JP2007518722A - グルコース調節ペプチドの鼻腔内投与 - Google Patents

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Abstract

【課題】
【解決手段】 哺乳動物被験体の種々の疾患および容態(肥満症および真性糖尿病が含まれる)の治療のためのアミリン、グルカゴン様ペプチド−1(GLP)、プラムリンチド、またはエキセンディン−4などの少なくとも1つのグルコース調節ペプチドおよびアミリンの鼻粘膜送達の増強のための1つまたはそれ以上の粘膜送達増強剤を含む薬学的組成物および方法を記載する。
【選択図】図1

Description

グルコース調節ペプチドは、インスリン依存性糖尿病(IDDM)、妊娠糖尿病、または非インスリン依存性糖尿病(NIDDM)の治療ならびに肥満症の治療および異常脂質血症の治療において治療可能性を有することが示されているペプチドクラスである。特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、および特許文献5を参照のこと。これらのペプチドには、グルカゴン様ペプチド(GLP)(例えば、GLP−1)、エキセナチドとしても公知のエキセンディン(特に、エキセンディン−4)、ならびにアミリンペプチドおよびプラムリンチドなどのアミリン類似物が含まれる。しかし、今日まで、これらのペプチドは、注射によってのみヒトに投与されている。

したがって、注射以外のこれらのペプチドの投与様式を開発する必要がある。
米国特許第6,506,724号 米国特許公開公報第20030036504A1号 欧州特許第EP1083924B1号 国際公開公報第WO98/30231A1号 国際公開公報第WO00/73331A2号

発明の説明
本発明は、真性糖尿病、高血糖症、異常脂質血症、肥満症を治療し、個体の飽満を誘導し、個体の体重減少を促進するためのアミリンおよびアミリン類似物、エキセンディンおよびエキセンディン類似物、ならびにグルカゴン様ペプチド(GLP)およびその類似物などのグルコース調節ペプチドの粘膜(特に、鼻腔内)送達のための新規の有効な方法および組成物の提供によって、前述のニーズを実現し、さらなる目的および利点を満たす。本発明の一定の態様では、グルコース調節ペプチドを、処方物として鼻腔内粘膜に送達させ、その結果、投与量中に含まれる少なくとも約10%、好ましくは15%、最も好ましくは20%、またはそれ以上のグルコース調節ペプチドが体循環に送達され、言い換えれば、生物学的に利用可能である。GRPの生物学的利用能は全身系に到達する用量の一部分であり、薬物を静脈内に投与した場合、生物学的利用能は100%である。好ましくは、グルコース調節ペプチドは、エキセンディン−4、プラムリンチド、またはGLP−1の薬学的に許容可能な塩であり、哺乳動物はヒトである。薬学的に許容可能な塩には、無機酸塩、有機アミン塩、有機酸塩、アルカリ土類金属塩、およびこれらの混合物が含まれる。薬学的に許容可能な塩の適切な例には、ハライド、グルコサミン、アルキルグルコサミン、硫酸塩、塩酸塩、炭酸塩、臭化水素酸塩、N,N’−ジベンジルエチレン−ジアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピコリン、ジシクロヘキシルアミン、リン酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、安息香酸塩、酢酸塩、サリチル酸塩、乳酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩、メシル酸塩、グルコン酸塩、トシル酸塩、マレイン酸、フマル酸、ステアリン酸、およびこれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。

本発明の別の実施形態では、水、グルコース調節ペプチド、塩化ナトリウム、および緩衝液からなる生理食塩水処方物中に存在する場合、in vitro組織透過アッセイ(両処方物は同一のpHおよび浸透圧を有し、両処方物を同一のin vitro組織透過アッセイ条件で試験する)で、グルコース調節ペプチドの少なくとも10倍、好ましくは少なくとも50倍、最も好ましくは100倍のグルコース調節ペプチドが透過する、経粘膜賦形剤との鼻腔内グルコース調節ペプチド処方物を提供する。適切なin vitro組織透過アッセイの例は、実施例12に記載の「透過増強剤を使用した細胞バリアを通過するフルオレセイン標識エキセンディンの透過性の増加」である。

本発明はまた、タンパク質またはポリペプチドを実質的に含まない、処方物を安定化させるグルコース調節ペプチドの鼻腔内処方物に関する。特に、好ましい処方物は、アルブミン、およびゼラチンなどのコラーゲン由来タンパク質などのタンパク質を含まない。

本発明の他の態様では、経粘膜グルコース調節ペプチド処方物は、グルコース調節ペプチド、水、および可溶化剤を含み、pHは2〜8である。好ましい実施形態では、可溶化剤はシクロデキストリンである。

本発明の別の実施形態では、経粘膜グルコース調節ペプチド処方物は、グルコース調節ペプチド、水、可溶化剤(好ましくは、シクロデキストリン)、および少なくとも1つのポリオール(好ましくは、2つのポリオール)を含む。別の実施形態では、処方物は、1つまたは全ての以下を含み得る:キレート剤、表面活性剤、および緩衝剤。

本発明の別の実施形態では、処方物は、グルコース調節ペプチド、水、キレート剤、および可溶化剤を含む。

本発明の別の実施形態では、処方物は、グルコース調節ペプチド、水、およびキレート剤を含み、pHは2〜8である。

本発明の別の実施形態では、処方物は、グルコース調節ペプチド、水、キレート剤、および少なくと1つのポリオール(マンニトール、ラクトース、またはソルビトールなど)、好ましくは2つのポリオールを含む。さらなる実施形態は、1つまたはそれ以上の以下を含み得る:表面活性剤、可溶化剤、および緩衝剤。

本発明の別の実施形態では、処方物は、グルコース調節ペプチド、水、および少なくとも2つのポリオール(ラクトースおよびソルビトールなど)を含む。処方物に添加することができるさらなる薬剤には、可溶化剤、キレート剤、1つまたはそれ以上の緩衝剤、および表面活性剤が含まれるが、これらに限定されない。

本発明の方法および組成物のグルコース調節ペプチドアゴニストの鼻腔内送達の増強により、哺乳動物被験体における糖尿病および肥満症などの種々の疾患の治療のためにこれらの薬剤を薬学的に有効に使用することが可能である。

本発明は、ポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない液体または脱水グルコース調節ペプチド処方物の提供によってこのニーズを実現する。液体グルコース調節ペプチド(GRP)処方物は、水、GRP、ならびにポリオール、表面活性剤、可溶化剤、およびキレート剤からなる群より選択される少なくとも1つの添加物を含む。処方物のpHは、好ましくは2〜約8、好ましくは4.0〜約6.0、最も好ましくは約4.5±0.5である。

本発明の別の実施形態は、水、グルコース調節ペプチド、ポリオール、および表面活性剤を含む水性グルコース調節ペプチド処方物であって、処方物のpHが約2〜約8であり、処方物がポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない、水性グルコース調節ペプチド処方物である。

本発明の別の実施形態は、水、グルコース調節ペプチド、ポリオール、および可溶化剤を含む水性グルコース調節ペプチド処方物であって、処方物のpHが約2.0〜約8であり、処方物がポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない、水性グルコース調節ペプチド処方物である。

本発明の別の実施形態は、水、グルコース調節ペプチド、可溶化剤、および表面活性剤を含む水性グルコース調節ペプチド処方物であって、処方物のpHが約2.0〜約8であり、処方物がポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない、水性グルコース調節ペプチド処方物である。

本発明の別の実施形態は、水、グルコース調節ペプチド、可溶化剤、ポリオール、および表面活性剤を含む水性グルコース調節ペプチド処方物であって、処方物のpHが約2.0〜約8であり、処方物がポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない、水性グルコース調節ペプチド処方物である。

本発明の別の態様では、安定な水性処方物を脱水し、それにより、グルコース調節ペプチドならびにポリオール、表面活性剤、可溶化剤、およびキレート剤からなる群より選択される少なくとも1つの添加物を含む脱水グルコース調節ペプチド処方物を生成し、脱水グルコース調節ペプチド処方物は、アルブミン、コラーゲン、またはゼラチンなどのコラーゲン由来タンパク質などのタンパク質またはポリペプチドである安定剤を実質的に含まない。凍結乾燥、噴霧乾燥、塩誘導性沈殿および乾燥、真空乾燥、ロータリーエバポレーション、または超臨界CO沈殿などの種々の手段によって脱水することができる。

1つの実施形態では、脱水グルコース調節ペプチドは、グルコース調節ペプチド、ポリオール、および可溶化剤を含み、処方物は、ポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない。

別の実施形態では、脱水グルコース調節ペプチド処方物は、グルコース調節ペプチド、ポリオール、および表面活性剤を含み、グルコース調節ペプチド処方物は、ポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない。

別の実施形態では、脱水グルコース調節ペプチド処方物は、グルコース調節ペプチド、表面活性剤、および可溶化剤を含み、グルコース調節ペプチド処方物は、ポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない。

別の実施形態では、脱水グルコース調節ペプチド処方物は、グルコース調節ペプチド、ポリオール、表面活性剤、および可溶化剤を含み、グルコース調節ペプチド処方物は、ポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない。

任意の可溶化剤を使用することができるが、好ましい可溶化剤は、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストラン、スルホブチルエーテル−β−シクロデキストラン、メチル−β−シクロデキストリン、およびキトサンからなる群より選択される。

一般に、ポリオールは、ラクトース、ソルビトール、トレハロース、スクロース、マンニトール、マンノース、およびマルトース、ならびにこれらの誘導体およびホモログからなる群より選択される。

満足できる表面活性剤は、L−α−ホスファチジルコリンジデカノイル(DDPC)、ポリソルベート20(Tween20)、ポリソルベート80(Tween80)、ポリエチレングリコール(PEG)、セチルアルコール、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリビニルアルコール(PVA)、ラノリンアルコール、およびモノオレイン酸ソルビタンからなる群より選択される。

好ましい処方物では、グルコース調節ペプチド処方物はまた、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)またはエチレングリコール四酢酸(EGTA)などのキレート剤を含む。微生物成長を阻害するために、クロロブタノールまたは塩化ベンザルコニウムなどの防腐剤を処方物に添加することもできる。

pHを、一般に、干渉系(例えば、クエン酸ナトリウムとクエン酸、酒石酸ナトリウムと酒石酸、第一リン酸ナトリウムと第二リン酸ナトリウム、酢酸ナトリウムと酢酸、またはコハク酸と水酸化ナトリウムなど)などのpH調節剤によって調節する。

本発明はまた、グルコース調節ペプチド濃度が0.1〜15.0mg/mL、好ましくは1.0〜5.0mg/mLであり、水溶液のpHが2〜8、好ましくは約4.5±0.5である処方物を含む。

本発明は、さらに、ポリオール濃度が約0.1%と10%との間(w/v)であり、さらに、ポリオール濃度が約0.1%〜約3%(w/v)の範囲であるグルコース調節ペプチド処方物を含む。

本発明はまた、表面活性剤を含む処方物であって、表面活性剤の濃度が、約0.00001%と約5%(w/v)との間、好ましくは約0.0002%と約0.1%(w/v)との間である処方物を含む。

本発明はまた、可溶化剤を含む処方物であって、可溶化剤の濃度が、約1%〜約10%(w/v)、より好ましくは約1%〜約5%(w/v)である処方物を含む。

完成した溶液を、当業者に周知の方法を使用し、凍結乾燥機の製造者の説明者に従うことによって濾過および凍結乾燥することができる。これにより、タンパク質である安定剤を実質的に含まない脱水グルコース調節ペプチド処方物が生成される。

好ましい実施形態では、グルコース調節ペプチド処方物は、表面活性剤、可溶化剤、ポリオール、およびキレート剤からなる群より選択される少なくとも1つの賦形剤をさらに含む。好ましくは、グルコース調節ペプチドは、アミリンペプチド、GLP−1、またはエキセンディンペプチドである。

本発明の別の実施形態では、100μL以下の処方物を哺乳動物に鼻腔内に単回投与した場合に哺乳動物血漿中のグルコース調節ペプチドの量を血漿1mLあたり少なくとも10、20、40、60、80pmol、またはそれ以上増加させることができるペプチド処方物を提供する。

例示的実施形態では、本発明の送達増強方法および組成物により、哺乳動物被験体の肥満症および摂食障害の予防または治療のためにグルコース調節ペプチドアゴニストが治療に有効に粘膜送達される。本発明の1つの態様では、治療有効量の本明細書中に記載のグルコース調節ペプチドおよび1つまたはそれ以上の鼻腔内送達増強剤を含む鼻腔内投与に適切な薬学的処方物であって、哺乳動物被験体の肥満症または摂食障害の発症または進行を予防するための本発明の鼻粘膜送達方法で有効な薬学的処方物を提供する。治療有効量のグルコース調節ペプチドアゴニストおよび1つまたはそれ以上の鼻腔内送達増強剤の鼻粘膜送達により、被験体におけるグルコース調節ペプチドアゴニストの治療レベルが上昇する。

本発明の送達増強方法および組成物により、哺乳動物被験体の種々の疾患および容態の予防または治療のためにグルコース調節ペプチドが治療に有効に粘膜送達される。グルコース調節ペプチドを、種々の粘膜経路(例えば、グルコース調節ペプチドを鼻粘膜上皮、気管支、肺粘膜上皮、頬側表面、または口腔および小腸粘膜表面に接触させること)を介して投与することができる。例示的実施形態では、方法および組成物は、鼻腔内送達(例えば、鼻粘膜送達または鼻腔内粘膜送達)を対象とするか、鼻腔内送達のために処方する。

本発明の上記粘膜グルコース調節ペプチド処方物ならびに調製および送達方法により、哺乳動物被験体へのグルコース調節ペプチドの粘膜送達が改善される。これらの組成物および方法は、1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチドと1つまたはそれ以上の粘膜送達増強剤との組み合わせ処方物または調和的投与を含み得る。これらの処方物および方法を達成するために選択されるべき粘膜送達増強剤は、(A)可溶化剤、(B)電荷調整剤、(C)pH調節剤、(D)分解酵素インヒビター、(E)粘液溶解剤または粘液除去剤、(F)繊毛抑制剤(ciliostatic agent)、(G)膜透過増強剤(例えば、(i)界面活性剤、(ii)胆汁塩、(iii)リン脂質もしくは脂肪酸添加物、混合ミセル、リポソーム、もしくはキャリア、(iv)アルコール、(v)エナミン、(iv)NO供与化合物、(vii)長鎖両親媒性分子、(viii)小疎水性透過増強剤、(ix)ナトリウムもしくはサリチル酸誘導体、(x)アセト酢酸のグリセロールエステル、(xi)シクロデキストリンもしくはβ−シクロデキストリン誘導体、(xii)中鎖脂肪酸、(xiii)キレート剤、(xiv)アミノ酸もしくはその塩、(xv)N−アセチルアミノ酸もしくはその塩、(xvi)選択された膜成分の分解酵素、(xvii)脂肪酸合成のインヒビター、(xviii)コレステロール合成のインヒビター、あるいは(xiv)(i)〜(xviii)の膜透過増強剤の任意の組み合わせ)、(H)上皮接合部の生理学的性質の調整剤(一酸化窒素(NO)刺激物質、キトサン、およびキトサン誘導体など)、(I)血管拡張剤、(J)選択輸送増強剤、および(K)粘膜送達の増強のために活性成分を安定化するために、グルコース調節ペプチドが、有効に組み合わせされているか、会合されているか、含まれているか、カプセル化されているか、結合している、安定化輸送賦形剤、キャリア、支持体、もしくは複合体形成種である。

本発明の種々の実施形態では、グルコース調節ペプチドを、1つ、2つ、3つ、4つ、またはそれ以上の上記の(A)〜(K)に列挙した粘膜送達増強剤と組み合わせる。これらの粘膜送達増強剤は単独またはグルコース調節ペプチドと混合するか、薬学的に許容可能な処方物または送達賦形剤中で組み合わせることができる。本明細書中に記載の教示によるグルコース調節ペプチドと1つまたはそれ以上の粘膜送達増強剤との処方物(任意選択的に、上記(A)〜(K)から選択される2つまたはそれ以上の粘膜送達増強剤の任意の組み合わせが含まれる)により、その送達後に哺乳動物被験体の粘膜表面に対するグルコース調節結合ペプチドの生物学的利用能が増大する。

したがって、本発明は、グルコース調節ペプチドを含む処方物を経粘膜投与する工程を含む、哺乳動物における食欲を抑制するか、体重減少を促進するか、食物摂取を減少させるか、糖尿病および/または肥満症を治療する方法である。

本発明は、さらに、哺乳度物の高血糖症、真性糖尿病、異常脂質血症の治療、食欲の抑制、体重減少の促進、食物摂取の減少、または肥満症の治療のためのグルコース調節ペプチドの経粘膜投与薬の製造のためのグルコース調節ペプチドの使用を提供する。

本発明の薬学的処方物内のグルコース調節ペプチドの粘膜有効用量は、例えば、約0.001pmol/kg/体重と約100pmol/kg/体重との間、約0.01pmol/kg/体重と10pmol/kg/体重との間、または約0.1pmol/kg/体重と約5pmol/kg/体重との間を含む。さらなる例示的実施形態では、アミリンの投薬量は、約0.5pmol/kg/体重と約1.0pmol/kg/体重との間である。好ましい実施形態では、鼻腔内用量は、0.1〜100μg/kg(または、約7〜700μg)、より好ましくは0.5〜10μg/kg(または、35〜700μg)の範囲である。鼻腔内GRPのより特異的な用量は、20μg、50μg、100μg、150μg、200μg〜400μgの範囲である。本発明の薬学的処方物を、1日あたり1回または複数回、1週間あたり3回、または1週間あたり1回を1週間と少なくとも96週間の間、さらに各患者または被験体の一生涯にわたり投与することができる。一定の実施形態では、本発明の薬学的処方物を、毎日1回または複数回、毎日2回、毎日4回、毎日6回、または毎日8回投与する。

アミリンの鼻粘膜表面内または鼻粘膜表面を通過する送達を増強する鼻腔内送達増強剤を使用する。受動的に吸収される薬物のために、薬物輸送への傍細胞経路および経細胞経路の相対的寄与は、薬物のpKa、分配係数、分子半径、電荷、薬物が送達される管腔環境のpH、および吸収の表面積に依存する。本発明の鼻腔内送達増強剤は、pH調節剤であり得る。本発明の薬学的処方物のpHは、薬物輸送の傍細胞経路および経細胞経路を介したアミリンの吸収に影響を与える要因である。1つの実施形態では、本発明の薬学的処方物のpHを、約pH2〜8に調整する。さらなる実施形態では、本発明の薬学的処方物のpHを、約pH3.0と6.0との間に調整する。さらなる実施形態では、本発明の薬学的処方物のpHを、約pH4.0と6.0との間に調整する。一般に、pHは4.5±0.5である。

上記のように、本発明は、種々の疾患および容態の治療または予防のための哺乳動物被験体へのグルコース調節ペプチドの粘膜送達のための改良された方法および組成物を提供する。本発明の方法による治療および予防のための適切な哺乳動物被験体の例には、ヒトおよび非ヒト霊長類、家畜(ウマ、ウシ、ヒツジ、ヤギなど)、ならびに実験動物およびペット(イヌ、ネコ、マウス、ラット、モルモット、およびウサギが含まれる)が含まれるが、これらに限定されない。

本発明をより深く理解するために、以下の定義を記載する。

エキセンディンおよびエキセンディンアゴニスト
エキセンディンは、アメリカドクトカゲ(アリゾナで発見されたトカゲ)およびメキシコドクトカゲの唾液分泌物から最初に単離されたペプチドである。エキセンディン−3は、ヘロデルマ・ホリダム(Heloderma horridum)の唾液分泌物中に存在し、エキセンディン−4は、ヘロデルマ・サスペクタム(Heloderma suspectum)の唾液分泌物中に存在する(Eng,J.,et al.,J.Biol.Chem.,265:20259−62(1990);Eng.,J.,etal.,J.Biol.Chez.,267:7402−05(1992))。エキセンディンは、グルカゴン様ペプチドファミリーのいくつかのメンバーといくらかの配列類似性を有し、GLP−1[7−36]NHと最も高い相同性(53%)を示す(Goke,et al.,J.Biol.Chem.,268:19650−55,(1993))。プログルカゴン[78−107]としても公知であり、「GLP−1」として最も一般的なGLP−1[7−36]NHは、インスリン分泌効果を有し、インスリン分泌を刺激する;GLP−1はまた、グルカゴン分泌を阻害する(Orskov,et al.,Diabetes,42:658−61(1993);D’Alessio,et al.,J.Clin.Invest.,97:133−38(1996))。GLP−1は、胃排出(Williams B,et al.,J Clin Encocrinol Metab 81:(1):327−32(1996);Wettergren A,et al.,Dig Dis Sci 38:(4):665−73(1993))および胃酸分泌(Schjoldager B T,et al.,Dig Dis Sci 34(5):703−8,(1989);O’Halloran D J,et al.,J Endocrinol 126(1):169−73(1990);Wettergren A,et al.,Dig Dis Sci 38:(4):665−73(1993))を阻害することが報告されている。そのカルボキシ末端にさらなるグリシン残基を有するGLP−1[7−37]はまた、ヒトのインスリン分泌を刺激する(Orskov,et al.,Diabetes,42:658−61(1993))。GLP−1のインスリン分泌効果を担うと考えられている膜貫通Gタンパク質アデニル酸シクラーゼ共役受容体は、a.β細胞株からクローン化されたと報告されている(Thorens,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:8641−45(1992))。

本発明は、エキセンディン、例えば、
エキセンディン−3
His Ser Asp Gly Thr Phe Thr Ser Asp Leu Ser Lys Gln Met Glu Glu Glu Ala Val Arg Leu Phe Ile Glu Trp Leu Lys Asn Gly Gly Pro Ser Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser (配列番号1)

または

エキセナチド(エキセンディン−4)
His Gly Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Leu Ser Lys Gln Met Glu Glu Glu Ala Val Arg Leu Phe Ile Glu Trp Leu Lys Asn Gly Gly Pro Ser Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser (C末端セリンがアミド化されている)(配列番号2)

またはエキセンディンが妊娠糖尿病の治療に有利なその作用を発揮する受容体に有効に結合する他の化合物の鼻腔内投与を含む妊娠糖尿病の新規の治療方法に関する。真性糖尿病の治療および高血糖症の予防のためのインスリン分泌薬としてのエキセンディン−3およびエキセンディン−4の使用は、米国特許第5,424,286号に開示されている。エキセンディンはまた、トリグリセリドレベルの調整に有用であり、異常脂質血症を治療することが示されている。

グルカゴン様ペプチド(GLP)
GLP−1のアミノ酸配列は、例えば、Schmidt et al.(Diabetologia 28 704−707(1985)に記載されている。ヒトGLP−1は、例えば、遠位回腸、膵臓、および脳内のL細胞で合成されるプレプログルカゴンに由来する37アミノ酸残基ペプチドである。プレプログルカゴンのGLP−1(7−36)アミド、GLP−1(7−37)、およびGLP−2へのプロセシングは主にL細胞中で起こる。GLP−1(7−37)およびその類似物の興味深い薬理学的特性が近年非常に注目されているにもかかわらず、これらの分子の構造についてはほとんど知られていない。ミセル中のGLP−1の二次構造は、Thorton et al.(Biochemistry 33 3532−3539(1994))に記載されているが、規定液中では、GLP−1は非常に柔軟な分子と考えられている。

GLP−1、GLP−1の類似物、およびそのフラグメントは、例えば、1型および2型糖尿病ならびに肥満症で有用である。

WO87/06941号は、GLP−1フラグメント(GLP−1(7−37)が含まれる)およびその機能的誘導体ならびにインスリン分泌薬としてのその使用を開示している。

WO90/11296号は、GLP−1(1−36)またはGLP−1(1−37)のインスリン分泌活性を超えるインスリン分泌活性を有するGLP−1フラグメント(GLP−1(7−36)が含まれる)およびその機能的誘導体ならびにインスリン分泌薬としてのその使用を開示している。

GLP−1(7−36)のアミノ酸配列は、

His-Ala-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser-
Ser-Tyr-Leu-Glu-Gly-Gln-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-
Ile-Ala-Trp-Leu-Val-Lys-Gly-Arg (配列番号3)

であり、GLP−1(7−37)は、

His-Ala-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser-
Ser-Tyr-Leu-Glu-Gly-Gln-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-
Ile-Ala-Trp-Leu-Val-Lys-Gly-Arg-Gly (配列番号4)

である。

WO91/11457号は、GLP−1部分としても有用であり得る活性なGLP−1ペプチドの類似物(7−34、7−35、7−36、および7−37)を開示している。

欧州特許第0708179−A2号(Eli Lilly&Co.)は、N末端イミダゾール基および任意選択的に34位でリジン残基に結合した非分岐C〜C10アシル基を含むGLP−1類似物および誘導体を開示している。

欧州特許第0699686−A2号(Eli Lilly&Co.)は、生物学的に活性であることが報告されているGLP−1の一定のN末端短縮フラグメントを開示している。

アミリンペプチド

KCNTATCATQRLANFLVHSSNNFGAILSSTNVGSNTY (配列番号5)

アミリンのアゴニストには以下が含まれる:

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Ser Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号6)


Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Ile Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Ala Ile Leu Ser Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号7);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val Arg Thr Ser Asn Asn Leu Gly Ala Ile Leu Ser Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号8);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Val Leu Pro Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号9);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Asn Asn Asn Leu Gly Pro Val Leu Ser Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号10);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Thr Asn Phe Leu
Val Arg Ser Ser His Asn Leu Gly Ala Ala Leu Leu Pro Thr Asp Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号11);

Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val
His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Ser Ser Thr Asn Val Gly
Ser Asn Thr Tyr (配列番号12);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Pro Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号13);


Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号14);


Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val Arg Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号15);


Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val
His Arg Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号16);


Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Val Leu Pro Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号17);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val Arg Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号18);

Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val
Arg Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Pro Ser Asn Val Gly
Ser Asn Thr Tyr (配列番号19);


Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val
His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Pro Ser Asn Val Gly
Ser Asn Thr Tyr (配列番号20);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Val Leu Pro Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号21);


Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Val Leu Pro Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号22);


Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val
His Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Val Leu Pro Ser Thr Asn Val Gly
Ser Asn Thr Tyr (配列番号23);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Val Leu Pro Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号24);


Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Ile Leu Pro Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号25);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Ile Leu Pro Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号26);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Ile His Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Ile Leu Pro Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号27);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val Ile Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号28);

Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Ile
His Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Ile Leu Pro Pro Thr Asn Val Gly
Ser Asn Thr Tyr (配列番号29);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Ile Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Ala Ile Leu Ser Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号30);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Ile Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Ala Val Leu Ser Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号31);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Ile Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Val Leu Pro Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号32);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Thr Asn Phe Leu
Val His Ser Ser His Asn Leu Gly Ala Ala Leu Leu Pro Thr Asp Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号33);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Thr Asn Phe Leu
Val His Ser Ser His Asn Leu Gly Ala Ala Leu Ser Pro Thr Asp Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号34);

Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Thr Asn Phe Leu Val
His Ser Ser His Asn Leu Gly Ala Val Leu Pro Ser Thr Asp Val Gly
Ser Asn Thr Tyr (配列番号35);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Thr Asn Phe Leu
Val Arg Ser Ser His Asn Leu Gly Ala Ala Leu Ser Pro Thr Asp Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号36);


Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Thr Asn Phe Leu
Val Arg Ser Ser His Asn Leu Gly Ala Ile Leu Pro Pro Thr Asp Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号37);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Thr Asn Phe Leu
Val Arg Ser Ser His Asn Leu Gly Pro Ala Leu Pro Pro Thr Asp Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号38);

Lys Asp Asn Thr Ala Thr Lys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Ser Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号39);

Ala Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Ser Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号40);

Ser Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Ser Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号41);

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Ser Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号42);


Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号43);

Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val
His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Ser Thr Asn Val Gly
Ser Asn Thr Tyr (配列番号44);

Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val
His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Val Leu Pro Pro Ser Asn Val Gly
Ser Asn Thr Tyr (配列番号45)

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Ser Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号46); および

Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Pro Thr Thr Asn
Val Gly Ser Asn Thr Tyr (配列番号47)

(ここで、配列番号47のC末端チロシンはアミド化されている)。アミド化された配列番号47は、酢酸プラムリンチドとも呼ばれる。酢酸プラムリンチドはまた、2位と7位のシステインの間にジスルフィド結合を有する。

本発明によれば、グルコース調節ペプチドには、遊離塩基、酸付加塩、または金属塩(ペプチドのカリウム塩またはナトリウム塩など)、ならびにアミド化、グリコシル化、アシル化、硫酸化、リン酸化、アセチル化、環化、および他の周知の共有結合修飾方法などのプロセスによって修飾されているアミリンペプチドも含まれる。

したがって、本発明によれば、上記ペプチドを、経粘膜送達、特に鼻腔内送達に適切な処方物に組み込む。

粘膜送達増強剤
「粘膜送達増強剤」を、水、塩、および/または一般的な緩衝液およびグルコース調節ペプチド(コントロール処方物)を含む処方物に添加した場合、時間に対する濃度のプロットにおける最大血液濃度、最大血清濃度、または最大脳脊髄液濃度(Cmax)または濃度曲線下面積(AUC)によって測定した粘膜を通過するグルコース調節ペプチド輸送が有意に増加する処方物が生成される化学物質および他の賦形剤と定義する。粘膜には、鼻、口腔、腸、頬側、気管支肺、膣、および直腸の粘膜表面が含まれ、実際、外部と通じている全ての体腔または経路を内張りしている全ての粘膜分泌膜が含まれる。粘膜送達増強剤は、しばしばキャリアと呼ばれる。

無内毒素処方物
「無内毒素処方物」は、グルコース調節ペプチドおよび1つまたはそれ以上の粘膜送達増強剤を含み、且つ内毒素および/または関連発熱物質を実質的に含まない処方物を意味する。内毒素には、微生物に内在し、微生物が破壊または死滅した場合に限り放出される毒素が含まれる。発熱物質には、細菌および他の微生物の外膜由来の熱誘導性の熱安定性物質(糖タンパク質)が含まれる。これらの両物質は、ヒトに投与した場合、熱、低血圧、およびショックを引き起し得る。無内毒素処方物の生成は特定の装置および専門家が必要であり得るが、無内毒素でない処方物の作製よりも有意により高価であり得る。げっ歯類における内毒素注入とのGLPまたはアミリンの同時静脈内投与により、内毒素のみの投与に関連する低血圧および死亡でさえも予防されることが示されるので(米国特許第4,839,343号)、これらの治療薬の無内毒素処方物の生成には必ずしも非経口(非注射)投与が必要であると予想されるわけではないであろう。

非注入投与
「非注入投与」は、動脈または静脈への直接注射を含まない任意の送達方法、(典型的には、流動物を)ある場所に押し込めるか向かわせる方法、詳細には、ニードル、シリンジ、もしくは他の浸襲的方法を用いて身体の一部に導入する方法を意味する。非注入投与には、皮下注射、筋肉内注射、腹腔内注射、および粘膜への非注入送達方法が含まれる。

送達の方法および組成物
哺乳動物被験体へのグルコース調節ペプチドの粘膜投与のための改良された方法および組成物により、グルコース調節ペプチドの投与計画が最適化される。本発明は、グルコース調節ペプチド調剤の放出が実質的に標準化されており、そして/またはグルコース調節ペプチド放出の有効な送達期間が粘膜投与から約0.1〜2.0時間後、0.4〜1.5時間後、0.7〜1.5時間後、または0.8〜1.0時間後の範囲で維持される、1つまたはそれ以上の粘膜送達増強剤を処方したグルコース調節ペプチドの粘膜送達を提供する。達成されるグルコース調節ペプチド放出の維持を、本発明の方法および組成物を使用した外因性グルコース調節ペプチドの反復投与によって容易にすることができる。

徐放のための組成物および方法
哺乳動物被験体へのグルコース調節ペプチドの粘膜投与のための改良された組成物および方法により、グルコース調節ペプチドの投与計画が最適化される。本発明は、1つまたはそれ以上の粘膜送達増強剤および最適な徐放増強剤と組み合わせてグルコース調節ペプチドを含む処方物の改良された粘膜(例えば、鼻粘膜)送達を提供する。本発明の粘膜送達増強剤により、送達が有効に増加し(例えば、最大血漿濃度(Cmax)が増加し)、粘膜投与されたグルコース調節ペプチドの治療活性が増強される。血漿およびCNS中のグルコース調節ペプチドの治療活性に影響を与える第2の要因は、滞留時間(RT)である。鼻腔内送達増強剤と組み合わせた徐放増強剤により、グルコース調節ペプチドのCmaxが増加し、滞留時間(RT)が増加する。徐放増強処方物(例えば、ポリエチレングリコール(PEG))が得られる本発明のポリマー送達賦形剤および他の薬剤ならびに方法を本明細書中に開示する。本発明は、哺乳動物被験体の肥満症、結腸癌、エキセンディン癌、または乳癌に関連する症状の治療のための改良されたグルコース調節ペプチドの送達方法および投薬形態を提供する。

本発明の粘膜送達処方物および方法の範囲内で、グルコース調節ペプチドを、頻繁に粘膜送達に適切なキャリアまたは賦形剤と組み合わせるか調和的に投与する。本明細書中で使用される、用語「キャリア」は、薬学的に許容可能な固体または液体の充填剤、希釈剤、またはカプセル化材料を意味する。含水液体キャリアは、酸性化剤、アルカリ化剤、抗菌防腐剤、抗酸化剤、緩衝剤、キレート剤、錯化剤、可溶化剤、保湿剤、溶媒、懸濁剤および/または増粘剤、等張化剤、湿潤剤、または他の生体適合性物質などの薬学的に許容可能な添加物を含み得る。上記カテゴリーによって列挙された成分の一覧表を、U.S.Phamacopeia National Formulary,1857−1859,(1990)に見出すことができる。薬学的に許容可能なキャリアとして役立ち得る材料のいくつかの例は、ラクトース、グルコース、およびスクロースなどの糖;トウモロコシデンプンおよびジャガイモデンプンなどのデンプン;セルロースならびにカルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロース、および酢酸セルロースなどのセルロース誘導体;粉末トラガカント;麦芽;ゼラチン;タルク;ココアバターおよび座剤ワックスなどの賦形剤;ピーナッツ油、綿実油、ベニバナ油、ゴマ油、オリーブ油、コーン油、およびダイズ油などの油;ポリエチレングリコールなどのグリコール;グリセリン、ソルビトール、マンニトール、およびポリエチレングリコールなどポリオール;オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチルなどのエステル;寒天;水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムなどの緩衝剤;アルギン酸;無発熱物質水;等張食塩水;リンゲル液、エチルアルコール、およびリン酸緩衝液、ならびに薬学的処方物で使用される他の非毒性適合物質である。処方者の希望にしたがって、湿潤剤、乳化剤、および潤滑剤(ラウリル硫酸ナトリウムおよびステアリン酸マグネシウムなど)、ならびに着色料、放出剤、コーティング剤、甘味料、香味物質、香料、防腐剤、および抗酸化剤も組成物中に存在し得る。薬学的に許容可能な抗酸化剤の例には、アスコルビン酸、塩酸システイン、亜硫酸水素ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、および亜硫酸ナトリウムなどの水溶性抗酸化剤;パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、レシチン、没食子酸プロピル、およびα−トコフェロールなどの脂溶性抗酸化剤;クエン酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ソルビトール、酒石酸、およびリン酸などの金属キレート剤が含まれる。単回投薬形態を生成するためにキャリア材料と組み合わせることができる有効成分の量は、特定の投与様式によって変化する。

本発明の粘膜送達組成物および方法の範囲内で、粘膜表面内または粘膜表面を通過するグルコース調節ペプチドの送達を増強する種々の送達増強剤を使用する。これに関して、粘膜上皮を通過するグルコース調節ペプチドの送達は、「経細胞的」または「傍細胞的」に起こり得る。これらの経路がグルコース調節ペプチドの全流動および生物学的利用能に寄与する範囲は、粘膜の環境、活性成分の物理化学的性質、および粘膜上皮の性質に依存する。特定の輸送が受動拡散のみを含むのに対して、経細胞輸送は、受動的、促進的、または能動的過程によって起こり得る。一般に、親水性で受動輸送される極性溶質は、傍細胞経路を介して拡散する一方で、より親油性の高い溶質は経細胞経路を使用する。本発明の範囲内の任意の選択されたグルコース調節ペプチドについて、傍細胞送達成分および経細胞送達成分から見た多様な受動的および能動的に吸収される溶質の吸収および生物学的利用能(例えば、透過係数または生理学的アッセイを反映する)を、容易に評価することができる。受動的に吸収される薬物について、薬物輸送に対する傍細胞経路および経細胞経路分布の相対的寄与は、薬物のpKa、分配係数、分子半径、電荷、薬物が送達される管腔環境のpH、および吸収の表面積に依存する。傍細胞経路は、鼻粘膜上皮の接近可能な表面領域の比較的小さな画分を示す。大まかに言えば、細胞膜は、傍細胞の空間を占める領域の1000倍の粘膜表面領域を占めると報告されている。従って、より小さな接触可能領域ならびに高分子透過に対するサイズおよび電荷ベースの識別により、一般的に、薬物輸送について傍細胞経路は経細胞送達よりも好ましくないことが示唆されるであろう。驚いたことに、本発明の方法および組成物は、傍細胞経路を介して粘膜上皮内および粘膜上皮を通過する生物治療薬の輸送を有意に増強する。したがって、本発明の方法および組成物(または単一の方法もしくは組成物)は、傍細胞経路および経細胞経路の両方またはいずれかを首尾よくターゲティングする。

本明細書中で使用される、「粘膜送達増強剤」は、グルコース調節ペプチドまたは他の生物活性化合物の(例えば、処方物送達賦形剤からの)放出もしくは溶解性、拡散速度、透過能力およびタイミング、取り込み、滞留時間、安定性、有効半減期、ピークもしくは持続的濃度レベル、クリアランス、ならびに他の所望の粘膜送達特性(例えば、送達部位または血流もしくは中枢神経系などの選択された活性の標的部位で測定)を増強する薬剤を含む。したがって、種々の機構のいずれかによって(例えば、グルコース調節ペプチドの拡散、輸送、持続、または安定性の増加、膜流動性の増加、細胞内または傍細胞等かを調節するカルシウムおよび他のイオンの利用可能性または作用の調整、粘膜成分(例えば、脂質)の安定化、粘膜組織中の非タンパク質およびタンパク質のスルフヒドリルレベルの変化、粘膜表面を通過する水分流動の増加、上皮接合部の生理学的性質の調整、粘膜上皮に重なった粘液の粘度の減少、粘膜繊毛クリアランス率の減少、ならびに他の機構によって)粘膜送達を増強することができる。

本明細書中で使用される、「粘膜有効量のグルコース調節ペプチド」は、種々の送達経路または移行経路を含み得る被験体の薬物活性についての標的部位へのグルコース調節ペプチドの有効な粘膜送達を意図する。例えば、所与の活性成分は、粘膜細胞の間のその隙間を介してその経路を見出して隣接する血管壁に到達することができる一方で、別の経路により、薬剤を、受動的または能動的に粘膜細胞に取り込んで細胞内で作用するか、細胞から放出または輸送されて全身循環などの二次標的部位に到達させることができる。本発明の方法および組成物は、1つまたはそれ以上のこのような別の経路に沿った活性成分の転位置を促進することができるか、直接粘膜組織または近接脈管組織に作用して活性成分の吸収または透過を促進することができる。この状況における吸収または透過の促進は、これらの機構に制限されない。

本明細書中で使用される、「血漿中のグルコース調節ペプチドのピーク濃度(Cmax)」、「血漿中のグルコース調節ペプチドの濃度−時間曲線下領面積(AUC)」、「血漿中のグルコース調節ペプチドの最大血漿濃度に達するまでの時間(tmax)」は、当業者に公知の薬物動態学的パラメータである。Laursen et al.,Eur.J.Endocrinology,135:309−315,1996。「濃度−時間曲線」は、鼻腔内、筋肉内、皮下、または他の非経口投与経路による被験体への一定投薬量のグルコース調節ペプチドの投与後の時間に対する被験体の血清中のグルコース調節ペプチド濃度を測定する。「Cmax」は、被験体へのグルコース調節ペプチドの単回投与後の被験体の血清中のグルコース調節ペプチドの最大濃度である。「tmax」は、被験体へのグルコース調節ペプチドの単回投与後の被験体の血清中のグルコース調節ペプチドが最大濃度に到達するための時間である。

本明細書中で使用される、「血漿中のグルコース調節ペプチドの濃度−時間曲線下領面積(AUC)」を、線形台形公式に従い、且つ残存領域を加えて計算する。2つの投薬量の間の23%の減少または30%の増加が、90%の確率で検出されるであろう(II型エラーβ=10%)。「送達率」または「吸収率」を、最大濃度(Cmax)に到達するための時間(tmax)の比較によって推定する。Cmaxおよびtmaxを、非パラメータ法を使用して分析する。筋肉内、皮下、静脈内、および鼻腔内グルコース調節ペプチド投与の薬物動態学を、分散分析(ANOVA)によって比較した。ペアワイズ比較のために、ボンフェローニ−ホルム連続手順を使用して、有意性を評価する。3つの鼻腔内投与量の間の用量−応答関係を、回帰分析によって推定する。P<0.05を有意と見なす。結果を、平均値+/−SEMとして示す。

吸収促進機構が異なる本発明の粘膜送達増強剤によって変化し得る一方で、この状況で有用な試薬は、粘膜組織に実質的に悪影響を与えず、特定のグルコース調節ペプチドまたは他の活性成分もしくは送達増強剤の物理化学的特徴によって選択される。この状況では、粘膜組織の透過または透過性を増大させる送達増強剤により、しばしば、粘膜の防御透過障壁がいくらか変化する。本発明の範囲内で有益なこのような送達増強剤について、一般に、粘膜透過性の任意の有意な変化が薬物送達の望ましい持続時間に適切な時間枠内で可逆性であることが望ましい。さらに、長期使用に伴う粘膜障壁の特性で誘導される実質的な毒性の蓄積やいかなる永続的悪化もあるべきではない。

本発明の一定の態様の範囲内で、本発明のグルコース調節ペプチドとの調和的投与または組み合わせ処方物のための吸収促進剤は、小疎水性分子(ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド、エタノール、プロピレングリコール、および2−ピロリドンが含まれるが、これらに限定されない)から選択される。あるいは、長鎖両親媒性分子(例えば、デアシルメチルスルホキシド、アゾン(azone)、ラウリル硫酸ナトリウム、オレイン酸、および胆汁塩)を使用して、グルコース調節ペプチドの粘膜透過を増強することができる。さらなる態様では、界面活性剤(例えば、ポリソルベート)を、グルコース調節ペプチドの鼻腔内送達を増強するための付加化合物、処理剤、または処方添加物として使用する。DMSO、ポリエチレングリコール、およびエタノールなどの薬剤は、(例えば、前投与または治療処方物への組み込みによって)送達環境で十分に高い濃度で存在する場合、粘膜の水相に侵入してその溶解特性が変化し、それにより、賦形剤から粘膜へのグルコース調節ペプチドの分配を増強することができる。

本発明の調和的投与および処理方法ならびに組み合わせ処方物の範囲内で有用なさらなる粘膜送達増強剤には、混合ミセル;エナミン;一酸化窒素供与体(例えば、S−ニトロソ−N−アセチル−DL−ペニシラミン、NOR1、NOR4(カルボキシ−PITOまたはドクロフェナック(doclofenac)ナトリウム)などのNOスカベンジャーと同時投与することが好ましい);サリチル酸ナトリウム;アセト酢酸のグリセロールエステル(例えば、グリセリル−1,3−ジアセトアセテートまたは1,2−イソプロピルデングリセリン−3−アセトアセテート);および生理学的に粘膜送達に適合する他の放出−拡散または上皮内もしくは経上皮透過促進剤が含まれるが、これらに限定されない。他の吸収促進剤は、グルコース調節ペプチドの粘膜送達、安定性、活性、または経上皮透過を増強する種々のキャリア、基剤、および賦形剤から選択される。これらには、特に、シクロデキストリンおよびβ−シクロデキストリン誘導体(例えば、2−ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリンおよびヘプタキス(2,6−ジ−O−メチル−β−シクロデキストリン))が含まれる。任意選択的に1つまたはそれ以上の成分と抱合され、さらに、任意選択的に油性基剤中に処方されたこれらの化合物により、本発明の粘膜処方物の生物学的利用能が増強される。粘膜送達に適合したなおさらなる吸収増強剤には、中鎖脂肪酸(モノグリセリドおよびジグリセリド(例えば、カプリン酸ナトリウム−ココナッツオイルの抽出物(カプムル))、およびトリグリセリド(例えば、アミロデキストリン、Estaram299、Miglyol 810)が含まれる)が含まれる。

本発明の粘膜治療組成物および粘膜予防組成物に、粘膜障壁を通過するグルコース調節ペプチドの吸収、拡散、または透過を容易にする任意の適切な透過促進剤を補足することができる。透過促進剤は、薬学的に許容可能な任意のプロモーターであり得る。したがって、本発明のより詳細な態様では、サリチル酸ナトリウムおよびサリチル酸誘導体(サリチル酸アセチル、サリチル酸コリン、サリチルアミドなど);アミノ酸およびその塩(例えば、グリシン、アラニン、フェニルアラニン、プロリン、ヒドロキシプロリンなどのモノアミノカルボン酸);セリンなどのヒドロキシアミノ酸;アスパラギン酸、グルタミン酸などの酸性アミノ酸;リジンなどの塩基性アミノ酸(そのアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩が含まれる);ならびにN−アセチルアミノ酸(N−アセチルアラニン、N−アセチルフェニルアラニン、N−アセチルセリン、N−アセチルグリシン、N−アセチルリジン、N−アセチルグルタミン酸、N−アセチルプロリン、N−アセチルヒドロキシプロリンなど)およびその塩(アルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩)から選択される1つまたはそれ以上の透過促進剤を組み込んだ組成物を提供する。本発明の方法および組成物の範囲内の透過促進剤として、一般に乳化剤として使用される物質(例えば、オレイリン酸ナトリウム、ラウリルリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ミリスチル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステルなど)、カプロン酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、およびそのアルカリ金属塩、ピロリドンカルボン酸、アルキルピロリドンカルボン酸エステル、N−アルキルピロリドン、プロリンアシルエステルなども提供する。

本発明の種々の態様の範囲内では、投与部位と選択された標的部位との間の粘膜障壁を通過して本発明の範囲内のグルコース調節ペプチドおよび他の治療薬を送達可能な改良された粘膜送達処方物および方法を提供する。一定の処方物を、特に、選択された標的細胞、組織、もしくは器官、さらに特定の病状に適合させる。他の態様では、処方物および方法により、定義した細胞内経路または細胞間経路に沿って特異的に進むグルコース調節ペプチドの有効な選択的エンドサイトーシスまたはトランスサイトーシスが起こる。典型的には、グルコース調節ペプチドは、キャリアまたは他の送達賦形剤中に有効濃度レベルで有効に負荷され、例えば、鼻粘膜および/または細胞内区画および細胞内膜を介した離れた薬物作用の標的部位(例えば、血流または定義された組織、器官、または細胞外区画)への通過中に安定化形態で送達および維持される。グルコース調節ペプチドを、送達賦形剤中に提供するか修飾することができ(例えば、プロドラッグの形態)、それによりグルコース調節ペプチドの放出または活性化が、生理学的刺激(例えば、pHの変化、リソソーム酵素など)によって誘発される。しばしば、グルコース調節ペプチドは、その活性標的部位に送達するまで薬理学的に不活性である。ほとんどの場合、グルコース調節ペプチドおよび他の処方物の成分は、無毒且つ非免疫原性を示す。この状況では、キャリアおよび他の処方物の成分は、一般に、生理学的条件下で迅速に分解および排出される能力について選択される。同時に、処方物は、有効に保存するための投薬形態で化学的および物理的に安定である。

ペプチドおよびタンパク質の類似物および模倣物
天然または合成の治療的または予防的に活性なペプチド(2つまたはそれ以上の共有結合したアミノ酸を含む)、タンパク質、ペプチドまたはタンパク質のフラグメント、ペプチドまたはタンパク質の類似物、および活性なペプチドまたはタンパク質の化学修飾された誘導体または塩は、本発明の範囲内で使用される生物活性ペプチドおよびタンパク質の定義の範囲内に含まれる。グルコース調節ペプチドの広範な種々の有用な類似物および模倣物は、本発明の範囲内での使用を意図し、公知の方法に従って生成され、生物活性について試験することができる。しばしば、本発明の範囲内の使用されるグルコース調節ペプチドのペプチドもしくはタンパク質または他の生物活性ペプチドもしくはタンパク質は、天然に存在するか未変性の(例えば、野生型、天然に存在する変異体、または対立遺伝子変異型)ペプチドまたはタンパク質配列の範囲内のアミノ酸の部分的置換、付加、または欠失によって容易に得ることができる突然変異タンパク質である。さらに、未変性ペプチドまたはタンパク質の生物活性フラグメントも含まれる。このような変異誘導体 およびフラグメントは、未変性のペプチドまたはタンパク質の所望の生物活性を実質的に保持している。炭水化物鎖を有するペプチドまたはタンパク質の場合、これらの炭水化物種の変化によって特徴づけられた生物活性変異型も本発明の範囲内に含まれる。

本明細書中で使用される、用語「保存的アミノ酸置換」は、類似の側鎖を有するアミノ酸残基の一般的な交換可能性をいう。例えば、一般に交換可能な脂肪族側鎖を有するアミノ酸群は、アラニン、バリン、ロイシン、およびイソロイシンであり、脂肪族水酸基側鎖を有するアミノ酸群は、セリンおよびトレオニンであり、アミド含有側鎖を有するアミノ酸群は、アスパラギンおよびグルタミンであり、芳香族側鎖を有するアミノ酸群は、フェニルアラニン、チロシン、およびトリプトファンであり、塩基性側鎖を有するアミノ酸群は、リジン、アルギニン、およびヒスチジンであり、硫黄含有側鎖を有するアミノ酸群は、システインおよびメチオニンである。保存的置換の例には、イソロイシン、バリン、ロイシン、またはメチオニンなどの非極性(疎水性)残基の別の残基への置換が含まれる。同様に、本発明は、アルギニンとリジンとの間、グルタミンとアスパラギンとの間、およびトレオニンとセリンとの間などの極性(親水性)残基の置換を意図する。さらに、リジン、アルギニン、またはヒスチジンなどの塩基性残基の別の残基への置換またはアスパラギン酸またはグルタミン酸などの酸性残基の別の残基への置換も意図される。例示的な保存的アミノ酸置換基は以下である:バリン−ロイシン−イソロイシン、フェニルアラニン−チロシン、リジン−アルギニン、アラニン−バリン、およびアスパラギン−グルタミン。選択された生物活性を決定するためのペプチドまたはタンパク質類似物の対応する未変性のペプチドまたはタンパク質への至適なアラインメントおよび適切なアッセイ(例えば、接着タンパク質または受容体結合アッセイ)の使用により、本発明の方法および組成物の範囲内での使用のための操作可能なペプチドおよびタンパク質類似物を容易に同定することができる。操作可能なペプチドおよびタンパク質類似物は、典型的には、対応する未変性のペプチドおよびタンパク質に対して惹起される抗体と特異的免疫反応性を示す。

本発明の固体タンパク質処方物の安定化のためのアプローチは、精製(例えば、凍結乾燥)タンパク質の物理的安定性を増加させることである。これは、疎水性相互作用およびタンパク質の展開につれて増加し得る共有結合経路を介した凝集を阻害する。この状況における処方物の安定化には、しばしば、ポリマーベースの処方物(例えば、生分解性ヒドロゲル処方物/送達系)が含まれる。上記のように、タンパク質の構造、機能、および安定性における水の重要な役割は周知である。典型的には、タンパク質は、大部分の水を除去した固体状態で比較的安定である。しかし、固体治療タンパク質処方物は、高湿度での保存時または徐放性組成物もしくはデバイスからの送達の間に水和され得る。一般に、水和の増加につれてタンパク質の安定性は低下する。水はまた、例えば、タンパク質の柔軟性の増加による反応基との接触可能性の増加、反応物質の移動相への移動、およびβ脱離および加水分解などのいくつかの有害な過程における反応物質としての作用によって固体タンパク質凝集において有意な役割を果たし得る。

約6%と28%との間の水を含むタンパク質調製物は、最も不安定である。このレベル未満では、結合水およびタンパク質内部運動の移動性は低い。このレベルを超えると、水の移動性およびタンパク質の運動は、完全な水和に近づく。ある程度までは、水和の増加に伴う固相凝集に対する感受性の増加がいくつかの系で認められている。しかし、より高い含水率では、希釈効果による凝集の低下が認められる。

これらの原理により、粘膜送達のための固体状態の凝集に対するペプチドおよびタンパク質の有効な安定化方法は、固体処方物中の含水量を調節し、処方物中の水分活性を至適レベルに維持することである。このレベルは、タンパク質の性質に依存するが、一般に、その「単分子層」の水被覆未満に維持されたタンパク質は、優れた固体状態の安定性を示す。

タンパク質の安定性を向上させるために含水量を有効に調節する種々の添加物、希釈剤、基剤、および送達賦形剤を本発明で提供する。この意味における抗凝集剤として有効なこれらの試薬およびキャリア材料には、例えば、種々の機能のポリマー(ポリエチレングリコール、デキストラン、ジエチルアミノエチルデキストラン、およびカルボキシメチルセルロースなど)が含まれ、これらと混合または結合したペプチドおよびタンパク質の安定性が有意に増加し、固相凝集が減少する。いくつかの例では、タンパク質の活性または物理的安定性を、ペプチド薬またはタンパク質薬の水溶液に対する種々の添加物によって増強することもできる。例えば、ポリオール(糖が含まれる)、アミノ酸、コラーゲンおよびゼラチンなどのタンパク質、ならびに種々の塩などの添加物を使用することができる。

一定の添加物、特に糖および他のポリオールはまた、乾燥(例えば、凍結乾燥)タンパク質に有意な物理的安定性を付与する。これらの添加物を、本発明の範囲内で使用して、凍結乾燥時のみでなく乾燥状態での保存時にも凝集からタンパク質を保護することもできる。例えば、スクロースおよびFicoll 70(スクロース単位を有するポリマー)は、種々の条件下での固相インキュベーション時のペプチドまたはタンパク質凝集を有意に保護する。これらの添加物はまた、ポリマーマトリクス内に包埋された固体タンパク質の安定性を向上することができる。

なお、さらなる添加物(例えば、スクロース)は、本発明の一定の徐放性処方物で起こり得る高温湿潤下での固相凝集に対してタンパク質を安定化させる。ゼラチンおよびコラーゲンなどのタンパク質はまた、この状況で不安定なタンパク質の変性および凝集を減少させるための安定剤または増量剤として役立つ。これらの添加物を、本発明の範囲内のポリマー融解過程および組成物に組み込むことができる。例えば、上記の種々の安定化添加物を含む溶液の簡潔な凍結乾燥または噴霧乾燥によってポリペプチド微粒子を調製することができる。これにより、非凝集ペプチドおよびタンパク質を長期間にわたり徐放することができる。

可溶化剤を使用して実質的に純粋な非凝集形態にペプチドまたはタンパク質を安定化させる、凝集傾向のあるペプチドおよびタンパク質の粘膜送達のための処方物が得られる種々のさらなる調製成分および方法ならびに特定の処方添加物を本明細書中に提供する。成分および添加物の範囲は、これらの方法および処方物の範囲内での使用を意図する。これらの可溶化剤の例は、ポリペプチドの疎水性側鎖に選択的に結合するシクロデキストリン(CD)である。これらのCDは、凝集を有意に阻害する様式でタンパク質の疎水性パッチに結合することが見出されている。この阻害は、関与するCDおよびタンパク質の両方に関して選択的である。このようなタンパク質凝集の選択的阻害により、本発明の鼻腔内送達方法および組成物の範囲内でさらなる利点が得られる。この状況で用いるさらなる添加物には、ペプチドおよびタンパク質の凝集を特異的に遮断するリンカーによって制御された種々の幾何学的性質を有するCD二量体、三量体、および四量体が含まれる。それにもかかわらず、本発明の範囲内の可溶化剤および組み込み方法は、タンパク質−タンパク質相互作用を選択的に遮断するためのペプチドおよびペプチド模倣物の使用を含む。1つの態様では、CD多量体について報告された疎水性側鎖の特異的結合は、タンパク質凝集を同様に遮断するペプチドおよびペプチド模倣物の使用を介してタンパク質に及ぶ。広範な適切な方法および抗凝集剤は、本発明の組成物および手順の範囲内で組み込みに利用可能である。

電荷調整剤およびpH調節剤ならびに方法
疎水性粘膜障壁を通過する送達の増強のための生物活性剤(グルコース調節ペプチド、他の活性なペプチドおよびタンパク質、ならびに高分子薬および小分子薬が含まれる)の輸送特性を改良するために、本発明はまた、本明細書中に記載の選択された生物活性剤または送達増強剤の電荷調整のための技術および試薬を提供する。これに関して、高分子の相対的透過性は、一般に、その分配係数に関連する。分子のpKaおよび粘膜表面のpHに依存する分子のイオン化度も分子の透過性に影響を与える。粘膜送達についての生物活性剤(本発明のグルコース調節ペプチドおよび類似物が含まれる)の透過および分配を、例えば、荷電官能基の改変、活性成分が送達される送達賦形剤もしくは溶液のpHの調整、または電荷もしくはpH改変試薬の活性成分との調和的投与によって達成される活性成分または透過剤の電荷の変更または電荷の拡大によって容易にすることができる。

これらの一般的教示と一致して、活性成分を実質的にイオン化されていないか中性の電荷状態で粘膜表面に送達させた場合、本発明の方法および組成物の範囲内の荷電高分子種(グルコース調節ペプチドならびに他の生物活性ペプチドおよびタンパク質が含まれる)の粘膜送達が実質的に改良される。

本発明の範囲内で使用される粘膜処方物の一定のグルコース調節ペプチドおよび他の生物活性ペプチドおよびタンパク質成分の電荷を調整し、それによりペプチドまたはタンパク質の正電荷密度を増加させる。これらの調整はまた、本明細書中に開示のペプチドおよびタンパク質の抱合体、キャリア、および他の形態のカチオン化に及ぶ。カチオン化により、本発明の範囲内のタンパク質および高分子の生体分布および輸送特性の都合の良い改変手段が得られる。活性成分の生物活性を実質的に保護し、副作用(組織の損傷および毒性が含まれる)を潜在的に制限する様式でカチオン化が起こる。

分解酵素阻害剤および方法
経粘膜調製物中に含まれ得る別の賦形剤は、分解酵素インヒビターである。本発明の粘膜送達処方物および方法の範囲内で有用な例示的な粘膜接着ポリマー−酵素インヒビター複合体には、以下が含まれるが、これらに限定されない:カルボキシメチルセルロース−ペプスタチン(抗ペプシン活性を有する);ポリ(アクリル酸)−Bowman−Birkインヒビター(抗キモトリプシン);ポリ(アクリル酸)−キモスタチン(抗キモトリプシン);ポリ(アクリル酸)−エラスタチナール(抗エラスターゼ);カルボキシメチルセルロース−エラスタチナール(抗エラスターゼ);ポリカルボフィル−エラスタチナール(抗エラスターゼ);キトサン−アンチパイン(抗トリプシン);ポリ(アクリル酸)−バシトラシン(抗アミノペプチダーゼN);キトサン−EDTA(抗アミノペプチダーゼN、抗カルボキシペプチダーゼA);キトサン−EDTA−アンチパイン(抗トリプシン、抗キモトリプシン、抗エラスターゼ)。以下にさらに詳述するように、本発明の一定の実施形態は、任意選択的に、新規のキトサン誘導体またはキトサンの化学修飾形態が組み込まれる。本発明の範囲内で使用される1つのこのような新規の誘導体を、β−[1→4]−2−グアニジノ−2−デオキシ−D−グルコースポリマー(ポリ−GuD)と示す。

生物活性剤を保護するために酵素活性を阻害するインヒビターを、本発明の組成物および方法で有用に使用することができる。生物活性タンパク質およびペプチドの保護に有用な酵素インヒビターには、例えば、ダイズトリプシンインヒビター、エキセンディントリプシンインヒビター、キモトリプシンインヒビター、およびジャガイモ(ソラヌム・ツベロスム L)の塊茎から単離されたトリプシンおよびキモトリプシンのインヒビターが含まれる。インヒビターの組み合わせまたは混合物を使用することができる。本発明の範囲内で使用されるタンパク質分解酵素のさらなるインヒビターには、オボムコイド酵素、メシル酸ガバキセート、α1−アンチトリプシン、アプロチニン、アマスタチン、ベスタチン、ピューロマイシン、バシトラシン、ロイペプシン、α2−マクログロブリン、ペプスタチン、および卵白またはダイズトリプシンインヒビターが含まれる。これらおよび他のインヒビターを単独または組み合わせて使用することができる。インヒビターを、鼻粘膜に接触させる投薬形態の表面上にコーティングしたキャリア(例えば、親水性ポリマー)中に組み込むかキャリアに結合させるか、生物活性剤と組み合わせた表面の表面相または個別に投与した(例えば、前投与した)処方物に組み込むことができる。

例えば、任意選択的に本発明の組成物中に組み込まれるタンパク質分解酵素インヒビターの量は、(a)特異的インヒビターの性質、(b)分子中に存在する(ヒドロゲル形成単量体との共重合に必要なエチレン不飽和を導入するために反応することができる)官能基の数、および(c)インヒビター分子中に存在するレクチン基(グリコシドなど)の数に依存して変化する。この量は、投与することを意図する特定の治療薬にも依存し得る。一般的に言えば、酵素インヒビターの有効な量は、約0.1mg/ml〜約50mg/ml、しばしば、約0.2mg/ml〜約25mg/ml、より一般的には、約0.5mg/ml〜5mg/mlの処方物(すなわち、個別のプロテアーゼインヒビター処方物またはインヒビターと生物活性剤との組み合わせ処方物)である。

トリプシン阻害の場合、適切なインヒビターを、例えば、アプロチニン、BBI、ダイズトリプシンインヒビター、ニワトリオボムコイド、ニワトリオボインヒビター、ヒトエキセンディントリプシンインヒビター、メシル酸カモスタット、フラボノイドインヒビター、アンチパイン、ロイペプチン、p−アミノベンズアミジン、AEBSF、TLCK(トシルリジンクロロメチルケトン)、APMSF、DFP、PMSF、およびポリ(アクリレート)誘導体から選択することができる。キモトリプシン阻害の場合、適切なインヒビターは、例えば、アプロチニン、BBI、ダイズトリプシンインヒビター、キモスタチン、ベンジルオキシカルボニル−Pro−Phe−CHO、FK−448、ニワトリオボインヒビター、糖ビフェニルボロン酸複合体、DFP、PMSF、β−フェニルプロピオネート、およびポリ(アシレート)誘導体から選択することができる。エラスターゼ阻害の場合、適切なインヒビターは、例えば、エラスタチナール、メトキシスクシニル−Ala−Ala−Pro−Val−クロモメチルケトン(MPCMK)、BBI、ダイズトリプシンインヒビター、ニワトリオボインヒビター、DFP、およびPMSFから選択することができる。

本発明の範囲内で使用されるさらなる酵素インヒビターは、その有効度および毒性度の点で異なる広範な非タンパク質インヒビターから選択される。以下にさらに詳述するように、これらの付加剤のマトリクスもしくは他の送達賦形剤への固定または化学修飾類似物の開発を容易に実施して、これらが遭遇する毒作用を減少またはさらに排除することができる。候補酵素インヒビターのこの広範な群のうち、本発明の範囲内で使用されるのは、セリンプロテアーゼ(例えば、トリプシンおよびキモトリプシン)の強力な不可逆性インヒビターである有機リンインヒビター(ジイソプロピルフルオロホスフェート(DFP)およびフェニルメチルスルホニルフルオリド(PMSF)など)である。これらの化合物によるアセチルコリンエステラーゼのさらなる阻害により、無制御送達の状況での毒性が高くなる。別の候補インヒビター4−(2−アミノエチル)−ベンゼンスルホニルフルオリド(AEBSF)は、DFPおよびPMSFに匹敵する阻害活性を有するが、毒性は顕著に低い。(4−アミノフェニル)−メタンスルホニルフルオリドヒドロクロリド(APMSF)は、別の強力なトリプシンインヒビターであるが、無制御の状況で有毒である。これらのインヒビターと対照的に、4−(4−イソプロピルピペラジノカルボニル)フェニル1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフトエートメタンスルホネート(FK−448)は、キモトリプシンの強力且つ特異的なインヒビターを代表する低毒性物質である。毒性リスクも低いインヒビター候補のこの非タンパク質基のさらなる代表は、メシル酸カモスタット(N,N’−ジメチルカルバモイルメチル−p−(p’−グアニジノ−ベンゾイルオキシ)フェニルアセテートメタンスルホネート)である。

本発明の方法および組成物の範囲内で使用されるさらに別の酵素阻害剤型は、特異的治療化合物の酵素分解を妨害するアミノ酸および修飾アミノ酸である。この状況での使用のために、アミノ酸および修飾アミノ酸は実質的に非毒性であり、低コストで生成することができる。しかし、その低分子サイズおよび良好な溶解性により、これらは容易に希釈され、粘膜環境下で吸収される。それにもかかわらず、適切な条件下で、アミノ酸は、プロテアーゼ酵素の可逆的な競合インヒビターとして作用することができる。一定の修飾アミノ酸は、はるかに強い阻害活性を示し得る。この状況下での所望の修飾アミノ酸は、「遷移状態」インヒビターとして公知である。これらの化合物の強力な阻害活性は、その遷移状態の幾何学的性質における基質とのその構造類似性に基づく一方で、これらは、一般に、基質自体よりも酵素の活性部位に対してはるかに高い親和性を有するように選択される。遷移状態インヒビターは、可逆的な競合インヒビターである。このインヒビター型の例は、α−アミノボロン酸誘導体(ボロ−ロイシン、ボロ−バリン、およびボロ−アラニンなど)である。これらの誘導体中のホウ素原子は、アミノペプチダーゼによるその加水分解中のペプチドの遷移状態と類似すると考えられている四面体ボロン酸イオンを形成することができる。これらのアミノ酸誘導体は、アミノペプチダーゼの強力且つ可逆的なインヒビターであり、ボロ−ロイシンはベスタチンよりも酵素阻害が100倍有効であり、ピューロマイシンよりも1000倍有効であると報告されている。強力なプロテアーゼ阻害活性が報告されている別の修飾アミノ酸は、アミノペプチダーゼNの酵素活性を阻害するN−アセチルシステインである。この付加剤はまた、粘膜拡散障壁の影響を減少させるために本発明の方法および組成物の範囲内で使用することができる粘液溶解特性を示す。

本発明の調和的投与方法および組み合わせ処方物の範囲内で使用されるさらに他の有用な酵素インヒビターを、ペプチドおよび修飾ペプチド酵素インヒビターから選択することができる。このインヒビタークラスの重要な代表は、バチルルス・リケニフォルミスから得られる環状ドデカペプチドであるバシトラシンである。これらのペプチド型に加えて、一定のジペプチドおよびトリペプチドは、いくつかのプロテアーゼに対する弱い非特異的阻害活性を示す。アミノ酸との類似により、その阻害活性を、化学修飾によって改良することができる。例えば、ホスフィン酸ジペプチド類似物はまた、アミノペプチダーゼに対する強力な阻害活性を有する「遷移状態」インヒビターである。これらを使用して、鼻腔投与したロイシンエンケファリンが安定化されることが報告されている。遷移状態類似物の別の例は、ペプシンの非常に強力なインヒビターである修飾ペンタペプチドであるペプスタチンである。いくつかの合成類似物の阻害活性の試験によるペプスタチンの構造分析により、阻害活性を担う分子の主な構造−機能特性が証明された。修飾ペプチドの別の特定の型には、その構造中の末端に存在するアルデヒド官能基を有するインヒビターが含まれる。例えば、キモトリプシンの公知の一次および二次特異性の要件を満たす配列であるベンジルオキシカルボニル−Pro−Phe−CHOは、この標的プロテイナーゼの強力な可逆的インヒビターであることが見出されている。末端に存在するアルデヒド官能基を有するさらなるインヒビター(例えば、アンチパイン、ロイペプチン、キモスタチン、およびエラスタチナール)の化学構造はまた、他の公知の可逆的な修飾ペプチドインヒビター(ホスホラミドン、ベスタチン、ピューロマイシン、およびアマスタチンなど)の構造と同様に当該分野で公知である。

その同等に高い分子量により、ポリペプチドプロテアーゼインヒビターは、より小さな化合物よりも薬物−キャリアマトリクスにおける濃縮送達に影響を受けやすい。本発明の処方物および方法の範囲内のさらなるプロテアー阻害剤は、錯化剤の使用を含む。これらの薬剤は、多数のプロテアーゼの補因子である2価陽イオンの鼻腔内環境(または調製組成物もしくは治療組成物)を剥奪することによって酵素阻害を媒介する。例えば、錯化剤であるEDTAおよびDTPAは、調和的に投与されるか組み合せて処方された付加剤として、適切な濃度で、選択されたプロテアーゼを阻害するのに十分であり、それにより、本発明の生物活性剤の鼻腔内送達を増強する。この阻害剤クラスのさらなる代表は、EGTA、1,10−フェナントロリン、およびヒドロキシキノリンである。さらに、2価陽イオンをキレート化する傾向により、これらのおよび他の錯化剤は、本発明の範囲内で直接吸収促進剤として有用である。

本明細書中に別でより詳細に記載するように、本発明の調和的投与、多重処理および/または組み合わせ処方方法、および組成物の範囲内での酵素阻害剤として、種々のポリマー、特に粘膜接着ポリマーを使用することも意図する。例えば、ポリ(アクリル酸)およびポリカルボフィルなどのポリ(アクリレート)誘導体は、種々のプロテアーゼ(トリプシン、キモトリプシンが含まれる)の活性に影響を与え得る。これらのポリマーの阻害効果はまた、Ca2+およびZn2+などの2価の陽イオンの錯化に基づき得る。これらのポリマーが上記のさらなる酵素阻害剤の抱合パートナーまたはキャリアとして役立ち得ることをさらに意図する。例えば、キトサン−EDTA抱合体が生成されており、これは、本発明の範囲内で有用であり、亜鉛依存性プロテアーゼの酵素活性に対して強力な阻害効果を示す。この状況での酵素インヒビターの共有結合後のポリマーの粘膜接着特性は、実質的に妥協されないと予想され、このようなポリマーは減少すると予想される本発明の範囲内の生物活性剤のための送達賦形剤として一般に有用ではない。これに反して、粘膜接着機構による送達賦形剤と粘膜表面との間の距離の減少によって活性成分の前全身代謝が最小になる一方で、共有結合した酵素インヒビターは、薬物送達部位で濃縮されたままであり、望ましくないインヒビターの拡散の影響ならびにそれに起因する毒作用および他の副作用が最小になる。この様式で、希釈の影響の排除によって有効量の調和的に投与された酵素インヒビターを減少させることができる。

本発明の粘膜処方物および方法の範囲内で有用な例示的粘膜接着ポリマー−酵素インヒビター複合体には、カルボキシメチルセルロース−ペプスタチン(抗ペプシン活性を有する);ポリ(アクリル酸)−Bowman−Birkインヒビター(抗キモトリプシン);ポリ(アクリル酸)−キモスタチン(抗キモトリプシン);ポリ(アクリル酸)−エラスタチナール(抗エラスターゼ);カルボキシメチルセルロース−エラスタチナール(抗エラスターゼ);ポリカルボフィル−エラスタチナール(抗エラスターゼ);キトサン−アンチパイン(抗トリプシン);ポリ(アクリル酸)−バシトラシン(抗アミノペプチダーゼN);キトサン−EDTA(抗アミノペプチダーゼN、抗カルボキシペプチダーゼA);キトサン−EDTA−アンチパイン(抗トリプシン、抗キモトリプシン、抗エラスターゼ)が含まれるか、これらに限定されない。

粘液溶解剤および粘液除去剤および方法
鼻腔内投与を介した生物治療薬の有効な送達には、粘液層の糖タンパク質への結合に起因する薬物の喪失に加えて鼻粘膜の防御粘液上皮を通過する薬物の輸送速度の減少を考慮しなければならない。正常な粘液は、水、電解質、ムチン、高分子、および脱落上皮細胞からなる粘弾性のゲル様物質である。これは、主に、下にある粘膜組織の細胞保護および潤滑のための被膜として役立つ。粘液は、鼻上皮および他の粘膜上皮に存在する無作為に分布した分泌細胞によって分泌される。粘液の構造単位はムチンである。この糖タンパク質は、主に、粘液の粘弾性を担うが、他の高分子もこの性質に寄与し得る。気道粘液では、このような高分子には、局所生成された分泌性IgA、IgM、IgE、リゾチーム、および気管支トランスフェリンが含まれ、これらは宿主防御機構において重要な役割も果たす。

本発明の調和的投与方法は、任意選択的に、鼻腔内投与した生物治療薬の吸収を促進するために鼻腔内粘膜表面から粘液を分解するか、薄くするか、除去するように働く有効な粘液溶解剤または粘液除去剤を組み込む。これらの方法の範囲内で、粘液溶解剤または粘液除去剤を、生物活性成分の鼻腔内送達を増強するための付加化合物として調和的に投与する。あるいは、有効量の粘液溶解剤または粘液除去剤を、本発明の多重処理方法においける処理剤としてか本発明の組み合わせ処方物内の添加物として組み込み、それにより鼻腔内粘液の障壁効果の減少によって生体治療化合物の鼻腔内送達を増強する改良された処方物が得られる。

種々の粘液溶解剤または粘液除去剤は、本発明の方法および組成物の範囲内の組み込みに利用可能である。その作用機構に基づいて、粘液溶解剤または粘液除去剤を、しばしば、以下の群に分類することができる:ムチン糖タンパク質のタンパク質コアを切断するプロテアーゼ(例えば、プロナーゼ、パパイン);ムコタンパク質のジスルフィド結合を分割するスルフヒドリル化合物;および粘液中の非共有結合を破壊する洗浄剤(例えば、TritonX−100、Tween20)。この状況におけるさらなる化合物には、胆汁塩および界面活性剤(例えば、デオキシコール酸ナトリウム、タウロデオキシコール酸ナトリウム、グリココール酸ナトリウム、およびリソホスファチジルコリン)が含まれるが、これらに限定されない。

粘膜の構造破壊における胆汁塩の有効性は、デオキシコール酸塩>タウロコール酸塩>グリココール酸塩の順である。本発明の方法よる鼻腔内送達を増強するための粘液の粘性または接着を減少させる他の有効な薬剤には、例えば、単鎖脂肪酸ならびにキレート化によって作用する粘液溶解剤(N−アシルコラーゲンペプチド、胆汁酸、およびサポニン(後者は、粘液層構造の維持で重要な役割を果たすCa2+および/またはMg2+のキレート化によって一部機能する)など)が含まれる。

本発明の方法および組成物の範囲内で使用されるさらなる粘液溶解剤には、N−アセチル−L−システイン(ACS)(気管支肺粘液の粘度および接着の両方を減少させ、麻酔ラットにおいてヒト成長ホルモンの鼻生物学的利用能を穏やかに増加させる(7.5〜12.2%)ことが報告されている強力な粘液溶解剤)が含まれる。これらおよび他の粘液溶解剤または粘液除去剤を、典型的には、生物活性剤投与と調和的させた約0.2〜20mMの濃度範囲で鼻粘膜と接触させて鼻腔内粘液の極性、粘度、および/または弾力性を減少させる。

さらに他の粘液溶解剤または粘液除去剤を、粘液糖タンパク質内のグリコシド結合を切断することができる一定範囲のグリコシダーゼ酵素から選択することができる。α−アミラーゼおよびβ−アミラーゼはこの酵素クラスの代表であるにもかかわらず、その粘液溶解効果は限られ得る。対照的に、細菌グリコシダーゼにより、これらの微生物がその宿主の粘液層を透過させることが可能である。

本発明の範囲内の最も生物学的に活性な薬剤(ペプチドおよびタンパク質治療薬が含まれる)との組み合わせ使用のために、一般に、非イオン性洗浄剤は、粘液溶解剤または粘液除去剤として有用である。これらの薬剤は、典型的には、治療ポリペプチド活性を改変も実質的に妨害もしない。

繊毛抑制剤および方法
繊毛浄化による一定の粘膜組織(例えば、鼻粘膜組織)の自浄能力が(例えば、粉塵、アレルゲン、および細菌を除去するための)防御機能として必要であるので、一般に、この機能は粘膜薬物治療によって実質的に障害を受けてはならないと考えられている。気道における粘膜繊毛輸送は、感染に対する特に重要な防御機構である。この機能を達成するために、鼻腔および気道の繊毛の運動により、粘液層が粘膜に沿って移動して吸い込んだ粒子および微生物を除去する。

繊毛抑制剤は、本発明の方法および組成物の範囲内で、本明細書中に開示の粘膜(例えば、鼻腔内)投与したグルコース調節ペプチド、類似物、および模倣物、ならびの他の生物活性剤の滞留時間を増大させるために使用する。特に、本発明の方法および組成物の範囲内のこれらの薬剤の送達は、一定の態様で、粘膜細胞の繊毛活動を可逆的に阻害し、粘膜投与した活性成分の滞留時間を一過性に可逆的に増加させるように機能する1つまたはそれ以上の繊毛抑制剤の調和的投与または組み合わせ処方物によって有意に増強される。本発明のこれらの態様の範囲内での使用のために、その活性が特異的または間接的である上記繊毛抑制因子は、許容できない副作用が起こることなく本明細書中に開示のグルコース調節ペプチド、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤の送達を増強するための粘膜投与部位で粘膜繊毛浄化を一過性に(すなわち、可逆的に)減少または停止させるような適量(濃度、持続時間、および送達様式に依存する)で繊毛抑制剤として首尾よく使用するための全候補である。

より詳細な態様の範囲内で、特異的繊毛抑制因子を、1つまたはそれ以上の本明細書中に開示のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに/または他の生物活性剤との組み合わせ処方物または調和的投与プロトコールで使用する。文献で単離および特徴づけられた種々の細菌繊毛抑制因子を、本発明のこれらの実施例の範囲内で使用することができる。緑膿菌由来の繊毛抑制因子には、フェナジン誘導体、パイオ化合物(2−アルキル−4−ヒドロキシキノリン)、およびラムノ脂質(rhamnolipid)(溶血素としても公知)が含まれる。パイオ化合物は、50μg/mlの濃度で明確な超微細構造の病変も伴わずに繊毛を抑制する。実質的により高い濃度(400μg/ml)であるにもかかわらず、フェナジン誘導体も繊毛運動性を阻害するが、幾らか膜を破壊した。気管支外植片のラムノ脂質への制限された曝露によって繊毛が抑制され、これは繊毛膜の変化と関連する。より広範なラムノ脂質への曝露は、軸糸からのダイニン腕の除去に関連する。

表面活性剤および方法
本発明のより詳細な態様の範囲内で、1つまたはそれ以上の膜透過増強剤を、本発明の粘膜送達法または処方物の範囲内で使用して、本明細書中に開示のグルコース調節ペプチド、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤の粘膜送達を増強することができる。この状況における膜透過増強剤を、以下から選択することができる:(i)界面活性剤、(ii)胆汁塩、(iii)リン脂質添加物、混合ミセル、リポソーム、もしくはキャリア、(iv)アルコール、(v)エナミン、(iv)NO供与化合物、(vii)長鎖両親媒性分子、(viii)小疎水性透過増強剤、(ix)ナトリウムもしくはサリチル酸誘導体、(x)アセト酢酸のグリセロールエステル、(xi)シクロデキストリンもしくはβ−シクロデキストリン誘導体、(xii)中鎖脂肪酸、(xiii)キレート剤、(xiv)アミノ酸もしくはその塩、(xv)N−アセチルアミノ酸もしくはその塩、(xvi)選択された膜成分の分解酵素、(xvii)脂肪酸合成のインヒビター、(xviii)コレステロール合成のインヒビター、あるいは(xix)(i)〜(xix)に列挙した膜透過増強剤の任意の組み合わせ。

一定の表面活性剤は、粘膜吸収増強剤として本発明の粘膜送達処方物および方法に容易に組み込まれる。本明細書中に開示のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤と調和的に投与するか組み合せて処方することができるこれらの薬剤を、公知の界面活性剤の広範な集団から選択することができる。界面活性剤は、一般に、以下の3つのクラスに分類される:(1)非イオン性ポリオキシエチレンエステル;(2)グリコール酸ナトリウム(SGC)およびデオキシコレート(DOC)などの胆汁塩;および(3)タウロジヒドロフシジン酸ナトリウム(STDHF)などのフシジン酸誘導体。これらの種々の表面活性剤クラスの作用機構には、典型的には、生物活性剤の可溶化が含まれる。しばしば凝集体を形成するタンパク質およびペプチドのために、これらの吸収促進剤の表面活性特性により、界面活性剤コーティング単量体などのより小さな単位を溶液中により容易に維持することができるようにタンパク質と相互作用することができる。他の表面活性剤の例は、L−α−ホスファチジルコリンジデカノイル(DDPC)、ポリソルベート80、およびポリソルベート20である。これらの単量体は、推定上、凝集体よりも輸送性の高い単位である。第2の潜在的な機構は、粘膜環境下でのプロテアーゼによるタンパク質分解からのペプチドまたはタンパク質の防御である。胆汁塩およびいくつかのフシジン酸誘導体は、報告によれば、タンパク質吸収の増強に必要な濃度以下の濃度での鼻ホモジネートによってタンパク質分解を阻害する。このプロテアーゼ阻害は、生物学的半減期の短いペプチドに特に重要であり得る。

分解酵素および脂肪酸およびコレステロール合成のインヒビター
本発明の関連する態様では、粘膜投与のためのグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤を、分解酵素から選択される透過増強剤または脂肪酸、コレステロール、もしくは他の選択された上皮障壁成分の合成の代謝刺激剤もしくはインヒビターを用いて処方するか調和的に投与する。米国特許第6,190,894号。例えば、ホスホリパーゼ、ヒアルロニダーゼ、ノイラミニダーゼ、およびコンドロイチナーゼなどの分解酵素を使用して、粘膜障壁を不可逆的に損傷することなくグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤の粘膜通過を増強することができる。1つの実施形態では、本明細書中に提供した方法または組成物の範囲内でコンドロイチナーゼを使用して粘膜の透過障壁の糖タンパク質または糖脂質の構成要素を変化させ、それにより、本明細書中に開示のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤の粘膜透過を増強する。

粘膜障壁構成要素の合成の阻害に関して、遊離脂肪酸が上皮脂質の20〜25重量%を占めることに留意する。遊離脂肪酸の生合成における2つの律速酵素は、アセチルCoAカルボキシラーゼおよび脂肪酸シンセターゼである。一連の工程によって、遊離脂肪酸はリン脂質に代謝される。したがって、本発明の方法および組成物の範囲内で使用される遊離脂肪酸合成および代謝のインヒビターには、アセチルCoAカルボキシラーゼのインヒビター(5−テトラデシルオキシ−2−フランカルボン酸(TOFA)など);脂肪酸合成のインヒビター;ホスホリパーゼAのインヒビター(ゴミシンA、2−(p−アミルシンナミル)アミノ−4−クロロ安息香酸、ブロモフェナシルブロミド、モノアリド(monoalide)、7,7−ジメチル−5,8−エイコサジエエノール酸、ニセルゴリン、セファラチン、ニカルジピン、ケルセチン、ジブチリル−サイクリックAMP、R−24571、N−オレオイルエタノールアミン、N−(7−ニトロ−2,1,3−ベンゾキサジアノール−4−イル)ホスホチジルセリン、シクロスポリンA、局所麻酔(ジブカインが含まれる)、プレニルアミン、レチノイド(オールトランスおよび13−シスレチノイン酸など)、W−7、トリフルオペラジン、R−24571(カルミダゾリウム)、1−ヘキサドシル−3−トリフルオロエチルグリセロ−sn−2−ホスホメントール(MJ33)など);カルシウムチャネル遮断剤(ニカルジピン、ベラパミル、ジルチアゼム、ニフェジピン、およびニモジピンが含まれる);抗マラリア薬(キナクリン、メパクリン、クロロキン、およびヒドロキシクロロキンが含まれる);β遮断薬(プロパノールおよびラベタロールが含まれる);カルモジュリンアンタゴニスト;EGTA;チメロサール;糖質コルチコステロイド(デキサメタゾンおよびプレドニゾロンが含まれる);ならびに非ステロイド系抗炎症薬(インドメタシンおよびナプロキセンが含まれる)が含まれるが、これらに限定されない。

遊離ステロール(主に、コレステロール)は、上皮脂質の20〜25重量%を占める。コレステロール生合成における律速酵素は、3−ヒドロキシ−3−メチルグルタリル(HMG)CoAレダクターゼである。本発明の方法および組成物の範囲内で使用されるコレステロール合成のインヒビターには、(HMG)CoAレダクターゼの競合インヒビター(シムバスタチン、ロバスタチン、フルインドスタチン(fluindostatin)(フルバスタチン)、プラバスタチン、メバスタチンなど);他のHMGCoAレダクターゼインヒビター(オレイン酸コレステロール、硫酸コレステロール、リン酸コレステロール、および酸素化ステロール(25−OH−−コレステロールおよび26−OH−−コレステロールなど)など);スクアレンシンセターゼのインヒビター;スクアレンエポキシダーゼのインヒビター;DELTA7またはDELTA24レダクターゼのインヒビター(22,25−ジアザコレステロール、20,25−ジアザコレステノール、AY9944、およびトリパラノールなど)が含まれるが、これらに限定されない。

活性成分の上皮透過を増強するために、脂肪酸合成のインヒビターまたはステロール合成インヒビターを、それぞれ、本明細書中に開示の1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤と調和的に投与するか組み合せて処方することができる。粘膜送達のための治療薬または付加処方物中のステロールインヒビターの有効な濃度範囲は、一般に総重量の約0.0001重量%〜約20重量%、より典型的には約0.01重量%〜約5%である。

一酸化窒素供与剤および方法
本発明の他の関連する態様の範囲内で、一酸化窒素(NO)供与体を、本明細書中に開示の1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤の粘膜送達を増強するための膜透過増強剤として選択する。種々のNO供与体は当該分野で公知であり、本発明の方法および処方物の範囲内での有効濃度で有用である。例示的NO供与体には、ニトログリセリン、ニトロプルシド、NOC5(3−(2−ヒドロキシル−1−(メチル−エチル)−2−ニトロソヒドラジノ)−1−プロパンアミン)、NOC12(N−エチル−2−(1−エチル−ヒドロキシ−2−ニトロソヒドラジノ)−エタンアミン)、SNAP(S−ニトロソ−N−アセチル−DL−ペニシラミン)、NORI、およびNOR4が含まれるが、これらに限定されない。本発明の処方物および方法の範囲内で、有効量の選択されたNO供与体を、粘膜上皮中または粘膜上皮を通過して、本明細書中に開示の1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに/または他の生物活性剤と共に調和的に投与するか組み合わせて処方する。

上皮接合部の構造および/または生理学的性質の調整剤
本発明は、粘膜送達のために薬学的調製物に処方した本明細書中に開示の粘膜送達増強剤と組み合わせた1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、もしくは模倣物、および/または他の生物活性剤を含む薬学的組成物を提供する。

透過剤は、典型的には、被験体の粘膜上皮表面の上皮接合部の構造および/または生理学の調整によって粘膜上皮傍細胞輸送を可逆的に増強する。この効果は、典型的には、近接上皮細胞の上皮膜接着タンパク質間のホモタイプまたはヘテロタイプの結合の透過剤による阻害を含む。ホモタイプまたはヘテロタイプの結合のこの遮断のための標的タンパク質を、種々の関連する接合部接着分子(JAM)、オクルディン、またはクラウディンから選択することができる。この例は、これらのタンパク質の細胞外ドメインに結合する抗体、抗体フラグメント、または単鎖抗体である。

なおさらなる詳細な実施形態では、本発明は、粘膜上皮傍細胞輸送の増強のための透過ペプチド、ペプチド類似物、および模倣物を提供する。本ペプチド、ペプチド類似物、および模倣物は、典型的には、哺乳動物被験体における上皮接合部の構造および/または生理学的性質の調整によって本発明の組成物および方法の範囲内で作用する。一定の実施形態では、ペプチド、ペプチド類似物、および模倣物は、接合部接着分子(JAM)、オクルディン、またはクラウディンから選択される上皮膜接着タンパク質のホモタイプおよび/またはヘテロタイプの結合を有効に阻害する。

広く研究されている1つのこのような薬剤は、「閉鎖帯毒素」(ZOT)として公知のコレラ菌由来の細菌毒素である。この毒素は、腸粘膜透過性の増加を媒介し、感染被験体で病徴(下痢が含まれる)を引き起す。Fasano et al,Proc.Nat.Acad.Sci.,U.S.A.,8:5242−5246(1991)。ウサギ回腸粘膜に対して試験した場合、ZOTは、細胞内の強固な接合部構造の調整によって腸透過性を増加させた。より最近では、ZOTが腸粘膜中の強固な接合部を可逆的に開くことができることが見出された。ZOTが鼻粘膜中の強固な接合部を可逆的に開くことができることも報告されている。米国特許第590,825号。

本発明の処方物および方法の範囲内で、ZOTならびにZOT活性のアゴニストまたはアンタゴニストとして機能するZOTの種々の類似物および模倣物は、鼻粘膜中および鼻粘膜を通過する傍細胞吸収の増加による生物活性剤の鼻腔内送達の増強に有用である。この状況では、ZOTは、典型的には、接合部タンパク質ZO1の局在化の変化によって特徴づけられた強固な接合部構造の再組織化によって作用する。本発明のこれらの態様の範囲内で、ZOTを、実質的に副作用を起こすことなく鼻粘膜透過性を可逆的に増加することによって活性成分の吸収を有意に増強するための有効量で生物活性剤と調和的に投与するか組み合せて処方する。

血管拡張剤および方法
本発明の調和的投与、組み合わせ処方方法、および組成物の範囲内で有利な有用性を示す吸収促進剤のさらに別のクラスは、血管作用化合物、より詳細には血管拡張剤である。これらの化合物は、本発明の範囲内で粘膜下血管系の構造および生理学的性質を調整するように機能し、それにより、粘膜上皮中および/または粘膜上皮を通過して、そして/または特異的標的組織または区画(例えば、全身循環または中枢神経系)にグルコース調節ペプチド、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤の輸送率を増加させる。

本発明の範囲内出使用される血管拡張剤により、典型的には、細胞質カルシウムの減少、一酸化窒素(NO)の増加、またはミオシン軽鎖キナーゼの阻害によって粘膜下血管が弛緩する。血管拡張剤は、一般に、以下の9クラスに分類される:カルシウムアンタゴニスト、カリウムチャネル開口薬、ACEインヒビター、アンギオテンシンII受容体アンタゴニスト、α−アドレナリンおよびイミダゾール受容体アンタゴニスト、β1−アドレナリンアゴニスト、ホスホジエステラーゼインヒビター、エイコサノイド、ならびにNO供与体。

化学的な相違にもかかわらず、カルシウムアンタゴニストの薬物動態学的性質は類似している。全身循環への吸収が高いので、これらの薬剤は、肝臓によって相当な初回通過代謝を受け、それにより、薬物動態学的性質に固体差が生じる。ジヒドロピリジン型のより新規の薬物(アムロジピン、フェロジピン、イスラジピン、ニルバジピン、ニソルジピン、およびニトレンジピン)を除き、カルシウムアンタゴニストの半減期は短い。したがって、これらの多くの有効な薬物濃度を維持するために、本明細書中に記載の複数回投与または徐放性処方物による送達が必要であり得る。カリウムチャネル開口剤であるミノキシジルを使用した治療はまた、潜在的な副作用のために投与の様式およびレベルが制限され得る。

ACEインヒビターは、アンギオテンシン−Iのアンギオテンシン−IIへの変換を防止し、レニン産生が増加した場合に最も有効である。ACEが強力な内因性血管拡張剤であるブラジキニンを不活化するキニナーゼ−IIと同一であるので、ACE阻害によりブラジキニン分解が減少する。ACEインヒビターにより、動物モデルにおける心線維症および心室肥大の予防および逆転によって心臓防御効果および心臓修復効果という利点が付加される。ほとんどのACEインヒビターの支配的排除経路は、腎排泄を経由する。したがって、腎機能障害は、排泄の減少に関連し、中等度から重症の腎機能障害患者には、投薬量を35〜50%減少させることが推奨される。

NOドナーに関して、これらの化合物は、粘膜透過性に対するそのさらなる効果について本発明の範囲内で特に有用である。上記NO供与体に加えて、NO/求核試薬(すなわち、NONOエート)と呼ばれるNOと求核試薬との複合体は、生理学的pHの水溶液に溶解した場合、自発的且つ非酵素的にNOを放出する。対照的に、ニトログリセリンなどのニトロ血管拡張剤は、NO放出についての特異的酵素活性が必要である。NONOエートは、所定の化学量論的およびジエチルアミン/NOの3分未満からジエチレントリアミン/NO(DETANO)の約20時間までの範囲の予測可能な速度でNOを放出する。

本発明の一定の方法および組成物の範囲内で、選択された血管拡張剤を、被験体の標的組織または区画(例えば、肝臓、肝門静脈、CNS組織、または流動物もしくは血漿)に到達させるために活性成分の粘膜吸収を増強するのに有効な量で、1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチド、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤と調和的に投与するか(例えば、全身または鼻腔内に同時または組み合わせ的に有効な一過性の会合)組み合せて処方する。

選択的輸送増強剤および方法
本発明の組成物および送達方法は、任意選択的に、1つまたはそれ以上の生物活性剤の輸送を容易にする選択的輸送選択的輸送増強剤を組み込む。これらの輸送増強剤を、本明細書中に開示の1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物との組み合わせ処方物または調和的投与プロトコールで使用し、それにより、粘膜輸送障壁を通過する1つまたはそれ以上のさらなる生物活性剤の送達を調和的に増強し、活性成分の粘膜送達を増強して被験体中の標的組織または区画(例えば、粘膜上皮、肝臓、CNS組織または流動物もしくは血漿)に到達させることができる。あるいは、輸送増強剤を組み合わせ処方物または調和的投与プロトコールで使用し、それにより、さらなる生物活性剤の送達の増強を伴うか伴わずに1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物の粘膜送達を直接増強することができる。

本発明のこの態様の範囲内で使用される例示的な選択的輸送増強剤には、上皮輸送障壁成分と特異的に相互作用することが公知のグリコシド、糖含有分子、およびレクチン結合剤などの結合剤が含まれるが、これらに限定されない。例えば、受容体媒介性相互作用による細胞表面糖部分に結合する特異的「生体接着」リガンド(種々の植物および細菌のレクチンが含まれる)を、本発明の範囲内の生物活性剤の粘膜(例えば、鼻)送達の増強のためのキャリアまたは抱合輸送メディエーターとして使用することができる。本発明の範囲内で使用される一定の生体接着リガンドは、上皮標的細胞への生体信号の伝達を媒介し、特定の細胞輸送過程(エンドサイトーシスまたはトランスサイトーシス)による接着リガンドの選択的取り込みを誘発する。したがって、これらの輸送メディエーターを、1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤の粘膜上皮中および/または粘膜上皮を通過する選択的取り込みを刺激するか仕向けるための「キャリア系」として使用することができる。これらおよび他の選択的輸送増強剤は、本発明の範囲内の高分子生物医薬品(特に、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、およびポリヌクレオチドベクター)の粘膜送達を有意に増強する。レクチンは、真核細胞の糖タンパク質および糖脂質の表面上に見出される特定の糖に結合する植物タンパク質である。レクチンの濃縮液は、「粘液牽引」効果を有し、種々の研究により、粘膜表面を通過するレクチンおよびレクチン抱合体(例えば、コロイド金粒子と抱合したコンカナバリンA)の迅速な受容体媒介性エンドサイトーシス(RME)が証明されている。さらなる研究により、レクチンの取り込み機構をin vivoでの腸薬物ターゲティングのために使用することができることが報告されている。これらの一定の研究では、ポリスチレンナノ粒子(500nm)をトマトレクチンに共有結合し、ラットへの経口投与後に全身取り込みが改良されることが報告された。

植物レクチンに加えて、微生物の接着因子および侵入因子は、本発明の粘膜送達方法および組成物の範囲内での接着/選択的輸送キャリアとして使用するための豊富な候補の供給源を提供する。2つの成分は、細菌接着過程、細菌「付着因子」(接着因子またはコロニー形成因子)、および宿主細胞表面上の受容体に必要である。粘膜感染を引き起す細菌は、細菌自体が上皮表面に付着する前に粘液層を透過するが必要である。この付着は、通常、細菌の線毛または線毛構造によって媒介されるが、他の細胞表面の構成要素もこの過程の一部を担い得る。接着細菌は、増殖およびシグナル伝達機構(毒素の補助を伴うか伴わない)を介した標的細胞内の一連の生化学反応の開始によって粘膜上皮にコロニーを形成する。これらの侵入機構に関連して、種々の細菌およびウイルスによって最初に産生された広範な種々の生体接着タンパク質(例えば、インベイシン、インターナリン)は公知である。これらにより、このような微生物が、宿主の種、さらに詳細には標的組織に対して優れた選択性で細胞外に付着する。このような受容体−リガンド相互作用によって伝達されたシグナルにより、エンドサイトーシス過程およびトランスサイトーシス過程によって上皮細胞中、最終的には上皮細胞を通過するインタクトな生きた微生物の輸送が誘発される。このような天然に存在する現象を、粘膜上皮および/または他の指定の薬物作用の標的部位中またはこれらを通過する生物活性化合物の送達を増強するために本明細書中に記載の教示に従って(例えば、グルコース調節ペプチドなどの生物活性剤と付着因子との複合体化によって)活用することができる。

特定のレクチン様様式で上皮表面に結合する種々の細菌および植物毒素はまた、本発明の方法および組成物の範囲内で有用である。例えば、ジフテリア毒素(DT)は、RMEによって迅速に宿主細胞に侵入する。同様に、大腸菌熱不安定性毒素のBサブユニットは、高度に特異的なレクチン様様式で腸上皮細胞の刷子縁に結合する。この毒素の取り込みおよび腸細胞の基底膜側へのトランスサイトーシスが、in vivoおよびin vitroで報告されている。他の研究者は、マルトース結合融合タンパク質としての大腸菌のジフテリア毒素の膜貫通ドメインを示しており、これは、高分子量ポリ−L−リジンに化学的にカップリングする。得られた複合体は、in vitroでのレポーター遺伝子の内在化を媒介するために首尾よく使用される。これらの例に加えて、黄色ブドウ球菌は、超抗原および毒素の両方として作用する一連のタンパク質(例えば、ブドウ球菌エンテロトキシンA(SEA)、SEB、有毒毒素性ショック症候群毒素1(TSST−1))を産生する。これらのタンパク質に関する研究により、Caco−2細胞におけるSEBおよびTSST−1の用量依存性のトランスサイトーシスの促進が報告されている。

ウイルス血球凝集素は、本発明の方法および組成物の範囲内の生物活性剤の粘膜送達を容易にするための別の型の輸送因子を含む。多数のウイルス感染の最初の工程は、表面タンパク質(血球凝集素)の粘膜細胞への結合である。これらの結合タンパク質は、ほとんどのウイルスで同定されており、ロタウイルス、水疱・帯状疱疹ウイルス、セムリキ森林ウイルス、アデノウイルス、ジャガイモ葉巻ウイルス、およびレオウイルスが含まれる。これらおよび他の例示的なウイルス血球凝集素を、本明細書中に開示の1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチド、類似物、および模倣物との組み合わせ処方物(例えば、混合物または抱合体の形成)または調和的投与プロトコールで使用し、それにより、1つまたはそれ以上のさらなる生物活性剤の粘膜送達を調和的に増強することができる。あるいは、ウイルス血球凝集素を、組み合わせ処方物または調和的投与プロトコールで使用し、それにより、さらなる生物活性剤の送達の増強を伴うか伴わずに1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物の粘膜送達を直接増強することができる。

種々の内因性の選択的輸送媒介因子も本発明の範囲内で利用可能である。哺乳動物細胞により、定義された区画への特異的基質および標的の内在化を促進するための機構の取り合わせが開発されている。集合的に、これらの膜変形過程を、「エンドサイトーシス」といい、貪食作用、細胞吸水作用、受容体媒介性エンドサイトーシス(クラスリン媒介性RME)、および細胞飲水作用(非クラスリン媒介性RME)を含む。RMEは、その名称が意味するように、種々のリガンドが細胞表面受容体に結合し、その後内在化し、細胞内に輸送される高度に特異的な細胞生物学的過程である。多数の細胞では、エンドサイトーシス過程は非常に活発なので、全膜表面が内在化されて半時間未満で置換される。その細胞膜中の配向に基づいて2つの受容体クラスが提案されており、I型受容体のアミノ末端が膜の細胞外側に存在する一方で、II型受容体は細胞内環境にこの同一のタンパク質を有する。

本発明のさらに他の実施形態は、粘膜送達された生物活性剤のRMEのキャリアまたは刺激物質としてトランスフェリンを使用する。トランスフェリン(80kDaの鉄輸送糖タンパク質)は、RMEによって細胞に有効に取り込まれる。トランスフェリン受容体は、ほとんどの増殖細胞の表面上に見出され、赤芽球および種々の腫瘍上では多数見出される。トランスフェリン(Tf)およびトランスフェリン抱合体のトランスサイトーシスは、ブレフェルジンA(BFA)(真菌の代謝産物)の存在下で増強されることが報告されている。他の研究では、BFA処置により、MDCK細胞においてリシンおよびHRPの頂端側のエンドサイトーシスを急速の増加させることが報告されている。したがって、受容体媒介性輸送を刺激するBFAおよび他の薬剤を本発明の方法の範囲内で組み合わせで処方した(例えば、抱合した)薬剤および/または調和的に投与した薬剤として使用し、それにより、生物活性剤(グルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物が含まれる)の受容体媒介性輸送を増強することができる。

ポリマー送達賦形剤および方法
本発明の一定の態様の範囲内で、本明細書中に開示のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、他の生物活性剤、ならびに上記の送達増強剤を、キャリアまたは基剤として機能する生体適合性ポリマーを含む粘膜(例えば、鼻)投与処方物内に個別または組み合わせて組み込む。このようなポリマーキャリアには、数あるポリマー形態のうちで、ポリマー粉末、マトリクス、または微粒子送達賦形剤が含まれる。ポリマーは、植物、動物、または合成起源であり得る。しばしば、ポリマーは架橋している。さらに、これらの送達系では、グルコース調節ペプチド、類似物、または模倣物を、ポリマーに共有結合させて簡潔な浸漬(ishing)によってポリマーから分離不可能にすることができる様式で官能化することができる。他の実施形態では、ポリマーを、生物活性剤および/または送達増強剤を分解して不活化することができる酵素または他の薬剤のインヒビターで化学修飾する。一定の処方物では、ポリマーは、部分的または完全に水不溶性であるが水膨張性を示すポリマー(例えば、ヒドロゲル)である。本発明のこの態様に有用なポリマーは、事実上大量の水を吸収するために水相互作用性および/または親水性であることが望ましく、しばしば、水と平衡に達するのに十分な時間水また水性媒体と接触させた場合にヒドロゲルを形成する。より詳細な実施形態では、ポリマーは、過剰の水と接触させた場合、室温で水に曝露した場合に平衡でその重量の少なくとも2倍の水を吸収するヒドロゲルである。米国特許第6,004,583号。

生分解性ポリマーに基づいた薬物送達系は、このような系が加水分解または酵素反応によって非毒性分子に破壊されるので、多くの生物医学的適用で好ましい。分解率を、生分解性ポリマーマトリクスの組成の操作によって制御する。したがって、これらの系の型を、生物活性剤の長期放出のために一定の状況で使用することができる。ポリ(グリコール酸)(PGA)、ポリ−(乳酸)(PLA)、およびポリ(D,L−乳酸−コ−グリコール酸)(PLGA)などの生分解性ポリマーは、これらのポリマーの分解産物の毒性が低いことが見出されているので、可能な薬物送達キャリアとして非常に注目されている。身体の正常な代謝機能中に、これらのポリマーは二酸化炭素と水に分解される。これらのポリマーは、優れた生体適合性も示している。

本明細書中に開示のグルコース調節ペプチド、類似物、模倣物、および他の生物活性剤、ならびに任意選択的な送達増強剤の生物活性の延長のために、これらの薬剤を、ポリマーマトリクス(例えば、ポリオルトエステル、ポリアンヒドリド、またはポリエステル)に組み込むことができる。これにより、例えば、ポリマーマトリクスの分解によって測定したところ、活性成分の活性および放出が持続的になった。合成ポリマー内の生物治療分子のカプセル化によって保存および送達時にこれらの分子を安定化することができるにもかかわらず、ポリマーベースのテクノロジーの最大の障害は、しばしば、熱、超音波処理、または有機溶媒を含む処方過程中の治療分子の活性の喪失である。

本発明の範囲内での使用が意図される吸収促進ポリマーには、改変、修飾、またはブレンドによって有用な適用のための所望の性質(水吸収、ヒドロゲル形成、および/または化学的安定性など)に影響を与えない限り、他の天然に存在するか合成されたポリマー、ゴム、樹脂、および他の薬剤、ならびにこれらの材料自体のブレンドまたは他のポリマーとのブレンドに加えて、上記のポリマー型の誘導体および化学的または物理的な修飾バージョンが含まれ得る。本発明のより詳細な態様では、ナイロン、アクリラン、および他の通常は疎水性の合成ポリマーなどのポリマーを、反応によって水膨潤性になり、そして/または水性媒体中で安定なゲルを形成するように十分に修飾することができる。

本発明の吸収促進ポリマーには、ビニル単量体(アクリル酸およびメタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリレートまたはメタクリレート、ビニルピロリドン)の種々の組み合わせ、ならびにポリビニルアルコールおよびそのコポリマーおよびターポリマー、ポリビニルアセテートおよび上記列挙の単量体とのコポリマーおよびターポリマー、ならびに2−アクリルアミド−2−メチル−プロパンスルホン酸(AMPS(登録商標))に基づいたホモポリマーおよびコポリマー群由来のポリマーが含まれ得る。上記列挙の単量体と共重合可能な機能的単量体(エステル基が直鎖または分岐鎖のアルキル、1〜6個の炭素のアルキル置換基を含み得る4個までの芳香環を有するアリールに由来するアクリルアミドまたはメタクリルアミドのアクリル酸またはメタクリル酸エステルなど)、ステロイド系の硫酸モノマー、リン酸モノマー、またはカチオン性モノマー(N,N−ジメチルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルオキシアルキルトリメチルアンモニウムクロリド、(メタ)アクリルオキシアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロリドなど)とのコポリマーが非常に有用である。

本発明の範囲内で使用されるさらなる吸収促進ポリマーは、デキストラン、デキストリンとして分類されるポリマー、天然ゴムおよび樹脂として分類される材料クラスに由来するポリマー、または加工コラーゲン、キチン、キトサン、プルラン(pullalan)、ズーグラン(zooglan)、アルギン酸塩、および修飾アルギン酸塩(「Kelcoloid」(ポリプロピレングリコール修飾アルギン酸塩)など)、ゲランガム(「Kelocogel」など)、キサンタンガム(「Keltrol」など)、エスタスチン、αヒドロキシブチレートおよびそのコポリマー、ヒアルロン酸およびその誘導体、ポリ乳酸およびグリコールグリコール酸などの天然ポリマークラスに由来するポリマーである。

本発明の範囲内で適用可能なポリマーの非常に有用なクラスは、少なくとも1つの活性炭−オレフィン炭素二重結合および少なくとも1つのカルボキシル基を含むオレフィン不飽和化カルボン酸である(すなわち、カルボキシル基に関してα−β位または末端メチレン集団の一部としてのいずれかの単量体分子中のその存在のために重合において容易に機能するオレフィン二重結合を含む酸に容易に変換される酸または官能基)。このクラスのオレフィン不飽和化酸には、アクリル酸自体、α−シアノアクリル酸、βメチルアクリル酸(クロトン酸)、α−フェニルアクリル酸に代表されるアクリル酸、β−アクリルオキシプロピオン酸、桂皮酸、p−クロロ桂皮酸、1−カルボキシ−4−フェニルブタジエン−1,3−イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、マレイン酸、フマル酸、およびトリカルボキシエチレンなどの材料が含まれる。本明細書中で使用される、用語「カルボン酸」には、ポリカルボン酸およびアンヒドリド基が同一のカルボン酸分子上に存在する2つのカルボキシル基からの1つの水分子の脱離によって形成される無水マレイン酸などのその無水酸が含まれる。

本発明の範囲内で吸収促進剤として有用な代表的アクリル酸塩には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、メタクリル酸メチル、エタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ヘプチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ノニル、アクリル酸ヘキシル、およびメタクリル酸n−ヘキシルなどが含まれる。高級アルキルアクリル酸エステルは、アクリル酸デシル、メタクリル酸イソデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ベヘニル、およびアクリル酸メリシル、ならびにこれらのメタクリル酸バージョンである。2つまたは3つまたはそれ以上の長鎖アクリル酸エステルの混合物を、カルボン酸単量体の1つと首尾よく重合することができる。他のコモノマーには、オレフィン(αオレフィンが含まれる)、ビニルエーテル、ビニルエステル、およびこれらの混合物が含まれる。

他のビニリデン単量体(アクリル酸ニトリルが含まれる)を、本発明の方法および組成物の範囲内の吸収促進剤として使用し、それにより、1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤の送達および吸収を増強する(被験体中の標的組織または区画(例えば、肝臓、肝門静脈、CNS組織、または流動物もしくは血漿)への活性成分の送達の増強が含まれる)こともできる。有用なα−、β−オレフィン不飽和化ニトリルは、好ましくは、3〜10個の炭素原子を有するモノオレフィン不飽和化ニトリル(アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルなど)である。アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルが最も好ましい。3〜35個の炭素原子を含むアクリル酸アミド(モノオレフィン不飽和化アミドが含まれる)も使用することができる。代表的アミドには、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド、高級アルキルアミド(窒素上のアルキル基が8〜32個の炭素原子を含む)、アクリル酸アミド(α、β−オレフィン不飽和化カルボン酸(4〜10個の炭素原子を有するものが含まれる)のN−アルキロールアミド(N−メチロールアクリルアミド、N−プロパノールアクリルアミド、N−メチルロールメタクリルアミド、M−メチロールマレイミド、N−メチロールマレイン酸エステル、およびN−メチロール−p−ビニルベンズアミドなど)が含まれる)が含まれる。

なおさらに有用な吸収促進材料は、2〜18個の炭素原子、より好ましくは2〜8個の炭素原子を含むα−オレフィン;4〜10個の炭素原子を含むジエン;ビニルエステルおよびアリルエステル(酢酸ビニルなど);ビニル芳香族化合物(スチレン、メチルスチレン、およびクロロスチレンなど);ビニルエーテルおよびアリルエーテルならびにケトン(ビニルメチルエーテルおよびメチルビニルケトンなど);クロロアクリレート;シアノアルキルアクリレート(アクリル酸α−シアノメチルならびにアクリル酸α−、β−、およびγ−シアノプロピルなど);アルコキシアクリレート(アクリル酸メトキシエチルなど);ハロアクリレート(アクリル酸クロロエチルなど);ビニルハライド、塩化ビニル、および塩化ビニリデンなど;ジビニル、ジアクリレート、および他の多官能性単量体(ジビニルエーテル、ジアクリル酸ジエチレングリコール、ジメタクリル酸エチレングリコール、メチレン−ビス−アクリルアミド、およびアリルペンタエリスリトールなど);ならびにビス(β−ハロアルキル)アルケニルホスホネート(リン酸ビス(β−クロロエチル)ビニルなど)であり、これらは当業者に公知である。カルボキシ含有単量体が副成分であるコポリマーおよび主成分として存在する他のビニリデン単量体は、本明細書中に開示の本発明にしたがって容易に調製される。

本発明の範囲内の吸収促進剤としてヒドロゲルを使用する場合、これらは、水相互作用性および水膨潤性を示すアクリル酸基およびメタクリル酸基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)基もしくはヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)基、ならびにビニルピロリドン基由来の合成コポリマーを含み得る。特にペプチドまたはタンパク質の送達に有用なポリマーの特定の例は、以下のポリマー型である:(メタ)アクリルアミドおよび0.1〜99重量%の(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリルアミドおよび0.1〜75重量%の(メタ)アクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド;(メタ)アクリルアミドおよび0.1〜75重量%の(メタ)アクリルアミド;アクリル酸および0.1〜75重量%のアルキル(メタ)アクリレート;(メタ)アクリルアミドおよび0.1〜75重量%のAMPS.RTM.(Lubrizol Corp.の商標);(メタ)アクリルアミド、0〜30重量%のアルキル(メタ)アクリルアミド、および0.1〜75重量%のAMPS.RTM.;(メタ)アクリルアミドおよび0.1〜99重量%のHEMA;(メタ)アクリルアミド、0.1〜75重量%のHEMA、および0.1〜99重量%の(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリル酸および0.1〜99重量%のHEMA;50モル%のビニルエーテルおよび50モル%のアンヒドリド;(メタ)アクリルアミドおよび0.1〜75重量%の(メタ)アクリルオキシアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロリド;(メタ)アクリルアミドおよび0.1〜99重量%のビニルピロリドン;(メタ)アクリルアミド、50重量%のビニルピロリドン、および0.1〜9.9重量%の(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリル酸、0.1〜75重量%のAMPS.RTM.、および0.1〜75重量%のアルキル(メタ)アクリルアミド。上記例では、アルキルは、C〜C30、好ましくはC〜C22の直鎖および分岐鎖ならびにC〜C16の環状を意味し、(メタ)を使用する場合、メチル基を含むか含まない単量体が含まれることを意味する。他の非常に有用なヒドロゲルポリマーは、ポリ(ビニルピロリドン)デンプン、カルボキシメチルセルロース、およびポリビニルアルコールの膨潤性を示すが不溶性のバージョンである。

本発明の範囲内で有用なさらなる重合ヒドロゲル材料には、(ポリ)ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート:アニオン性およびカチオン性ヒドロゲル:ポリ(電解質)複合体;低酸度酢酸残基を有するポリ(ビニルアルコール):架橋寒天と架橋カルボキシメチルセルロースとの膨潤性混合物:微架橋寒天と混合したメチルセルロースを含む膨潤性組成物;無水マレイン酸とスチレン、エチレン、プロピレン、またはイソブチレンとの微粉化コポリマーの分散によって生成された水膨潤性コポリマー;N−ビニルラクタムの水膨潤性ポリマー;およびカルボキシメチルセルロースの膨潤性ナトリウム塩などが含まれる。

本発明の範囲内の生物活性剤の粘膜送達のための親水性ヒドロゲルの形成に有用な他のゲル性流動物吸水膨潤および保持ポリマーには、ペクチン;ポリサッカリド(寒天、アカシア、カラヤ、トラガカント、アルギン、およびグアー、ならびにその架橋バージョンなど);アクリル酸ポリマー、コポリマー、および塩誘導体、ポリアクリルアミド;水膨潤性インデン無水マレイン酸ポリマー;デンプングラフトコポリマー;その元の重量の約2〜400倍の水吸収性を有するアクリレート型ポリマーおよびコポリマー;ポリグルカンのジエステル;架橋ポリ(ビニルアルコール)とポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)との混合物;ポリオキシブチレン−ポリエチレンブロックコポリマーゲル;イナゴマメゴム;ポリエステルゲル;ポリ尿素ゲル;ポリエーテルゲル;ポリアミドゲル;ポリイミドゲル;ポリペプチドゲル;ポリアミノ酸ゲル;ポリセルロースゲル;架橋インデン−無水マレイン酸アクリレートポリマー;およびポリサッカリドが含まれる。

本発明の範囲内で使用される合成ヒドロゲルポリマーを、いくつかの比率でのいくつかの単量体の無限の組み合わせによって作製することができる。ヒドロゲルを架橋することができ、これは、一般に、流動物を吸収膨潤および吸収し、拡大した平衡状態に膨潤または拡大する能力を有する。ヒドロゲルは、典型的には、鼻粘膜表面への送達時に膨潤または拡大し、その重量の約2〜5倍、5〜10倍、10〜50倍、50〜100倍、またはそれ以上の水を吸収する。異なる生物活性剤について所与のヒドロゲルの最適な膨潤度を測定し、これは、ポリマーによって保有されるか、捕捉されるか、カプセル化される活性成分の分子量、サイズ、溶解性、および拡散特性、ならびに各ポリマーに関連する特定のスペーシングおよび共同的鎖運動などの要因に依存する。

本発明の範囲内で有用な親水性ポリマーは、水不溶性であるが、水膨潤性である。このような水膨潤性ポリマーを、典型的には、ヒドロゲルまたはゲルという。このようなゲルを、適切な架橋剤によるポリマーの架橋過程によって水溶性ポリマーから都合良く生成することができる。しかし、安定なヒドロゲルを、当該分野で公知の方法にしたがって、pH、温度、および/またはイオン濃度の定義された条件下で特定のポリマーから形成することもできる。典型的には、ポリマーは、架橋され(すなわち、ポリマーが良好な親水性を有する範囲に架橋する)、改良された物理的完全性を有し(同一または類似の型の非架橋ポリマーとの比較)、目的の生物活性剤および同時投与のためのさらなる化合物(サイトカインまたは酵素インヒビターなど)の両方をゲルネットワーク内で保持する改良された能力を示す一方で、適切な位置および時間で活性成分を放出する能力を保持している。

一般に、本発明の範囲内で使用されるヒドロゲルポリマーを、コポリマーを形成する単量体の重量に基づいて0.01から25重量%、より好ましくは0.1〜20重量%、より頻繁には0.15〜15重量%の架橋剤の量の二官能性架橋剤と架橋する。架橋剤の別の有用な量は、0.1〜10重量%である。三官能性、四官能性、またはそれ以上の多官能性架橋剤も使用することができる。このような試薬を使用する場合、透過な架橋密度(すなわち、架橋度)または生物活性剤を有効に含むのに十分なネットワーク特性を達成するためにより少量が必要であり得る。

架橋は、含水流動物の存在下で膨潤する能力を有するポリマーとの共有結合、イオン結合、または水素結合であり得る。このような架橋剤および架橋反応は当業者に公知であり、多くの場合、ポリマー系に依存する。したがって、不飽和単量体のフリーラジカル共重合によって架橋ネットワークを形成することができる。ポリマー上に見出される官能基(アルコール、酸、アミドなど)とグリオキサール、ホルムアルデヒドもしくはグルタルアルデヒド、およびビスアンヒドリドなどの基との反応による予備形成ポリマーの架橋によって高分子ヒドロゲルを形成することもできる。

ポリマーを、任意のポリエン(例えば、デカジエンまたはトリビニルシクロヘキサン);アクリルアミド(N,N−メチレン−ビス(アクリルアミド)など);多官能性アクリレート(トリアクリル酸トリメチロールプロパンなど);または少なくとも2つの末端CH基を含む多官能性ビニリデン単量体(例えば、ビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、およびアリルアクリレートなどが含まれる)と架橋することもできる。一定の実施形態では、コポリマーの調製で使用するための架橋単量体は、オレフィン二重結合が末端メチレン集団に結合して存在するアルケニル基を任意選択的に有し得る1分子あたり1つを超えるアルケニルエーテル集団を有するポリアルケニルポリエーテルである(例えば、少なくとも2個の炭素原子および少なくとも2個の水酸基を含む多価アルコールのエーテル化によって作製される)。このクラスの化合物を、アルケニルハライド(アリルクロリドまたはアリルブロミドなど)と1つまたはそれ以上の多価アルコールの強アルカリ性水溶液との反応によって生成することができる。生成物は、ポリエーテルと種々の数のエーテル基との複合混合物であり得る。ポリエーテル架橋剤の有効性は、分子上の潜在的に重合可能な基の数の増加につれて増加する。典型的には、1分子あたり平均して2つまたはそれ以上のアルケニルエーテル集団を含むポリエーテルを使用する。他の架橋単量体には、例えば、ジアリルエステル、ジメタリルエーテル、アリルもしくはメタリルアクリレートおよびアクリルアミド、テトラビニルシラン、ポリアルケニルメタン、ジアクリレート、ジメタクリレート、ジビニル化合物(ジビニルベンゼンなど)、ポリアリルホスフェート、ジアリルオキシ化合物、ならびに亜リン酸エステルなどが含まれる。典型的な薬剤は、アリルペンタエリスリトール、アリルスクロース、トリメチロールプロパントリアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアクリレート、テトラメチレンジメタクリレート、エチレンジアクリレート、エチレンジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレートなどである。アリルペンタエリスリトール、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、およびアリルスクロースにより、適切なポリマーが得られる。架橋剤が存在する場合、ポリマー混合物は、通常、全カルボン酸単量体に基づいて、約0.01〜20重量%(例えば、1重量%、5重量%、または10重量%、またはそれ以上)の架橋単量体および他の単量体を含む。

本発明のより詳細な態様では、本明細書中に開示のグルコース調節ペプチド、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤の粘膜送達を、遅延放出性または酵素もしくは生理学的に保護されたキャリアもしくは賦形剤(例えば、分解酵素作用から活性成分を保護するヒドロゲル)中への活性成分の保持によって増強する。一定の実施形態では、活性成分を、化学的手段によってキャリアまたは賦形剤に結合させ、酵素インヒビター、サイトカインなどのさらなる薬剤と混合するか結合させることもできる。あるいは、活性成分を、十分な物理的封入によってキャリアまたは賦形剤(例えば、ポリマーマトリクス)内に固定することができる。

本発明の範囲内で有用なヒドロゲルなどのポリマーは、共に処方した活性成分の鼻腔内生物学的利用能の増強のためにポリマーに化学的に組み込んだグリコシドなどの機能的結合剤を組み込むことができる。このようなグリコシドの例は、グルコシド、フルクトシド、ガラクトシド、アラビノシド、マンノシド、およびそのアルキル置換誘導体、ならびに天然グリコシド(アルブチン、フロリジン、アミグダリン、ジギトニン、サポニン、およびジンジカンなど)である。典型的なグリコシドがポリマーに結合することができるいくつかの方法が存在する。例えば、グリコシドまたは他の類似の炭水化物の水酸基の水素を、ヒドロゲルポリマー由来のアルキル基に置換してエーテルを形成することができる。また、グリコシドの水酸基を、高分子ヒドロゲルのカルボキシル基でエステル化するように反応させて、in situで高分子エステルを形成することができる。別のアプローチは、アセトブロモグルコースとマレイン酸のコポリマー上のコレスト−5−エン−3β−オールとの縮合を使用することである。以下のN置換ポリアクリルアミドを、活性化ポリマーとω−アミノアルキルグリコシドとの反応によって合成することができる:(1)(炭水化物スペーサー)(n)−ポリアクリルアミド(偽ポリサッカリド);(2)(炭水化物スペーサー)(n)−ホスファチジルエタノールアミン(m)−ポリアクリルアミド(ネオ糖脂質、ホスファチジルエタノールアミンの誘導体);(3)(炭水化物スペーサー)(n)−ビオチン(m)−ポリアクリルアミド。これらのビオチン化誘導体は粘膜表面上のレクチンに付着し、それにより、生物活性剤(例えば、ポリマーカプセル化グルコース調節ペプチド)の吸収を容易にすることができる。

本発明のより詳細な態様の範囲内で、本明細書中に開示の1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチド、類似物、および模倣物、ならびに/または他の生物活性剤(任意選択的に、プロテアーゼインヒビター、サイトカイン、細胞間接合生理学のさらなるモジュレーターなどの二次活性成分が含まれる)を修飾し、ポリマーキャリアまたはマトリクスに結合させる。例えば、架橋ポリマーネットワーク内でのペプチドまたはタンパク質活性成分および他の活性成分の化学結合によってこれを行うことができる。ポリマーを個別にグリコシド含有分子などの相互作用因子で化学修飾することも可能である。一定の態様では、生物活性剤および任意選択的な二次活性成分を官能化することができる(すなわち、適切な反応基を同定するか活性成分に化学的に付加する)。次いで、ほとんどの場合、エチレン重合基を付加し、溶液重合(通常、水)、乳化重合、懸濁重合、または分散重合などの標準的な重合方法を使用して、官能化活性成分を単量体および架橋剤と共重合する。しばしば、官能化剤は、確実に活性成分上のいくつかの部位が官能化されるのに非常に十分な濃度の官能基または重合基が備わっている。例えば、16個のアミン部位を含むポリペプチド中、一般に、少なくとも2、4、5、7、および8個またはそれ以上の部位が官能化されることが望ましい。

官能化後、官能化活性成分を、単量体および目的のポリマーが形成される試薬を含む架橋剤と混合する。次いで、この溶媒中で重合を誘導して結合した活性成分を含むポリマーを作製する。次いで、ポリマーを、水または他の適切な溶媒に浸漬するか、精製して微量の未反応夾雑物を除去し、必要に応じて、撹拌、メッシュへの押し込み、超音波処理、または所望の粒子サイズに対する他の適切な手段などの物理的手段によって粉砕または破壊する。次いで、溶媒(通常、水)を、活性成分が変性しないか分解しない様式などで除去する。1つの所望の方法は、凍結乾燥(フリーズドライ)であるが、他の方法を利用可能であり、使用することができる(例えば、真空乾燥、風乾、噴霧乾燥など)。

本発明の範囲内のペプチド、タンパク質、および他の活性成分中に重合基を導入するために、利用可能なアミノ基、水酸基、チオール基、および他の反応基と不飽和基を含む求電子試薬と反応させることが可能である。例えば、N−ヒドロキシスクシニミジル基、活性炭酸塩(p−ニトロフェニルカーボネート、トリクロロフェニルカーボネートなど)、トレシレート、オキシカルボニルイミダゾール、エポキシド、イソシアネートおよびアルデヒド、ならびに不飽和カルボキシメチルアジドおよび不飽和オルソピリジル−ジスルフィドを含む不飽和単量体は、この試薬カテゴリーに属する。不飽和試薬の実例は、アリルグリシジルエーテル、塩化アリル、臭化アリル、ヨウ化アリル、塩化アクリロイル、イソシアン酸アリル、塩化アリルスルホニル、無水マレイン酸、および無水マレイン酸とアリルエーテルとのコポリマーなどである。

アルデヒドを除く全てのリジン活性誘導体は、一般に、局所環境がこれらの基の求核性を増強する場合、ヒスチジンのイミダゾール基、チロシンの水酸基、およびシスチンのチオール基などの他のアミノ酸と反応することができる。アルデヒド含有官能化試薬は、リジンに特異的であえる。リジン、システイン、チロシン由来の利用可能な基とのこれらの反応型は、文献で広範に報告されており、当業者に公知である。

アミン基を含む生物活性剤の場合、このような基と塩化アクリロイル(塩化アクリロイルなど)とを反応させ、反応した薬剤に重合可能なアクリル酸基を導入することが都合がよい。次いで、ポリマーの調製中(アクリルアミドとアクリル酸とのコポリマーの架橋中など)、官能化活性剤を、アクリル酸基を介して、ポリマーに付着させ、結合するようにする。

本発明のさらなる態様では、生物活性剤(in vivoで生物活性を示すペプチド、タンパク質、ヌクレオシド、および他の分子が含まれる)を、1つまたはそれ以上の活性成分とその不可欠な部分(親水部分(例えば、直鎖ポリアルキレングリコール)、親油性部分の両方)として組み込まれるポリマーとの共有結合によって抱合安定化する(例えば、米国特許第5,681,811号を参照のこと)。1つの態様では、生物活性剤を、(i)直鎖ポリアルキレングリコール部分および(ii)親油性部分を含むポリマーと共有結合し、活性成分、直鎖ポリアルキレングリコール部分、および親油性部分は、(すなわち、カップリングしたポリマーを欠く非抱合形態における類似の条件下でのその安定性と比較して)活性治療薬が酵素分解に対するin vivo耐性を増強するように相互に高次構造的に関連して配置されている。別の態様では、抱合安定化処方物は、(i)直鎖ポリアルキレングリコール部分および(ii)親油性部分を含むポリソルベート複合体と共有結合した生物活性剤を含む三次元高次構造を有し、活性成分、直鎖ポリアルキレングリコール部分、および親油性部分は、(a)親油性部分が三次元高次構造の外部で利用可能であり、且つ(b)組成物中の活性成分が酵素分解に対するin vivo耐性が増強されるように相互に高次構造的に関連して配置されている。

さらに関連する態様では、トリグリセリド骨格部分の炭素原子で結合したポリアルキレングリコールスペーサー基を介してトリグリセリド骨格部分と共有結合した生物活性剤およびトリグリセリド骨格部分の炭素原子に直接共有結合しているかポリアルキレングリコールスペーサー部分を介して共有結合している少なくとも1つの脂肪酸部分を含む多リガンド抱合複合体を提供する(例えば、米国特許第5,681,811号を参照のこと)。このような多リガンド抱合治療薬複合体では、トリグリセリド生体活性部分のα’およびβ炭素原子は、直接的共有結合またはポリアルキレングリコールスペーサー部分を介した間接的共有結合によって結合した脂肪酸部分を有し得る。あるいは、脂肪酸部分を、直接的またはポリアルキレングリコールスペーサー部分を介してトリグリセリド骨格部分のαおよびα’炭素に共有結合することができ、生体活性治療薬は、直接的に共有結合しているか、ポリアルキレングリコールスペーサー部分を介して間接的に共有結合しているトリグリセリド骨格部分のγ炭素に共有結合している。本発明の範囲内で、トリグリセリド骨格部分を含む多リガンド抱合治療薬複合体は、広範な種々の構造形態、組成物形態、および高次構造形態が可能であると認識される。本発明の範囲内で、このような多リガンド抱合治療薬複合体では、生物活性剤をアルキルスペーサー基または他の許容可能なスペーサー基を介してトリグリセリド修飾骨格部分と有利に共有結合することができることがさらに留意される。このような状況で使用される、「スペーサー基の許容可能性」は、立体構造、組成物、および最終用途での適用に特異的な許容可能特性をいう。

本発明のなおさらなる態様では、そのα、α’、およびβ炭素原子に官能基((i)脂肪酸基および(ii)生物活性剤またはこれに共有結合した(例えば、ポリエチレングリコール基の適切な官能基に結合した)部分を有するポリエチレングリコール基が含まれる)が共有結合したトリグリセリド骨格を含む、ポリソルベート部分を含むポリソルベート複合体を含む抱合安定化複合体を提供する。このような共有結合は、例えば、ポリエチレングリコール基のヒドロキシル末端官能基との直接的共有結合であり得るか、共有結合は、間接的であり得る(例えば、得られたキャッピングポリエチレングリコール基が生物活性剤または生物活性部分を共有結合することができる末端カルボキシ官能基を有するように末端カルボキシ官能スペーサー基とのポリエチレングリコール基のヒドロキシ末端の反応的キャッピングによる)。

本発明のなおさらなる態様では、生理学的適合ポリエチレングリコール(PEG)修飾糖脂質部分に共有結合した本明細書中に開示の1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに/または他の生物活性剤を含む安定な水溶性の抱合安定化複合体を提供する。このような複合体では、生物活性剤を、活性成分の遊離アミノ酸基での不安定な共有結合によって生理学的適合PEG修飾糖脂質部分に共有結合することができ、不安定な共有結合は、生化学的加水分解および/またはタンパク質分解によってin vivoで切断可能である。生理学的適合PEG修飾糖脂質部分は、ポリソルベートポリマー(例えば、モノパルミテート、ジパルミテート、モノラウレート、ジラウレート、トリラウレート、モノオレエート、ジオレエート、トリオレエート、モノステアレート、ジステアレート、およびトリステアレートからなる群より選択される脂肪酸エステル基を含むポリソルベートポリマー)を有利に含み得る。このような複合体では、生理学的適合PEG修飾糖脂質部分は、脂肪酸のポリエチレングリコールエステルおよび脂肪酸のプロピレングリコールエステルからなる群より選択されるポリマーを安定に含むことができ、脂肪酸は、例えば、ラウリル酸、パルミチン酸、オレイン酸、およびステアリン酸からなる群より選択される脂肪酸を含む。

材料の保存
本発明の一定の態様では、本明細書中の組み合わせ処方物および/または調和的投与方法は、荷電ガラスへ接着させることによりコンテナ中の有効濃度を減少させることができる有効量のペプチドおよびタンパク質を組み込む。ポリペプチドまたはタンパク質のガラスコンテナへの吸着を減少させるために、シラン化コンテナ(例えば、シラン化ガラスコンテナ)を使用して最終生成物を保存する。

本発明のなおさらなる態様では、哺乳動物被験体の治療キットは、哺乳動物被験体の粘膜送達のために処方した1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチド化合物の安定な薬学的組成物を含み、組成物は許容不可能な副作用を伴うことなく被験体の肥満、癌、栄養失調、または癌に関連する痒み(isting)の1つまたはそれ以上の症状を緩和するのに有効である。キットは、さらに、1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチド化合物を含むための薬学的試薬バイアルを含む。薬学的試薬バイアルは、医薬品グレードのポリマー、ガラス、または他の適切な材料から構成される。薬学的試薬バイアルは、例えば、シラン化ガラスバイアルである。キットは、さらに、組成物を被験体の瓶粘膜表面に送達させるための開口部を含む。送達開口部は、医薬品グレードのポリマー、ガラス、または他の適切な材料から構成される。送達開口部は、例えば、シラン化ガラスである。

シラン化技術は、シラン化すべき表面の特殊クリーニング技術と低圧でのシラン化過程とを組み合わせる。シランは気相であり、高温で表面がシラン化される。この方法により、単層に特徴的な安定で均一な機能的シランを有する再現性のある表面が得られる。シラン化表面は、本発明のポリペプチドまたは粘膜送達増強剤のガラスへの結合を防止する。

この手順は、本発明のグルコース調節ペプチド組成物を保持するためのシラン化薬学的試薬バイアルを調製するのに有用である。使用前に2回蒸留水(ddHO)でのリンスによってガラストレイをクリーニングする。次いで、シラントレイを、95%EtOHでリンスし、アセトントレイをアセトンでリンスする。薬学的試薬バイアルを、アセトン中で10分間超音波処理する。アセトン超音波処理後、試薬バイアルをddHOトレイ中に少なくとも2回浸漬する。試薬バイアルを、0.1M NaOH中で10分間超音波処理する。試薬バイアルをNaOH中で超音波処理し、フード中でシラン溶液を作製する。(シラン溶液:800mLの95%エタノール;96Lの氷酢酸;25mLのグリシドキシプロピルトリメトキシシラン)。NaOH超音波処理後、試薬バイアルをddHOトレイ中に少なくとも2回浸漬する。試薬バイアルをシラン溶液中で3〜5分間シラン化する。試薬バイアルを、100%EtOHトレイ中に浸漬する。試薬バイアルを、予備精製したNガスで乾燥させ、使用前に100℃のオーブンで少なくとも2時間保存する。

生体接着送達賦形剤および方法
本発明の一定の態様では、本明細書中の組み合わせ処方物および/または調和投与方法は、1つまたはそれ以上の生物活性剤の粘膜送達を増強するための付加化合物またはキャリアとして有効量の非毒性生体接着剤を組み込む。この状況での生体接着剤は、1つまたはそれ以上の化合物または標的粘膜の表面への一般的または特異的接着を示す。生体接着剤は、粘膜上皮中または粘膜上皮を通過する巨大分子(例えば、ペプチドおよびタンパク質)の透過さえも確実にするために粘膜中または粘膜を通過する生物活性剤の所望の濃度勾配を保持する。典型的には、本発明の方法および組成物の範囲内の生体接着剤の使用により、粘膜上皮中または粘膜上皮を通過するペプチドおよびタンパク質の透過性を2倍〜5倍、しばしば、5倍〜10倍増加させる。この上皮透過の増強により、しばしば、例えば、鼻上皮の基底部分または隣接細胞外区画もしくは血漿またはCNS組織もしくは流動物中に高分子が有効に経粘膜送達される。

この増強された送達により、生体活性ペプチド、タンパク質、および他の高分子治療種の有効な送達が非常に改良される。これらの結果は、化合物の親水性に一部依存し、それにより、水不溶性化合物と比較して親水性種を使用してより高い透過性が得られる。これらの効果に加えて、粘膜表面での薬物の持続性を増強するための生体接着剤の使用により、薬物送達を持続させるためのリザーバ機構を誘発することができ、それにより、化合物が粘膜組織を介して透過するだけでなく、一旦表面上の材料が枯渇すると、粘膜表面に逆拡散する。

経口投与分野の種々の適切な生体接着剤は、米国特許第3,972,995号;同第4,259,314号;同第4,680,323号;同第4,740,365号;同第4,573,996号;同第4,292,299号;同第4,715,369号;同第4,876,092号;同第4,855,142号;同第4,250,163号;同第4,226,848号;同第4,948,580号;米国特許再発行第33,093号に開示されており、本発明の新規の方法および組成物で適用される。本発明の方法および組成物の範囲内の粘膜(例えば、鼻粘膜)送達プラットフォームとしての種々の生体接着ポリマーの能力を、グルコース調節ペプチドを保持して放出する能力の決定および活性成分の組み込み後の粘膜表面と相互作用する能力によって容易に評価することができる。さらに、周知の方法を適用して、粘膜投与部位の組織との選択されたポリマーの生体適合性を決定する。標的粘膜が粘液で覆われている場合(すなわち、粘液溶解処置または粘液除去処置を行わない)、下にある粘膜上皮に繋がる接続物として役立ち得る。したがって、本明細書中で使用される、用語「生体接着剤」はまた、本発明の範囲内の生物活性剤の粘膜送達の増強に有用な粘膜接着化合物を対象とする。しかし、粘液ゲル層への接着を介して媒介される粘膜組織との接着性の接触を、急速な粘液浄化が起こる粘液層とその下にある組織(特に、鼻腔面)との間の不完全または一過性の付着によって制限することができる。これに関して、ムチン糖タンパク質が継続的に分泌され、細胞または腺からのその放出直後に、粘弾性ゲルが形成される。しかし、接着性ゲル層の管腔表面は、機械的作用、酵素的作用、および/または繊毛作用によって継続的に破壊される。このような活性がより顕著な場合またはより長い接着時間が望ましい場合、本発明の調和的投与方法および組み合わせ処方方法は、上記の本明細書中に開示の粘液溶解および/または繊毛抑制のための方法または薬剤をさらに組み込むことができる。

典型的には、本発明の範囲内で使用される粘膜接着ポリマーは、複雑であるが特異的ではない機構によって湿った粘膜組織表面に接着する天然または合成の高分子である。これらの粘膜接着ポリマーに加えて、本発明はまた、特異的相互作用(受容体媒介性相互作用が含まれる)による粘液よりもむしろ細胞表面に直接接着する生体接着剤を組み込む方法および組成物を提供する。この特異的様式で機能する生体接着剤の1つの例は、レクチンとして公知の化合物群である。これらは、糖分子(例えば、糖タンパク質または糖脂質)を特異的に認識して結合する能力を有する糖タンパク質であり、この糖タンパク質は鼻腔内上皮細胞膜の一部を形成し、「レクチン受容体」として見なすことができる。

本発明の一定の態様では、生物活性剤の鼻腔内送達の増強のための生体接着材料は、湿った粘膜表面に接着することができる親水性(例えば、水溶性または水膨潤性)ポリマーまたはポリマー混合物のマトリクスを含む。これらの接着剤を、軟膏、ヒドロゲル(上記を参照のこと)、薄膜、および他の適用形態として処方することができる。しばしば、これらの接着剤は、活性成分の遅延放出または局所送達を達成するために混合された生物活性剤を有する。鼻粘膜を通過する(例えば、個体の循環系への)活性成分の透過を促進するためのさらなる成分で処方されているものもある。

種々のポリマー(天然および合成の両方)は、生理学的条件下での粘液および/または粘膜上皮表面への有意な結合を示す。この相互作用の強度を、機械的剥離試験または剪断試験によって容易に測定することができる。湿った粘膜表面に適用する場合、多くの乾燥材料が少なくとも僅かに自発的に接着する。このような最初の接触後、いくつかの親水性材料が吸着、膨潤、または毛管力によって水に付着し始め、この水がその下に存在する基質またはポリマー−組織接触面から吸収される場合、接着は、生物活性剤の粘膜吸収を増強する目的を達成するのに十分であり得る。このような「水和による接着」は、非常に強力であり得るが、この機構を使用するように適合させた処方物は、投薬量が水和粘液に変換するように膨潤し続けなければならない。前水和状態で適用した場合に一般に非接着性を示す本発明の範囲内で有用な多数のヒドロコロイド(特に、いくつかのセルロース誘導体)のためにこれを計画する。それにもかかわらず、粘膜投与のための生体接着剤送達系は、このような材料を乾燥ポリマー粉末、ミクロスフェア、またはフィルムタイプの送達形態で適用した場合に本発明の範囲内で有用である。

他のポリマーは、乾燥状態で適用した場合だけでなく、完全に水和した状態、および過剰量の水の存在下でも粘膜表面に接着する。したがって、粘膜接着剤の選択には、組織に接触して維持される条件(生理学的条件および物理化学的条件)を十分に考慮する必要がある。特に、意図する接着部位に通常存在する水または湿気の量および一般的なpHは、異なるポリマーの粘膜接着結合強度に大きな影響を与えることが公知である。

いくつかのポリマー生体接着剤送達系は、過去20年間に作製および研究されているが、常に成功しているわけではない。しかし、種々のこのようなキャリアは、現在、臨床応用(歯科、整形外科、眼科、および外科での使用が含まれる)で使用されている。例えば、生体接着デバイスのためにアクリル酸塩ベースのヒドロゲルが広範に使用されている。アクリル酸塩ベースのヒドロゲルは、部分的膨潤状態での接触した組織に生じる損傷を減少させるその柔軟性および磨耗防止特性のために生体接着剤として十分に適している。さらに、膨潤状態でのその透過性の高さにより、未反応の単量体、非架橋ポリマー鎖、および開始剤を、重合後にマトリクスから浸漬することが可能であり、このことは、本発明の範囲内で使用される生体接着材料の選択のための重要な特徴である。アクリル酸塩ベースのポリマーデバイスは、非常に高い接着結合強度を示す。ペプチド薬およびタンパク質薬の粘膜送達の制御のために、本発明の方法および組成物は、任意選択的に、タンパク質分解性の破壊から生物活性剤を保護するように一部機能するキャリア(例えば、ポリマー送達賦形剤)の使用を含むと同時に、鼻粘膜中または鼻粘膜を通過するペプチドまたはタンパク質の透過を増強する。この状況では、生体接着ポリマーは、経口薬物送達を増強する十分な能力が証明されている。例として、粘膜接着性ポリ(アクリル酸)誘導体であるポリカルボフィルの1%(w/v)生理食塩水分散液と共にラットに十二指腸内投与した9−デスグリシンアミド、8−アルギニンバソプレシン(DGAVP)の生物学的利用能は、このポリマーを含まないペプチド薬の水溶液と比較して3〜5倍増加する。

ポリ(アクリル酸)型の粘膜接着ポリマーは、いくつかの腸プロテアーゼの強力なインヒビターである。酵素阻害機構は、金属プロテアーゼ(トリプシンおよびキモトリプシンなど)の不可欠な補因子である2価の陽イオン(カルシウムおよび亜鉛など)に対するこのポリマークラスの強い親和性によって説明される。ポリ(アクリル酸)によるその補因子からのプロテアーゼの枯渇は、酵素活性の喪失によって達成される酵素タンパク質の不可逆的な構造の変化を誘導することが報告されている。同時に、他の粘膜接着ポリマー(例えば、いくつかのセルロース誘導体およびキトサン)は、一定の条件下でタンパク質分解酵素を阻害することができない。本発明の範囲内での使用が意図される比較的小分子である他の酵素インヒビター(例えば、アプロチニン、ベスタチン)と対照的に、阻害ポリマーの経鼻吸収は、これらの分子のサイズに関してごく僅かである可能性が高く、それにより、副作用の可能性が排除される。したがって、特に、ポリ(アクリル酸)型の粘膜接着ポリマーは、特に、安全性を考慮する場合にペプチド薬およびタンパク質薬の制御送達を増強するための吸収促進接着剤および酵素保護剤の両方として役立ち得る。

酵素分解に対する保護に加えて、本発明の範囲内で使用される生体接着剤および他のポリマーもしくは非ポリマー吸収促進剤は、生物活性剤に対する粘膜透過性を直接増加させることができる。鼻上皮障壁を通過する巨大且つ疎水性の分子(ペプチドおよびタンパク質など)の輸送を容易にするために、粘膜接着ポリマーおよび他の薬剤は、送達系の前粘膜滞留時間の延長によって説明される効果を超える透過効果の増強が仮定される。薬物血漿濃度の経時変化により、生体接着ミクロスフェアが急速であるが一過性の鼻粘膜を通過するインスリン透過性を増加させることが示唆されることが報告されている。本発明の範囲内で使用される他の粘膜接着ポリマー(例えば、キトサン)は、水溶液またはゲルとして適用した場合でさえも一定の粘膜上皮の透過性を増強することが報告されている。上皮透過性に直接影響を与えることが報告されている別の粘膜接着ポリマーは、ヒアルロン酸およびそのエステル誘導体である。本発明の調和的投与ならびに/または組み合わせ処方方法および組成物の範囲内の特に有用な生体接着剤は、キトサンならびにその類似物および誘導体である。キトサンは、低毒性および良好な生体適合性を示す好ましい性質のために、薬学的および医学的適用のために広く使用されている非毒性の生体適合性且つ生分解性のポリマーである。キトサンは、アルカリでのN脱アセチル化によってキチンから調製される天然のポリアミノサッカリドである。本発明の方法および組成物の範囲内で使用される場合、キトサンは、適用した粘膜部位での本明細書中に開示のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤の保持を増加させる。この投与様式はまた、患者の服薬遵守および受理を改善することができる。本明細書中でさらに提供するように、本発明の方法および組成物は、任意選択的に、新規のキトサン誘導体またはキトサンの化学修飾形態を含む。本発明の範囲内で使用される1つのこのような新規の誘導体を、β−[1→4]−2−グアニジノ−2−デオキシ−D−グルコースポリマー(ポリ−GuD)と示す。キトサンは、キトサンのN脱アセチル化生成物であり、経口および鼻腔内処方物のためのミクロスフェアを調製するために広く使用されている天然に存在するポリマーである。キトサンポリマーはまた、非経口薬物送達のための可溶性キャリアとしても提案されている。本発明の1つの態様の範囲内で、o−メチルイソ尿素を使用して、キトサンアミドをそのグアニジニウム部分に変換する。グアニジニウム化合物を、例えば、pH8.0超でのキトサンの等規定液とo−メチルイソ尿素との反応によって調製する。

本発明の範囲内で使用される生体接着剤として分類されるさらなる化合物は、典型的には、生体接着化合物の相補的構造と粘膜上皮表面成分との間の「受容体−リガンド相互作用」として分類される特異的相互作用の媒介によって作用する。多くの天然物の例は、レクチン−糖相互作用によって例示されるこの特異的結合生体接着剤の形態を説明する。レクチンは、ポリサッカリドまたは複合糖質に結合する非免疫起源の(糖)タンパク質である。

いくつかの植物レクチンは、可能な薬学的吸収促進剤として調査されている。1つの植物レクチン(インゲンマメ血球凝集素(PHA))は、ラットへの給餌後に10%を超える高い経口生物学的利用能を示す。トマト(リコペルシカム・エスキュレンタム)レクチン(TL)は、種々の投与様式で安全なようである。

まとめると、上記生体接着剤は、任意選択的に、1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤の持続性を延長するか粘膜吸着を増加させる有効量および有効形態の生体接着剤を組み込んだ本発明の組み合わせ処方物および調和的投与方法で有用である。生体接着剤を、本発明の組み合わせ処方物内の付加化合物または添加物として調和的に投与することができる。一定の実施形態では、生体接着剤は、「薬学的接着剤」として作用するのに対して、他の実施形態では、ある場合には、上皮細胞「受容体」との特異的受容体−リガンド相互作用の促進により、別の場合には、送達標的部位(例えば、肝臓、血漿、またはCNS組織もしくは流動物)で測定される薬物濃度勾配を有意に増加させるための上皮透過性の増加により、生体接着剤の付加送達または組み合わせ処方物は、生物活性剤と鼻粘膜との接触を強化するように働く。本発明の範囲内で使用されるなおさらなる生体接着剤は、生体接着剤と調和的に送達されるか組合わせ処方物中の粘膜投与生体治療薬の安定性を増強するための酵素(例えば、プロテアーゼ)インヒビターとして作用する。

リポソームおよびミセル送達賦形剤
本発明の調和的送達方法および組み合わせ処方物は、任意選択的に、グルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤の粘膜送達のために改良された処方物を得るために、有効な脂質または脂肪酸ベースのキャリア、処理剤、または送達賦形剤を組み込む。例えば、粘膜送達時に(例えば、タンパク質分解、化学修飾、および/または変性に対する感受性の減少によって)生物活性剤の化学的および物理的安定性を増強し、半減期を増加させるためのリポソーム、混合ミセルキャリア、または乳濁液と混合されているか、カプセル化されているか、共に調和的に投与された、1つまたはそれ以上のこれらの活性成分(ペプチドまたはタンパク質など)を含む粘膜送達のための種々の処方物および方法を提供する。

本発明の一定の態様の範囲内で、生物活性剤の特定された送達経路は、リポソームとして公知の脂質小胞を含む。これらを、典型的には、天然、生分解性、非毒性、および非免疫原性脂質分子から作製し、薬物分子(ペプチドおよびタンパク質が含まれる)をその膜中または膜上に有効に捕捉または結合させることができる。カプセル化されたタンパク質が小胞内のその好ましい水性環境下に維持することができる一方で、リポソーム膜がタンパク質分解および他の不安定化因子からタンパク質を保護するという事実によって本発明の範囲内のペプチドおよびタンパク質送達系としてのリポソームの魅力が増す。公知の全てのリポソーム調製方法がその固有の物理的および化学的性質のためにペプチドおよびタンパク質のカプセル化を実現可能なわけではないが、いくつかの方法により、実質的に失活することなくこれらの高分子をカプセル化可能である。

種々の方法が本発明の範囲内で使用されるリポソームの調製に利用可能である(米国特許第4,235,871号、同第4,501,728号、および同第4,837,028号)。リポソーム送達と共に使用するために、生物活性剤を、典型的には、リポソームまたは脂質小胞内に捕捉するか、小胞の外側に結合させる。

リポソームのように、粘膜吸収を増加させる能力も有する不飽和長鎖脂肪酸は、二重層様構造(いわゆる、「ウファソーム」)を有する、閉じた小胞を形成することができる。これらを、例えば、本発明の範囲内の粘膜(例えば、鼻腔内)送達のための生物活性ペプチドおよびタンパク質を捕捉するためにオレイン酸を使用して形成することができる。

本発明の範囲内で使用される他の送達系は、天然ポリマーであるフィブリンの内部へのカプセル化などの両小胞の有利な性質を組み合わせるためのポリマーおよびリポソームの使用を組み合わせる。さらに、この送達系からの生体治療化合物の放出を、共有結合性の架橋の使用およびフィブリンポリマーへの抗フィブリン溶解剤の添加によって制御可能である。

本発明の範囲内で使用されるより単純化した送達系には、脂質キャリアとタンパク質およびポリアニオン性核酸などの荷電生物活性剤との間の静電相互作用を得るために有効に使用することができる送達小胞またはキャリアとしてのカチオン性脂質の使用が含まれる。これにより、薬物が粘膜投与および/またはその後の全身区画への送達に適切な形態に有効にパッケージングされる。

本発明の範囲内で使用されるさらなる送達賦形剤には、長鎖および中鎖脂肪酸ならびに脂肪酸を含む界面活性剤混合ミセルが含まれる。エステル形態のほとんどの天然に存在する脂質は、粘膜表面を通過する脂質自体の輸送に関して重要な意味を持つ。遊離脂肪酸および極性基が結合したモノグリセリドは、混合ミセルの形態で、透過増強剤として腸障壁で作用することが証明された。遊離脂肪酸(12〜20炭素原子の鎖長のカルボン酸)およびその極性誘導体の障壁改変機能のこの発見により、粘膜吸収増強剤としてのこれらの薬剤の適用に関する広範な研究が促されている。

本発明の方法の範囲内で使用するために、長鎖脂肪酸、特に、膜融合性脂質(オレイン酸、リノール酸、リノール酸、モノオレインなどの不飽和脂肪酸およびモノグリセリド)により、本明細書中に開示のグルコース調節ペプチド、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤の粘膜送達を増強するための有用なキャリアが得られる。中鎖脂肪酸(C6〜C12)およびモノグリセリドはまた、腸薬物吸収活性の増強を示し、本発明の粘膜送達処方物および方法での使用に適応することができる。さらに、中鎖および長鎖脂肪酸のナトリウム塩は、本発明の範囲内での生物活性剤の粘膜送達のための有効な送達賦形剤および吸収増強剤である。したがって、脂肪酸を、ナトリウム塩の可溶化形態で使用するか、非毒性界面活性剤(例えば、ポリオキシエチレン化硬化ヒマシ油、タウロコール酸ナトリウムなど)に添加して使用することができる。本発明の範囲内で有用な他の脂肪酸および混合ミセル調製物には、任意選択的に胆汁塩と組み合わせた(グリコール酸塩およびタウロコール酸塩など)カプリル酸ナトリウム(C8)、カプリン酸ナトリウム(C10)、ラウリン酸ナトリウム(C12)、またはオレイン酸ナトリウム(C18)が含まれるが、これらに限定されない。

ペグ化
本発明の範囲内で提供されるさらなる方法および組成物は、ポリマー材料(例えば、デキストラン、ポリビニルピロリドン、糖ペプチド、ポリエチレングリコール、およびポリアミノ酸)の共有結合による生物活性ペプチドおよびタンパク質の化学修飾を含む。得られた抱合ペプチドおよびタンパク質は、粘膜投与のためのその生物活性および溶解性を保持している。別の実施形態では、グルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性ペプチドおよびタンパク質を、ポリアルキレンオキシドポリマー、特にポリエチレングリコール(PEG)に抱合する。米国特許第4,179,337号。

本発明の範囲内で使用されるアミン反応性PEGポリマーには、分子量が2000、5000、10000、12000、および20000のSC−PEG、U−PEG−10000、NHS−PEG−3400−ビオチン、T−PEG−5000、T−PEG−12000、およびTPC−PEG−5000が含まれる。生物活性ペプチドおよびタンパク質のPEG化を、カルボキシ部位(例えば、カルボキシル末端に加えてアスパラギン酸基またはグルタミン酸基)の修飾によって行うことができる。酸性条件下でのカルボジイミド活性化タンパク質カルボキシル基の選択的修飾におけるPEG−ヒドラジンの有用性が記載されている。あるいは、生物活性ペプチドおよびタンパク質の二官能性PEG修飾を使用することができる。いくつかの手順では、荷電アミノ酸残基(リジン、アスパラギン酸、およびグルタミン酸が含まれる)は、タンパク質表面上に溶媒が接近可能な傾向が顕著である。

活性成分の他の安定化修飾
PEG化に加えて、本発明の範囲内で使用されるペプチドおよびタンパク質などの生物活性剤を、他の公知の保護化合物または安定化化合物への抱合を介した活性成分の保護(例えば、1つまたはそれ以上のキャリアタンパク質(1つまたはそれ以上の免疫グロブリン鎖など)に連結した活性なペプチド、タンパク質、類似物、または模倣物との融合タンパク質の作製)によって循環半減期を増強するために修飾することができる。

処方物および投与
本発明の粘膜送達処方物は、典型的に、1つまたはそれ以上の薬学的に許容可能なキャリアおよび任意選択的に他の治療成分と組み合わせたグルコース調節ペプチド、類似物、および模倣物を含む。キャリアは、処方物の他の成分と適合し、且つ被験体が望ましくない副作用を引き起さないという意味で「薬学的に許容可能」でなければならない。このようなキャリアは、本明細書中に記載されているか、薬理学分野の当業者に周知である。望ましくは、処方物は、投与すべき生物活性剤に適合しないことが公知の酵素または酸化剤などの物質を含むべきではない。処方物を、薬学分野で周知の任意の方法によって調製することができる。

本発明の組成物および方法の範囲内で、本明細書中に開示のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤を、種々の粘膜投与様式(経口、直腸、膣、鼻腔内、肺内、もしくは経皮への送達、または眼、耳、皮膚、もしくは他の粘膜表面への局所送達が含まれる)によって被験体に投与することができる。任意選択的に、本明細書中に開示のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、および模倣物、ならびに他の生物活性剤を、非粘膜経路(筋肉内、皮下、静脈内、動脈内、関節内、腹腔内、または非経口経路が含まれる)によって調和的または補助的に投与することができる。他の実施形態では、生物活性剤を、例えば、適切な液体または固体キャリア中に生物活性剤を含むex vivo組織または器官治療処方物の成分として、哺乳動物被験体由来の細胞、組織、または器官への直接曝露によってex vivoで投与することができる。

本発明の組成物を、しばしば、鼻噴霧または肺噴霧として水溶液を投与し、当業者に公知の種々の方法によって噴霧形態で投薬することができる。鼻噴霧としての液体の好ましい投薬系は、米国特許第4,511,069号に開示されている。処方物は、複数回投与コンテナ、例えば、米国特許第4,511,069号に開示の密封投薬システムに存在し得る。さらなるエアゾール送達形態には、例えば、薬学的溶媒(例えば、水、エタノール、またはこれらの混合物)中に溶解または分散させた生物活性剤を送達する圧縮空気ネブライザー、ジェットネブライザー、超音波ネブライザー、および電圧ネブライザーが含まれ得る。

本発明の鼻および肺噴霧溶液は、典型的には、任意選択的に表面活性剤(非イオン性界面活性剤(例えば、ポリソルベート80)など)および1つまたはそれ以上の緩衝液を用いて処方した薬物または送達すべき薬物を含む。本発明のいくつかの実施形態では、鼻噴霧溶液は、噴射剤をさらに含む。鼻噴霧溶液のpHは、任意選択的に約pH2.0とpH8との間、好ましくはpH4.5±0.5である。これらの組成物の範囲内で使用される適切な緩衝液は上記の通りであるか、当該分野で公知である。化学的安定性を増強または維持するために、他の成分(防腐剤、界面活性剤、分散剤、またはガスが含まれる)を添加することができる。適切な防腐剤には、フェノール、メチルパラベン、パラベン、m−クレゾール、チオメルザール(thiomersal)、クロロブタノール、塩化ベンザルコニウム、および安息香酸ナトリウムなどが含まれるが、これらに限定されない。適切な界面活性剤には、オレイン酸、トリオレイン酸ソルビタン、ポリソルベート、レシチン、ホスファチジルコリン、ならびに種々の長鎖ジグリセリドおよびリン脂質が含まれるが、これらに限定されない。適切な分散剤には、エチレンジアミン四酢酸などが含まれるが、これらに限定されない。適切なガスには、窒素、ヘリウム、クロロフルオロカーボン(CFC)、ヒドロフルオロカーボン(HFC)、および二酸化炭素などが含まれるがこれらに限定されない。

別の実施形態の範囲内で、粘膜処方物を、鼻腔内投与に適切な粒子サイズまたは適切な粒子サイズ範囲内の乾燥(通常、凍結乾燥)形態の生物活性剤を含む乾燥粉末処方物として投与する。鼻腔または肺経路内での蓄積に適切な最小粒子サイズは、しばしば、0.5μの分子量中位等価空気動力学的直径(MMEAD)、一般に、約1μMMEAD、より典型的には、約2μMMEADである。鼻腔内蓄積に適切な最大粒子サイズは、しばしば、約10μMMEAD、一般に、約8μMMEAD、より典型的には、様4μMMEADである。これらのサイズ範囲内の鼻腔内呼吸用粉末を、種々の従来の技術(ジェット製粉、噴霧乾燥、溶媒沈殿、および超臨界流体濃縮など)によって生成することができる。適切なMMEADのこれらの乾燥粉末を、従来の乾燥粉末吸入器(DPI)によって患者に投与することができ、この吸入器は、肺吸入または鼻吸入の際に粉末をエアゾール化された量に分散させるために患者の呼吸に依存する。あるいは、粉末をエアゾール化された量に分散するための外部電源(例えば、ピストンポンプ)を使用する空気圧補助デバイスを介して乾燥粉末を投与することができる。

乾燥粉末デバイスは、典型的には、単回エアゾール化用量(「パフ」)を得るために約1mg〜20mgの範囲の粉末質量が必要である。生物活性剤の必要用量または所望の用量がこの量よりも少ない場合、粉末化活性成分を、典型的には、薬学的乾燥充填粉末と組み合わせて、必要な総粉末質量を得る。好ましい乾燥充填粉末には、スクロース、ラクトース、デキストロース、マンニトール、グリシン、トレハロース、ヒト血清アルブミン(HSA)、およびデンプンが含まれる。他の適切な乾燥充填粉末には、セロビオース、デキストラン、マルトトリオース、ペクチン、クエン酸ナトリウム、およびアスコルビン酸ナトリウムなどが含まれる。

本発明の範囲内の粘膜送達のための組成物を処方するために、生物活性剤を、種々の薬学的に許容可能な添加物および活性成分の分散のための基剤またはキャリアと組み合わせることができる。所望の添加物には、pH調節剤(アルギニン、水酸化ナトリウム、グリシン、塩酸、クエン酸、酢酸など)が含まれるが、これらに限定されない。さらに、局所麻酔薬(例えば、ベンジルアルコール)、等張化剤(例えば、塩化ナトリウム、マンニトール、ソルビトール)、吸着インヒビター(例えば、Tween80)、溶解増強剤(例えば、シクロデキストリンおよびその誘導体)、安定剤(例えば、血清アルブミン)、および還元剤(例えば、グルタチオン)を含めることができる。粘膜送達用組成物が液体である場合、処方物の張度を、単位として用いた生理食塩水の張度(0.9%(w/v))を基準として測定したところ、典型的には、投与部位の鼻粘膜で実質的に不可逆的な組織損傷が誘導されない値に調整する。一般に、溶液の張度を、約1/3〜3、より典型的には1/2〜2、最も頻繁には3/4〜1.7の値に調整する。

生物活性剤を、活性成分および任意の所望の添加物を分散する能力を有する親水性化合物を含み得る基剤または賦形剤に分散することができる。基剤を、広範な適切なキャリア(ポリカルボン酸またはその塩、無水カルボン酸(例えば、無水マレイン酸)と他の単量体(例えば、メチル(メタ)アクリレート、アクリル酸など)とのコポリマー、親水性ビニルポリマー(ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなど)、セルロース誘導体(ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなど)、天然ポリマー(キトサン、コラーゲン、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン、ヒアルロン酸、およびその非毒性金属塩など)が含まれるが、これらに限定されない)から選択することができる。しばしば、生分解性ポリマー(例えば、ポリ乳酸、ポリ(乳酸−グリコール酸)コポリマー、ポリヒドロキシブチル酪酸、ポリ(ヒドロキシ酪酸−グリコール酸)コポリマー、およびこれらの混合物)を、基剤またはキャリアとして選択する。あるいはまたはさらに、合成脂肪酸エステル(ポリグリセリン脂肪酸エステル、スクロース脂肪酸エステルなど)を、キャリアとして使用することができる。親水性ポリマーおよび他のキャリアを、単独または組み合わせて使用することができ、部分的結晶化、イオン結合、および架橋などによってキャリアの構造完全性を高めることができる。鼻粘膜への直接適用のための種々の形態(流動物または粘性溶液、ゲル、ペースト、粉末、ミクロスフェア、およびフィルムが含まれる)でキャリアを提供することができる。この状況での選択されたキャリアの使用により、生物活性剤の吸収を促進することができる。

生物活性剤を、種々の方法にしたがって基剤またはキャリアと組み合わせることができ、活性成分を、キャリアの拡散、崩壊、水チャネルの関連処方物によって放出することができる。いくつかの環境では、活性成分を、適切なポリマー(例えば、イソブチル2−シアノアシレート)から調製したマイクロカプセル(ミクロスフェア)またはナノカプセル(ナノスフェア)中に分散させ、鼻粘膜に適用される生体適合性分散媒中に分散させ、それにより長期間にわたり送達および生物活性が持続する。

本発明の範囲内の薬物の粘膜送達をさらに増強するために、活性成分を含む処方物はまた、基剤または賦形剤として親水性低分子量化合物を含み得る。このような親水性低分子量化合物により、水溶性活性成分(生理活性ペプチドまたはタンパク質など)が基剤を介して体表に拡散して活性成分を吸収することができる経路媒体が得られる。親水性低分子量化合物は、任意選択的に、粘膜または投与環境由来の水分を吸収し、水溶性活性ペプチドが溶解する。親水性低分子量化合物の分子量は、一般に、せいぜい10000、このましくはせいぜい3000である。例示的な親水性低分子量化合物には、ポリオール化合物(オリゴサッカリド、ジサッカリド、およびモノサッカリド(スクロース、マンニトール、ソルビトール、ラクトース、L−アラビノース、D−エリトロース、D−リボース、D−キシロース、D−マンノース、トレハロース、D−ガラクトース、ラクツロース、セロビオース、ゲンチビオース、グリセリン、およびポリエチレングリコールなど)など)が含まれる。本発明の範囲内のキャリアとして有用な親水性低分子量化合物の他の例には、N−メチルピロリドンおよびアルコール(例えば、オリゴビニルアルコール、エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなど)が含まれる。これらの親水性低分子量化合物を、単独または互いに組み合わせるか鼻腔内処方物の他の活性または不活性成分と組み合わせて使用することができる。

あるいは、本発明の組成物は、必要に応じて生理学的条件に近づけるための薬学的に許容可能なキャリア物質(pH調整剤、緩衝剤、張度調整剤、および湿潤剤など)(例えば、酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、モノラウリン酸ソルビタン、オレイン酸トリエタノールアミンなど)を含み得る。固体組成物について、従来の非毒性の薬学的に許容可能なキャリア(例えば、医薬品グレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、滑石、セルロース、グルコース、スクロース、および炭酸マグネシウムなどが含まれる)を使用することができる。

生物活性剤の投与のための治療組成物を、高濃度の有効成分に適切な溶液、マイクロエマルジョン、または他の規則正しい構造として処方することもできる。キャリアは、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および脂質ポリエチレングリコールなど)、およびこれらの適切な混合物を含む溶媒または分散媒であり得る。溶液に適切な流動性を、例えば、レシチンなどのコーティングの使用、分散性処方物の場合の所望の粒子サイズの維持、および界面活性剤の使用によって維持することができる。多くの場合、組成物中に等張化剤(例えば、糖、多価アルコール(マンニトール、ソルビトールなど)、または塩化ナトリウム)を含むことが望ましい。組成物中に吸収を遅延させる薬剤(例えば、モノステアリン酸塩およびゼラチン)を含めることによって、生物活性剤の吸収を延長することができる。

本発明の一定の実施形態では、生物活性剤を、持続放出処方物(例えば、遅延放出ポリマーを含む組成物)中で投与する。急速な放出を防止するキャリア(例えば、ポリマー、マイクロカプセル化送達系、または生体接着ゲルなどの制御放出賦形剤)を用いて活性成分を調製することができる。本発明の種々の組成物中の活性成分の送達を、組成物中に吸収を遅延させる薬剤(例えば、モノステアリン酸アルミニウム、ヒドロゲル、およびゼラチン)を含めることによって延長することができる。生物活性剤の制御放出処方物が望ましい場合、本発明での使用に適切な制御放出結合剤には、活性成分に対して不活性であり、且つ生物活性剤を組み込むことができる任意の生体適合性制御放出材料が含まれる。多数のこのような材料は当該分野で公知である。有用な制御放出結合剤は、鼻腔内送達(例えば、鼻粘膜表面)後の生理学的条件下または経粘膜送達後の体液の存在下でゆっくり代謝される材料である。適切な結合剤には、当該分野において徐放性処方物で以前に使用されている生体適合性ポリマーおよびコポリマーが含まれるが、これらに限定されない。このような生体適合性化合物は周囲の組織に対して非毒性且つ不活性であり、鼻腔の刺激、免疫応答、または炎症などの有意な副作用を誘発しない。これらは、代謝産物に代謝され、この代謝産物も生体適合性を示し、体内から容易に排出される。

この状況で使用される例示的ポリマー材料には、加水分解性エステル結合を有するコポリマーおよびホモポリマーのポリエステル由来のポリマーマトリクスが含まれるが、これらに限定されない。これらの多数は、生分解性を示し、毒性が全くないか毒性が低い分解産物が得られることが当該分野で公知である。例示的ポリマーには、ポリグリコール酸(PGA)、ポリ乳酸(PLA)、ポリ(DL−乳酸−コ−グリコール酸)(DL PLGA)、ポリ(D−酪酸−コグリコール酸)(D PLGA)、およびポリ(L−乳酸−コ−グリコール酸)(L PLGA)が含まれる。他の有用な生分解性または生体浸食性ポリマーには、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリ(ε−アプロラクトン−CO−酪酸)、ポリ(ε−アプロラクトン−CO−グリコール酸)、ポリ(β−ヒドロキシ酪酸)、ポリ(アルキル−2−シアノアクリレート)、ヒドロゲル(ポリ(ヒドロキシエチルメタクリレート)など)、ポリアミド、ポリ(アミノ酸)(すなわち、L−ロイシン、グルタミン酸、L−アスパラギン酸など)、ポリ(エステル尿素)、ポリ(2−ヒドロキシDL−アスパルタミド)、ポリアセタールポリマー、ポリオルソエステル、ポリカーボネート、ポリマレアミド、ポリサッカリド、およびこれらのコポリマーなどのポリマーが含まれるが、これらに限定されない。このような処方物の多数の調製方法は、一般に、当業者に公知である。他の有用な処方物には、制御放出組成物(例えば、マイクロカプセル)(米国特許第4,652,441号および同第4,917,893号)、マクロカプセルおよび他の処方物の作製に有用な乳酸−グリコール酸コポリマー(米国特許第4,677,191号および同第4,728,721号)、および水溶性ペプチド用の徐放性組成物(米国特許第4,675,189号)が含まれる。

必要量の活性化合物を含む適切な溶媒への上記列挙の成分の1つまたは組み合わせの組み込み、必要に応じたその後の濾過滅菌によって滅菌溶液を調製することができる。一般に、上記列挙の基剤となる分散媒および必要な他の成分を含む滅菌賦形剤への活性化合物の組み込みによって分散液を調製する。滅菌粉末の場合、調製方法には、前に濾過滅菌した溶液から有効成分および任意のさらなる所望の成分の粉末が得られる真空乾燥およびフリーズドライが含まれる。種々の抗菌薬および抗真菌薬(例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、およびチメロサールなど)によって微生物作用を防止することができる。

投与および副作用を制御およびモニタリングするための十分な予防手段が整っているならば、本発明の粘膜投与により、患者により有効な自己投与治療が行える。粘膜投与はまた、痛みがあり、患者を感染の危険性にさらし、薬物生物学的利用能の問題が存在し得る注射などの他の投薬形態の一定の欠点を克服する。鼻送達および肺送達のために、噴霧としての液体治療薬の制御されたエアゾール投薬のためのシステムは周知である。1つの実施形態では、定量の活性成分を、特別に構築した機械ポンプ弁によって送達させる。米国特許第4,511,069号。

投薬量
予防および治療目的のために、本明細書中に開示の生物活性剤を、長期間の連続送達(例えば、連続的な経皮、粘膜、または静脈内送達)による単回ボーラス送達または反復投与プロトコール(例えば、1時間毎、毎日、または毎週の反復投与プロトコール)において被験体に投与することができる。この状況のために、治療有効用量のグルコース調節ペプチドは、上記の標的された疾患または容態に関連する1つまたはそれ以上の症状または検出可能な容態を緩和する臨床的に有意な結果が得られる長期予防または治療計画の範囲内での反復投与を含み得る。この状況における有効投薬量の決定は、典型的には、動物モデル研究およびその後のヒト臨床試験に基づき、この決定は、被験体の標的された疾患の症状または容態の発症または重症度を有意に減少させる有効投薬量および投与プロトコールによって導かれる。これに関する適切なモデルには、例えば、マウス、ラット、ブタ、ネコ、非ヒト霊長類、および当該分野で公知の他の許容される動物モデル被験体が含まれる。あるいは、有効投薬量を、in vitroモデル(例えば、免疫アッセイおよび組織病理学アッセイ)を使用して決定することができる。このようなモデルを使用して、典型的には、治療有効量の生物活性剤の適切な濃度および投与量(例えば、所望の応答を誘発するための鼻腔内、経皮、静脈内、または筋肉内で有効な量)を決定するために通常の計算および調整のみが必要である。

別の実施形態では、本発明は、グルコース調節ペプチドの鼻腔内送達のための組成物および方法であって、長期投与期間中に治療に有効な増減する拍動レベルのグルコース調節ペプチドを維持するために毎日または毎週のスケジュールでのグルコース調節ペプチドの被験体への複数回投与を含む鼻腔内有効投薬計画によってグルコース調節ペプチドを反復投与する、組成物および方法を提供する。組成物および方法により、鼻腔処方物として8時間〜24時間の長期投与期間中に治療に有効な増減する拍動レベルのグルコース調節ペプチドを維持するために毎日1回〜6回被験体によって自己投与されるグルコース調節ペプチド化合物が得られる。

キット
本発明はまた、哺乳動物被験体の疾患および他の容態の予防および治療で用いる上記の薬学的組成物、有効成分、および/またはこれらの投与手段を含むキット、パッケージ、および多コンテナユニットを含む。簡単に述べれば、これらのキットは、粘膜送達のために薬学的調製物中に処方された本明細書中に開示の粘膜送達増強剤と組み合わせた1つまたはそれ以上のグルコース調節ペプチドタンパク質、類似物、もしくは模倣物、および/または他の生物活性剤を含むコンテナまたは処方物を含む。

本発明の鼻腔内処方物を、任意の噴霧ボトルまたはシリンジを使用するか点滴注入によって投与することができる。鼻腔噴霧ボトルの例は、1噴出あたり0.1mLの用量を送達し、ディプチューブの長さが36.05mmである"Nasal Spray Pump w/Safety Clip,Pfeiffer SAP #60548である。これを、Pfeiffer of America of Princeton,NJから購入することができる。

グルコース調節ペプチドのエアゾール鼻送達
本発明者らは、GRPを鼻噴霧またはエアゾールを使用して鼻腔内投与することができることを発見した。多くのタンパク質およびペプチドが、噴霧またはエアゾールの生成における作動装置によって発生する機械力によって剪断または変性されることが示されているので、これは驚くべきことである。この領域では、以下の定義が有用である。
1.エアゾール−加圧下でパッケージングされ、適切なバルブシステムの作動の際に放出される治療有効成分を含む製品。
2.定量エアゾール−それぞれの作動の際に一定量の噴霧が送達される定量バルブから構成される加圧投与形態。
3.粉末エアゾール−加圧下でパッケージングされ、適切なバルブシステムの作動の際に放出される粉末形態の治療有効成分を含む製品。
4.噴霧エアゾール−湿った噴霧として製品を放出するのに必要な力を得るための噴射剤として加圧ガスを使用したエアゾール製品。一般に、薬剤を含む水性溶媒の溶液に利用可能である。
5.噴霧−空気または上記のジェットによって細かく分割された液体。鼻噴霧製剤は、非加圧分注器中の溶液または混合物に溶解または懸濁された治療有効成分を含む。
6.定量噴霧−各作動時に規定量の噴霧が投薬されるバルブからなる非加圧投薬形態。
7.懸濁液噴霧−液体賦形剤中および粗い液滴形態中に分散されているか、微粉化固体として固体粒子を含む液体調製物。

薬物送達デバイス(「DDD」)として定量鼻噴霧ポンプによって放出されるエアゾール噴霧の流体理学的特徴。噴霧の特徴は、新規および既存の鼻噴霧ポンプについての研究開発、品質保証、および安定性試験の食品医薬品局(「FDA」)承認に必要な提出書類の不可欠な部分である。

噴霧の幾何学的性質の完全な特徴づけは、鼻噴霧ポンプの全性能の最良の指標であることが見出された。特に、デバイスから出射する噴霧の発散角度(円錐形の噴出)の測定;噴霧の断面楕円率、均一性、および粒子/液滴の分布(噴霧パターン);ならびに得られた噴霧の時間発展により、鼻噴霧ポンプの特徴において最も代表的な性能品質であることが見出された。品質保証試験および安定性試験の間、円錐形の幾何学的性質および噴霧パターンの測定は、鼻噴霧ポンプについての承認されたデータ基準を使用した一貫性および画一性の評価のための重要な識別子である。

定義
円錐形の高さ−作動装置の先端から直線流の崩壊のために円錐形の角度が直線でなくなるポイントまでの測定値。デジタル画像の目視検査に基づき、且つ噴霧パターンの最も遠い測定点と一致する幅についての測定点を確立するために、本研究では高さ30mmと定義する。
長軸−基本単位中のCOMwを通過する合わせた噴霧パターン内に描くことができる最も大きなコード(mm)
短軸−基本単位中のCOMwを通過する合わせた噴霧パターン内に描くことができる最も小さなコード(mm)
楕円率−短軸に対する長軸の比。好ましくは1.0と1.5との間、最も好ましくは1.0と1.3との間である。
10−サンプルの全液体体積の10%が最小直径の液滴からなる液滴の直径(μm)
50−質量中位経としても公知のサンプルの全液体体積の50%が最小直径の液滴からなる液滴の直径(μm)
90−サンプルの全液体体積の90%が最小直径の液滴からなる液滴の直径(μm)
スパン−分布幅の測定値。値が小さいほど、分布が狭くなる。スパンは、(D90−D10)/(D50)として計算する。
%RSD−相対標準偏差率。標準偏差を級数で割り、100を掛ける。%CVとしても公知である。
体積−各作動によって送達デバイスから放出された液体または粉末の体積。好ましくは0.01mLと約2.5mLとの間、最も好ましくは0.02mLと0.25mLとの間。

以下の実施例を例示のために示すが、本発明を限定するものではない。

実施例1(予測):GRP含有処方物の組成
本明細書の教示に従ったグルコース調節ペプチドの鼻粘膜送達の増強のための例示的な予測上の処方物を調製し、以下のように評価する。

治療効果を得るのに十分な濃度にするために、一定量のGRPを処方物に添加する。

実施例2(予測)タンパク質である安定剤を含まないアミリン処方物の調製
タンパク質である安定剤を実質的に含まず、以下に列挙の処方物を有するアミリンの鼻腔内投与に適切なアミリン処方物を調製する。

1.約3/4の水をビーカーに添加し、撹拌プレート上の撹拌棒で撹拌し、完全に溶解するまでクエン酸ナトリウムを添加する。
2.次いで、EDTAを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
3.次いで、クエン酸を添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
4.メチル−β−シクロデキストリンを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
5.次いで、DDPCを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
6.次いで、ラクトースを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
7.次いで、ソルビトールを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
8.次いで、クロロブタノールを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
9.アミリンを添加し、溶解するまで穏やかに撹拌する。
10.pHをチェックして、pH5.0±0.25であることを確認する。希HClまたは希NaOHを添加してpHを調整する。
11.最終体積まで水を添加する。

処方 pH5+/−0.25
浸透圧 〜250

実施例3(予測)タンパク質である安定剤を含まず、且つアミリン濃度が15mg/mLであるアミリン処方物の調製
以下の表3に示すように、アミリン濃度が15mg/mLであること以外は、第2の処方物を上記のように調製する。

処方 pH4−6

実施例4(予測)タンパク質である安定剤を含まず、且つ内毒素を含まないプラムリンチドの調製
以下の無内毒酢酸プラムリンチド処方物を作製することができる。

処方 pH5+/−0.25

実施例5(予測)GRPの口腔処方物
二層錠剤を以下の様式で調製する。70重量部のポリエチレノキシド(Polyox 301N;Union Carbide)、20重量部のポリアクリル酸(Carbopol 934P;B.F.Goodrich)、および10重量部の圧縮可能なキシリトール/カルボキシメチルセルロース充填剤(Xylitab 200;Xyrofin)の秤量によって接着層を調製する。これらの成分を、ジャー中での3分間の回転によって混合する。次いで、混合物を、蒸発皿に移し、無水エタノールで半ドゥ様の堅さに迅速に湿式造粒する。この塊を、即座且つ迅速に湿った顆粒が接着した14メッシュ(孔径1.4mm)のステンレススチールスクリーンを通過させる。スクリーンを、穴をあけたアルミホイルで覆い、湿った顆粒を30℃で一晩乾燥させる。乾燥させた顆粒をスクリーンから取り出し、20メッシュ(孔径0.85mm)のスクリーンを通過させて粒子サイズをさらに小さくする。20メッシュスクリーンを通過しない粒子を、乳鉢および乳棒で短期間磨り潰して、微粉の量を最小にし、20メッシュスクリーンを通過させる。次いで、得られた顆粒を、混合ジャーに入れ、0.25重量部のステアリン酸および0.06重量部のミントフレーバー(Universal Flavors)を添加し、粒子とブレンドする。したがって、成分の最終重量%は、69.78%のポリエチレンオキシド、9.97%圧縮可能なキシリトール/カルボキシメチルセルロース充填剤、19.94%ポリアクリル酸、0.25%ステアリン酸、および0.06%ミントフレーバーである。50mgのこの混合物を、直径0.375インチの金型に入れ、0.25メートルトンの圧力で3秒間の保持時間でCarver Press Model Cにて前圧縮して接着層を形成させる。

49.39重量部のマンニトール、34.33重量部のヒドロキシプロピルセルロース(Klucel L F;Aqualon,Wilmington,Del.)、および15.00重量部のタウロコール酸ナトリウム(Aldrich,Milwaukee,Wis.)の秤量およびジャーでの3分間の回転によって活性層を調製する。混合物を、蒸発皿に移し、無水エタノールで半ドゥ様の堅さに迅速に湿式造粒する。この塊を、即座且つ迅速に湿った顆粒が接着した14メッシュのステンレススチールスクリーンを通過させる。スクリーンを、穴をあけたアルミホイルで覆い、30℃で乾燥させる。次いで、環式造粒物を、20、40(孔径0.425mm)、および60(孔径0.25mm)メッシュのスクリーンを通過させて粒子サイズをさらに小さくする。スクリーンを通過しない粒子を、乳鉢および乳棒で短期間磨り潰して、微粉の量を最小にし、スクリーンを通過させる。篩にかけた粒子を秤量し、0.91重量部のGRPおよび0.06重量部のFD&Cイエロー#6HTアルミニウムレーキ色素を、幾何学的希釈によって環式造粒物と連続的にブレンドする。乾燥造粒物を、混合ジャーに入れ、3分間の回転によって0.25重量部のステアリン酸マグネシウム(潤滑剤)および0.06重量部のミントフレーバーとブレンドする。50mgのこのサンプルを部分的に圧縮した接着層の上部に置き、両層を1.0メートルトンの圧力で3秒間の保持時間で圧縮して、口腔投与に適切な二層錠剤が得られる。

この手順により、活性層が0.91重量%のGRP、15重量%のNaTC、および84.09重量%の充填剤、潤滑剤、色素、処方助剤、または香味物質を含む頬側用(gingival)錠剤が得られる。

実施例6(予測)GRPの肺送達
下記のように調製した一定の化合物を、肺送達のための1つまたはそれ以上の化合物または塩、ポリアミノ酸またはペプチドと無内毒素グルコース調節ペプチドとの簡潔な混合によって送達キャリアとして直接使用することができる。

投与混合物を、投与直前のキャリア水溶液と有効成分の水溶液との混合によって調製する。あるいは、キャリアおよび生物活性成分または化学活性成分を、製造過程で混合することができる。溶液は、任意選択的に、リン酸緩衝塩、クエン酸、酢酸、ゼラチン、およびアカシアゴムなどの添加物を含み得る。

多数の公知の肺送達方法は、GRPの肺への送達を改良するための無内毒素グルコース調節ペプチド(特に、GRP)を使用することができる。以下の非限定的な特許出願は、肺送達について本明細書中で参照として援用される:米国特許出願番号20030223939号、同第20030215514号、同第20030215512号、同第20030209243号、同第20030203036号、同第20030198601号、同第20030183228号、同第200301885765号、同第20030150454号、同第20030124193号、同第20030094173号。

実施例7(予測)肺送達用キャリアの調製
2−(4−(N−サリチロイル)アミノフェニル)プロピオン酸(キャリアB)の調製
58.6g(0.355mol)の2−(4−アミノフェニル)プロピオン酸および500mlの塩化メチレンのスラリーを、90.11ml(77.13g、0.710mol)の塩化トリメチルシリルで処理し、120分間加熱還流した。反応混合物を0℃に冷却し、184.44ml(107.77g、1.065mol)のトリエチルアミンで処理する。5分間の撹拌後、この混合物を、70.45g(0.355mol)のO−アアセチルサリチロイルクロリドおよび150mlの塩化メチレン溶液で処理する。反応混合物を25℃に加温し、64時間撹拌する。真空下で揮発物を除去する。残渣を、2N水酸化ナトリウム水溶液中で1時間撹拌し、2M硫酸で酸性化する。固体を、エタノール/水から2回再結晶して、小麦色の固体を得た。濾過による単離より、予想収量が53.05g(収率52%)の2−(4−(N−サリチロイル)アミノフェニル)プロピオン酸を得た。性質。溶解性:200 mg/m:200mg+350μL 2N NaOH+650μL HO−pH−7.67。分析:C,67.36;H,5.3;N,4.91。

2−(4−(N−サリチロイル)アミノフェニル)プロピオン酸ナトリウム(キャリアBのナトリウム塩)の調製
53.05g(0.186mol)の2−(4−(N−サリチロイル)アミノフェニル−)プロピオン酸および300mlのエタノールの溶液を、22mlの水に溶解した7.59g(0.190mol)のNaOHで処理する。反応混合物を、25℃で30分間および0℃で30分間撹拌する。得られた淡黄色固体を濾過によって単離して、52.61gの2−(4−(N−サリチロイル)アミノフェニル)プロピオン酸ナトリウムを得た。性質。溶解性:200mg/mlの透明溶液(pH=6.85)。分析:C,60.45;H,5.45;N,3.92;Na,6.43。融点236−238℃。

キャリアCのナトリウム塩の調製
電磁撹拌機および還流冷却機を備えた2Lの丸底フラスコに、3−(4−アミノフェニル)プロピオン酸(15.0g、0.084mole、1.0当量)のジクロロメタン(250ml)の懸濁液を満たす。クロロトリメチルシラン(18.19g、0.856mole、2.0当量)を一度に加え、混合物を、アルゴン下で1.5時間加熱還流する。反応物を室温に冷却し、氷浴(内部温度は10℃未満)に入れる。還流冷却機を、トリエチルアミン(25.41g、0.251mole、3.0当量)を含むさらなる漏斗と交換する。トリエチルアミンを15分間にわたり滴下し、添加中に黄色固体が形成される。漏斗を、2,3−ジメトキシベンゾイルクロリド(18.31g、0.091mole、1.09当量)のジクロロメタン(100mL)溶液を含む別のさらなる漏斗に置換する。溶液を、30分間にわたって滴下する。反応物を、氷浴中にてさらに30分間撹拌し、雰囲気温度で3時間撹拌する。ジクロロメタンを減圧乾燥させて、褐色オイルを得た。褐色オイルを氷浴中で冷却し、飽和重炭酸ナトリウムの氷冷溶液(250mL)を添加する。氷浴を除去し、反応物を1時間撹拌して、透明な褐色溶液を得た。溶液を濃HClで酸性化し、ほぼSCで1時間保存する。混合物をジクロロメタン(3回、100mL)で抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、塩を濾過して取り出し、ジクロロメタンを減圧下で除去する。得られた固体を、50%酢酸エチル/水(v/v)から再結晶して、オフホワイトのニードルとしてキャリアCを得た(25.92g、90%)。Cl921NOの分析:C,66.46;H,6.16;N,4.08。mp=99〜102℃。

12gのキャリアC酸を、加温しながらエタノール75mLに溶解する。この溶液に8.5Mの水酸化ナトリウム(1.02モル当量、1.426gの4.5mL水溶液)溶液を添加する。混合物を15分間撹拌する。約3/4のエタノールを減圧下で除去し、n−ヘプタン(100mL)を得られたオイルに添加して、沈殿を形成させる。固体を50℃で減圧乾燥させる。分析:Cl920NONa0.067HO:C,62.25;H,5.54;N,3.82;Na,6.27。

N−(4−メチルサリチロイル)−8−アミノカプリン酸(キャリアD)の調製
(a)オリゴ(4−メチルサリチル酸)の調製
無水酢酸(32mL、34.5g、0.338mol、1.03当量)、4−メチルサリチル酸(50g、0.329mmol、1.00当量)、およびキシレン(100mL)を、電磁撹拌棒、温度計、およびコンデンサを備えた1Lの四つ口フラスコに添加する。フラスコを、砂浴に入れ、白濁混合物の加熱を開始する。反応混合物を約90℃で清澄化して黄色溶液を得る。ほとんどの揮発性有機溶媒(キシレンおよび酢酸)をDean−Starkトラップに3時間にわたり蒸留する(135〜146℃)。蒸留をさらに1時間継続し(全部で110mLの蒸留)、その間にポットの温度をゆっくりと204℃に上昇させ、ゆっくりと蒸留する。白色のまだ高温の残渣をアルミニウム製のトレイに捨てる。冷却時に不安定な黄色のガラスを形成する。固体を微粉に破砕する。得られたオリゴ(4−メチルサリチレート)を、さらに精製することなく使用する。

(b)N−(4−メチルサリチロイル)−8−アミノカプリル酸の調製
炭酸カリウム(45mL、43.2g、0.313mol、0.95当量)、8−アミノカプリル酸(41.8g、262mol、798当量)、および水(20mL)の7M溶液を、電磁撹拌棒、コンデンサ、およびさらなる燃料を備えた1Lの丸底フラスコに添加する。白濁混合物を、オリゴ(4−メチルサリチレート)(44.7g、0.329mmol、1.0当量)およびジオキサン(250mL)の溶液を30分間にわたる添加によって処理する。反応混合物を、90℃で3時間加熱する(この時点で、HPLCによって反応物終了を決定する)。透明な橙色の反応混合物を30℃に冷却し、50%硫酸水溶液(64g)でpH2に酸性化する。得られた固体を、濾過によって単離する。白色固体を、1170mLの50%エタノール−水から再結晶させる。固体を濾過によって回収し、50℃の真空オーブンで18時間乾燥させる。N−(4−メチルサリチロイル)−8−アミノカプリル酸を、白色固体として単離する(30.88g、52%);mp=113〜114℃。分析:C23NO:C,65.51;H,7.90;N,4.77。

次いで、GRP水溶液を調製し、1つまたはそれ以上のキャリアと混合して、GRP組成物を生成し、その後、肺に噴霧することができる。得られた組成物のGRPの適切な濃度は、約400μg/mLのはずである。米国特許出願番号20030072740号を参照のこと。

実施例8(予測)タンパク質である安定剤を含まないGLP−1処方物の調製
ポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まず、以下に列挙の処方物を有するGLP−1の鼻腔内投与に適切なGLP−1処方物を調製する。

1.約3/4の水をビーカーに添加し、撹拌プレート上の撹拌棒で撹拌し、完全に溶解するまでクエン酸ナトリウムを添加する。
2.次いで、EDTAを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
3.次いで、クエン酸を添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
4.メチル−β−シクロデキストリンを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
5.次いで、DDPCを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
6.次いで、ラクトースを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
7.次いで、ソルビトールを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
8.次いで、クロロブタノールを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
9.GLP−1を添加し、溶解するまで穏やかに撹拌する。
10.pHをチェックして、pH4.5±0.5であることを確認する。希HClまたは希NaOHを添加してpHを調整する。
11.最終体積まで水を添加する。

処方 pH4.5±0.5
浸透圧 〜250

実施例9(予測)タンパク質である安定剤を含まないGLP−1処方物の調製
以下の表6に示すように、GLP−1濃度が15mg/mLであること以外は、第2の処方物を上記のように調製する。

処方 pH4.5±0.5

実施例10(予測)タンパク質である安定剤を含まないエキセンディン処方物の調製
タンパク質である安定剤を実質的に含まず、以下に列挙の処方物を有するエキセンディンの鼻腔内投与に適切なエキセンディン−4処方物を調製する。

1.約3/4の水をビーカーに添加し、撹拌プレート上の撹拌棒で撹拌し、完全に溶解するまでクエン酸ナトリウムを添加する。
2.次いで、EDTAを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
3.次いで、クエン酸を添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
4.メチル−β−シクロデキストリンを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
5.次いで、DDPCを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
6.次いで、ラクトースを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
7.次いで、ソルビトールを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
8.次いで、クロロブタノールを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。
9.エキセンディン−4を添加し、溶解するまで穏やかに撹拌する。
10.pHをチェックして、pH5.0±0.25であることを確認する。希HClまたは希NaOHを添加してpHを調整する。
11.最終体積まで水を添加する。

処方 pH4.5±0.5

以下の表8に示すように、エキセンディン−4濃度が15mg/mLであること以外は、第2の処方物を上記のように調製する。

処方 pH5+/−0.25

透過増強剤を使用した細胞障壁を通過する蛍光標識エキセナチドの透過性の増加
サンプル:
処方物番号1
1mg/mLフルオレセイン−エキセンディン4(AnaSpec,Inc,San Jose,CA)
10mMクエン酸ナトリウム/クエン酸緩衝系(pH4.5)
45mg/mLメチル−β−シクロデキストリン
1mg/mL EDTA
1mg/mL DDPC
25mMラクトース
100mMソルビトール
0.5%クロロブタノール


処方物番号2(生理食塩水処方)
1mg/mLフルオレセイン−エキセンディン4(AnaSpec,Inc,San Jose,CA)
10mMクエン酸ナトリウム/クエン酸緩衝系(pH4.5)
140mM NaCl

方法
細胞培養
細胞株MatTek Corp.(Ashland,MA)を、正常なヒト由来の気管/気管支上皮細胞(EpiAirwayTM Tissue Model)の供給源として使用した。細胞を、透明な親水性テフロン(PTFE)から構成されるMillipore Milicell−CMフィルター上でコンフルエントまで成長したインサートとして得た。受取りの際、使用前に、基本培地(無フェノールレッド、無ヒドロコルチゾン ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM))中にて、37℃、5%C0で24〜48時間培養した。回収日にインサートを供給した。

組織アッセイ
各組織インサートを、1mLの基本培地を含む各ウェルに入れた。インサートの先端面に、100μlの試験処方物を適用し、サンプルを震盪器に37℃で1時間入れた(約100rpm)。下にある培養培地サンプルを、乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH、細胞傷害性)およびサンプル透過評価のために4℃で48時間まで保存した。1時間のインキュベーションの前後に経上皮電気抵抗(TER)を測定した。インキュベーション後、細胞インサートを、ミトコンドリアデヒドロゲナーゼ(MDH)アッセイによて細胞の生存度について分析した。

経上皮電気抵抗(TER)の測定
電極リードを備えたEVOM Epithelial Voltohmmeter(World Precision Instruments,Sarasota,FL)に接続したEndohm−12組織耐性測定チャンバーを使用してTEER測定を行った。電極および組織培養ブランクインサートを、リン酸緩衝化生理食塩水中で少なくとも20分間平衡化し、平衡化のチェック前は電源を切った。バックグラウンド耐性を、Endohm組織チャンバー中で1.5mL PBSおよびブランクインサート中で250μL PBSを使用して測定した。各TERの測定のために、約250μLのPBSをインサートに添加し、その後、Endohmチャンバーに入れた。耐性を、(測定した耐性−ブランク)×0.6cmとして示す。

LDHアッセイ
死細胞の量を、CytoTox 96細胞傷害性アッセイキット(Promega Corp.,Madison,WI)を使用した細胞由来の乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)の喪失の測定によってアッセイした。50μlの基質溶液を各ウェルに添加し、プレートを、暗所にて室温で30分間インキュベートした。インキュベーション後、50μLの停止液を各ウェルに添加し、光学密度プレートリーダーにて490nmでプレートを読み取った。

MTTアッセイ
細胞生存度を、MTTアッセイ(MTT−100,MatTekキット)を使用してアッセイした。解凍および希釈したMTT濃縮物を、ピペットで24ウェルプレートに入れた(300μL)。組織インサートを穏やかに乾燥させ、プレートのウェルに入れ、37℃で3時間インキュベートした。インキュベーション後、各インサートを、プレートから取り出し、穏やかにブロッティングし、24ウェル抽出プレートに入れた。次いで、細胞培養インサートを、ウェルあたり2.0mLの抽出溶液に浸した(サンプルを完全に覆うように)。抽出プレートを覆い、密封して抽出物の蒸発を軽減させた。暗所にて室温で一晩のインキュベーション後、各インサート内液体を取り出したウェルに逆にデキャントして戻し、インサートを破棄した。抽出溶液(200μL、少なくとも2連)を、抽出ブランクと共に96ウェルマイクロタイタープレートにピペットで入れた。サンプルの550nmの光学密度を、プレートリーダー(Molecular Devices,Palo Alto,CA)で測定した。

組織障壁を横切って透過したフルオレセイン−エキセナチドの定量
in vitroでの細胞障壁を介して透過したフルオレセイン−エキセンディン−4の量を、Bio−Tekマイクロプレート蛍光プレートリーダーFLC 800(Bioteck Instruments Inc,Winooski,VT)を使用して定量した。各ウェル由来の基底外側サンプルを、1時間のインキュベーション後に回収し、浸透実験のために使用したフルオレセイン−エキセンディン−4およびPBSの同一のストックから作製した標準を使用して、蛍光プレートリーダーで非希釈物を読み出した。関連定量範囲にわたる検量線を作製した。使用した励起は485nmであり、放出は528nmであった。

図1に示すデータは、処方物番号1への透過増強剤の添加によりTERが非常に減少することを示す。この場合、TERの減少は、Triton−Xコントロールサンプルに匹敵した。対照的に、いかなる透過増強剤も含まない処方物番号2は、TERの減少を示さず、PBS(リン酸緩衝化生理食塩水)コントロールと類似の挙動を示した。

図2は、MTTアッセイ(細胞生存度)のデータを示す。処方物番号1および2は共に高い生存度を示し、PBSコントロールと比較して少なくとも80%高いことが認められた。予想どおり、Tritonコントロールは、細胞生存度を劇的に減少させた。

図3は、LDHアッセイ(細胞傷害性)のデータを示した。処方物番号1および2は共に細胞傷害性が低く、PBSコントロールと類似していることが認められた。予想どおり、Tritonコントロールは、細胞生存度が劇的に増加させた。

最後に、処方物番号1および2におけるフルオレセイン−エキセナチドの透過を図4に示す(y軸を対数スケールで示していることに留意のこと)。強固な接合部を可逆的に開くための透過増強剤を添加した処方物番号1は、簡潔な処方物番号2と比較して、透過が劇的に増加した(20倍を超える増加)。

上記発明は理解を明確にするための例示を目的として詳細に記載されているが、開示によって一定の変更形態および修正形態が理解され、添付の特許請求の範囲の範囲内で過剰に実験することなく実施することができ、本発明がこの例示に制限されないをことは当業者に自明である。

PBSコントロールおよびTriton−Xコントロールと比較したフルオレセイン−エキセナチド処方物番号1(経粘膜賦形剤との処方物)および番号2(生理食塩水処方物)のインキュベーション前および1時間のインキュベーション後のTERを示す図である。 PBSコントロールおよびTriton−Xコントロールと比較したフルオレセイン−エキセナチド処方物番号1(経粘膜賦形剤との処方物)および番号2(生理食塩水処方物)のMTTデータを示す図である。 PBSコントロールおよびTriton−Xコントロールと比較したフルオレセイン−エキセナチド処方物番号1(経粘膜賦形剤との処方物)および番号2(生理食塩水処方物)のLDHデータを示す図である。 フルオレセイン−エキセナチド処方物番号1(経粘膜賦形剤との処方物)および番号2(生理食塩水処方物)の透過データを示す図である。

Claims (103)

  1. 経粘膜グルコース調節ペプチド処方物であって、前記経粘膜グルコース調節ペプチド処方物中のグルコース調節ペプチドが、in vitro透過アッセイにおいて生理学的食塩水処方物中のグルコース調節ペプチドよりも少なくとも10倍の透過性を有し、前記生理食塩水処方物が、グルコース調節ペプチド、水、塩化ナトリウム、および緩衝剤からなり、前記経粘膜グルコース調節ペプチド処方物および前記生理学的食塩水処方物が同一のpHおよび浸透圧を有する、経粘膜グルコース調節ペプチド処方物。
  2. 前記グルコース調節ペプチドが、アミリン、アミリン類似物、プラムリンチド、グルカゴン様ペプチド−1(GLP)、エキセンディン−3、およびエキセンディン−4からなる群より選択される、請求項1に記載の処方物。
  3. (a)可溶化剤、
    (b)電荷調整剤、
    (c)pH調節剤、
    (d)分解酵素阻害剤、
    (e)粘液溶解剤または粘液除去剤、
    (f)繊毛抑制剤、
    (g)(i)界面活性剤、(ii)胆汁塩、(ii)リン脂質添加物、混合ミセル、リポソーム、もしくはキャリア、(iii)アルコール、(iv)エナミン、(v)NO供与化合物、(vi)長鎖両親媒性分子、(vii)小疎水性透過増強剤、(viii)ナトリウムもしくはサリチル酸誘導体、(ix)アセト酢酸のグリセロールエステル、(x)シクロデキストリンもしくはβ−シクロデキストリン誘導体、(xi)中鎖脂肪酸、(xii)キレート剤、(xiii)アミノ酸もしくはその塩、(xiv)N−アセチルアミノ酸もしくはその塩、(xv)選択された膜成分の分解酵素、(ix)脂肪酸合成のインヒビター、または(x)コレステロール合成のインヒビターから選択される膜透過増強剤、あるいは(xi)(i)〜(x)に列挙された膜透過増強剤の任意の組み合わせ、
    (h)上皮接合部の生理学的性質の調整剤、
    (i)血管拡張剤、
    (j)選択輸送増強剤、および
    (k)安定化輸送賦形剤、キャリア、支持体、もしくは複合体形成種からなる群より選択される少なくとも1つの粘膜送達増強剤をさらに含む、請求項1に記載の処方物。
  4. 前記処方物が鼻腔内処方物である、請求項1に記載の処方物。
  5. 前記処方物が、水およびグルコース調節ペプチドを含む水性処方物である、請求項4に記載の処方物。
  6. 前記グルコース調節ペプチドが、アミリンペプチド、GLPペプチド、およびエキセンディンペプチドからなる群より選択される、請求項5に記載の処方物。
  7. 前記グルコース調節ペプチドがアミリンペプチドであり、前記アミリンペプチドが配列番号1〜47からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項6に記載の処方物。
  8. 前記処方物が、少なくとも1つの経粘膜送達剤をさらに含む、請求項4に記載の処方物。
  9. 前記経粘膜送達剤が、
    (a)可溶化剤、
    (b)電荷調整剤、
    (c)pH調節剤、
    (d)分解酵素阻害剤、
    (e)粘液溶解剤または粘液除去剤、
    (f)繊毛抑制剤、
    (g)(i)界面活性剤、(ii)胆汁塩、(ii)リン脂質添加物、混合ミセル、リポソーム、もしくはキャリア、(iii)アルコール、(iv)エナミン、(v)NO供与化合物、(vi)長鎖両親媒性分子、(vii)小疎水性透過増強剤、(viii)ナトリウムもしくはサリチル酸誘導体、(ix)アセト酢酸のグリセロールエステル、(x)シクロデキストリンもしくはβ−シクロデキストリン誘導体、(xi)中鎖脂肪酸、(xii)キレート剤、(xiii)アミノ酸もしくはその塩、(xiv)N−アセチルアミノ酸もしくはその塩、(xv)選択された膜成分の分解酵素、(ix)脂肪酸合成のインヒビター、または(x)コレステロール合成のインヒビターから選択される膜透過増強剤、あるいは(xi)(i)〜(x)に列挙された膜透過増強剤の任意の組み合わせ、
    (h)上皮接合部の生理学的性質の調整剤、
    (i)血管拡張剤、
    (j)選択輸送増強剤、および
    (k)安定化輸送賦形剤、キャリア、支持体、もしくは複合体形成種からなる群より選択される、請求項8に記載の処方物。
  10. 前記処方物が、少なくとも1つのポリオールをさらに含む、請求項4に記載の処方物。
  11. 前記ポリオールが、マンニトール、ラクトース、またはソルビトールである、請求項10に記載の処方物。
  12. キレート剤をさらに含む、請求項4に記載の処方物。
  13. 前記キレート剤が、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)である、請求項12に記載の処方物。
  14. 可溶化剤をさらに含む、請求項4に記載の処方物。
  15. 前記可溶化剤が、シクロデキストリンである、請求項14に記載の処方物。
  16. 界面活性剤をさらに含む、請求項4に記載の処方物。
  17. 前記界面活性剤が、L−α−ホスファチジルコリンジデカノイル(DDPC)である、請求項16に記載の処方物。
  18. 前記GRPアゴニストが、エキセンディン−4ペプチドである、請求項4に記載の処方物。
  19. 前記処方物が約pH2〜8である、請求項4に記載の処方物。
  20. グルコース調節ペプチド、水、および可溶化剤を含む水性グルコース調節ペプチド処方物であって、前記処方物が、ポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない、水性グルコース調節ペプチド処方物。
  21. 前記可溶化剤が、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストラン、スルホブチルエーテル−β−シクロデキストラン、およびメチル−β−シクロデキストリンからなる群より選択される、請求項20に記載の処方物。
  22. 1つまたはそれ以上のポリオールをさらに含む、請求項21に記載の水性処方物。
  23. 前記ポリオールが、ラクトース、ソルビトール、トレハロース、スクロース、マンノース、マンニトール、およびマルトース、ならびにこれらの誘導体およびホモログからなる群より選択される、請求項22に記載の水性処方物。
  24. 表面活性剤およびキレート剤をさらに含む、請求項22に記載の水性グルコース調節ペプチド処方物。
  25. 前記表面活性剤が、ポリソルベート20、ポリソルベート80、PEG、セチルアルコール、PVP、PVA、ラノリンアルコール、L−α−ホスファチジルコリンジデカノイル(DDPC)、およびモノオレイン酸ソルビタンからなる群より選択される、請求項24に記載の水性処方物。
  26. 前記GRPが、エキセンディン−3、エキセンディン−4、アミリン、プラムリンチド、GLP−1からなる群より選択される、請求項20に記載の水性処方物。
  27. 前記GRPが、配列番号1〜47からなる群より選択されるペプチドである、請求項20に記載の水性処方物。
  28. 前記ペプチドがカルボキシル末端アミノ酸残基を有し、前記カルボキシル末端アミノ酸残基がアセチル化されている、請求項27に記載の水性処方物。
  29. 水、グルコース調節ペプチド、およびキレート剤を含む水性グルコース調節ペプチド処方物であって、前記処方物のpHが約2〜約8であり、前記処方物がポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない、水性グルコース調節ペプチド処方物。
  30. 1つまたはそれ以上のポリオールをさらに含む、請求項29に記載の水性グルコース調節ペプチド処方物。
  31. 可溶化剤をさらに含む、請求項29に記載の水性グルコース調節ペプチド処方物。
  32. 前記可溶化剤が、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストラン、スルホブチルエーテル−β−シクロデキストラン、およびメチル−β−シクロデキストリンからなる群より選択される、請求項31に記載の水性グルコース調節ペプチド処方物。
  33. 表面活性剤をさらに含む、請求項29に記載の水性グルコース調節ペプチド処方物。
  34. 前記表面活性剤が、ポリソルベート20、ポリソルベート80、PEG、セチルアルコール、PVP、PVA、ラノリンアルコール、L−α−ホスファチジルコリンジデカノイル(DDPC)、およびモノオレイン酸ソルビタンからなる群より選択される、請求項33に記載の水性グルコース調節ペプチド処方物。
  35. 前記グルコース調節ペプチドが、配列番号1〜47からなる群より選択されるペプチドである、請求項29に記載の水性グルコース調節ペプチド処方物。
  36. 前記ペプチドがカルボキシル末端アミノ酸残基を有し、前記カルボキシル末端アミノ酸残基がアセチル化されている、請求項35に記載の処方物。
  37. グルコース調節ペプチド、水、および可溶化剤を含む水性グルコース調節ペプチド処方物であって、前記処方物のpHが約2.0〜約8であり、前記処方物が、ポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない、水性グルコース調節ペプチド処方物。
  38. 前記可溶化剤が、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストラン、スルホブチルエーテル−β−シクロデキストラン、およびメチル−β−シクロデキストリンからなる群より選択される、請求項37に記載の水性グルコース調節ペプチド処方物。
  39. キレート剤をさらに含む、請求項37に記載の水性処方物。
  40. 前記グルコース調節ペプチドが、配列番号1〜47からなる群より選択されるペプチドである、請求項37に記載の処方物。
  41. 前記ペプチドがカルボキシル末端アミノ酸残基を有し、前記カルボキシル末端アミノ酸残基がアセチル化されている、請求項40に記載の処方物。
  42. グルコース調節ペプチド、水、キレート剤、および表面活性剤を含むグルコース調節ペプチドの水性処方物であって、前記処方物のpHが約2.0〜約8であり、前記処方物が、ポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない、水性処方物。
  43. 前記表面活性剤が、ポリソルベート20、ポリソルベート80、PEG、セチルアルコール、PVP、PVA、L−α−ホスファチジルコリンジデカノイル(DDPC)、ラノリンアルコール、およびモノオレイン酸ソルビタンからなる群より選択される、請求項42に記載の水性処方物。
  44. 可溶化剤をさらに含む、請求項42に記載の水性グルコース調節ペプチド処方物。
  45. 前記可溶化剤が、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストラン、スルホブチルエーテル−β−シクロデキストラン、およびメチル−β−シクロデキストリンからなる群より選択される、請求項44に記載の水性グルコース調節ペプチド処方物。
  46. 経粘膜グルコース調節処方物を鼻腔内投与する工程を含むグルコース調節ペプチドの投与のための使用であって、前記経粘膜グルコース調節ペプチド処方物中のグルコース調節ペプチドが、in vitro透過アッセイにおいて生理学的食塩水処方物中のグルコース調節ペプチドよりも少なくとも10倍の透過性を有し、前記生理食塩水処方物が、グルコース調節ペプチド、水、塩化ナトリウム、および緩衝剤からなり、前記経粘膜グルコース調節ペプチド処方物および前記生理学的食塩水処方物が同一のpHおよび浸透圧を有する、グルコース調節ペプチドの投与のための使用。
  47. 前記グルコース調節ペプチドが、アミリン、アミリン類似物、プラムリンチド、グルカゴン様ペプチド−1(GLP)、エキセンディン−3、およびエキセンディン−4からなる群より選択される、請求項46に記載の使用。
  48. 前記処方物が、
    (a)可溶化剤、
    (b)電荷調整剤、
    (c)pH調節剤、
    (d)分解酵素阻害剤、
    (e)粘液溶解剤または粘液除去剤、
    (f)繊毛抑制剤、
    (g)(i)界面活性剤、(ii)胆汁塩、(ii)リン脂質添加物、混合ミセル、リポソーム、もしくはキャリア、(iii)アルコール、(iv)エナミン、(v)NO供与化合物、(vi)長鎖両親媒性分子、(vii)小疎水性透過増強剤、(viii)ナトリウムもしくはサリチル酸誘導体、(ix)アセト酢酸のグリセロールエステル、(x)シクロデキストリンもしくはβ−シクロデキストリン誘導体、(xi)中鎖脂肪酸、(xii)キレート剤、(xiii)アミノ酸もしくはその塩、(xiv)N−アセチルアミノ酸もしくはその塩、(xv)選択された膜成分の分解酵素、(ix)脂肪酸合成のインヒビター、または(x)コレステロール合成のインヒビターから選択される膜透過増強剤、あるいは(xi)(i)〜(x)に列挙された膜透過増強剤の任意の組み合わせ、
    (h)上皮接合部の生理学的性質の調整剤、
    (i)血管拡張剤、
    (j)選択輸送増強剤、および
    (k)安定化輸送賦形剤、キャリア、支持体、もしくは複合体形成種からなる群より選択される少なくとも1つの粘膜送達増強剤をさらに含む、請求項46に記載の使用。
  49. 前記処方物が、水およびグルコース調節ペプチドを含む水性処方物である、請求項46に記載の使用。
  50. 前記グルコース調節ペプチドが、アミリンペプチド、GLPペプチド、およびエキセンディンペプチドからなる群より選択される、請求項49に記載の使用。
  51. 前記グルコース調節ペプチドがアミリンペプチドであり、前記アミリンペプチドが配列番号1〜47からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項46に記載の使用。
  52. 前記処方物が、少なくとも1つの経粘膜送達剤をさらに含む、請求項49に記載の使用。
  53. 前記経粘膜送達剤が、
    (a)可溶化剤、
    (b)電荷調整剤、
    (c)pH調節剤、
    (d)分解酵素阻害剤、
    (e)粘液溶解剤または粘液除去剤、
    (f)繊毛抑制剤、
    (g)(i)界面活性剤、(ii)胆汁塩、(ii)リン脂質添加物、混合ミセル、リポソーム、もしくはキャリア、(iii)アルコール、(iv)エナミン、(v)NO供与化合物、(vi)長鎖両親媒性分子、(vii)小疎水性透過増強剤、(viii)ナトリウムもしくはサリチル酸誘導体、(ix)アセト酢酸のグリセロールエステル、(x)シクロデキストリンもしくはβ−シクロデキストリン誘導体、(xi)中鎖脂肪酸、(xii)キレート剤、(xiii)アミノ酸もしくはその塩、(xiv)N−アセチルアミノ酸もしくはその塩、(xv)選択された膜成分の分解酵素、(ix)脂肪酸合成のインヒビター、または(x)コレステロール合成のインヒビターから選択される膜透過増強剤、あるいは(xi)(i)〜(x)に列挙された膜透過増強剤の任意の組み合わせ、
    (h)上皮接合部の生理学的性質の調整剤、
    (i)血管拡張剤、
    (j)選択輸送増強剤、および
    (k)安定化輸送賦形剤、キャリア、支持体、もしくは複合体形成種からなる群より選択される、請求項52に記載の使用。
  54. 前記処方物が、少なくとも1つのポリオールをさらに含む、請求項49に記載の使用。
  55. 前記ポリオールが、マンニトール、ラクトース、またはソルビトールである、請求項54に記載の使用。
  56. 前記処方物が、キレート剤をさらに含む、請求項49に記載の使用。
  57. 前記キレート剤が、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)である、請求項56に記載の使用。
  58. 前記処方物が、可溶化剤をさらに含む、請求項49に記載の使用。
  59. 前記可溶化剤が、シクロデキストリンである、請求項58に記載の使用。
  60. 前記処方物が、界面活性剤をさらに含む、請求項49に記載の使用。
  61. 前記界面活性剤が、L−α−ホスファチジルコリンジデカノイル(DDPC)である、請求項60に記載の使用。
  62. 前記GRPアゴニストが、エキセンディン−4ペプチドである、請求項49に記載の使用。
  63. 前記処方物が約pH2〜8である、請求項49に記載の使用。
  64. グルコース調節ペプチド、水、および可溶化剤を含む水性グルコース調節ペプチド処方物を鼻腔内投与する工程を含むグルコース調節ペプチドの投与のための使用であって、前記処方物が、ポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない、グルコース調節ペプチドの投与のための使用。
  65. 前記可溶化剤が、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストラン、スルホブチルエーテル−β−シクロデキストラン、およびメチル−β−シクロデキストリンからなる群より選択される、請求項64に記載の使用。
  66. 前記処方物が、1つまたはそれ以上のポリオールをさらに含む、請求項64に記載の使用。
  67. 前記ポリオールが、ラクトース、ソルビトール、トレハロース、スクロース、マンノース、マンニトール、およびマルトース、ならびにこれらの誘導体およびホモログからなる群より選択される、請求項66に記載の使用。
  68. 前記処方物が、表面活性剤およびキレート剤をさらに含む、請求項64に記載の使用。
  69. 前記表面活性剤が、ポリソルベート20、ポリソルベート80、PEG、セチルアルコール、PVP、PVA、ラノリンアルコール、L−α−ホスファチジルコリンジデカノイル(DDPC)、およびモノオレイン酸ソルビタンからなる群より選択される、請求項68に記載の使用。
  70. 前記GRPが、エキセンディン−3、エキセンディン−4、アミリン、プラムリンチド、GLP−1からなる群より選択される、請求項64に記載の使用。
  71. 前記GRPが、配列番号1〜47からなる群より選択されるペプチドである、請求項64に記載の使用。
  72. 前記ペプチドがカルボキシル末端アミノ酸残基を有し、前記カルボキシル末端アミノ酸残基がアセチル化されている、請求項71に記載の使用。
  73. 水、グルコース調節ペプチド、およびキレート剤を含む水性グルコース調節ペプチド処方物を鼻腔内投与する工程を含むグルコース調節ペプチドの投与のための使用であって、前記処方物のpHが約2〜約8であり、前記処方物がポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない、グルコース調節ペプチドの投与のための使用。
  74. 前記処方物が、1つまたはそれ以上のポリオールをさらに含む、請求項73に記載の使用。
  75. 前記処方物が、可溶化剤をさらに含む、請求項73に記載の使用。
  76. 前記可溶化剤が、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストラン、スルホブチルエーテル−β−シクロデキストラン、およびメチル−β−シクロデキストリンからなる群より選択される、請求項75に記載の使用。
  77. 前記処方物が、表面活性剤をさらに含む、請求項73に記載の使用。
  78. 前記表面活性剤が、ポリソルベート20、ポリソルベート80、PEG、セチルアルコール、PVP、PVA、ラノリンアルコール、L−α−ホスファチジルコリンジデカノイル(DDPC)、およびモノオレイン酸ソルビタンからなる群より選択される、請求項77に記載の使用。
  79. 前記グルコース調節ペプチドが、配列番号1〜47からなる群より選択されるペプチドである、請求項73に記載の使用。
  80. 前記ペプチドがカルボキシル末端アミノ酸残基を有し、前記カルボキシル末端アミノ酸残基がアセチル化されている、請求項79に記載の使用。
  81. グルコース調節ペプチド、水、および可溶化剤を含む水性グルコース調節ペプチド処方物を鼻腔内投与する工程を含むグルコース調節ペプチドの投与のための使用であって、前記処方物のpHが約2.0〜約8であり、前記処方物がポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない、グルコース調節ペプチドの投与のための使用。
  82. 前記可溶化剤が、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストラン、スルホブチルエーテル−β−シクロデキストラン、およびメチル−β−シクロデキストリンからなる群より選択される、請求項81に記載の使用。
  83. 前記処方物が、キレート剤をさらに含む、請求項81に記載の使用。
  84. 前記グルコース調節ペプチドが、配列番号1〜47からなる群より選択されるペプチドである、請求項81に記載の使用。
  85. 前記ペプチドがカルボキシル末端アミノ酸残基を有し、前記カルボキシル末端アミノ酸残基がアセチル化されている、請求項84に記載の使用。
  86. 水性グルコース調節ペプチド処方物を鼻腔内投与する工程を含むグルコース調節ペプチドの投与のための使用であって、前記処方物が、グルコース調節ペプチド、水、キレート剤、および表面活性剤を含み、前記処方物のpHが約2.0〜約8であり、前記処方物がポリペプチドまたはタンパク質である安定剤を実質的に含まない、グルコース調節ペプチドの投与のための使用。
  87. 前記表面活性剤が、ポリソルベート20、ポリソルベート80、PEG、セチルアルコール、PVP、PVA、L−α−ホスファチジルコリンジデカノイル(DDPC)、ラノリンアルコール、およびモノオレイン酸ソルビタンからなる群より選択される、請求項86に記載の使用。
  88. 前記処方物が、可溶化剤をさらに含む、請求項86に記載の使用。
  89. 前記可溶化剤が、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストラン、スルホブチルエーテル−β−シクロデキストラン、およびメチル−β−シクロデキストリンからなる群より選択される、請求項88に記載の使用。
  90. 経粘膜グルコース調節ペプチド処方物であって、前記経粘膜グルコース調節ペプチド処方物中のグルコース調節ペプチドが、ヒトに鼻腔内投与された場合に少なくとも10%の生物学的利用能を有する、経粘膜グルコース調節ペプチド処方物。
  91. 前記グルコース調節ペプチドが、アミリン、アミリン類似物、プラムリンチド、グルカゴン様ペプチド−1(GLP)、エキセンディン−3、およびエキセンディン−4からなる群より選択される、請求項90に記載の処方物。
  92. (a)可溶化剤、
    (b)電荷調整剤、
    (c)pH調節剤、
    (d)分解酵素阻害剤、
    (e)粘液溶解剤または粘液除去剤、
    (f)繊毛抑制剤、
    (g)(i)界面活性剤、(ii)胆汁塩、(ii)リン脂質添加物、混合ミセル、リポソーム、もしくはキャリア、(iii)アルコール、(iv)エナミン、(v)NO供与化合物、(vi)長鎖両親媒性分子、(vii)小疎水性透過増強剤、(viii)ナトリウムもしくはサリチル酸誘導体、(ix)アセト酢酸のグリセロールエステル、(x)シクロデキストリンもしくはβ−シクロデキストリン誘導体、(xi)中鎖脂肪酸、(xii)キレート剤、(xiii)アミノ酸もしくはその塩、(xiv)N−アセチルアミノ酸もしくはその塩、(xv)選択された膜成分の分解酵素、(ix)脂肪酸合成のインヒビター、または(x)コレステロール合成のインヒビターから選択される膜透過増強剤、あるいは(xi)(i)〜(x)に列挙された膜透過増強剤の任意の組み合わせ、
    (h)上皮接合部の生理学的性質の調整剤、
    (i)血管拡張剤、
    (j)選択輸送増強剤、および
    (k)安定化輸送賦形剤、キャリア、支持体、もしくは複合体形成種からなる群より選択される少なくとも1つの粘膜送達増強剤をさらに含む、請求項90に記載の処方物。
  93. 前記処方物が、鼻腔内処方物である、請求項90に記載の処方物。
  94. 前記処方物が、水およびグルコース調節ペプチドを含む水性処方物である、請求項90に記載の処方物。
  95. 前記グルコース調節ペプチドが、アミリンペプチド、GLPペプチド、およびエキセンディンペプチドからなる群より選択される、請求項94に記載の処方物。
  96. 前記グルコース調節ペプチドがアミリンペプチドであり、前記アミリンペプチドが配列番号1〜47からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項95に記載の処方物。
  97. 前記処方物が、少なくとも1つの経粘膜送達剤をさらに含む、請求項90に記載の処方物。
  98. 経粘膜グルコース調節ペプチド処方物を鼻腔内投与する工程を含むグルコース調節ペプチドの投与のための使用であって、前記経粘膜グルコース調節ペプチド処方物中のグルコース調節ペプチドが、ヒトに鼻腔内投与された場合に少なくとも10%の生物学的利用能を有する、グルコース調節ペプチドの投与のための使用。
  99. 前記グルコース調節ペプチドが、アミリン、アミリン類似物、プラムリンチド、グルカゴン様ペプチド−1(GLP)、エキセンディン−3、およびエキセンディン−4からなる群より選択される、請求項98に記載の使用。
  100. 前記処方物が、
    (a)可溶化剤、
    (b)電荷調整剤、
    (c)pH調節剤、
    (d)分解酵素阻害剤、
    (e)粘液溶解剤または粘液除去剤、
    (f)繊毛抑制剤、
    (g)(i)界面活性剤、(ii)胆汁塩、(ii)リン脂質添加物、混合ミセル、リポソーム、もしくはキャリア、(iii)アルコール、(iv)エナミン、(v)NO供与化合物、(vi)長鎖両親媒性分子、(vii)小疎水性透過増強剤、(viii)ナトリウムもしくはサリチル酸誘導体、(ix)アセト酢酸のグリセロールエステル、(x)シクロデキストリンもしくはβ−シクロデキストリン誘導体、(xi)中鎖脂肪酸、(xii)キレート剤、(xiii)アミノ酸もしくはその塩、(xiv)N−アセチルアミノ酸もしくはその塩、(xv)選択された膜成分の分解酵素、(ix)脂肪酸合成のインヒビター、または(x)コレステロール合成のインヒビターから選択される膜透過増強剤、あるいは(xi)(i)〜(x)に列挙された膜透過増強剤の任意の組み合わせ、
    (h)上皮接合部の生理学的性質の調整剤、
    (i)血管拡張剤、
    (j)選択輸送増強剤、および
    (k)安定化輸送賦形剤、キャリア、支持体、もしくは複合体形成種からなる群より選択される少なくとも1つの粘膜送達増強剤をさらに含む、請求項99に記載の使用。
  101. 前記処方物が、水およびグルコース調節ペプチドを含む水性処方物である、請求項98に記載の使用。
  102. 前記グルコース調節ペプチドが、アミリンペプチド、GLPペプチド、およびエキセンディンペプチドからなる群より選択される、請求項101に記載の使用。
  103. 前記グルコース調節ペプチドがアミリンペプチドであり、前記アミリンペプチドが配列番号1〜47からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項98に記載の使用。
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