着时间推移，观察到最小的团聚、结块或丛聚。
本发明的药剂(一种或多种)由本行业内已知的方法制备。见例如美国专利№6087351、5175154和6284750。为了液态或固态形式制剂的稳定性，可以制备预喷雾干燥的组合物。为了喷雾干燥，液态制剂通常根据需要经受透滤和/或超滤，对于缓冲剂交换(或脱除)和/或浓缩，见本行业内已知的方式。预喷雾干燥制剂包含自约1mg/ml、约5mg/ml、约10mg/ml、约20mg/ml，至约60mg/ml、约75mg/ml的药剂。缓冲剂和赋形剂如果存在，它们的浓度在上面已经有描述。接着，预喷雾干燥的制剂就以这样的方式进行喷雾干燥：将药剂分散入热空气或气体中，或将它喷雾到冷流体或冷冻流体中，例如冷冻液体或气体。预喷雾干燥制剂可以以本行业内已知的方式喷雾，例如采用过滤过的加压空气由双流体或超声波喷嘴喷雾到例如一种流体中。可以使用喷雾干燥设备(Buchi；Niro Yamato；Okawara；Kakoki)。通常优选的是略微加热喷嘴，例如用加热带包住喷嘴来进行加热，以预防使用冷流体时喷头冻结。预喷雾干燥制剂可以在自约-200℃至约-100℃、约-80℃的温度下喷雾到冷流体中。该流体可以是液体，例如液态氮或其他惰性流体，或气体例如被冷却的空气。可以使用乙醇中的干冰，也可以使用超临界流体。在一个实施方式中，尽管可以不需要，但是优选的是在喷雾过程发生时，搅拌液体。
微粉化技术包括将散装药物置于合适的研磨机内。这样的研磨机可以购自例如巴拿马、布里斯托尔的DT工业公司，商品名为STOKESTM。简要地说，散装药物被置于封闭的空腔，通过机械力作用移动内部部件，例如板、叶片、锤、球、石头等。另外，除了所述部件碰撞散装药物以外，包住所述空腔的壳也可以转动或旋转，强制散装药物随着部件的运动而反方向运动。一些研磨机例如流体能研磨机或喷气研磨机，包括高压空气流，强迫散装粉进入封闭空腔内的空气中，与内部部件逆向接触。一旦达到药物的尺寸和形状，就可以停止该过程，就回收具有合适尺寸和形状的药物。但是，通常具有所要求粒径范围的粒子由淘选方式连续回收。
有许多不同类型的减小尺寸的技术能够用来减小粒子的尺寸。有一个切割方法，采用切割研磨机，它能够将粒子尺寸减小至约100微米。有加压方法，采用端辊研磨机，能够将粒子尺寸减小至低于约50微米。有冲击方法，采用振动研磨机，能够将粒子尺寸减小至约1微米，或锤研磨机，能够将粒子尺寸减小至约8微米。有磨耗方法，采用辊式研磨机，能够将粒子尺寸减小至约1微米，有组合的冲击和磨耗组合的方法，采用销钉，能够将粒子尺寸减小至约10微米，球研磨机，能够将粒子尺寸减小至约1微米，流体能研磨机(或喷射研磨机)，能够将粒子尺寸减小至约1微米。本行业内的普通技术人员能够通过常规的实验，确定减小粒子尺寸的方法和装置，来制备具有所要求尺寸的组合物。
可以采用超临界流体方法来改变药剂的粒径。超临界流体方法包括：通过快速膨胀超临界溶剂来沉淀、气体的逆溶剂方法、和从被气体饱和的溶剂中沉淀。超临界流体在超过其临界温度(Tc)和临界压力(Pc)的温度和压力下施加，或将流体压缩成液态。已知的是：在接近临界的温度下，在临界压力附近(0.9-1.5Pc)，较中等的压力变化，就会导致自气态状到液态状物质的流体密度和输送性能的很大改变。虽然液体几乎是不可压缩的，并具有低扩散性，但是气体具有更高的扩散性和低溶解能力。超临界流体能够制成具有这些性能的最佳组合性能。超临界流体的高可压缩性(即：较小的压力变化就导致较大的流体密度改变，使得能够很高地控制溶解能力)，结合它们的液体样的溶解能力和比液体好的输送性能(与液体相比，更高的扩散性、更低的粘度和更低的表面张力)，就提供了这样一种方法：在含有溶质(例如药物)的溶剂与超临界流体之间进行可控制的质量传递(混合)。
近期受到关注的采用超临界流体制备粒子的两种方法是：(1)超临界溶液的快速膨胀(RESS)(Tom，J.W.Debenedetti，P.G.，1991，快速膨胀超临界溶液形成生物易侵蚀的聚合物微球和微粒，《生物技术进展》7：403-411)；和(2)气体逆溶剂(GAS)再结晶(Gallagher，P.M.，Coffey，M.P.，Krukonis，V.J.，和Klasutis，N.，1989，“气体逆溶剂再结晶：在可溶和超临界流体中再结晶化合物的新方法”，Am.Chem.Sypm.Ser.，№406；Yeo等人(1993)；Krukonis等人的美国专利№5360478；Gallagher等人的美国专利№5389263)。在RESS方法中，溶质(粒子从该溶质中形成)首先溶解于超临界二氧化碳中，形成溶液。接着，该溶液例如由喷嘴喷雾到较低压力的气态介质中。以超声速率通过喷嘴的溶液的膨胀，使该溶液快速减压。该快速膨胀和二氧化碳密度和溶解能力的降低导致溶液的过饱和，和随后的实质上无污染物粒子的再结晶。但是，RESS方法不会适于从极性化合物中形成粒子，因此，这样的包括药物的化合物，在超临界二氧化碳中几乎不表现出溶解性。可以向二氧化碳中加入共溶剂(例如甲醇)，来提高极性化合物的溶解性。但是，这会影响产物纯度和另外的RESS方法的环境良性性能。RESS方法也受到与喷嘴堵塞相关的操作上和扩大规模的问题，这是由于粒子会在喷嘴内聚结，和由伴随大压力降的Joule-thompson效应而产生的二氧化碳冷冻所致。
在GAS方法中，通常使用常规的喷嘴，如孔或毛细管，将成溶液形式或溶解在常规溶剂以形成溶液的感兴趣的溶质(通常是药物)喷射到超临界CO2中，后者将喷射的液滴分散，结果引起溶剂膨胀。因为CO2-膨胀的溶剂的增溶能力低于纯溶剂，因此化合物可以是高度过饱和的，溶质被强迫沉淀或结晶。GSA方法不RESS方法具有很多优点。优点包括与RESS方法相比具有溶质负荷(生产量)较高、溶剂选择灵活和操作问题较少。与其他常规的技术相比，GAS技术在方法参数设定方面更灵活，且许多组分可再循环使用，因此从环境上来说是更可接受的。此外，用于此方法中的高压(达到2500psig)还可为所加工的药物颗粒潜在地提供无菌的介导。但是，要使此方法可行的话，所选择的超临界液体应至少能部分与有机溶剂混溶，且溶质优选应在该超临界液体中不溶。
Gallagher等(1989)指出使用超临界CO2来使一批硝基胍溶液膨胀，然后使不溶溶质颗粒重结晶。Yeo等(1993)在随后的研究中揭示，使用激光钻孔的、25-30微米毛细喷嘴将有机溶液喷射到CO2中。还报道了100微米和151微米毛细喷嘴的使用〔Dixon，D.J.和Johnston，K.P.，1993，“使用压缩液体抗溶剂通过沉淀形成微孔聚合物纤维和导向纤丝”，J.App.Polymer Sci.，50：1929-1942；Dixon，D.G.、Luna-Barcenas，G.和Johanson，K.P.，1994，“使用压缩液体抗溶剂通过沉淀的微孔微球体和微球”，Polymer，35：3998-4005)。
溶剂的例子包括二氧化碳(CO2)、氮气(N2)、氦气(He)、氧气(O2)、乙烷、乙烯、乙烯、乙烷、甲醇、乙醇、三氟甲烷、一氧化二氮、氯仿(CHF3)、二甲醚、丙烷、丁烷、异丁烷、丙烯、氯三氟甲烷(CClF3)、六氟化硫(SF6)、溴三氟甲烷(CBrF3)、氯二氟甲烷(CHClF2)、六氟乙烷、四氟化碳、二氧化碳、1，1，1，2-四氟乙烷、1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷、氙、乙腈、二甲亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)，以及两种或多种溶剂的混合物。
通常控制雾化的各种条件，包括雾化气体流速、雾化气体压力、液体流速等，以产生获得平均直径为约0.5微米、约1微米、约5微米到约10微米、约30微米、约50微米、约100微米的液滴，其中约10微米和约5微米的平均大小是优选的。通常使用常规的喷干装置。(Buchi，Niro Yamato，Okawara，Kakoki等)。一旦产生液滴，通过除去水和留下活性药剂、任何赋形剂和残留的缓冲剂、溶剂或盐而将它们干燥。这可采用本领域已知的各种方式进行，如冻干。即，冷冻成块状而非液滴状。通常，且优选的是在如约相同温度下发生冷冻时使用真空。但是，可在施加真空稍前或施加过程中，通过提高冷冻颗粒的温度而释放一些冷冻应力给该药剂。这种方法称为“退火”，它减少药剂的失活。它可在一步或多步中完成，如在真空干燥步骤之前或过程中温度可增加一次或多次，优选的方式是利用至少两次热增加。在施加真空之前可培育颗粒一段通常足以达到热平衡的时间，即根据样品大小和热交换效率确定时间；然后施加真空，进行另一退火步骤。可冻干颗粒一段足以除去与晶体结果无关的大部分水的时间，实际的时间依温度、真空强度、样品大小等而不同。
团块化(spheronization)涉及基本上成球形的颗粒的形成，这也是本领域已知的。用于将药物团块化的市售机器是已知的，包括如LCI公司(Charlotter，N.C.)的MarumerizerTM和Vector公司(maroin，Iowa)的CF-Granulator。这些机器包括一具有出料口的封闭腔、圆形板和翻转该板的工具，如马达。将从混合器/制粒机中得到的块状药物或潮湿的药物颗粒进料到选择的板上，该板使这些药物靠向该封闭腔的内壁。该方法产生球形颗粒。可采用的团块化的另一方式包括使用受控条件下的喷干。本领域技术人员已知使用喷干技术将颗粒团块化所需的各种条件，这些条件在各种相关文献和教科书中有描述，如“药剂学科学和实践”(The Science and Practice of Pharmacy)，Twentieth版(Easton，Pa.：Mack出版公司，2000)。
在一优选的实施方式中，在约0℃、约10℃到约25℃进行第二次冻干步骤，以除去多余的水，优选的温度是约20℃。然后采用常规的技术收集粉末，如果需要的话，可将加入增量剂，虽然并不总是需要。一旦制得，本发明的干粉制剂可容易被干粉吸入装置分散，接着被患者吸入，以便这些颗粒渗透入肺的目标区域。可将本发明的粉末配制成含有治疗有效量的活性药剂的单位剂量，用于送递给患者，例如，用于预防和治疗呼吸道和肺失调。
以与良好医学实践一致的方式配制和给予本发明的干粉制剂，加以考虑的包括如待治疗的疾病类型、个体患者的临床症状、活性药剂释放是预防性或治疗性目的、药剂中的浓度、先前的治疗、患者病史和他/她对活性药剂的应答、给药方法、给药方案、主治医师的判断力以及从业者所知的其他因素。满足本专利目的活性化合物的“有效量”或“治疗有效量”包括预防性或治疗性给药，依赖于活性药剂的特性，因而可由这些事项进行测定，该量也是增加和维持治疗对象相关的、有利的生物学应答的量。适当地，可一次给予患者该活性药剂，或者在一系列治疗中给予多次，优选是一天一次。可在随后的诊断后的任何时间给予患者该活性药剂。“单位剂量”在本文中指含有治疗有效量的微粉化活性药剂的单位剂量接受器(receptacle)。剂量接受器是装在适当的吸入装置中的一个装置，它通过使干粉制剂分散到气流中气溶胶化而形成气溶胶。该装置可以是胶囊、箔袋、发泡药、小瓶等。可使用任何类型的材料形成这些容器，包括塑料、玻璃、箔等，而且可将其丢弃或用填充的胶囊、袋、发泡药等替换。容器通常装有干粉制剂，并包括使用说明。单位剂量容器可连接着将粉末送递给患者的吸入器。这些吸入器可任选地具有多个粉末分散于其中的室，以适合被患者吸入。
可以其他方式进一步配制本发明的干粉制剂，如将其配制成持续释放的组合物如植入物、贴片等。持续释放组合物的合适例子包括成成形制品形式的半渗透性聚合物基质，如膜或微囊体。持续释放基质包括如聚交酯类。例如可参见美国专利3773919、EP58481。L-谷氨酸和γ-乙基-L谷氨酸酯的共聚物也是适当的。例如可参见Sidman等，Biopolymers，22：547-556(1983)，聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)。参见Langer等，J.Biomed.Mater.Res.，15：167-277(1981)；Langer，Chem.Tech.，12：98-105(1982)。合适的例子还有乙烯乙酸乙烯酯和聚-D-(-)-3-羟基丁酸。参见Langer等，同上；EP133988。持续释放组合物还包括脂质体包囊的制剂，这类制剂可采用常规的方法制备。可参见如DE 3218121；Epstein等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，82：3688-3692(1985)；EP88046；EP 143949；EP 142641；日本专利申请83-118008；美国专利4485045和4544545；EP102324。本文将所有提及的技术的相关章节都纳入本文作为参考。通常，脂质体是一种较小的单层脂质体，约200-800埃，其脂质含量大约为30摩尔％胆固醇，根据最佳的治疗调整所选择的比例。
在优选的实施例中，可不以吸入方式给予本发明干粉制剂，而是使用用于注射粉末的相对较新的注射装置和方法以干粉形式进行注射。在此实施方式中，粉末的可分散性和可呼吸性是不重要的，粒度可以稍大一些，例如约10微米以内、约20-40微米、约50-70微米、约100微米。也可重新配制本发明的干粉制剂，用于注射。由于本发明的粉末显示良好的稳定性，可使用稀释剂将其重新配制成液体，然后通过非肺途径给药，如通过注射、皮下、静脉内等途径。可使用已知的稀释剂，包括生理盐水、其他缓冲液、盐以及非水性液体等。还可以重新配制本发明的干粉，用其形成液态气溶胶形式，用于通过鼻或肺内给药或吸入给药而实现肺部送递。在本文中，术语“治疗”指治疗性和维持性的治疗以及预防性和防护性的调节。需要治疗的对象包括已诊断患有疾病的那些个体、倾向于患有疾病的个体以及将进行疾病预防的个体。连续的治疗或给药指至少以天为基础无间断地进行了一天或多天的治疗的治疗。间歇性治疗或给药或以间歇方式进行的治疗或给药指不连续而实际上是循环的治疗。本文中的治疗方案可以是连续的或间歇性的，或者是任何合适的方式。可采用如过滤、冻干、喷雾-冻干、喷干和冻结干燥(freeze drying)等方法获得干粉制剂。可组合这些方法，以获得改善的效果。过滤时可使用过滤器，这是本领域技术人员周知的。可在单一步骤中改变和选择药剂的粒度，较佳的是在有效获得前述所需粒度的条件下通过微粉化而进行。
然后可在受控的温度、湿度、光、压力等条件下贮存干粉制剂，只要能保持该制剂的流动性即可。可在选定温度下测试贮存后制剂在选定的时间内的稳定性，并且为了快速筛选，可运行各种条件矩阵，如在2-8℃、30℃、有时在40℃进行2、4和24周的时间。制剂应当保持稳定的时间长度和条件依赖于各种因素，包括上述因素、每批的量、贮存条件、产品的流通等。这些测试通常在38％(rh)相对湿度下进行。在这些条件下，制剂在18个月内通常损失少于约30％的生物活性，有时少于约20％，或少于约10％。本发明的干粉损失少于约50％FPF，在一些情况下少于约30％，在另一些情况下少于约20％。
可将本发明的干粉制剂与制剂成分如增量剂或载体混合，这些制剂成分用于减少干粉中送递给患者的制剂的浓度。加入这些成分到制剂中并不是必需的，但是，在一些情况下，每单位剂量具有较大体积的材料是合乎需要的。增量剂还可用于提高粉末在分散装置中的流动性和可分散性，或者改善粉末的处理特征。这与某些减小粒度方法(如喷干)过程中使用的增量剂或载体是有区别的。合适的增量剂或赋形剂通常是结晶的(以避免水吸附)，包括但不限于乳糖和甘露醇。如果加入乳糖，如以约99∶1∶5：的量，活性制剂对增量剂约1∶99是优选的，且从约5到约5：和从约1∶10到约1∶20。
本发明的干粉制剂可含有其他药物，如可将各种治疗剂的混合物一起加工，如喷干；或者可分别加工然后混合；或者可喷干一个组分而不喷干另一组分；当然可以本文所能够采用的其他任一方式进行加工。药物的组合将依赖于给定药物所针对的疾病，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。本发明的干粉制剂还可包含作为制剂成分的赋形剂、防腐剂、去污剂、表面活性剂、抗氧化剂等，且可采用将该制剂以各种合适方法送递给气管的各种方式给药，但作为可呼吸的制剂，优选是通过呼吸道系统给药，更优选是以含有该制剂颗粒和任选的其他治疗剂和制剂成分的气溶胶或喷沫的形式给药。
在另一实施方式中，干粉制剂可含有本发明的干药剂和一种或多种表面活性剂。用于增强用于本发明的活性化合物的摄取的合适的表面活性剂或表面活性剂组分包括合成的和天然的化合物，以及全长或截短形式的表面活性剂蛋白A、表面活性剂蛋白B、表面活性剂蛋白C、表面活性剂蛋白D和表面活性剂蛋白E、双饱和的卵磷脂(而不是二棕榈酰基)、二棕榈酰基卵磷脂、卵磷脂、磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酸、泛醌、溶血磷脂酰乙醇胺、溶血卵磷脂、棕榈酰基-溶血卵磷脂、脱氢表雄酮、多萜醇、硫苷脂酸(sulfatidic acid)、甘油-3-磷酸酯、二羟基丙酮磷酸酯、甘油、甘油-3-磷酸胆碱、二羟基丙酮、棕榈酸酯、胞嘧啶二磷酸(CDP)、二酰基甘油、CDP胆碱、胆碱、磷酸胆碱；以及天然或人造的薄层体，该薄层体是下述表面活性剂组分的天然的载体：ω-3-脂肪酸，多烯酸(polyenic acid)多烯酸(polyenoic acid)，外源凝集素，棕榈酸，乙烯或丙烯氧化物、聚氧丙烯、单体或聚合的聚氧乙烯、单体或单体的聚(乙烯胺)与葡聚糖和/或烷酰基侧链形成的非离子性嵌段共聚物，Brij 35、Triton X-100，和合成的表面活性剂ALEC、Exosurf、Survan，和Atovaquone，以及其他。这些表面活性剂可单独使用，或者可作为制剂中的多组分表面活性剂，或者可共价偶联于其他活性化合物。
用于本发明制剂的其他治疗剂的例子是镇痛剂，如对乙酰氨基酚(Acetaminophen)、阿尼利定(Anilerdine)、阿司匹林、丁丙诺啡(Buprenorphine)、异丁巴比妥(Butabital)、环丁羟吗喃(Butorpphanol)、水杨酸胆碱、可待因(Codeine)、地佐辛(Dezocine)、双氯芬酸(Diclofenac)、双氟尼酸、双氢可待因(Dihydrocodeine)、依降钙素(Elcatoninin)、依托度酸(Etodolac)、非诺洛芬(Fenoprofen)、氢可酮(Hydrocodone)、氢吗啡酮(Hydromorphone)、布洛芬(Ibuprofen)、酮洛芬(Ketoprofen)、酮咯酸(Ketorolac)、左啡诺(Levorphanol)、水杨酸镁、甲氯灭酸盐(Meclofenamate)、甲芬那酸(Mefenamic Acid)、哌替啶(Meperidine)、美沙酮(Methadone)、左美丙嗪(Methotrimeprazine)、吗啡(Morphine)、纳布啡(Nalbuphine)、萘普生(Naproxen)、阿片(Opium)、羟考酮(Oxycodone)、羟吗啡酮Oxymorphone)、喷他佐辛(Pentazocine)、苯巴比妥(Phenobartital)、右丙氧芬(Propoxyphene)、双水杨酯(Salsalate)、水杨酸钠、曲马多(Tramadol)和除上述列出的药物外的其他麻醉用止痛剂。可参见Mosby′sPhysician′s GenRx。
也可使用抗焦虑药，包括阿普唑仑(Alprazolam)、溴西泮(Bromazepam)、丁螺环酮(Buspirone)、利眠宁(Chlordiazepoxide)、氯美扎酮(Chlormezanone)、氯氮(Clorazepate)、地西泮(Diazepam)、哈拉西泮(Halazepam)、羟嗪(Hydroxyzine)、酮唑(Ketaszolam)、劳拉西泮(Lorazepam)、甲丙氨酯(Meprobamate)、奥沙西泮(Oxazepam)和普拉西泮(Prazepam)以及其他的抗焦虑药。与精神压抑相关的抗焦虑药，如氯氮(Chlordiazepoxide)、阿米替林(Amitriptyline)、洛沙平(Loxapine)、马普替林(Maprotiline)和奋乃静(Perphenazine)以及其他的抗焦虑药。抗炎剂如非风湿性的阿司匹林、水杨酸胆碱、双氯芬酸、双氟尼酸、依托度酸、非诺洛芬、夫洛非宁(Floctafenine)、氟比洛芬(Flurbiprofen)、布洛芬、吲哚美辛(Indomethacin)、酮洛芬、水杨酸镁、甲氯灭酸盐、甲芬那酸、萘丁美酮(Nabumetone)、萘普生、奥沙普秦(Oxaprozin)、保泰松(Phenylbutazone)、吡罗昔康(Piroxicam)、双水杨酯、水杨酸钠、舒林酸(Sulindac)、替诺昔康(Tenoxicam)、噻洛芬酸(Tiaprofenic Acid)、托耳米丁(Tolmetin)；用于眼睛处理的抗炎剂如双氯芬酸、氟比洛芬、吲哚美辛、酮咯酸、利美索龙(Rimexolone)(通常用于手术后的治疗)；用于非感染性鼻应用的抗炎剂如丙酸倍氯米松(Beclomethaxone)、布地奈德(Budesonide)、地塞米松(Dexamethasone)、氟尼缩松(Flunisolide)、曲安西龙(Triamcinolone)等等。催眠类药物(抗失眠剂/引起睡眠的药剂)如用于治疗失眠的药剂，包括阿普唑仑(Alprazolam)、溴西泮(Bromazepam)、地西泮(Diazepam)、苯海拉明(Diphenhydramine)、多西拉敏(Doxylamine)；诸如三环类的抗抑郁剂的治疗，包括盐酸阿米替林(Elavil)、盐酸阿米替林、奋乃静(Triavil)和盐酸多塞平(Sinequan)。镇定剂的例子包括艾司唑仑(Estazolam)、氟西泮(Flurazepam)、哈拉西泮(Halazepam)、凯他唑仑(Ketazolam)、劳拉西泮(Lorazepam)、硝西泮(Nitrazepam)、普拉西泮(Prazepam)、夸西泮(Quazepam)、替马西泮(Temazapam)、三唑仑(Triazolam)、唑吡坦(Zolpidem)和索皮可龙(Sopiclone)以及其他药物。止痛剂包括苯海拉明、羟嗪、左美丙嗪、异丙嗪(Methotrimeprazine)、丙泊酚(Propofol)、褪黑激素(Melatonin)、阿利马嗪(Trimeprazine)等。
镇静剂和用于治疗小发作和震颤以及其他疾病药剂包括如盐酸阿米替林、氯氮、异戊巴比妥(Amobartital)、司可巴比妥(Secobarbital)、阿普比妥(Aprobarbital)、仲丁比妥(Butabarbital)、乙氯戊烯炔醇(Ethchiorvynol)、格鲁米特(Glutethimide)、L-色氨酸、甲苯比妥(Phenobarbital)、甲己炔巴比妥钠(Secobarbital Na)、盐酸咪达唑仑(Midazolam HCl)、奥沙西泮(Oxazepam)、戊巴比妥钠(Pentobarbital Na)、苯巴比妥(Phenobarbital)、司可巴比妥钠、硫戊巴比妥钠(Thiamylal Na以及许多其他药物。用于治疗头部外伤(脑损伤/基部缺血)的药剂如盐酸依那朵林(如用于治疗严重头部损伤，孤儿状态，WarnerLambert)；细胞保护剂(cytoprotective agents)和用于治疗月经、月经症状(治疗)的药剂如麦角胺、颠茄生物碱和苯巴比妥；用于治疗月经舒缩症状的药剂如可乐定(Clonidine)、妊马雌酮和甲羟孕酮、雌二醇、环戊丙酸雌二醇、戊酸雌二醇、雌激素、妊马雌酮、酯化雌酮、Estropipate和乙炔雌二醇。用于治疗月经前症状(PMS)的药剂例子是黄体酮、孕酮、促性腺激素释放激素、口服避孕药、达那唑、Luprolide Acetate、维生素B6。用于治疗情感/精神病方面的药剂以及抗抑郁剂和抗焦虑剂的例子是地西泮(Valium)、劳拉西泮(Ativan)、阿普唑仑(Xanax)、SSRI′s(选择性5-羟色胺再摄取抑制剂)、盐酸氟西汀(Prozac)、盐酸Sertaline(Zoloft)、盐酸帕罗西汀(Paxil)、马来酸氟伏沙明(Luvox)、盐酸文拉法辛(Effexor)、5-羟色胺、5-羟色胺激动剂(芬氟拉明)以及其他非处方药。
可采用常规的技术制备这些组合的治疗剂。可能需要将这些活性化合物和任何载体(如果合适的话，即当不需要规则的混合物)在合适的粉碎机中微粉化，例如在加工中一些点上的喷射研磨中微粉化，以生产主要颗粒的大小范围适合于在下呼吸道中获得最大沉积的颗粒(即约0.1-10微米)。例如，适当时技术人员可干混DHEA和载体，然后将这些物质一起微粉化；或者，可分别微粉化这些物质，然后再混合。在待混合的化合物具有不同的物理特性如硬度和脆性的情况下，微粉化的抗性会不同，且可能需要不同的压力以将它们粉碎成合适的粒度。因此，当一起微粉化时，组分中的一种的粒度可能是不令人满意的。在这种情况下，有利的是首先分别微粉化不同的组分，然后再混合它们。
在不需要指定的混合物的情况下，还可以先将活性组分溶解在合适溶剂如水中的任何载体中，以获得分子水平上的混合。此方法还使得技术人员可将pH值调整到所需的水平。必须对吸入产品的药学上可接受的pH限制，即3.0-8.5，加以考虑，因为pH在此范围之外的产品可能会引起气管刺激和收缩。为了获得粉末，必须采用能保留DHEA的生物学活性的方法除去溶剂。合适的干燥方法包括真空浓缩、开放式干燥、喷干、冻结干燥以及使用超临界液体进行干燥。通常应避免不要使温度超过50℃少许分钟，因为DHEA可能或出现一些降解。干燥后，如果需要，可研磨固体物质，获得粗糙的粉末，然后需要的话再微粉化。
如果需要，在将其加入到即将使用的吸入装置之前，可加工微粉化的粉末，以提供流动特性，如通过干粒化形成具有优异的处理特征的球状团块。在这种情况下，构件该装置，以确保这些团块在离开该装置前基本上被去团块化，这样进入患者呼吸道的考虑大部分都在所需的大小范围内。当需要指定的混合物时，可例如微粉化活性化合物，以获得所需的特定大小范围内的颗粒。还可如加工载体，以获得所需的大小和合乎要求的表面特性，如特定的表面/重量比，或者获得某种特质，并且确保该指定化合物中具有最佳的粘附力。对指定混合物的这些物理要求是已知的，为获得满足所述要求的指定混合物采用的各种方法也是已知的，并可由本领域技术人员容易地测定。
本发明干粉制剂可作为具有可呼吸大小颗粒的制剂给予呼吸道，即具有足够小以在吸入给药、经鼻给药或肺灌输后能通过鼻、口、喉或肺到达肺支气管和肺泡的粒度。通常，可呼吸的粒度约为0.1-100微米，可吸入的颗粒为约0.1微米到约10微米、到约5微米大小。主要地，当被吸入时，包含在气溶胶中的具有不可呼吸大小的颗粒倾向于在喉咙中沉积，并被咽下，如此则减少了气溶胶中不可呼吸颗粒的量。对于经鼻给药，优选使用约10微米到约20微米、约50微米、约60微米或约100微米的粒度，以确保药物在鼻腔中滞留。
可采用已知的技术分析颗粒的大小和形状，以测定和确保具有正确的颗粒形态。例如，本领域技术人员可以在显微镜下用眼检查颗粒，和/或使颗粒通过网筛而测定其大小。颗粒的优选可视化技术包括扫描电子显微镜(SEM)和透射式电子显微镜(TEM)。可使用激光衍射法分析粒度。通过激光衍射分析粒度的可从市场上购得的系统有Clausthal-Zellerfeld，德国(HELOS H1006)。
可使用能产生固体颗粒气溶胶的任何装置如气溶胶或喷雾产生器送递本发明的干粉制剂。这些装置产生可呼吸的颗粒(如上所述)，并以适合于给予人或动物的速率产生含有预定计量剂量的药剂的气溶胶或喷沫体积。固体颗粒气溶胶或喷雾产生器的一个阐述性类型是吹药器，它适用于给予给予微细粉碎的粉末。也可以鼻吸的方式将该粉末吸入鼻腔中。在吹药器中，粉末如能有效执行本文所述的治疗的计量剂量的药剂包含在胶囊或药包中。这些胶囊或药包通常由明胶、箔或塑料制成，可被原位刺穿或打开，之后粉末通过吸入作用或人工操作的泵而被吸过该装置。吹药器中使用的干粉制剂可单独由药剂组成，也可由含有该药剂的粉末混合物组成，药剂通常占该制剂的0.01-100％w/w。干粉制剂通常含有约0.01％w/w、约1％w/w、约5％w/w到约20％w/w、约40％w/w、约99.99％w/w的活性化合物。但其他成分和其他量的药剂在本发明范围内也是适用的。
在优选的实施方式中，使用喷雾器送递干粉制剂。这是一种尤其适用于经自身努力仍不能吸入或呼吸粉末状药学组合物的患者或对象的装置。在严重的情况下，患者或对象要由人工呼吸机来维持其生命。喷雾器可使用任何药学上或兽医学上可接受的载体，如弱的盐水溶液。较佳的是，弱盐水溶液含有少于约0.2％或0.5％的氯化钠。更佳的是，弱盐水溶液是少于约0.2％或O.15％的氯化钠溶液。更佳的是，弱盐水溶液是少于约0.12％氯化钠溶液。喷雾器是将粉末状药学组合物送递给患者或对象气管中的靶标的装置。可通过消除或减少包含该化合物的密封容器(如瓶子)中的水含量来维持或增加无水化合物如无水DHEA-S的稳定性。较佳的是，除了该化合物外，该密封容器内部是真空。
还可以各种适合于不同给药方法和送药途径的形式提供本发明的制剂。所考虑的制剂是，例如，皮下给予的还含有赋形剂和其他适合通过皮肤、口腔、鼻子、阴道、肛门、眼睛和其他体腔送递的制剂的透皮制剂，作为持续释放制剂，胸内，血管内，吸入，经鼻，肺内给药，送递到器官中，植入，栓剂，作为乳酪，凝胶等，这些都是本领域已知的。在一个实施例中，干粉制剂含有可呼吸的制剂，如气溶胶或喷沫。本发明的干粉制剂成批、成单位形式以及成植入物、胶囊、发泡药或药包的形式提供，这些形式都是本领域已知的可打开或刺穿的。还提供药盒，它包括送递装置和装在分离的容器中的本发明干粉制剂，任选地还包括其他赋形剂和治疗剂，还包括指导使用该药物组分的说明书。
在一个优选的实施方式中，以悬浮计量剂量吸附(MDI)制剂送递该药剂。可使用装备有推进剂如氢氟烷(HFA)的送递装置送递这种MDI制剂。较佳的是，HFA推进剂含有100份/百万(PPM)或更少的水。N.C.Miller(“呼吸药物的送递”，P.R.Bryon编辑，CRC出版社，Boca Raton，1990，第249-257页〕对水含量对MDI悬浮液中晶体生长的影响进行评述。当无水DHEA-S暴露于水时，它将水解并最终形成大颗粒。这种水合过程会在无水DHEA-S在含有水的HFA推进剂的悬浮液中发生。由于形成强的颗粒间键的缘故，这种水合过程将加速晶体生长，并导致形成大颗粒。相反，二水合物已经水合，因而更稳定，因而在MDI中是更佳的无水形式，因为该二水合物将不会再形成较大的颗粒。如果DHEA-S与HFA推进剂形成能量比二水合物低的溶剂合物，择该DHEA-S溶剂合物将是最稳定的，因此是更佳的用于MDI的形式。
在一个优选实施方式中，送递装置包括送递单剂或多剂所述制剂的干粉吸入器(DPI)。单剂吸入器可以一次性药物形式提供，该一次性药盒预先无菌地加了足够使用一次的制剂。还可以加压吸入器方式提供吸入器，制剂提供在可刺穿或可打开的胶囊或药包中。药盒还可任选地包括装载单独的容器中的药剂，如其他治疗化合物、赋形剂、表面活性剂(打算作为治疗剂以及制剂成分)、抗氧化剂、调味剂和着色剂、填充剂、挥发性油、缓冲剂、分散剂、表面活性剂、抗氧化剂。调味剂、增量剂、推进剂和防腐剂以及其他用于不同制剂的适当添加剂。在治疗和/或预防与支气管狭窄、过敏性反应、肺癌和/或炎症相关的疾病或症状中，可使用本发明干粉制剂本身，或者也可以组合物或各种制剂的形式使用本发明干粉制剂。疾病的例子包括气管炎症、过敏性反应、哮喘、妨碍性呼吸、CF、COPD、AR、ARDS、肺动脉高血压、肺炎、支气管炎、气管阻塞、支气管狭窄、微生物感染、病毒感染(如SARS)等等。明显的是，可给予本发明制剂用于治疗使对象痛苦的任何疾病，以上列出的仅仅是例子。通常，给予本发明的干粉制剂以提供有效量的所述药剂，以减少或改善疾病或病症的症状。
可直接将干粉制剂给予肺，较佳是作为可呼吸的粉末、气溶胶或喷沫形式给予。虽然技术人员根据本专利的教导将知道如何滴定测量待给予的干粉制剂相对于治疗对象重量的量，但优选以有效获得约0.05到约10μM、较佳至多约5μM的本发明药剂的量给予本发明药剂。可在压力条件下使用推进剂，它们也可以携带有共溶剂。可以各种途径送递本发明的干粉制剂，包括透皮或全身途径、口服、腔内、鼻内、肛门内、阴道内、透皮、口腔内、静脉内、皮下、肌肉内、肿瘤内、腺体内、植入、皮内等等方式，包括植入物、缓释、透皮释放、持续释放制剂，以及用一种或多种大分子包衣，以避免药剂在达到靶组织前受到破坏。可能会由本发明药剂治疗的对象总的包括人和其他动物，具体是脊椎动物，尤其是哺乳动物，更具体是小的和大的、野生的和家养的、海生的和畜养的动物，优选是人和家养的和畜养的动物和宠物。
下述实施例将更详细描述使用上述发明的方式，并描述了实施本发明各方面的最佳实施方式。应理解，这些实施例无论如何都不限定本发明的真实范围，而仅仅是阐述性目的。本文将文中引用到的所有文献的相关部分全文引入作为参考。在这些实施例中，μM指微摩尔，mM指毫摩尔，cm指厘米。℃指摄氏度，μg指微克，mg指毫克，g指克，kg指千克，M指摩尔，h指小时。
                                 实施例
实施例1
无水DHEA-S的空气喷射研磨和可呼吸剂量的确定
以不同于吸入皮质类固醇治疗的每天一次哮喘治疗的方式评估DHEA-S，前者预计并不具有与该类化合物相关的安全考虑。已研究了成块的和研磨的DHEA-S、脱氢表雄酮硫酸钠(NaDHEA-S)或普拉睾酮(prasterone)硫酸钠的固态稳定性(Nakagawa，H.，Yoshiteru，T.和Fujimoto，Y.，1981，Chem.Pharm.Bull.，29(5)，1466-1469；Nakagawa，H.，Yoshiteru，T.和Sugimoto，I.，1982，Chem.Pharm.Bull.，30(1)，242-248〕。DHEA-S是最稳定的，并结晶为二水合物形式。DHEA-S无水形式具有低的结晶度，并且是非常吸湿的。只要DHEA-S在贮存时没有吸水，其无水形式是稳定的。保持部分晶体的材料无水分需要特定的生产和包装技术。对于耐用的产品，在其开发过程中将其对水分的敏感性减到最低是必需的。
(1)DHEA-S的微粉化
使用喷射研磨机(Jet-O-Mizer #00系列100-120PSI nitrogen)微粉化无水DHEA硫化物。使大约1g的样品通过喷射研磨机一次，将大约2g的样品通过喷射研磨机2次。将从各研磨机中获得的颗粒悬浮在己烷中，DHEA-S在己烷中不溶，加入Spa85表面活性剂，以阻止结块。超声处理所得溶液3分钟，颗粒完全分散。在Malvern Mastersizer X上用小体积采样器(SVS)附件测试分散的溶液。测试一份分散的样品5次。未研磨物质的平均粒度或D(v，0.5)是52.56微米，％RSD(相对标准偏差)是7.61(5个值)。通过喷射研磨机一次的D(v，0.5)是3.90微米，％RSD是1.27，通过喷射研磨机2次的D(v，0.5)是3.25微米，％RSD是3.10。这证明可通过喷射研磨而获得适用于吸入的粒度的DHEA-S。
(2)HPLC分析
使用两瓶(A：通过一次，150mg；B，通过两次，600mg)微粉化药物测定喷射研磨微粉化过程中药物的降解。将从A瓶和B瓶中获得的等份(重量)的DHEA-S与未研磨DHEA-S(10mg/ml)的乙腈-水溶液(1∶1)的标准溶液比较。未研磨药物标准溶液的HPLC分析的色谱峰面积是23.427，在乙腈-水溶液(1∶1)中配制A瓶等份(重量)试样和B瓶等份(重量)试样。A瓶和B瓶的色谱峰面积分别为11.979和11.677。很明显，在喷雾研磨微粉化过程中药物没有发生可检测到的降解。
(3)喷出剂量研究
将DHEA-S粉末收集到Nephele管中，采用HPLC分析。对测试的三个干粉吸入器中的每一个以各空气流速进行三次试验(Rotahaler，Diskhaler andIDL′s DPI装置)。将Nephele管的一端装上玻璃过滤器(Gelman Science，A/E型，25μm)，将其与空气流连接，以收集从测试的各干粉吸入器喷出的药物的剂量。在Nephele管的另一端固定一具有开口以接受各测试的干粉吸入器的喷口的硅酮适配器。使所需的气流，即30、60或90L/min通过Nephele管。然后将各干粉吸入器喷口插入硅酮橡胶适配器中，继续吹入气流约4秒钟，然后移开该管，用盖子盖上各管的该开口端。移开该管不包括过滤器的盖子，将10毫升HPLC级的水-乙腈溶液(1∶1)加到该管中。重新盖上盖子，摇动管子1-2分钟。然后从管上移走盖子，将溶液转移到装有过滤器(Cameo 13NSyringe Filter，Nylon，0.22μm)的10毫升塑料注射器中。将等量的溶液直接过滤到HPLC瓶中，用于稍后的HPLC药物分析。使用装在明胶胶囊(Rotahaler)或Ventodisk发泡药(Diskhaler和单剂DPI(IDL))中的微粉化DHEA-S(约12.5或25毫克)进行上述喷出剂量试验。当称重微粉化DHEA-S(仅使用B瓶)，将其加到明胶胶囊或发泡药(blister)中时，微粉化粉末出现些许聚集。以30、60和87.8L/min的流速进行的喷出剂量测试的结果显示在表1到表4中。表1是Rotahaler试验中3个不同流速的结果。表2是Diskhaler试验中3个不同流速的结果。表3是多剂试验中3个不同流速的结果。表4总结了这些试验的结果。
                  表1：使用Rotahaler喷出的剂量
  吸入装置   气流(L/min)   药物填充重量(mg)   喷出剂量(％)
  Rotahaler     87.8     25.4     73.2
    87.8     25.0     67.1
    87.8     24.8     68.7
  平均     69.7
  Rotahaler     87.8     13.3     16.0
    87.8     14.1     24.5
    87.8     13.3     53.9
  平均     31.5
  Rotahaler     60     13.2     58.1
    60     13.3     68.2
    60     13.7     45.7
  平均     57.3
  Rotahaler     30     13.0     34.5
    30     13.0     21.2
    30     13.2     48.5
  平均     34.7
                        表2：使用Diskhaler喷出的剂量
  吸入装置   气流(L/min)   药物填充重量(mg)   喷出剂量(％)
  Diskhaler     87.8       25.5       65.7
    87.8       25.0       41.6
    87.8     25.2     46.5
 平均     51.3
 Diskhaler     87.8     14.1     57.9
    87.8     13.5     59.9
    87.8     13.9     59.5
 平均     59.1
 Diskhaler     60     13.1     63.4
    60     13.3     38.9
    60     13.3     58.0
 平均     53.4
 Diskhaler     60     13.4     68.2
 Diskhaler     30     13.4     53.8
    30     13.6     53.4
    30     13.2     68.7
 平均     58.6
                   表3：IDL多剂喷出剂量试验
  吸入装置     气流(L/min)     药物填充重量(mg) 喷出剂量(％)
  IDL多剂     87.8     13.6     71.3
    87.8     13.5     79.0
    87.8     13.4     67.4
  平均     72.6
  IDL多剂     87.8     12.9     85.7
    87.8     13.4     84.6
    87.8     13.0     84.0
  平均     84.8
  IDL多剂     60     12.6     78.8
    60     12.7     83.7
    60     12.9     89.6
  平均     84.0
  IDL多剂     30     13.1     78.9
    30     13.1     88.2
    30     13.1     89.2
  平均     85.4
             表4：三种不同干粉吸入装置喷出剂量的比较
  吸入装置 气流速率(L/min)   喷出剂量(％)
  Rotahaler     87.8   73.2，67.1，68.7
  平均   69.7
  Rotahaler(第二次研究)     87.8   16.0，24.5，53.9
  平均   31.5
  Diskhaler     87.8   65.7，41.6，46.5
  平均   51.3
  Diskhaler(第二次研究)     87.8   57.9，59.9，59.5
  平均   59.1
  IDL多剂     87.8   71.3，79.0，67.4
  平均   72.6
  IDL多剂(第二次研究)     87.8   85.7，84.6，84.0
  平均   84.8
  Rotahaler     60   58.1，68.2，45.7
    平均   57.3
    Diskhaler     60   63.4，38.9，58.0
    平均   68.2
    IDL多剂     60   78.8，83.7，89.6
    平均   84.0
    Rotahaler     30   34.5，21.2，48.5
    平均   34.7
    Diskhaler     30   53.8，53.4，68.7
  58.6
    IDL多剂     30   78.9，88.2，89.2
    平均   85.4
(4)可呼吸剂量的研究
使用标准的阶式碰撞取样器(Andersen)进行可呼吸剂量(可呼吸分数)研究，该取样器由入口锥体(在此使用取样器预分离器替换)、9个工作台、8个收集板和8个铝工作台内的备用过滤器组成，该8个铝工作台由3弹簧夹和O-环密封衬垫一起支撑着，其中各取样器工作台包括多个精确钻孔。当气流通过取样器时，各工作台中的多个空气喷气流将气载颗粒吹向该工作台收集板的表面。各工作台的喷气流的大小是恒定的，但各工作台的气流大小依次变小。颗粒是否撞击到各工作台上要依赖于各工作台的喷气流速度以及当前工作台的截留值。未被第一工作台收集的所有颗粒都随着该板边缘四周的气流进入下一工作台，在那颗粒要么撞击在板上要么通过该板并进入下一工作台，依次类推，直到喷气流的速率足够用于撞击。为了防止进行阶式碰撞取样器试验时颗粒弹起，各取样器板都包涂有己烷-油脂(高真空)溶液(100∶1)。如上所述，取样器板上的颗粒截留值依不同空气流速而改变。例如，工作台2在60L/min时对应于大于6.2微米颗粒的截留值，在30L/min时对应于大于5.8微米颗粒的截留值；工作台3在90L/min时的粒度截留值大于5.6微米。因而，在可比的气流速率时优选使用类似的颗粒截留值，即，在5.6-6.2微米的范围。美国Phamacopeia提出的测试干粉吸入器的装置由连接于玻璃喉管(用50毫升的圆底烧瓶替换)的喷口适配器(在此实施例中为硅酮)和引导预分离器的玻璃末端咽管(引导部分)以及Andersen采样器组成。该预分离器样品包括从喷口适配器、玻璃喉管、末端咽管和预分离器得到的洗涤物。在进行阶式碰撞取样器试验前，先将5毫升乙腈∶水(1∶1)溶剂放到该预分离器中。对3种不同的干粉吸入器，分别以30、60和90L/min的气流速率进行两次该阶式碰撞取样器试验。采用HPLC分析在阶式碰撞取样器板上收集到的药物，对各Diskhaler和多剂阶式碰撞取样器试验进行药物物料衡算(mass balance)，包括测定残留在发泡药中的药物的量、残留在装置(仅Diskhaler)中的药物的量、残留在硅酮橡胶喷口适配器、玻璃喉管、玻璃末端咽管和预分离器上的不可吸入的药物的量，将它们都混成一份样品，然后测定可呼吸的剂量，即工作台2中在30和60L/min的空气气流下通过过滤器碰撞取样器板的剂量和在工作台1中在90L/min试验中通过过滤器碰撞取样器板的剂量。
                               表5：阶式碰撞取样器试验(90L/min)
吸入装置 预分离器(％)  发泡药(％) 可呼吸剂量(％)   装置(％)   物料衡算(％)
Diskhaler     72.7     6.6     2.9     22.1     104.3
Diskhaler     60.2     10.1     2.4     13.3     86.0
多剂     65.8     3.9     3.8     26.5*a     100.0
多剂     73.3     3.8     3.6     19.3*a     100.0
多剂*b     78.7     2.8     4.6     13.9*a     100.0
多剂*c     55.9     5.0     1.2     37.9*a     100.0
*a：没有洗涤多剂装置，因为溶剂会攻击SLA组分。获得多剂装置滞留百分比不同。
*b：烘烤干燥的药物80分钟
*c：烘烤干燥的药物20小时
下述结论得自喷出剂量和阶式碰撞取样器试验。在阶式碰撞取样器试验中获得低的可吸入剂量值，这是因为药物颗粒集结的缘故，集结的药物颗粒即使在最高的气流速率下也不能被分离。我们的意见是，药物的集结是在用于减少粒度的机械研磨加工中建立起来的静电而导致的结果，这一状态进一步被接下来的颗粒水分吸收复合。产生较少静电或较少吸湿的完全水合的DHEA-S晶体(即二水合物形式)的微粉化方法应能提供减少集结可能性的更自由流动的粉末。
实施例2
无水DHEA硫酸盐的喷干和可呼吸剂量的测定
(1)药物的微粉化
将1.5g无水DHEA硫酸盐溶解在100毫升50％乙醇：水中，得到1.5％溶液。用B-191 Mini喷干器(Buchi，Flawil，Switzerland)喷干该溶液，入口温度为55℃、出口温度为40℃、100％吸入器、10％泵、氮气气流为40mbar、喷雾流速为600单位。将喷干产品悬浮在己烷中，加入Span85表面活性剂以减少聚集。超声处理分散液，冷却3-5分钟以完全分散，在装备有小体积采样器(SVS)附件的Malvern Mastersizer X上测试该分散液。
发现两批喷干物质的平均粒度分别为5.07±0.70微米和6.66±0.91微米。采用光学显微镜对各批分散物的肉眼检查证实，喷干产生了小的可呼吸粒度。各批的平均粒度分别是2.4微米和2.0微米。这证明可将DHEA-S喷干成适合于吸入的粒度。
(2)可呼吸剂量的研究
如实施例1所述进行阶式碰撞取样器试验。进行四个阶式碰撞取样器试验，其中三个使用IDL多剂装置，一个使用Diskhaler，所有试验的气流速度都是90L/min。所有阶式碰撞取样器试验的结果列在表6中。
表6：使用喷干的药物产品进行的阶式碰撞取样器试验结果
装置   Diskhaler    多剂装置   多剂装置   多剂装置
发泡药数量     3     3     4     4
每发泡药的药物(mg)     38.2     36.7     49.4     50.7
预分离器(％)     56.8     71.9     78.3     85.8
装置(％)     11.2     7.9     8.9     7.6
发泡药(％)     29.0     6.4     8.2     4.8
可呼吸剂量(％)     5.6     7.8     5.3     2.6
物料衡算回收率(％)     102.7     94.0     103.3     98.1
与微粉化无水DHEA-S的可呼吸剂量相比，这些试验中喷干的无水物质产生了两倍的增加。虽然与喷射研磨相比喷干方法确实获得了增加的可呼吸剂量，但是可呼吸剂量的％仍然是低的。这是因为可能是无水形式吸水聚集而导致的结果。
实施例3
DHEA-S二水合物(DHEA-S·2H2O)的空气喷射研磨和可呼吸剂量的测定
(1)DHEA-S二水合物的重结晶
将无水DHEA-S溶解在90％乙醇/水的沸腾混合物中。在干冰/乙醇浴中快速冷却此溶液，使DHEA-S重结晶。滤出晶体，用冷的乙醇洗涤两次，然后放在室温下的真空干燥器中总共36小时。干燥过程中，用刮刀定期搅拌该物质，以破坏大的聚集块。干燥后，使该物质通过500微米筛。
(2)微粉化和物理化学测试
在氮气中在喷射研磨机中微粉化DHEA-S，文氏管压力为40PSI、研磨机压力为80PSI、进料装置为25、产品进料速率约为120-175g/小时。使用5点BET分析测定表面积，使用Micromeritics TriStar表面积分析仪以氮气作为吸附气体(P/Po＝0.05到0.30)进行该BET分析。使用Micromeritics Satum Digisizer通过激光衍射分析粒度分布，其中颗粒悬浮在矿物油中，使用二辛基磺化琥珀酸钠作为分散剂。采用Karl Fischer滴定(Schott Titroline KF)测量药物物质的水含量。以纯水作为标准，三个试验的所有相对标准偏差小于1％。直接将粉末加到滴定培养基中。微粉化前和微粉化后的DHEA-S二水合物的物理化学特性列在表7中。
表7：微粉化前和微粉化后的DHEA-S二水合物的物理化学特性
    特性     结块     微粉化
    粒度(D50％)     31微米     3.7微米
    表面积(m2/g)     未测量     4.9
    水(％w/w)     8.5     8.4
    杂质     没有明显的峰     没有明显的峰
所测得明显变化仅仅是粒度的变化。水的损伤并不明显，杂质的增加也不明显。微粉化物质的表面积与平均大小为3-4微米的无规则形状颗粒的表面积一致。微粉化成功经粒度减少到适合于吸入的范围，而且在固态化学中没有产生可测量的变化。
(3)DHEA-S二水合物的气溶胶化
用单剂Acu-Breathe装置评估DHEA-S二水合物。将约10毫克纯DHEA-S二水合物填充到箔发泡药中，并密封。促使这些发泡药进入流速为30-75L/min的Andersen的8个工作台阶式碰撞取样器中，该取样器具有一玻璃双碰撞器喉管。一起清洗Andersen碰撞取样器的1-5工作台，获得细粉末分数的估计值。将从多个工作台收集得到的药物合并为一个检测样品使此方法更佳灵敏。这一系列试验的结果显示在图1中。
在所有的流速下，二水合物产生的细颗粒分数高于实际上无水物质的分数。由于使用单剂吸入器将二水合物粉末气溶胶化，因此可以合理得出气溶胶特征明显好于实际上无水物质结论。较高的结晶度和稳定的水分含量是导致二水合物具有如此优异的气溶胶特征的最有可能的因素。DHEA-S二水合物的这种独特特征还未在现有技术中报道。
虽然二水合物形式的DHEA-S气溶胶性能的改善很明显，但是纯药物物质可能并不是最佳的制剂。使用粒度较大的载体通常能提高微粉化药物物质的气溶胶性能。
实施例4
有或无乳糖的情况下无水DHEA-S和DHEA-S二水合物的稳定性
采用高压液相色谱(HPLC)测定无水DHEA和DHEA-S二水合物的初始纯度(时间＝0)。然后以纯粉末的形式或以50∶50的比例将DHEA和DHEA-S二水合物分别与乳糖混合，放在开口玻璃瓶中，然后将温度维持在50℃4周。利用这些条件使这些制剂受到应力，以预测它们的长时间稳定性结果。密封仅含有DHEA-S(无水或二水合物)的对照瓶，并将其温度保持在25℃至4周。在第0、1、2和4周获得样品，并进行HPLC分析，测定降解的量，即通过测定DHEA的形成测定降解的量。
1周后，在50℃下贮存的密封玻璃瓶中混合有乳糖的实际上无水的DHEA-S(50％，标称)产生褐色的色调，比乳糖混合物暗。这种颜色变化伴随着色谱的显著变化(如图1所示)。主要的降解物是脱氢表雄酮或DHEA。从图2的定量数据看，混合物中DHEA的量高于其他两份样品中的量。为了定量测定样品中的DHEA％，将DHEA峰的面积除以DHEA-S和DHEA峰的总面积(结果列于表8中)。混合物的较高的降解比例表明乳糖和实际上无水的DHEA-S之间发生了特殊的反应。与DHEA增加相对应的是，加速贮存(accelerated storage)的粉末的褐色也随着时间的推移而增加。称取样品用于化学分析过程中发生的结块现象也证实了加速贮存的物质显示出与时间更紧密的关系。基于这些结果，不能用乳糖配制实际上无水的DHEA-S。这是非常不利的，因为乳糖是干粉制剂最常用的吸入赋形剂。继续用实际上无水的形式则意味着要将制剂限制到纯粉末，或者要使用新的赋形剂的话需要进行更广泛的安全性研究。
       表8：50℃从无水DHEA-S形成的DHEA的百分比
 制剂   时间(周)      1     2     4
 对照   2.774     2.694   2.370   2.666
 单独的DHEA-S     9.817   14.954   20.171
 DHEA-S+乳糖(50∶50)     24.085   30.026   38.201
与图2不同，在50℃下贮存1周后实际上没有DHEA产生(见图3)。此外，物质的颜色没有发生变化。DHEA-S二水合物的水分含量在50℃贮存1周后实际上没有改变。与初始的8.8％相比，加速贮存后水分含量是8.66％。在此稳定性程序中测得的DHEA％显示在表9中。
   表9：50℃下由DHEA-S二水合物形成的DHEA百分比
 制剂   时间(周)      1       3     4
 对照   0.213   0.218
 单独的DHEA-S     0.216     0.317   0.374
 DHEA-S：乳糖(50∶50)     0.191     0.222   0.323
通过比较图1、2和表8、9，可以看出DHEA-S的二水合物形式是更稳定的形式，适用于进一步的研究。现有专利和研究文献中也没有报道DHEA-S二水合物与乳糖混合物相对于实际上无水物质的优异兼容性。下一部分将描述这种物质的溶解性，作为喷雾器溶液研发工作的一个部分。
实施例5
DHEA-S二水合物/乳糖混合物、可呼吸剂量和稳定性的测定
(1)DHEA-S二水合物/乳糖混合物
手动混合等重量的DHEA-S二水合物和吸入等级的乳糖(Foremost Aero Flo95)，然后使混合物通过500μm筛，制得预混合物。然后将此预混合物和余下的乳糖放到BelArt Micro研磨机中，获得10％w/w的DHEA-S混合物。混合器与可变电压电线连接，以调节搅拌器的速率。混合器的电压分别以30％、40％、45％和30％的全压循环1、3、1.5和1.5分钟。通过HPLC分析测定混合物的含量均一性(content uniformity)。表10显示此混合物含量均一性样品的结果。目标值是10％w/w的DHEA-S。混合物含量是令人满意的，接近目标值和含量差异。
表10：DHEA-S二水合物与乳糖的混合物的含量差异
样品 ％DHEA-S，w/w
1  10.2
2  9.7
3  9.9
4  9.3
5  9.4
平均值  9.7
RSD  3.6％
(2)将DHEA-S二水合物/乳糖混合物的气溶胶化
将大约25毫克的该粉末填充到箔发泡药中，并密封，然后使用单剂装置以60L/min气溶胶化。各测试分别使用两剂发泡药，细颗粒分数(工作台1-5中的物质)的结果显示在表11中。
  表11：两个不同试验中乳糖混合物的细颗粒分数
测试 两个发泡药中总的粉末重量(mg) 工作台1-5中收集到的DHEA-S(mg) 细粉末分数，％
1  52.78  1.60  31
2  57.09  1.62  29
此初步研究的粉末混合物的气溶胶结果对于呼吸药物送递系统而言是令人满意的。优化粉末混合物和发泡药/装置构型是有可能获得较高的细颗粒分数的。测试2的整个粒度分布显示在表12中。
表12：气溶胶化的DHEA-S二水合物/乳糖混合物的粒度分布
  大小(μm)   6.18  9.98   3.23  2.27  1.44  0.76  0.48  0.27
  之下的颗粒％   100  87.55  67.79  29.87  10.70  2.57  1.82  0.90
此DHEA-S气溶胶的平均直径为～2.5微米。此直径小于采用激光衍射所测得的微粉化的DHEA-S二水合物的平均直径。无规则形状的颗粒在空气动力学上可作为较小的颗粒发挥作用，这是因为它们的最长的尺度倾向于与气流场排列。因此，通常可以看到两种方法之间存在差异。衍射测量是用于输入物质的质量控制测试，而阶式碰撞取样器则是用于最终产品的质量控制测试。
(3)DHEA-S二水合物/乳糖混合物的稳定性
还将此乳糖制剂置于50℃的加速稳定性程序中。关于DHEA-S含量的结果显示在表13中。对照是在室温贮存的混合物。
      表13：DHEA-S二水合物/乳糖混合物50℃的应力稳定性
    时间(周)   ％DHEA-S w/w，对照条件   ％DHEA-S w/w，应力条件
    0   9.7   9.7
    1   9.6   9.6
    1.86   9.5   9.7
    3   10   9.9
在任一种条件下DHEA-S含量都没有随着时间推移而改变的趋势，所有结果都在含量均一性测试中采集的样品的范围之内(参见表13)。此外，没有发生颜色变化，色谱中也没有观察到不规则的地方。混合物表现出化学稳定性。
实施例6
DHEA-S的喷雾制剂
DHEA-S的溶解性。将根据“DHEA-S二水合物的重结晶(实施例4)”制得的过量的DHEA-S二水合物加到溶剂介导中，使其平衡至少14小时，同时定期摇动。然后将该悬浮液滤过0.2微米注射器过滤器，然后立即稀释，以进行HPLC分析。为制备冷却的样品，使用前将注射器和过滤器保存在电冰箱中至少1小时。
吸入纯水可导致咳嗽刺激。因此，重要的是要将卤化物离子加到喷雾制剂中，氯化钠是作常用的盐。由于DHEA-S是钠盐，因此由于共同的离子作用的缘故，氯化钠会降低溶解性。图4显示了作为氯化钠浓度的函数的DHEA-S在室温(24-26℃)和在冷藏(7-8℃)时的溶解度。
DHEA-S的溶解度随着氯化钠浓度而下降。在所有氯化钠浓度下，降低贮存温度都会降低溶解度。在高氯化钠浓度时，温度影响较弱。在三个平行试验中，～25℃和0％氯化钠的溶解度为16.5-17.4mg/mL，相对标准偏差为2.7％。在0.9％氯化钠冷藏情况中，三个试验的溶解度范围是1.1-1.3mg/mL，相对标准偏差为8.3％。
固态和液态DHEA-S之间的平衡如下所示：
               NaDHEA-S固态□DHEA-S-+Na+
               K＝[DHEA-S-][Na+]/[NaDHEA-S]固态
由于DHEA-S固态的浓度是恒定的(即，物理状态稳定的二水合物)，该平衡式可表示为：
               Ksp＝[DHEA-S-][Na+]
基于此假设，将DHEA-S溶解度与总的钠阳离子浓度的倒数作图，所得直线的倾斜等于Ksp。这分别在图5和图6中显示，分别为室温和冷藏情况下的平衡。
基于相关系数，该模型与室温和冷藏情况下的数据都能合理吻合，在该两种情况下，平衡常数分别为2236和665mM2。为了使溶解度最大，氯化钠的水平应尽可能地低。喷雾用溶液的最小卤化物离子含量应为20mM或0.12％氯化钠。
为了评估溶液的DHEA-S浓度，在使用时将喷雾器中的温度下降10℃(即15℃)。平衡常数与绝对温度倒数间的插值，即15℃时的Ksp为～1316mM2。各摩尔的DHEA-S向溶液提供1摩尔的钠阳离子，因此：
         Ksp＝[DHEA-S][Na+]＝[DHEA-S-][Na++DHEA-S-]
            ＝[DHEA-S-]2+[Na+][DHEA-S-]
它用二次方程来计算[DHEA-S-]。Ksp为1316mM2的20mM Na+溶液是27.5mM的DHEA-S-或10.7mg/mL。因此，选用10mg/mL DHEA-S的0.12％氯化钠溶液为好的候选制剂，用于进一步的测试。此式子的估算值并没有将由于水从喷雾器中蒸发而导致的浓度影响加以考虑。
含有10mg/mL DHEA-S的0.12％氯化钠溶液的pH为4.7-5.6。虽然对于吸入制剂而言这是个可以接受的值，但是评估了使用20mM磷酸盐缓冲液的效果。缓冲液和非缓冲液在室温下的溶解度结果显示在图7中。
制剂中缓冲液的存在抑制了溶解度，尤其是氯化钠水平低的时候。如图8所示，缓冲溶液的溶解度数据落在与非缓冲溶液的平衡直线相同的直线上。使用缓冲液导致的溶解度下降是由额外的钠阳离子含量所引起的。
使溶解度最大是一个重要的目标，而用缓冲液配制制剂降低了溶解度。此外，Ishihora和Sugimoto〔1979，Drug.Dev.Indust.Pharm.，5(3)263-275)的研究并没有显示在中性pH时NaDHEA-S的稳定性有显著提高。
稳定性研究。在0.12％氯化钠中配制10mg/mL的DHEA-S制剂，用于短期的溶液稳定性研究。将此溶液的等份试样加到清晰的玻璃瓶中，分别在室温(24-26℃)和40℃保存。每天检测样品中的DHEA-S含量、DHEA含量和外观。在各时间点上，从各瓶中获得双份试样并稀释。图9和10显示了DHEA-S含量与此次研究时间长度的关系。
在加速条件下，溶液显示较快的降解，并在保存两天后出现浑浊。在室温下保存的溶液较稳定，在第3天出现些许沉淀。在第3天停止该研究。DHEA-S的分解伴随着DHEA含量的增加，如图10所示。
由于DHEA在水中是不溶的，在制剂中它只需要少量即可产生浑浊的溶液(加速保存)或结晶沉淀(室温保存)。这就解释了为什么对DHEA-S溶解度进行的较早的肉眼评估严重低估了该化合物的溶解度：少量的DHEA将导致试验者得出已超出DHEA-S的溶解度限度的结论。虽然这并不是一个有商业前途的制剂，但是在临床试验中，在重新配制的那一天溶液应当是稳定的。以下部分描述该制剂的气溶胶特性。
喷雾研究。使用Pari ProNeb Ultra压缩机和LC Plus喷雾器使DHEA-S雾化。图11显示了此试验装置的示意图。将5毫升溶液加到喷雾器中，持续进行雾化，直到输出的物质变得视觉上不明显为止(4.5到5分钟)。使用具有USP喉管的Califonia Instruments AS-6型6工作台碰撞取样器测试雾化溶液。在雾化一分钟后，以30L/min操作该碰撞取样器8秒钟，收集样品。在该试验的所有其他时间里，以约33L/min将气溶胶引入旁路收集器中，用流动相清洗收集装置、喷雾器和碰撞取样器，进行HPLC分析。在喷雾器中使用5毫升DHEA-S的0.12％氯化钠溶液。将此体积选择为临床研究中实际使用的上限。第一批5个试验的结果列在下表中。
           表14：使用DHEA-S进行喷雾研究的结果
溶液-喷雾器# 残留在喷雾器中的量，mg 沉积在收集器中的量，mg 沉积在取样器中的量，mg  共计，mg
10mg/mL-1     17.9*     16.3     0.38     34.6
10mg/mL-2     31.2     17.2     0.48     49.0
7.5mg/mL-1     19.3     16.3     0.35     36.0
7.5mg/mL-1     21.7     15.4     0.30     37.4
5.0mg/mL-1     14.4     10.6     0.21     25.2
*仅仅评估从喷雾器中倒出的液体，没有称重气溶胶化前和之后的重量或清洗全部单元
使喷雾器#1干燥约5分钟，而使喷雾器#2干燥稍少于约4.5分钟。在各种情况下，残留在喷雾器中的液体体积大约是2毫升。从喷雾器中取出后，该液体最初是浑浊的，然后在3-5分钟内变为清晰。即使过了该时间后，10mg/mL的溶液也显示少量的粗糙沉积物。看起来是该液体中细空气泡导致了最初的浑浊。DHEA-S显示出了表面活性(即，促进泡沫形成)，这使液体中的气泡稳定。10mg/mL中的沉积物表明，药物的溶解度在喷雾器环境中超过在其他环境中的溶解度。因此，在较低的浓度下进行表15所示的额外喷雾试验。
表15显示“剂量”线性比溶液浓度的额外数据。
          表15：使用DHEA-S进行的额外喷雾试验的结果
  溶液-喷雾器# 残留在喷雾器中的量，mg 沉积在收集器中的量，mg 沉积在取样器中的量，mg   共计，mg
  6.25mg/mL-2     17.8     12.1     0.24     30.1
  7.5mg/mL-3     21.2     13.8     0.33     35.3
干燥喷雾器#3稍少于约4.5分钟。将旁路收集器中的质量与最初的溶液浓度作图，如图12所示。
半定量地，从0到7.5mg/mL显示出良好的线性，之后所收集的量开始出现偏离。虽然冷却减少的溶解度也包括在10mg/mL溶液的计算中，但是对药物和氯化钠含量的任何浓度影响都被忽略。因此，通过喷雾液体的过饱和来形成沉淀物是有可能的。图12所示的数据和在喷雾后10mg/mL溶液中观察到的一些颗粒表明，作为临床制剂概念上的证据，最高的溶液浓度大约为7.5mg/mL。
将一气溶胶样品引入阶式碰撞取样器中，进行粒度分析。没有可检测的与溶液浓度或喷雾器数量相关的粒度分布的倾向。所有喷雾试验中所获得的平均粒度分布显示在图13中。气溶胶颗粒测量值与该喷雾器的公开/广告结果一致(即，直径中值～2微米)。
虽然体外试验证明喷雾器制剂可送递可呼吸的DHEA-S气溶胶，但是该制剂是不稳定的，而且需要4-5分钟的连续雾化。因此，稳定的DPI制剂具有显著的优点。DHEA-S二水合物被鉴定为用于DPI制剂的最稳定的固态状态。如果通过消除该无水形式在雾化前与水接触而维持其稳定性的话，无水形式也适合用喷雾器给予。
对于DHEA-S的临床试验，最佳的喷雾制剂是7.5mg/mL的DHEA-S的0.12％氯化钠溶液。不需要缓冲系统制剂的pH也是可以接受的。通过将钠阳离子浓度减到最小而使DHEA-S的水溶解度最大化。无缓冲液的最低的氯化钠水平可实现此目标。这是用20mM的Cl-获得的最高的药物浓度，它在雾化过程中将不会产生沉淀。这种制剂在室温下至少能稳定存在1天。
虽然已结合前述优选实施例描述了本发明，但是应理解，在不偏离本发明经书的情况下可作出各种改动。
所有的出版物、专利和专利申请以及网页上的内容在此被全文纳入本文作为参考，纳入程度达到如这些单独的出版物、专利或专利申请被单独或分别表明要全文纳入作为参考的情况。

Claims (20)

1.一种粉状药物组合物，它含有一种药剂和药学上或兽医学上可以接受的赋形剂，其中所述药剂含有如化学式(I)所示的化合物，或其药学上或兽医学上可以接受的盐：
其中R包括H或卤素，位置5上的H是α或β构型，或两种构型的消旋体混合物，R1包括多价的无机或有机二羧酸；
其中所述的化合物是二水合物晶体，其中所述的干粉药物组合物是可呼吸尺寸或可吸入尺寸的粒子。
2.如权利要求1所述的粉状药物组合物，其中所述的多价的无机酸是SO2OM、磷酸盐或碳酸盐，所述的多价的有机二羧酸是丁二酸盐、马来酸盐或延胡索酸盐；
其中所述的M包括：H、钠、钾、镁、铝、锌、钙、锂、铵、胺、精氨酸、赖氨酸、组氨酸、三乙胺、乙醇胺、胆碱、三乙醇胺、普鲁卡因、苄星青霉素、氨丁三醇、吡咯烷、哌嗪、二乙胺、硫脂：
或磷脂：
其中R2和R3可以相同或不同，包括直链或支链C1-14烷基或葡萄糖苷酸：
3.如权利要求1所述的粉状药物组合物，其中所述的药学上或兽医学上可以接受的赋形剂是选自以下的一种：乳糖、人蛋白质、牛血清白蛋白、明胶、免疫球蛋白、半乳糖、D-甘露糖、山梨糖、海藻糖、蔗糖、环糊精、蜜三糖、麦芽糖糊精、葡聚糖、谷氨酸单钠、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸或组氨酸、色氨酸、酪氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、甜菜碱、硫酸镁、硬脂酸镁、甘油、赤藓糖醇、甘醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、山梨糖醇和甘露醇、丙二醇、聚乙二醇、普卢兰尼克、表面活性剂及其混合物。
4.如权利要求3所述的粉状药物组合物，其中所述的药学上或兽医学上可以接受的赋形剂是乳糖。
5.如权利要求1所述的粉状药物组合物，其中所述的药剂包括一种如化学式(II)所示的化合物：
6.如权利要求5所述的粉状药物组合物，其中所述的药学上或兽医学上可以接受的赋形剂是乳糖。
7.如权利要求1所述的粉状药物组合物，其中所述的粉状药物组合物采用喷雾器、干粉吸入器、吹药器、或气雾或喷雾发生器输送。
8.如权利要求1所述的粉状药物组合物，其中所述的粉状药物组合物通过微粉化、雾化、超临界流体研磨或喷射研磨制成。
9.如权利要求1所述的粉状药物组合物，其中所述粒子的80％以上的直径约为0.1-100微米。
10.如权利要求9所述的粉状药物组合物，其中所述的粒子的80％以上约为0.1-50微米。
11.如权利要求10所述的粉状药物组合物，其中所述的粒子的80％以上约为0.1-10微米。
12.如权利要求11所述的粉状药物组合物，其中所述的粒子的90％以上约为0.1-5微米。
13.如权利要求1所述的粉状药物组合物，它还包含一种选自以下的治疗药剂：腺苷A1受体的抑制剂、腺苷A2b受体的抑制剂、腺苷A3受体的抑制剂、腺苷A2a受体刺激剂、消炎剂、抗菌剂、抗脓血症剂、肾活性保持剂或肾活性恢复剂、以及用于肺部血管收缩治疗剂、发炎、变态反应、哮喘、障碍性呼吸、呼吸窘迫综合症、疼痛、囊性纤维变性(CF)、肺部高血压、肺部血管收缩、肺气肿、慢性阻塞性肺部疾病(COPD)、变态反应性鼻炎(AR)、SARS和肺癌的治疗的药剂。
14.一种药盒，它包含喷雾器或干粉吸入器和权利要求1所述的粉状药物组合物。
15.一种预防或治疗哮喘的方法，它包括：向需要这样的预防或治疗的患者施用治疗有效量的权利要求1所述粉状药物组合物。
16.一种预防或治疗慢性阻塞性肺部疾病的方法，它包括：向需要这样的预防或治疗的患者施用治疗有效量的权利要求1所述粉状药物组合物。
17.一种降低或耗尽患者组织内腺苷的方法，它包括：向需要这样的治疗的患者施用治疗有效量的权利要求1所述粉状药物组合物，来降低或耗尽患者组织内的腺苷水平。
18.如权利要求18所述的方法，其中所述的患者患有：气管炎、变态反应、哮喘、呼吸障碍、囊性纤维变性、慢性阻塞性肺部疾病、变态反应性鼻炎、急性呼吸窘迫综合症、微生物感染、SARS、肺性高血压、肺炎、支气管炎、气管阻塞或支气管缩窄。
19.一种预防或治疗与患者组织内高水平腺苷相关的、或对患者组织内腺苷的敏感性相关的失调或状况的方法，它包括向有此预防或治疗需要的患者施用治疗有效量的权利要求1所述的粉状药物组合物，来降低患者组织内的腺苷水平，并预防或治疗所述失调。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述的失调或状况是气管炎、变态反应、哮喘、呼吸障碍、囊性纤维变性、慢性阻塞性肺部疾病、变态反应性鼻炎、急性呼吸窘迫综合症、微生物感染、SARS、肺性高血压、肺炎、支气管炎、气管阻塞或支气管缩窄。
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