JP2004262810A - 薬物含有複合粒子の製造方法および経肺製剤 - Google Patents

Abstract

【課題】ナノ粒子の利点を損なうことなく取扱性を向上させ、ＤＤＳ等の各種医薬品分野に好適に応用できる薬物含有複合粒子の製造方法を提供する。
【解決手段】薬物および生体適合性高分子からなる生体適合性ナノ粒子と、糖アルコールとを含む液体原料Ｓを、粉体処理装置１１の流動層空間１３において噴霧乾燥式流動層造粒法により複合化して第２のコンポジット粒子６６とする。
これによって、ナノ粒子の利点を損なわずに生体適合性ナノ粒子の取扱性を非常に向上させることが可能となり、例えば、粉末経肺製剤等のＤＤＳに好適に応用することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平均粒径が１０００ｎｍ未満であるナノオーダーの粒子（ナノ粒子）を含む薬物含有複合粒子の製造方法に関するものであり、特に、ドラッグデリバリーシステム等に応用可能な、薬物を含有する複合粒子を好適に製造できる薬物含有複合粒子の製造方法および経肺製剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
平均粒径が１０００ｎｍ未満、すなわち平均粒径が１μｍより小さいナノオーダーの微粉体、すなわちナノ粒子は、従来のミクロンサイズの微粉体に比べて、比表面積や活性度が極めて大きく、様々な物性が劇的に変化し、あらゆる分野で製品性能特性の画期的な向上をもたらす可能性が高い。特に、医薬品・医療品分野における製剤技術の分野では、ナノ粒子の応用範囲は非常に広いものとなっている。
【０００３】
具体的には、まず、ナノ粒子は非常に粒子径が小さい。そのため、例えば、注射剤においては、末端毛細血管の直径が約４μｍ程度であることから、固形の薬物をナノ粒子化すれば、静脈注射を行っても血栓の発生を回避できる。また、筋肉注射や皮下注射でも炎症や腫傷形成等を軽減させることが可能である。
【０００４】
さらに、ナノ粒子は比表面積が大きいことから、表面エネルギーの増加をもたらし、その結果、ナノ粒子は高反応性を示すことになる。それゆえ、薬物の経口、経肺投与においては、薬物のナノ粒子化により、生体内での薬物の透過性や吸収部位到達性を向上できるとともに、ナノ粒子は生体膜の表面に強く付着し易いため、薬物の吸収部位滞留性等が増大し、その結果、薬物の吸収性を増大させることが可能となる。
【０００５】
したがって、ナノ粒子は、ドラッグデリバリーシステム（Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ、薬物送達システム、以下ＤＤＳと略す）の開発においても非常に注目されている。
【０００６】
このようなＤＤＳとしては、局所的に薬物を送達させる場合、例えばぜん息治療薬を経肺投与する場合に、直接薬物を送達するため投薬量を少なくでき、なおかつ他の臓器への薬物移行を抑制できるため、副作用を軽減させることができ、近年注目を集めている。
【０００７】
また、経肺投与はペプチドなどの全身的な薬理効果を目指した薬物に関しても適用できる。つまり、経口投与しても通常消化管からはほとんど吸収されない薬物であっても、経肺投与によれば薬剤が酵素分解されにくい肺から吸収させることが可能であり、効率的に投与できる。
【０００８】
ところが、上記ナノ粒子の高反応性は、ナノ粒子の利点となる反面、ナノ粒子の不安定化を招くことにもなる。それゆえ、投与前後のナノ粒子薬物の安定性が低下する等の問題が生じる。
【０００９】
そこで、従来、ナノ粒子を、化学的方法や物理化学的方法を用いて複合化することで、ナノ粒子薬物の安定性を向上させる技術が開発されている。具体的には、球形晶析法を用いて、薬物と高分子とをコンポジット化することで、高分子ナノ粒子を形成する技術が挙げられる（特許文献１ないし４参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特表２００２−５１８４３２（公表日：２００２年６月２５日）
【００１１】
【特許文献２】
特表２００２−５２３３６０（公表日：２００２年７月３０日）
【００１２】
【特許文献３】
特開２０００−１４３５３３（公開日：２０００年５月２３日）
【００１３】
【特許文献４】
特開平５−５８８８２（公開日：１９９３年３月９日）
【００１４】
【非特許文献１】
粉体工学会編、「粒子設計工学」、初版、産業図書株式会社、１９９９年２月９日、ｐ．７０−８５
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ナノ粒子の高反応性は、ナノ粒子の強い表面付着性に寄与するが、この強い表面付着性は、ナノ粒子同士の付着・凝集も招くことになる。それゆえ、ナノ粒子の流動性は非常に悪い。しかも、ナノ粒子は超微粒子であるため、従来のマイクロオーダーの微粒子よりも嵩高くなる。それゆえ、ナノ粒子の取扱性（ハンドリング性）が低下するという問題が生じる。
【００１６】
上記球形晶析法のようなナノ粒子の複合化技術は、ナノ粒子そのものの安定性を高めるものであるが、安定化したナノ粒子の取扱性を十分に高める技術ではない。
【００１７】
例えば、薬物を投与する場合には、投与後の薬物の挙動が重要になるのは当然であるが、その薬物自体が、投与前に取り扱い難いものであれば、いくら優れたドラッグデリバリー機能を発揮できても、医薬品としての完成度は低いものとなってしまう。例えば、経肺製剤の場合、吸入器に薬物粉末を充填供給するが、薬物粉末がナノ粒子であれば、流動性が低いため、充填供給を容易かつ簡素に実施することができない。
【００１８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、その目的は、ナノ粒子の利点を損なうことなく取扱性を向上させ、ＤＤＳ等の各種医薬品分野に好適に応用できる複合粒子の製造方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者らは、これまでに局所的、全身的薬物送達を目的とした経肺投与製剤、特に粉を吸うことによって薬物を肺に送達する粉末吸入剤の開発を行っている。既に、ペプチドを封入したナノ粒子の懸濁液をネブライザーで噴霧することによって、ペプチドを肺内に送達させて持続的に作用させることができることを明らかにしている。
【００２０】
しかしながら、懸濁液中では、薬物やナノ粒子の基剤の安定性を確保することが難しく、特に経肺投与用ＤＤＳ製剤の材料として生分解性の生体適合性高分子よりなる生体適合性ナノ粒子（以下、適宜「ナノ粒子」という）を用いた場合には、生体適合性高分子が分解されやすく懸濁液としての保存安定性に難があるという問題点があった。さらに固液分離（遠心など）の作業が必要となり工業化が困難となる。
【００２１】
一方、例えば、フリーズドライすることにより懸濁液を粉末化した場合、薬物やナノ粒子の基剤の安定性は向上するが、乾燥状態のナノ粒子粉体の物性制御が難しく、効率よく製剤を肺へ送達することが難しくなる。
【００２２】
そこで、噴霧乾燥式流動層造粒装置を用いた噴霧乾燥式流動層造粒法により生体適合性ナノ粒子と糖アルコールとの複合化（コンポジット化）を試みたところ、この複合粒子（コンポジット粒子）が肺に沈着した後、糖アルコール部分が溶解し生体適合性ナノ粒子が再分散して機能を発揮することを見出した。
【００２３】
噴霧乾燥式流動層造粒装置は、液体原料を流動層内の流動化空気中に連続的に噴霧供給することで粒子の生成と成長を同時に行わせる造粒装置で、操作条件によって重質な粒子から多孔質な粒子まで様々な顆粒を得ることができる。
【００２４】
本発明の薬物含有複合粒子の製造方法は、上記の課題を解決するために、薬物および生体適合性高分子からなる生体適合性ナノ粒子と、糖アルコールとを含む混合物を、噴霧乾燥式流動層造粒法により複合化することを特徴としている。
【００２５】
ここで、上記噴霧乾燥式流動層造粒法とは、粒子化する材料を含む混合物を流動ガス中に噴霧することにより、所望の大きさの粒子を得る方法である。より具体的には、粒子化する材料を含む混合物（例えば、固体と液体とからなる混合液）を、噴霧、分散することによって乾燥させた核粒子を形成し、当該核粒子を所定温度の流動ガス中にて流動させつつ、必要に応じて上記混合物を流動ガス中にさらに噴霧し、流動ガス中で所定時間滞留させることにより、任意の大きさの粒子凝集体を製造する方法である。
【００２６】
本発明の薬物含有複合粒子の製造方法は、上記噴霧乾燥式流動層造粒法にて、例えば薬物を内包している生体適合性ナノ粒子と、糖アルコールとを含む混合物を複合化して薬物含有複合粒子とするものである。このため、その表面が糖アルコールにより覆われてなる一次粒子とすると共に、当該一次粒子の凝集状態を制御することにより複数の一次粒子が凝集してなる二次粒子を製造することができる。これにより、多数のナノ粒子を含んでなる、所望の大きさの薬物含有複合粒子を製造することができる。
【００２７】
このように、本発明の方法によれば、多数のナノ粒子を含んでなる薬物含有複合粒子の大きさを所望の範囲内にすることが可能であるから、取扱性が良い薬物含有複合粒子を効率的かつ高品位に製造することできる。
【００２８】
つまり、上記方法により製造された薬物含有複合粒子は、糖アルコールを含むナノ粒子の凝集体（一次粒子）として生成され、さらに一次粒子が弱く凝集した複合粒子（二次粒子）となり、この複合粒子は容易に一次粒子に分散し、さらに水に接することで糖アルコールが溶解して、ナノ粒子単位に分散できる。そのため、得られる薬物含有複合粒子を、複合粒子の状態で保存し、使用時に一次粒子、あるいはナノ粒子にまで崩壊・分散させ得るように薬物含有複合粒子を設計することが可能になる。
【００２９】
これによれば、使用前には、薬物含有複合粒子の平均粒径がナノオーダーよりも大きいため、嵩高くなく流動性に優れた状態にできるとともに、使用時あるいは使用後において、ナノ粒子の機能を発揮できるように、薬物含有複合粒子を崩壊させて使用することが可能となる。それゆえ、ナノ粒子の利点を損なうことなくその取扱性を向上させることができる。なお、本発明において、ナノ粒子とは平均粒径が１０００ｎｍ以下のものをいう。
【００３０】
また、上記糖アルコールとは、糖分子のカルボニル基を還元して得られる多価アルコールのことをいう。糖アルコールは水により溶解するので、複数のナノ粒子を含んでなる薬物含有複合粒子が生体内に持ち込まれると、糖アルコールが溶解してナノ粒子に分散する。ここで、糖アルコールとしては、特にマンニトールを用いることが望ましい。マンニトールは、溶解後に良好に乾燥し、また前記の噴霧乾燥式流動層造粒法を用いれば非晶質化もしないから、複合化する際の取り扱い性に優れており、また、生体内におけるナノ粒子の再分散性も良好なものとすることができる。
【００３１】
ここで、ナノ粒子を構成する生体適合性高分子は、生体に親和性を有しており、かつ生体内で特に悪影響を及ぼさない材質からなるものであればよいが、特に、ポリ乳酸・グリコール酸（ＰＬＧＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）および／またはポリ乳酸（ＰＬＡ）が好ましい。これらは、持続的な薬理効果を維持しながら、薬剤を内封して保持できる事が知られている。
【００３２】
したがって、上記生体適合性高分子を用いることにより、ドラッグデリバリー特性を向上させた薬物含有複合粒子を製造することができる。また、生体適合性高分子が内包する薬物としては、特に限定されるものではないが、例えばインスリンが挙げられる。
【００３３】
上記ナノ粒子中の薬物の含有量は、内包される薬物の種類に応じて設定すればよいが、１重量％〜２０重量％の範囲内とすることが好ましく、５重量％〜１５重量％の範囲内とすることがより好ましい。
【００３４】
また、上記ナノ粒子の製造方法は特に限定されるものではないが、球形晶析法により形成することが好ましい。球形晶析法では、晶析と造粒とを同時に実施することができるので、高品質のナノ粒子を形成できるだけでなく、ナノ粒子の設計性も向上させることができる。
【００３５】
また、本発明の薬物含有複合粒子の上記噴霧乾燥式流動層造粒法では、流動ガスの流入温度を５０℃以上１３０℃以下の範囲内とし、排出温度を３５℃以上８０℃以下の範囲内とし上記混合物を乾燥させることが好ましい。また、流動ガスの流入温度を６０℃以上１００℃以下の範囲内とし、排出温度を４５℃以上６５℃以下の範囲内とし上記混合物を乾燥させることがさらに好ましい。
【００３６】
これは、噴霧乾燥のための流入ガスの温度が１３０℃以上であると、生体適合性高分子が高温となることにより、上記一次粒子同士あるいはナノ粒子同士が融着して個々の生体適合性ナノ粒子に分散しにくくなるおそれがあるためである。
一方、上記流入ガスの温度が５０℃以下であると、上記一次粒子およびナノ粒子の乾燥が十分に行えずに融着してしまうことにより、個々のナノ粒子に分散しにくくなるおそれがある。
【００３７】
本実施の形態の薬物含有複合粒子の製造方法は、上記混合物が、上記糖アルコール１００重量部に対し、上記生体適合性ナノ粒子を１０重量部以上１００重量部以下の範囲内の割合で含んでいるものであることが好ましい。
【００３８】
また、本実施の形態の薬物含有複合粒子の製造方法の上記噴霧乾燥式流動層造粒法により複合化する時間は、所望とする複合化粒子の形状に応じて設定されるものであるが、一般に３０分〜３００分程度である。
【００３９】
上記生体適合性ナノ粒子の上記糖アルコールに対する割合、すなわち上記混合物中の両者の混合比率を上記範囲内とすることより、個々のナノ粒子に容易に分解することができる薬物含有複合粒子とすることができる。また、上記混合比率が上記範囲よりも大きいと、噴霧乾燥法において混合物（混合液）を噴霧する際に、ナノ粒子同士の融着が惹起されて個々のナノ粒子に分解されにくくなるおそれがある。一方、混合物全体に対するナノ粒子の混合比率が上記範囲よりも小さいと、糖アルコールの溶解時間が増大し、それとともに個々のナノ粒子の乾燥が十分に行えずに融着してしまい、薬物含有複合粒子が個々のナノ粒子に分散しにくくなるおそれがある。ナノ粒子の混合物全体に対する混合比率を上記範囲とすれば、個々のナノ粒子単位への分散性が良好な薬物含有複合粒子を形成できる。
【００４０】
本発明の製造方法により製造される薬物含有複合粒子の用途は特に限定されるものではなく、使用する際にナノ粒子の特性を十分に生かすことができる用途に好適に用いられる。上記薬物含有複合粒子は、例えば、粉末状の薬物を肺に送達して肺から薬物を吸収させる経肺製剤として非常に好適に用いられる。本発明では、薬物含有複合粒子の形状と密度とを良好に制御することができるので、経肺製剤の製造において、所定の空気力学径に設計し、薬物粉末の吸入特性を最適化させることができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１および図２に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本発明は本実施の形態として説明するものに限定されるものではない。
【００４２】
本実施の形態の薬物含有複合粒子の製造方法は、薬物および生体適合性高分子からなる生体適合性ナノ粒子（以下、適宜「ナノ粒子」という）と、糖アルコールとを含む混合物を、噴霧乾燥式流動層造粒法により複合化するものである。
【００４３】
本実施の形態の薬物含有複合粒子の製造方法における、ナノ粒子の製造方法としては、薬物および生体適合性高分子を１０００ｎｍ未満の平均粒径を有する粒子に加工することができる方法であれば特に限定されるものではないが、球形晶析法を好適に用いることができる。
【００４４】
ここで、上記球形晶析法とは、化合物合成の最終プロセスにおける結晶の生成・成長プロセスを制御することで、球状の結晶粒子を設計し、その物性を直接制御して加工することができる方法である。球形晶析法には、晶析する結晶の生成・凝集機構の違いによって、球形造粒法（ＳＡ法）とエマルジョン溶媒拡散法（ＥＳＤ法）とに分けることができる。
【００４５】
上記ＳＡ法は、二種類の溶媒を用いて薬物結晶を析出させて、球形造粒結晶を形成する方法である。具体的には、まず、目的の薬物を溶解し難い貧溶媒と、該薬物を良好に溶解できかつ貧溶媒にも混和拡散できる良溶媒とを準備する。そして、良溶媒に薬物を溶解させた薬物溶液を、撹拌下、貧溶媒中に滴下する。このとき、良溶媒の貧溶媒への移行や温度効果等による溶解度の低下を利用することで、図２（ａ）の最左図に示すように、薬物の結晶５１が系内に析出する。
【００４６】
さらに、系内に、薬物と親和性を有し貧溶媒には混和しない少量の液体（液体架橋剤）を添加すると、図２（ａ）の最左図に示すように、液体架橋剤５２が遊離する。そして、結晶５１の間に架橋が形成され、界面張力および毛細管力により、図２（ａ）の左から２番目の図に示すように、非ランダムに結晶５１が凝集し始める。なお、この状態をファニキュラー状態という。
【００４７】
ファニキュラー状態の系に対して、さらに機械的剪断力を加えると凝集した結晶５１は圧密化され、図２（ａ）の左から３番目の図に示すように、略球状の造粒物５３となる。なお、この状態をキャピラリー状態という。キャピラリー状態の造粒物５３がランダムに合一することで、図２（ａ）の最右図に示すように、最終的な球形造粒結晶５４が形成される。
【００４８】
上記良溶媒および貧溶媒の種類、並びに液体架橋剤５２の種類は、目的となる薬物の種類等に応じて決定されるものであり特に限定されるものではない。また、結晶析出時の条件や機械的剪断力の加え方も特に限定されるものではなく、目的となる薬物の種類や、球形造粒結晶５４の粒径（本実施形態の場合ナノオーダー）等に応じて適宜決定すればよい。
【００４９】
上記ＥＳＤ法も、二種類の溶媒を用いる方法であるが、上記ＳＡ法とは異なり、エマルジョンを形成してから、良溶媒と貧溶媒との相互拡散を利用して薬物を球状に結晶化させる方法である。具体的には、まず、良溶媒中に溶解した薬物溶液を撹拌下、貧溶媒中に滴下する。このとき、薬物と良溶媒とが親和性を持つため、良溶媒の貧溶媒への移行が遅れ、図２（ｂ）の左図に示すように、エマルジョン滴５５が形成される。
【００５０】
そして、図２（ｂ）の中図に示すように、エマルジョン滴５５の冷却、並びに、良溶媒および貧溶媒の相互拡散（図中黒矢印が良溶媒の拡散、白矢印が貧溶媒の拡散を示す）により、エマルジョン滴５５内で、薬物の溶解度が低下していき、図２（ｂ）の右図に示すように、薬物の球形結晶粒子５６が、エマルジョン滴５５の形状を保持したまま析出、成長する。
【００５１】
上記良溶媒および貧溶媒の種類についても、ＳＡ法と同様、目的となる薬物の種類等に応じて決定されるものであり特に限定されるものではない。また、エマルジョンの形成条件や結晶析出時の冷却条件等も特に限定されるものではなく、目的となる薬物の種類や、球形結晶粒子５５の粒径（本発明の場合ナノオーダー）等に応じて適宜決定すればよい。
【００５２】
上記球形晶析法では、物理化学的な手法でナノ粒子を形成でき、しかも得られるナノ粒子が略球形であるため、均質なナノ粒子を、触媒や原料化合物の残留といった問題を考慮する必要なく、容易に形成することができる。また、ＤＤＳ用途では、薬物を生体適合性高分子等で修飾する場合があるが、球形晶析法では、良溶媒に薬物と生体適合性高分子とを溶解させるだけで、両者が複合化されたナノ粒子を形成することができるので、非常に好ましい。
【００５３】
上記球形晶析法にて得ることができる生体適合性ナノ粒子を構成する素材としての生体適合性高分子は、生体への刺激・毒性が低く、生体適合性で、投与後分解して代謝される生体内分解性のものが望ましく、例えばポリ乳酸・グリコール酸（ＰＬＧＡ）が挙げられる。ＰＬＧＡは薬物を内包可能であり、当該薬物の効力を保持したまま長期間保存できることが知られている。生体適合性性高分子としては、ほかに、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）等が挙げられる。また、これらのコポリマーを用いても良く、アミノ酸のような荷電基あるいは官能基化し得る基を有していてもよい。
【００５４】
上記以外の生体適合性高分子としては、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレンのようなポリアルキレン、ポリプロピレン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテルおよびポリビニルエステルのようなポリビニル化合物、アクリル酸とメタクリル酸とのポリマー、セルロースおよび他の多糖類、ならびにペプチドまたはタンパク質、あるいはそれらのコポリマーまたは混合物が挙げられる。
【００５５】
上記生体適合性高分子としては、特にポリ乳酸・グリコール酸を好適に用いることができる。ポリ乳酸・グリコール酸の分子量は、１０，０００〜２００，０００の範囲内であることが好ましく、１５，０００〜２５，０００の範囲内であることがより好ましい。また、乳酸およびグリコール酸の含有量が２５重量％〜６５重量％の範囲内である前記ＰＬＧＡは、非晶質であり、かつアセトン等の有機溶媒に可溶であるから、好適に使用される。
【００５６】
また、上記生体適合性ナノ粒子に内包される薬物としては、インスリンや骨粗鬆症治療薬のカルトシアニンが挙げられる。肺は、吸収部位の表面積が広く、また薬物を分解する酵素活性が消化管に比べて低いなど、経口投与では吸収率の低い薬物のバイオアベイラビリティを改善し得る投与経路として注目されている。
そして、インスリン封入のＰＬＧＡを経肺投与することで、インスリンを有効に作用させることができる（非特許文献１ ８１−８２Ｐ参照）。
【００５７】
次に、得られた薬物を内包するナノ粒子を噴霧乾燥式流動層造粒法により複合化する方法について述べる。この方法は、薬物を内包するナノ粒子と糖アルコールとを混合したものを噴霧することにより両者を凝集させるものである。この糖アルコールとしては、マンニトール、ソルビトール、エリスリトールなどが挙げられ、この中でも特にマンニトールが好ましい。ここで、例えば、糖アルコールの代わりに乳糖（ラクトース）を用いた場合は、複合化の際に乳糖が非晶質化あるいは結晶化してしまい良好に粒子化できない。これに対し、糖アルコールを用いることにより、複合化によってナノ粒子の分散が良好な複合粒子とすることが可能である。
【００５８】
噴霧乾燥式流動層造粒法では、具体的には、図１に示すような、噴霧乾燥式流動層造粒・コーティング型の粉体処理装置１１を用いることで、複合粒子（コンポジット粒子）を得る。
【００５９】
上記粉体処理装置１１は、図１に示すように、大略的に、略円筒形状の空間である上方部位と、同じく略円筒形状の空間で上方部位よりも内径の小さい下方部位と、上方部位および下方部位をつなぎ、内径が連続的に変化し、かつ断面が略台形状の中部位との３つの空間が一体化してなる流動層空間１３を内部に有するケーシング１２、該ケーシング１２の最下部に設けられ、上方の流動層空間１３に対して液体原料を噴射可能とするスプレーノズル１４、流動層空間１３の上方部位において、下方側に突出する２つのバッグフィルタ１５ａ・１５ｂ、図示しない液体原料供給部、および、同じく図示しない、流動層空間１３に乾燥・流動化用エアー（噴霧乾燥のための流動ガス）を供給するエアー供給部を備えている。
【００６０】
上記粉体処理装置１１では、はじめ何もない流動層空間１３内に、液体原料を噴霧することで、粒子の凝集造粒とレイヤーリング造粒との繰り返しにより、顆粒状の粉体を形成することができる。それゆえ、装置構成が簡単で製造プロセスを簡素化できる上に、良質の顆粒を製造でき、しかも顆粒を製造する場合に、シード粒子の投入が必要ないという利点がある。
【００６１】
本発明では、上記凝集造粒およびレイヤーリング造粒を利用して、生体適合性ナノ粒子および糖アルコールを分散・懸濁させた液体原料（混合物）を流動層空間１３内に噴射して、第１のコンポジット粒子（複合粒子）６５を生成粒子とする。
【００６２】
具体的には、まず、図１の左図に示すように、液体原料供給部から供給された上記液体原料（図中矢印Ｓ）を流動層空間１３内に噴射する。噴霧供給された液体原料のスプレーミスト径は数μｍ〜数十μｍ程度と極めて微小な液滴であるため、液体原料は流動層空間１３を上昇していく過程で瞬間的に固化されて、第１のコンポジット粒子６５となって、流動層空間１３上方のバッグフィルタ１５ａ・１５ｂに捕集される。
【００６３】
上記バッグフィルタ１５ａ・１５ｂでは、パルスジェット逆洗方式により、間欠的に第１のコンポジット粒子６５をケーシング１２の下方のスプレーゾーン１４ａに払い落とす。このスプレーゾーン１４ａは、スプレーノズル１４から液体原料が噴射される領域であるため、ここで第１のコンポジット粒子６５の表面に液体原料が付着し、凝集しつつ成長して、より大きな第２のコンポジット粒子（複合粒子）６６になる。この過程が凝集造粒である。
【００６４】
また、上記凝集造粒と同時に、より大きく成長した第２のコンポジット粒子６６に対しては、液体原料がその第２のコンポジット粒子６６の表面へ直接付着し、さらに乾燥され固化される。これによって、第２のコンポジット粒子６６はさらに成長する。この過程がレイヤーリング造粒である。
【００６５】
このような凝集造粒とレイヤーリング造粒とが継続することで、図１の中図に示すように、第２のコンポジット粒子６６の流動層（図中矢印Ｆ）が流動層空間１３内に形成される。
【００６６】
これ以降に供給された液体原料は、ほぼ全てが第２のコンポジット粒子６６の表面に付着して展延し、さらに析出して乾燥される。すなわち、流動層が形成された後はレイヤーリング造粒が進展する。そのため、このレイヤーリング造粒の期間を調節することで、第２のコンポジット粒子６６の球形化と重量の増加とを制御することが可能となり、図１の右図に示すように、最終的に、適度な平均粒径を有する第２のコンポジット粒子６６となる。また、条件によって多孔質の粒子など粒子物性を制御することもできる。また、この部分でパルス的にジェットエアを当てることで、コンポジット粒子群の凝集塊を解砕して粒径コントロールができる。
【００６７】
なお、図１に示す粉体処理装置１１では、流動層空間１３内にて乾燥およびレイヤーリング造粒のために、高温の流動ガス（流入ガス）を供給しているが、この温度が生体適合性ナノ粒子のガラス転移点と比較して高すぎると、造粒中に第１のコンポジット粒子６５および／または第２のコンポジット粒子６６（以下、両者を特に区別しない場合には、まとめて「コンポジット粒子」という）が凝集した後に融着して生体適合性ナノ粒子が個々に分散しなくなる。一方、上記流入ガスの温度が低すぎると、生体適合性ナノ粒子を含んでなるコンポジット粒子の生成の際に糖アルコールおよび生体適合性ナノ粒子の乾燥が不十分となり、残存水分量の多い不安定なコンポジット粒子となる。
【００６８】
例えば、生体適合性の優れたポリマーとして、そのガラス転移点が４２℃であるポリ乳酸共重合体を用いる場合、流動層空間１３内のガス温度を、流入時の温度（流入温度）が６０℃以上９０℃以下の範囲内、排気時（排出時）の温度（排出温度）が４５℃以上６５℃以下の範囲内となるようにすることが好ましく、流入時の温度が６０℃以上７０℃以下の範囲内、排気時の温度が４５℃以上５０℃以下の範囲内となるようにすることがより好ましい。ガス温度を上記範囲内とすることにより、より確実に生体適合性ナノ粒子の再分散性の良好な第２のコンポジット粒子６６を製造することができる。
【００６９】
また、本実施の形態の薬物含有複合粒子の製造方法は、混合物を流動層空間１３内で滞留させて複合化させる方法である。このため、高温で短時間の処理を行うことにより複合化する、従来の噴霧乾燥等の複合化方法と比較して、低温操作が可能であるので、生体適合性ナノ粒子に含有されている薬物への熱の影響を抑えることができる。したがって、例えば、生体適合性ナノ粒子が熱により分解され易い薬物を含有するものである場合であっても、薬物が分解されることを防止しつつ複合化して第２のコンポジット粒子６６とすることができる。
【００７０】
また、従来は、例えば球形晶析法を用いて作製された生体適合性ナノ粒子を凍結乾燥により粉末化させていたが、凍結乾燥による粉末化する工程は非常に長時間を要し手間のかかる工程であるという問題があった。これに対し、本実施の形態の薬物含有複合粒子の製造方法によれば、例えば球形晶析後の生体適合性ナノ粒子を分散させた溶液に糖アルコールと適量の水を加え糖アルコールを溶解させれば、そのまま第２のコンポジット粒子６６の原料として用いることができる。
このため、非常に時間と手間のかかる工程であった従来の凍結乾燥工程を省略することが可能となるから、短時間かつ容易な工程により薬物含有複合粒子を得ることができる。
【００７１】
上記粉体処理装置１１を用いて、上記説明した方法により生体適合性ナノ粒子とマンニトールとからなる第２のコンポジット粒子６６を作製することができる。このようにして作製された第２のコンポジット粒子６６は、一次粒子同士が弱く凝集した二次粒子としての第２のコンポジット粒子６６であり、気中分散の際には凝集体が解砕され微細な一次粒子となって気中分散できるから、優れた吸入特性を示すものとなる。また、この一次粒子を水中に分散させると、マンニトールが直ちに溶解し、元の生体適合性ナノ粒子に分散させることができる。
【００７２】
本実施の形態の薬物含有粒子の製造方法では、例えば、平均粒径約２５０ｎｍ程度の生体適合性ナノ粒子とマンニトールとからなる平均粒径約４μｍ程度の一次粒子が弱く凝集した平均粒径約５０μｍの取扱性の良好な第２のコンポジット粒子６６を容易に作製することができる。
【００７３】
したがって、第２のコンポジット粒子６６を経肺投与のための薬物の製造に利用すれば、取扱性に優れ、肺への吸入が可能で、肺内で生体適合性ナノ粒子に速やかに分散することができるので、効率的なＤＤＳとすることができる。
【００７４】
【実施例】
〔実施例１〕
本実施例では、この噴霧乾燥式流動層造粒装置を用いて、生体適合性ナノ粒子（以下、適宜「ナノ粒子」という）と糖アルコールとの複合粒子から成る多孔質の顆粒を調製し、ナノ粒子を肺内に効率よく送達可能にし、かつ肺内でナノ粒子が再分散しその機能を発揮させうる粉末吸入製剤を製造した。
【００７５】
〔複合粒子の作製方法〕
以下に、複合粒子の具体的な作製方法を示す。なお、本実施例では生体適合性ナノ粒子に薬物を含んでいない空のナノ粒子を用いているが、ナノ粒子中の薬物の量が通常配合される薬物の量、具体的には２０重量％以下であれば、薬物の有無によってナノ粒子の物性は影響されないと考えられる。
【００７６】
まず、生体適合性高分子としてのポリ乳酸・グリコール酸（ＰＬＧＡ）からなる生体適合性ナノ粒子を球形晶析化法（エマルション溶媒拡散法）により調製した。具体的には、ポリ乳酸・グリコール酸（ＰＬＧＡ、 ＰＬＧＡ−７５２０、分子量２０、０００、乳酸／グリコール酸比：７５／２５、和光純薬（株））３ｇを、アセトン６０ｍＬ・エタノール３０ｍＬの混液に溶解させたものを、２重量％ポリビニルアルコール（ポバール４０３、 クラレ社製）水溶液１５００ｍＬ中に、プロペラを用いて４００ＲＰＭ（Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ）の速さで攪拌しながら滴下して調製した。なお、上記ポリビニルアルコールはＰＬＧＡ懸濁液の分散安定化剤としての役割を果たすものである。
【００７７】
このようにして得られたナノ粒子懸濁液を遠心加速度１０，０００Ｇ以上の条件下で遠心分離して得られたナノ粒子を精製水中に再懸濁した。この操作を２度繰り返した後、すなわち、精製水中に再懸濁したナノ粒子懸濁液を上記と同じ条件で再度遠心分離した後に、凍結乾燥により粉末化してＰＬＧＡナノ粒子の粉末を得た。
【００７８】
そして、マンニトール（東和化成社製）３０ｇを精製水１５０ｍＬ中に溶解させたマンニトール水溶液に上記ＰＬＧＡナノ粒子の粉末を加え、混合物としてのＰＬＧＡナノ粒子懸濁マンニトール水溶液を作製した。なお、ＰＬＧＡナノ粒子の粉末は、目的とする複合化粒子のＰＬＧＡナノ粒子の割合に応じて、３〜１５ｇの範囲で添加量を調整した。
【００７９】
このＰＬＧＡナノ粒子懸濁マンニトール水溶液を、表１に示す条件にて噴霧乾燥式流動層造粒装置（アグロマスタ（登録商標）ＡＧＭ−ＳＤ、 ホソカワミクロン）を用いて粉末化及び造粒を実施し、ＰＬＧＡとマンニトールとが複合化されてなる粉末状の複合粒子を得た。
【００８０】
【表１】

【００８１】
なお、本実施例ではＰＬＧＡナノ粒子を凍結乾燥させた後、再び精製水に懸濁させているが、凍結乾燥を行う前の精製水中に懸濁された状態のＰＬＧＡナノ粒子懸濁液にマンニトールを加えたものを、上記ＰＬＧＡナノ粒子懸濁マンニトール水溶液の代わりに、噴霧乾燥式流動層造粒法により粉末化しても良い。また、上記試薬は試薬特級グレードのものを使用した。
【００８２】
〔ＰＬＧＡ複合粒子の構造〕
上記のようにして得られたＰＬＧＡ複合粒子を、分散圧３．０ｋｇ／ｃｍ^２で空気中に分散させて電子顕微鏡により観察した。
【００８３】
噴霧乾燥式流動層造粒法により得られたＰＬＧＡ複合粒子の電子顕微鏡写真を図３に示す。噴霧乾燥式流動層造粒法では、混合物としての混合液が噴霧・乾燥されて核粒子となり、この核粒子が層内でさらに流動層を形成することによって、他の核粒子や液滴と接触することにより、混合物中の複数の物質が複合化されて一次粒子が造粒されていく。
【００８４】
上記噴霧乾燥式流動層造粒法の乾燥条件を制御することにより、所望の複合粒子を得ることができる。より具体的には、流動ガスの入口温度および出口温度を高く設定し、上記混合物の供給速度を遅くして単位時間当たりの混合物の供給量を小さくする条件（以下、「乾燥条件」という）により、複数のＰＬＧＡナノ粒子とマンニトールとが複合化した、小さな球状の一次粒子の生成が支配的となる。これにより、図３（ａ）に示すような、小さな球状の一次粒子が多数付着してなる二次粒子、すなわち、外部から観察した場合に、一次粒子の形状をある程度維持していることが認められる二次粒子が得られた。
【００８５】
なお、本実施例の乾燥条件は、流動ガスの入口温度を８０℃〜９０℃、出口温度を５０℃〜６０℃とし、上記混合液の供給速度を３〜１０（ｇ／分）とした。
【００８６】
逆に、流動ガスの入口温度を低くして、上記混合物の供給速度を速くして単位時間当たりの混合物の供給量を大きくする条件（以下「湿潤条件」という）により、小さな球状の一次粒子の生成よりも核粒子同士が融着して二次粒子となることが支配的となる。これにより、図３（ｂ）に示すように、上記一次粒子間に液が詰まった状態の二次粒子、すなわち、外部から観察した場合に、一次粒子がより密に凝集している二次粒子が得られた。
【００８７】
なお、本実施例の湿潤条件は、流動ガスの入口温度を６０℃〜９０℃、出口温度を４５℃〜６０℃とし、上記混合液の供給速度を３〜１０（ｇ／分）とした。
【００８８】
図３（ａ）と同図（ｂ）とに示す二次粒子を比較すると、より高い乾燥条件で作製された図３（ａ）に示すものは、その粒径が小さい一次粒子の形状が保たれた状態で凝集している。このため、例えば、吸入デバイス内でエアーによる外力等が加えられた場合に容易に崩壊して各一次粒子に再分散することができる。一方、より高い湿潤条件で作製された図３（ｂ）に示す二次粒子は、外力により崩壊し難いものとなる。このように、流動ガスの温度および混合液の供給速度を調製することにより、所望の性質を備える複合粒子としての二次粒子を作製することができる。
【００８９】
上記のより高い乾燥条件で製造した二次粒子をさらに拡大して共焦点レーザー顕微鏡で観察した結果、二次粒子内には、ＰＬＧＡナノ粒子が均一に分散していることが認められた。上記共焦点レーザー顕微鏡の観察により得られた画像を図４に示す。同図の白く光っている領域は、マンニトールおよびＰＬＧＡによるものであり、ＰＬＧＡナノ粒子が均一に分散していることが認められる。
【００９０】
また、上記乾燥条件で製造したコンポジット粒子（複合粒子）を分散圧３．０ｋｇ／ｃｍ^２で空気中に分散させたときの気中分散時の幾何学的粒子径を、レーザー回折式光散乱法にて測定した。なお、測定には、ＬＤＳＡ−２４００Ａ（東日コンピューター）を用いた。これによると、上記一次粒子の平均粒子径は約４μｍであった。また、一次粒子が凝集してなる二次粒子の平均粒子径は約５０μｍであった。
【００９１】
〔製造条件による再分散性への影響〕
製造条件（乾燥条件）が、複合粒子としての二次粒子中のＰＬＧＡナノ粒子の再分散性へ与える影響について、図５を用いて以下に説明する。同図に示すように、複合粒子は、上記乾燥条件で製造されると、混合物が噴出されて形成された核粒子が乾燥して流動しながら付着（ａｄｈｅｒｅ）し、弱い凝集体を形成してなる。これに対し、上記湿潤条件で製造されると、混合物が噴出されて形成された核粒子の乾燥が十分に進まないうちに他の核粒子と融着する（ｆｕｓｅ）。このように融着したものは、重いため混合物の噴出口に近いところまで移動し、その表面がコーティングされた複合粒子（結合粒子）ができる。
【００９２】
ここで、複合粒子の構造はその機能と応用に大きく関わる。上記の乾燥条件で形成された、複数の一次粒子がその形状を保った状態のまま凝集してなる弱い凝集体（二次粒子）は、一次粒子を良好に再分散することができる。一方、湿潤条件で形成された複合粒子は一次粒子が融着してしまっており、一次粒子の形状を保っていないから、一次粒子として再分散することができなくなるのである。
【００９３】
本発明の薬物含有複合粒子の製造方法により得られる薬物含有複合粒子は、例えば、経肺投与製剤として好適に使用することができるものである。ここで、経肺投与製剤は、吸入前はハンドリング性を良好にするために、ある程度大きな二次粒子であり、吸入時には肺に到達できる程度に小さな粒子径の一次粒子に分散するものであることが望ましい。なお、肺に到達させるためには、７μｍ以下の粒子径とすることが必要である。
【００９４】
本実施例では、上述したように、作製時には一次粒子が凝集してなる約５０μｍの粒子径を有する二次粒子として複合粒子が得られる。ここで、二次粒子を構成する一次粒子同士の凝集は非常に弱いから、気中分散されると、容易に粒子径が約４μｍの一次粒子に分散する。このため、乾燥条件で製造された一次粒子が集合した構造を備えている本実施例の複合粒子（図３（ａ）参照）は、経肺投与製剤の基材として非常に適しているといえる。なお、本実施例ではその内部に薬物を含有していないＰＬＧＡナノ粒子とマンニトールとを用いて複合粒子を作製したが、上述したとおりＰＬＧＡナノ粒子が薬物を含有しているか否かは、複合粒子中におけるＰＬＧＡナノ粒子の分散性や、一次粒子の再分散性に何ら影響するものではない。
【００９５】
〔ＰＬＧＡナノ粒子の再分散性〕
次に、複合粒子である二次粒子中に含まれている生体適合性ナノ粒子であるＰＬＧＡナノ粒子の再分散性を、精製水中への分散性により評価した。上記した乾燥条件で作成された複合粒子（二次粒子）の粉末は、精製水中に懸濁させると、一次粒子中のマンニトールが直ちに溶解して、ＰＬＧＡナノ粒子が精製水中に再分散した。
【００９６】
このときの顕微鏡画像を示す図面が図６である。複合粒子（二次粒子）２００ｍｇを、０．５ｍＬの精製水に分散させた状態のものが図６（ａ）、０．７ｍＬの精製水中に分散させた状態のものが図６（ｂ）、０．９ｍＬの精製水中に分散させたものが図６（ｃ）である。図６（ａ）〜（ｃ）によれば、二次粒子中のＰＬＧＡナノ粒子は、少量の精製水にも良好に分散していることが分かる。
【００９７】
また、分散したＰＬＧＡナノ粒子の粒径を動的光散乱法（Ｚｅｔａ Ｓｉｚｅｒ〔登録商標〕 ３０００ＨＳ、Ｍａｌｖｅｒｎ）により測定し、ＰＬＧＡナノ粒子として再分散しているか否かを評価した。なお、動的光散乱法による測定はサンプル数を１０，０００個として行った。この評価によれば、精製水中に再分散したＰＬＧＡナノ粒子の平均粒子径は約２７０ｎｍであった。ここで、ＰＬＧＡとマンニトールとからなる複合粒子の調製には、エマルション溶媒拡散法により調製された平均粒子径が約２５０ｎｍのＰＬＧＡナノ粒子を用いている。したがって、再分散したＰＬＧＡナノ粒子の平均粒子径が約２７０ｎｍであることから、複合粒子を精製水中に分散することにより、ＰＬＧＡナノ粒子にほぼ完全に再分散していることが分かる。
【００９８】
〔流動ガスの流入温度および排出温度による再分散性への影響〕
図１に示す粉体処理装置１１における、エアー供給部からの噴霧乾燥のための流動ガスの入口温度（流入温度）・出口温度（排出温度）、および混合液中に含まれるＰＬＧＡナノ粒子の割合であるＮＰ濃度を変えた種々条件により複合粒子を作製した。
【００９９】
混合液中のＰＬＧＡナノ粒子の割合（ＮＰ濃度）を１０重量％〜５０重量％の範囲で、流動ガスの入口温度（流入温度）を６０〜９０℃の範囲で、流動ガスの出口温度（排出温度）を４５〜６５℃の範囲内で、それぞれに変化させて種々の条件で実験を行った。
【０１００】
上記した再分散性の評価方法と同様に、複合粒子である二次粒子２００ｍｇを精製水に分散して、動的光散乱法により再分散特性を観察した結果を、表２〜５に示す。
【０１０１】
【表２】

【０１０２】
【表３】

【０１０３】
【表４】

【０１０４】
【表５】

【０１０５】
表２〜５は、いずれも入口温度が列に、出口温度が行に示されており、例えば表２では、入口温度７０℃、出口温度５０℃の条件で複合化された複合粒子を再分散しした結果、２５３．２±１３．８ｎｍの平均粒径のＰＬＧＡナノ粒子に再分散されたことを示しており、非常に再分散性が良いことが分かる。なお、表２〜５において、「×」は精製水中に再分散が起こらなかったものを、「−」は実験を行わなかったものを示している。また、±により表した値は、各条件における測定結果のデータのばらつきを表している。
【０１０６】
表２〜５に示された実験結果によれば、複合化するときの流動ガスの入口温度および出口温度により、複合粒子中のＰＬＧＡナノ粒子の精製水への分散傾向が異なることが分かる。これは、高温条件下においては、ＰＬＧＡナノ粒子を構成する生体適合性高分子が軟化し融着しやすくなるためであると考えられる。
【０１０７】
なお、ガラス転移点は、生体適合性高分子の分子量や、乳酸とグリコール酸との重合比率等によって変化するが、本実施例において用いた分子量２０、０００のＰＬＧＡは４２℃付近にガラス転移点を有するものであった。このため、流動ガスの入口温度、および出口温度が高いほど、複合化中にＰＬＧＡの温度がガラス転移点を大きく上回って凝集しつつ融着することにより、精製水中で再分散しにくくなっているものと考えられる。
【０１０８】
また、同条件で製造した複合粒子は、ＮＰ濃度が高くなると、再分散したＰＬＧＡナノ粒子の粒子径が大きくなっている。これは、ＮＰ濃度が高くなるほど、複合化の際のＰＬＧＡナノ粒子同士の接触確率が増え、ＰＬＧＡナノ粒子同士の融着が惹起されるためと考える。
【０１０９】
〔実施例２〕
〔ＰＬＧＡ複合粒子の吸入特性〕
次に、上記のようにして作製されたＰＬＧＡ複合粒子のｉｎ ｖｉｔｒｏ吸入特性を、米国薬局方において人工肺モデルとして収載されているカスケードインパクターを用いて評価した。
【０１１０】
なお、本実施例では、上記実施例１における混合液中のＰＬＧＡナノ粒子含有率（ＮＰ濃度）が３０％、流動ガス温度の入口温度が７０℃、出口温度が４５℃の条件で作製された複合粒子（ナノコンポジット粒子）を用いた。
【０１１１】
本実施例において用いたカスケードインパクター８１の概略図を図７に示す。カスケードインパクター８１は、吸入された複合粒子が肺まで到達するかどうかをｉｎ ｖｉｔｒｏで評価する装置である。まず、カスケードインパクター８１による複合粒子の到達性の評価方法を簡単に説明する。
【０１１２】
図７に示すように、カスケードインパクター８１は、概略的に、吸入デバイス（スピンへラー）８２、管部８３、接続部（ｔｈｒｏａｔ）８４、本体８５、吸入口８６、およびポンプ（図示せず）からなる。本体８５内部には、大きさの異なる孔を備えてなる８つのフィルター８７ａ〜ｈが備えられている。カスケードインパクター８１では、図示しないポンプにより吸入口８６から吸引される。そして、吸入デバイス８２内部に、目的の複合粒子を含んだカプセル（容器）を配置し、複合粒子は気中分散される。なお、本実施例においては、吸入口８６からの吸入流速を２８．３（ｌ／分）とした。吸入口８６から本体８５内部の気体を吸入することにより、吸入デバイス８２、管８３、接続部８４、本体８５、の順に複合粒子が気流にのって移動する。本体８５内部のフィルター８７ａ〜ｈは、８７ａから８７ｈに行くに従って順に孔が小さくなっており、フィルター８７ａ〜ｈにより８つのステージ０〜７に分けられている。
【０１１３】
複合粒子がステージ０〜７のうちのどのステージまで到達したかによって、経肺製剤としての複合粒子の到達性を評価することができる。具体的には、ステージ１に到達したもの（粒径７．０〜１１μｍ）は、気管支まで到達するものと評価され、ステージ２以降まで到達したもの（粒径７．０μｍ以下）は肺に到達するものと評価される。各ステージ０〜７に分けられた複合粒子は、各フィルター８７ａ〜ｇ毎に備えられたプレートにて回収される。
【０１１４】
図８に、カスケードインパクター８１により評価した本実施例の複合粒子の吸入特性（白の棒グラフ）を示す。本実施例の複合粒子に含まれているＰＬＧＡナノ粒子と同様にして作製し、マンニトールと複合化せずに凍結乾燥したものの吸入特性を、対照として（黒の棒グラフ）示している。
【０１１５】
同図に示している分布は、上記カプセル内に残留したもの（カプセル）、吸入デバイス８２内に残留したもの（吸入デバイス）、接続部８４内に残留したもの（接続部）、および本体８５内部の各ステージ０〜７まで到達したものの分布を示している。
【０１１６】
なお、各ステージの後の括弧内に記載された数値は、各ステージに分類されるものの粒子径の範囲を示している。図８中のＯＥ（Ｏｕｔｐｕｔ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）は、カプセル内の被験物質のうち、吸入デバイス８２から排出されたものの割合を百分率（重量％）で示すものである。また、同図中のＲＦ（Ｒｅｓｐｉｒａｂｌｅ Ｆｒａｃｔｉｏｎ）は、カプセル内の被験物質のうち、ステージ２〜７に到達したものの割合を百分率（重量％）で示すものであり、カプセル内の被験物質である複合粒子や凍結乾燥粒子を径肺製剤として用いた場合に、肺に到達するとみなされる割合である。なお、図８には、上記のようにして５回の実験を繰り返して行い、得られた結果の平均値と標準偏差とを示している。
【０１１７】
対照としてのＰＬＧＡの凍結乾燥粒子は、上記カプセルからの放出量が極めて少なく、具体的には２５％近くがカプセルに残留している。また装置に残留する量も多く、ＯＥが６０％をよりも小さい値である。また、肺内への到達率を示すＲＦ値も１４．５％と低い値であった。
【０１１８】
これに対し本実施例の複合粒子（コンポジット粒子）は、吸入デバイス８２からの放出割合が８５％以上であり、また、肺内への到達率を示すＲＦ値も約２６％に達していた。特に、凍結乾燥粒子と比べ、ステージ２および３にまで到達したものの割合が約２倍であった。
【０１１９】
図９（ａ）（ｂ）に、気中分散させカスケードインパクター８１のステージ上で捕集された複合粒子の顕微鏡写真を示す。図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、ステージ０で捕集されたもの、ステージ２で捕集されたものの顕微鏡写真を示している。同図から、ステージ０で捕集された複合粒子は、ステージ２で捕集されたものに比べて、凝集程度の大きいものや比較的大きな二次粒子であることが分かる。一方、ステージ２で捕集された複合粒子は、粒子径の揃った一次粒子であることが認められ、二次粒子が一次粒子に再分散されて飛散し、捕集されたものであることが分かる。図９（ｂ）に示した微小な一次粒子はステージ２〜７の全てで認められた。
【０１２０】
〔実施例３〕
〔複合粒子の安定性〕
次に、複合粒子の安定性を調べるため、製造後２４時間の間、精製水に再分散して得られるＰＬＧＡナノ粒子のサイズ変化および再分散した状態の濁度変化を追跡して測定した。結果を図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示す。
【０１２１】
なお、本実施例においても、実施例２と同じ複合粒子、すなわち、上記実施例１における混合液中のＰＬＧＡナノ粒子含有率（ＮＰ濃度）が３０％、流動ガスの入口温度が７０℃、出口温度が４５℃の条件で作製された複合粒子（ナノコンポジット粒子）を用いた。また、対照としても実施例２と同様にして作製した凍結乾燥粒子を用いた。
【０１２２】
図１０（ａ）（ｂ）は、保存環境が複合粒子および凍結乾燥粒子に及ぼす影響を調べた結果を示すグラフであり、横軸に経過時間を示している。また、図１０（ａ）の縦軸はそれぞれの粒子を再分散させた場合の粒子径を示しており、図１０（ｂ）の縦軸は濁度を示している。複合粒子、凍結乾燥粒子をそれぞれ５０℃または７０℃条件下の恒温容器中に一定時間保存し、実施例２と同様にして精製水に分散させることにより再分散させたものの粒子径および濁度を測定し、その時間経過に伴う再分散性の変化を評価した。
【０１２３】
図１０（ａ）（ｂ）に示すように、本実施例の複合粒子（ナノコンポジット粒子）は、５０℃、７０℃で保存したもののいずれも、作製時から２４時間経過後においても、良好な再分散性が保たれていた。このように、ＰＬＧＡナノ粒子とマンニトールとを噴霧乾燥式流動層造粒法により複合化することにより、ＰＬＧＡナノ粒子の再分散性を非常に良好かつ安定なものとすることができる。
【０１２４】
これに対し、対照としての凍結乾燥粒子は、５０℃で保存した場合、作製時から６時間経過時で粒子径が１０００ｎｍを越え、１２時間経過時以降は計測不能となった。また、凍結乾燥粒子を７０℃で保存したものは、その平均粒子径が作製直後の時点では２００ｎｍであったものの、すぐに１００００ｎｍ以上になり、６時間を越えると計測不能となった。このように、ＰＬＧＡナノ粒子を噴霧乾燥式流動層造粒法ではなく、凍結乾燥することにより作製したＰＬＧＡの凍結乾燥粒子は時間の経過に伴う再分散性の顕著な低下が認められた。
【０１２５】
図１０（ｂ）は、上記複合粒子および凍結乾燥粒子の水中分散時の濁度の変化を調べた結果を示すグラフである。凍結乾燥粒子は、７０℃で保存することにより、濁度が急激に低下した。一方、本発明の製造方法により作製された複合粒子は、５０℃、７０℃のいずれの条件下で保存したものも、作製時から２４時間経過するまでに大きな濁度の変化は認められなかった。ここで、濁度とは、液の濁りの度合いを意味し、この値が１で一定であれば熱に対して安定であると考察される。つまり、熱により変質・劣化するものであれば粒子の変色が生じ液に濁りの変化を起こさせる。ここでは、濁度の変化はＰＬＧＡナノ粒子の分散性が低下していることを示す。相対濁度の変化についての実験結果を示す図１０（ｂ）のグラフからも、ＰＬＧＡナノ粒子をマンニトールと複合化することにより、ＰＬＧＡナノ粒子の再分散性を非常に良好かつ安定にできることが示された。
【０１２６】
以上のように、噴霧乾燥式流動層造粒法を用いて複合化することにより、ＰＬＧＡナノ粒子とマンニトールからなる、ＰＬＧＡナノ粒子の水への再分散性が良好な複合粒子を容易に調製できることが分かった。また、微細な一次粒子が弱く凝集した一次粒子に再分散することが容易な、経肺製剤として好適に用いることができる粉末吸入製剤用粒子を設計することができた。
【０１２７】
本発明の複合化方法により製造された複合粒子は、ハンドリング物性に優れるとともに、吸入時容易に解砕されｉｎ−ｖｉｔｒｏで肺深部にナノ粒子を送達することができた。また、複合粒子は水に接するとマンニトールが溶解することにより、ナノ粒子に再分散することができた。
【０１２８】
したがって、上記複合粒子は、複数の一次粒子が凝集してなる二次粒子であるからそのハンドリング性が良く、かつ、吸入時に容易に解砕されて一次粒子となるから一次粒子として肺に到達することができ、肺内に沈着した後に水分と接することによりＰＬＧＡナノ粒子なって、肺においてその機能を発揮させることが期待できる。
【０１２９】
これにより、ペプチドなどの難吸収性薬物をＰＬＧＡナノ粒子に含有させて用いることにより、生物学的利用能を改善できる製剤の開発が可能になると考えられる。
【０１３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の薬物含有複合粒子の製造方法は、薬物および生体適合性高分子からなる生体適合性ナノ粒子と、糖アルコールとを含む混合物を、噴霧乾燥式流動層造粒法により複合化する方法である。
【０１３１】
それゆえ、１）噴霧乾燥式流動層造粒法を用いることで、ＰＬＧＡナノ粒子とマンニトールからなる微細な一次粒子が弱く凝集した複合粒子を、短時間で容易に作製することができるという効果を奏する。また、コンポジット化することでナノ粒子の保存安定性を向上させることができる。
【０１３２】
２）本発明の薬物含有複合粒子の製造方法により、気中分散時容易に解砕され、一次粒子となって、優れた吸入特性を示す薬物含有複合粒子を作製することができる。この特性は、肺吸入においては肺深部にまで到達できるレベルのものであり、経肺投与用の薬物を含んでいる経肺製剤に好適に用いることができる。したがって、ペプチドなどの難吸収性薬物の生物学的利用能を改善できる製剤の開発が可能になる。
【０１３３】
３）本発明の薬物含有複合粒子の製造方法により、水と接することにより容易に生体適合性ナノ粒子に再分散することができる薬物含有粒子を作製することができる。したがって、薬物含有複合粒子が肺に到達して沈着した場合には薬物を内包する生体適合性ナノ粒子の状態で良好に作用するものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかる薬物含有複合粒子の製造方法に用いられる、粉体処理装置の一構成例および複合化の例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の一形態にかかる薬物含有複合粒子の製造方法に用いられる球形晶析法を説明する模式図であり、（ａ）は球形造粒法の造粒過程を、（ｂ）はエマルジョン溶媒拡散法の造粒過程を示す。
【図３】本発明の一実施例にかかる薬物含有複合粒子の製造方法により製造された複合粒子の顕微鏡画像を示す図面であり、（ａ）は乾燥条件で製造されたものの画像であり、（ｂ）は湿潤条件で製造されたものの画像である。
【図４】本発明の一実施例にかかる薬物含有複合粒子の製造方法により製造された複合粒子の顕微鏡画像を示す図面である。
【図５】本発明の一実施例にかかる薬物含有複合粒子の製造方法を、乾燥条件あるいは湿潤条件で実施した場合の製造工程を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施例にかかる薬物含有複合粒子の製造方法により製造された複合粒子を精製水に溶解させた場合の顕微鏡画像を示す図面である。
【図７】本発明の一実施例にかかる薬物含有複合粒子の製造方法により製造された複合粒子の吸入特性を調べるためのカスケードインパクターを示す図面である。
【図８】本発明の一実施例にかかる薬物含有複合粒子の製造方法により製造された複合粒子の吸入特性を調べた実験の結果を示す図面である。
【図９】図８のカスケードインパクターの異なる部分において捕集された複合粒子の顕微鏡画像を示す図面であり、（ａ）はステージ０で捕集されたもの、（ｂ）はステージ２で捕集されたものである。
【図１０】本発明の一実施例にかかる薬物含有複合粒子の製造方法により製造された複合粒子の高温下での保存安定性を示す、作製時からの時間経過に伴う変化を示すグラフであり（ａ）は複合粒子を水中で再分散させた分散粒子の粒子径の変化のグラフであり、（ｂ）は複合粒子を水中で再分散させた分散液の濁度の経時変化のグラフである。
【符号の説明】
１１ 粉体処理装置
１２ ケーシング
１３ 流動層空間
１４ スプレーノズル
１５ バッグフィルタ
６５ 第１のコンポジット粒子
６６ 第２のコンポジット粒子（複合粒子）
８１ カスケードインパクター
８２ 吸入デバイス
８３ 管部
８４ 接続部
８５ 本体
８６ 吸入口
８７ フィルター
Ｓ 液体原料（生体適合性ナノ粒子、糖アルコール）
Ｆ 流動層

Claims (7)

1. 薬物および生体適合性高分子からなる生体適合性ナノ粒子と、糖アルコールとを含む混合物を、噴霧乾燥式流動層造粒法により複合化することを特徴とする薬物含有複合粒子の製造方法。
2. 上記糖アルコールがマンニトールであることを特徴とする請求項１記載の薬物含有複合粒子の製造方法。
3. 上記生体適合性高分子が、ポリ乳酸・グリコール酸、ポリグリコール酸および／またはポリ乳酸であることを特徴とする請求項１または２記載の薬物含有複合粒子の製造方法。
4. 上記噴霧乾燥式流動層造粒法は、流動ガスの流入温度を５０℃以上１３０℃以下の範囲内とし、排出温度を３５℃以上８０℃以下の範囲内として、上記混合物を乾燥させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の薬物含有複合粒子の製造方法。
5. 上記混合物は、上記糖アルコール１００重量部に対し、上記生体適合性ナノ粒子を１０重量部以上１００重量部以下の範囲内の割合で含んでいるものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の薬物含有複合粒子の製造方法。
6. 上記薬物がインスリンであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の薬物含有複合粒子の製造方法。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の薬物含有複合粒子の製造方法により製造された薬物含有複合粒子を含んでいることを特徴とする経肺製剤。

Images