JP2013536845A - 肺疾患を治療するための乾燥粉末製剤および方法 - Google Patents

肺疾患を治療するための乾燥粉末製剤および方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、二価金属陽イオンの塩および／または一価陽イオンの塩を気道送達するための吸入用乾燥粒子、ならびに呼吸器疾患および／または感染症を有する対象を治療する方法に関する。

Description

関連出願
本願は、２０１１年１月１０日出願された米国特許出願第６１／４３１，２４２号の利益、２０１０年９月２９日に出願された米国特許出願第６１／３８７，９２５号の利益および２０１０年８月３０日に出願された米国特許出願第６１／３７８，１４６号の利益を主張するものであり、上記出願の教示全体が参照により本明細書に組み込まれる。
治療剤の肺送達は、他の送達方法よりも優れた利点をいくつか有し得る。このような利点としては、速やかな作用発現、患者により自己投与の利便性、薬物の副作用低減の可能性、吸入による容易な送達、針の排除などが挙げられる。吸入療法は、入院患者または外来患者の診療の場において使用しやすい薬物送達システムを提供することが可能であり、その結果、薬物の作用の発現が非常に迅速になり、また副作用が最小限となる。
気道に治療剤を送達するために定量吸入器（ＭＤＩ）が使用される。ＭＤＩは一般に、吸入用の固体の乾燥粒子として、圧力下、揮発性液体中で製剤化され得る治療剤の投与に適している。弁の開口により、懸濁液が比較的高速度で放出される。次いで液体が揮発して、治療剤を含有した高速で移動する乾燥粒子のエアゾールが後に残る。ＭＤＩは上気道および中気道へ確実に薬物を送達するものであるが、通常は１回の作動で低用量しか送達されないため限度がある。しかし、喘息や感染症のような肺疾患が発症する部位は、細気管支と肺胞であることが多い。
液体エアゾールの送達は、肺への最も古い形式の薬物送達の１つである。通常、液体エアゾールは空気ジェット噴霧器により生じるものであり、空気ジェット噴霧器が小さなオリフィスから圧縮空気を高速で放出し、Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ効果により出口部分に低圧が生じる。例えば、米国特許第５，５１１，７２６号を参照されたい。この低圧を用いて、エアゾール化する液体を第二のチューブから引き出す。この液体が空気流中で加速されて小さな液滴になる。この標準的な噴霧器の設計の欠点としては、一次液滴の大きさが比較的大きいため、一次液滴をバッフルに衝突させて、吸入用の大きさの二次的な飛散液滴を生じさせることが必要な場合が多いこと、液体エアゾールの液滴の大きさが均一でないこと、かなりの量の薬液が再循環すること、および吸入空気中での小さな吸入用の液体エアゾール液滴の密度が低いことが挙げられる。
超音波噴霧器は、貯蔵液体に沈めた平面または凹面の圧電円板を用いるものであり、この圧電円板が貯蔵液体の表面を共鳴させることにより液体コーンが形成され、その表面からエアゾール粒子が飛散する（米国特許出願公開第２００６／０２４９１４４号および米国特許第５，５５１，４１６号）。エアゾール化の過程で気流が必要ないため高濃度のエアゾールが得られるが、圧電性部品の作製に費用がかかる上、懸濁液のエアゾール化の効率が悪く、活性薬物を水または生理食塩水中に低濃度で溶かす必要がある。比較的新しい液体エアゾール技術では、エアゾール化する液体をミクロンサイズの孔に通すことにより、これまでよりも小型で均一な吸入用の液体乾燥粒子を発生させる。例えば、米国特許第６，１３１，５７０号；米国特許第５，７２４，９５７号；および米国特許第６，０９８，６２０号を参照されたい。この技術の欠点としては、圧電性および微細メッシュ部品が高価であることに加え、残った塩および固体懸濁剤による孔の汚損が挙げられる。
これまで乾燥粉末吸入では、吸入用の大きさの粒子の投与を可能にするためにラクトースを混合することに依存してきたが、それ自体では分散性が足りない。この過程は効率が悪く、また一部の薬物では役に立たないことが知られている。いくつかのグループは、呼吸可能で分散性があってラクトースの混合が不要な乾燥粉末吸入器（ＤＰＩ）製剤を開発することにより、こうした欠点を改善しようと試みている。吸入療法のための乾燥粉末製剤は、Ｓｕｔｔｏｎらに対する米国特許第５，９９３，８０５号；Ｐｌａｔｚらに対する米国特許第６，９２１６５２７号；Ｒｏｂｉｎｓｏｎらに対する国際公開第００００１７６号；Ｔａｒａｒａらに対する国際公開第９９１６４１９号；Ｂｏｔらに対する国際公開第００００２１５号；Ｈａｎｅｓらに対する米国特許第５，８５５，９１３号；およびＥｄｗａｒｄｓらに対する米国特許第６，１３６，２９５号および同第５，８７４，０６４号に記載されている。
粉末吸入送達の臨床応用の範囲は、適当な粒子径、粒子密度および分散性を有する乾燥粉末を作製すること、乾燥粉末を乾燥状態で保管すること、ならびに吸入用乾燥粒子を空気中に効率的に分散させる便利な携帯型の装置を開発することが困難であるため制限されてきた。乾燥粉末の長期保管の別の制限要因は、時間が経過しても安定な物理化学的特性を維持することの難しさであった。さらに、吸入送達用の乾燥粉末の粒子径は、小さい吸入用乾燥粒子ほど空気中に分散しにくいということにより本質的に制限されている。乾燥粉末製剤は、扱いにくい液体剤形や噴射剤による製剤を上回る利点を有するが、凝集して流動性が低下しやすく、これが分散性および粉末による吸入療法の効率を低下させる。例えば、粒子間のＶａｎ ｄｅｒ Ｗａａｌｓ相互作用および毛管凝縮作用が乾燥粒子の凝集の一因であることが知られている。Ｈｉｃｋｅｙ，Ａら，Ｆａｃｔｏｒｓ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｔｈｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ｄｒｙ Ｐｏｗｄｅｒｓ ａｓ Ａｅｒｏｓｏｌｓ”，Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ａｕｇｕｓｔ，１９９４。
粒子間の粘着力を克服するために、Ｂａｔｙｃｋｙらは、米国特許第７，１８２，９６１号において、ＨＥＬＯＳ（Ｓｙｍｐａｔｅｃ社、Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ、Ｎ．Ｊ．が製造）のようなレーザー回折機器を用いた測定で幾何学的体積中位径（ＶＭＧＤ）が５ミクロン（μｍ）よりも大きい、いわゆる「空気力学的に軽い吸入用の粒子」の作製について教示している。Ｂａｔｙｃｋｙら、７段、４２〜６５行目を参照されたい。平均粒子径が１０μｍ未満の吸入用の粒子分散性を向上させる別のアプローチでは、水溶性ポリペプチドまたは適当な補形剤（ロイシンのようなアミノ酸補形剤を含む）を、全組成物重量の５０％〜９９．９％の量で添加する。Ｅｌｊａｍａｌら、米国特許第６，５８２，７２９号、４段、１２〜１９行目および５段、５５行目〜６段、３１行目。しかし、このアプローチでは、一定量の粉末を用いて送達され得る活性薬剤量が少なくなる。したがって、所望の治療結果を達成するためには乾燥粉末の量を増加させる必要があり、例えば、複数回の吸入および／また高頻度での投与の必要性が生じ得る。さらに別のアプローチでは、圧縮ガスの圧力のような機械的な力を微粒子に加える装置を使用して、投与時または投与直前に粒子間の粘着を分断する。例えば、Ｌｅｗｉｓらに対する米国特許第７，６０１，３３６号、Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎらに対する同第６，７３７，０４４号、Ａｓｈｕｒｓｔらに対する同第６，５４６，９２８号、またはＪｏｈｎｓｔｏｎらに対する米国特許出願公開第２００９０２０８５８２号を参照されたい。
上記各方法に共通するさらなる制限は、製造されるエアゾール剤が、通常かなりの量の不活性な担体、溶媒、乳化剤、噴射剤および他の非薬剤物質を含むということである。一般に、肺胞に送達可能な大きさ（例えば、５ミクロン未満、好ましくは３ミクロン未満）の吸入用乾燥粒子を効率的に形成するためには、多量の非薬剤物質が必要である。しかし、多量の非薬剤物質により、送達可能な活性な原薬の純度および量が低減される。したがって、上記の方法では、全身送達のために患者に大量の活性薬物を的確に投与することが実質的に不可能であるというのが現状である。
したがって、分散性の高い小粒子径のエアゾールの形成が現在も必要とされている。さらに、所与の送達容器内の薬物の質を最大限に高めるために、質量密度および薬物密度の高い粉末を作出する必要がある。加えて、より多くの量の薬物とより少ない非薬剤物質とを含むエアゾール剤を製造する方法が必要とされている。最後に、患者が１回か２回の少量の呼吸で単位用量を迅速に投与することが可能な方法が必要とされている。
本発明は、活性成分または不活性成分としてカルシウム（Ｃａ２＋）のような１つ以上の二価金属陽イオンを含有する乾燥粒子からなる吸入用乾燥粉末、および吸入用の粒子を含有する乾燥粉末に関する。好ましくは、吸入用乾燥粒子は、本明細書に詳細に記載されているように、小型、高密度で、高分散性である。
一態様では、吸入用乾燥粉末は、二価金属陽イオンの塩と、一価金属陽イオンの塩と、１つ以上の追加の治療剤と、任意に補形剤とを含む吸入用乾燥粒子を含み、二価金属陽イオンと一価金属陽イオンの比は、約８：１（モル：モル）〜約２：１（モル：モル）、約４：１（モル：モル）〜約２：１（モル：モル）または３．９：１（モル：モル）〜約２：１（モル：モル）である。本明細書に示されるように、カルシウムイオンとナトリウムイオンを上記の範囲で含有する吸入用乾燥粒子は、優れた効果をもたらす。したがって、このようなタイプの製剤は、二価金属陽イオンと追加の治療剤の治療効果をもたらし得る。好ましくは、二価金属陽イオンの塩はカルシウム塩、例えば乳酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、クエン酸カルシウムおよびこれらの組合せなどである。好ましくは、一価金属陽イオンの塩はリチウム塩、カリウム塩またはナトリウム塩である。いくつかの実施形態では、一価金属陽イオンの塩は、塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、硫酸ナトリウムおよびこれらの組合せからなる群より選択されるナトリウム塩である。補形剤が存在する場合、補形剤は約１％（ｗ／ｗ）〜約４０％（ｗ／ｗ）で存在し得る。好適な補形剤は、糖、多糖、糖アルコール、アミノ酸およびこれらの任意の組合せからなる群より選択される。特定の実施形態では、補形剤は、ロイシン、マルトデキストリン、マンニトールおよびこれらの任意の組合せから選択される。追加の治療剤は、約０．０１％（ｗ／ｗ）〜約９０％（ｗ／ｗ）の吸入用乾燥粒子を含む。適当な追加の治療剤は本明細書に記載されており、好適な薬剤は、ＬＡＢＡ、短時間作用型β刺激薬、副腎皮質ステロイド剤、ＬＡＭＡ、抗生物質、ＤＮアーゼ、ナトリウムチャネル遮断剤およびこれらの組合せからなる群より独立して選択される。吸入用乾燥粒子は、レーザー回折（ＲＯＤＯＳ／ＨＥＬＯＳシステム）による測定で、幾何学的体積中位径（ＶＭＧＤ）が約１０ミクロン以下；分散性の比（１／４ｂａｒ）が２．０以下；５．６ミクロン未満の微粒子画分（ＦＰＦ）が少なくとも４５％、３．４ミクロン未満の微粒子画分（ＦＰＦ）が少なくとも３０％、空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）が約７ミクロン以下、タップ密度が０．４５ｇ／ｃｃよりも大きい、および／または溶解熱が約−１０ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜１０ｋｃａｌ／ｍｏｌの間である。
別の態様では、吸入用乾燥粉末は、カルシウム塩とナトリウム塩とを含む吸入用乾燥粒子を含み、Ｃａ２＋とＮａ＋の比が、約８：１（モル：モル）〜約２：１（モル：モル）、４：１（モル：モル）〜約２：１（モル：モル）または３．９：１（モル：モル）〜約２：１（モル：モル）である。本明細書に示されるように、カルシウムイオンとナトリウムイオンを上記の範囲で含有する吸入用乾燥粒子は、特定の疾患モデルにおいて優れた効果をもたらす。カルシウム塩は、乳酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、クエン酸カルシウムおよびこれらの組合せからなる群より選択され得る。ナトリウム塩は、塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、硫酸ナトリウムおよびこれらの組合せからなる群より選択され得る。必要におうじて、本態様の吸入用乾燥粉末は、好ましくは乾燥粉末の１％（ｗ／ｗ）〜４０％（ｗ／ｗ）の補形剤をさらに含み得る。好適な補形剤は、糖、多糖、糖アルコール、アミノ酸およびこれらの任意の組合せからなる群より選択される。いくつかの実施形態では、補形剤は、ロイシン、マルトデキストリン、マンニトールおよびこれらの任意の組合せから選択される。本態様の乾燥粉末は、追加の治療剤、例えばＬＡＢＡ、短時間作用型β刺激薬、副腎皮質ステロイド剤、ＬＡＭＡ、抗生物質、ＤＮアーゼ、ナトリウムチャネル遮断剤およびこれらの組合せなどをさらに含み得る。吸入用乾燥粒子は、レーザー回折（ＲＯＤＯＳ／ＨＥＬＯＳシステム）による測定で、幾何学的体積中位径（ＶＭＧＤ）が約１０ミクロン以下；分散性の比（１／４ｂａｒ）が２．０以下；５．６ミクロン未満の微粒子画分（ＦＰＦ）が少なくとも４５％、３．４ミクロン未満の微粒子画分（ＦＰＦ）が少なくとも３０％、空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）が約７ミクロン以下、タップ密度が０．４５ｇ／ｃｃよりも大きい、および／または溶解熱が約−１０ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜１０ｋｃａｌ／ｍｏｌの間である。好ましくは、カルシウム陽イオンが、吸入用乾燥粉末の重量の少なくとも約５％存在する。
別の態様では、吸入用乾燥粉末は、二価金属陽イオンの塩と、１つ以上の治療剤と、任意に補形剤とを含む吸入用乾燥粒子を含み、吸入用乾燥粒子は、レーザー回折（ＲＯＤＯＳ／ＨＥＬＯＳシステム）による測定で１０ｍｍ以下の幾何学的体積中位径（ＶＭＧＤ）、２．０以下の分散性の比（１／４ｂａｒ）、および約０．４ｇ／ｃｃ〜約１．２ｇ／ｃｃのタップ密度を有する。いくつかの実施形態では、吸入用乾燥粒子は、約０．５ｇ／ｃｃ〜約１．２ｇ／ｃｃのタップ密度を有する。いくつかの実施形態では、二価金属陽イオンの塩は、抗細菌活性、抗ウイルス活性、抗炎症活性およびこれらの組合せからなる群より選択される生物活性を有さない。本態様の乾燥粉末に好適な二価金属陽イオンの塩は、乳酸マグネシウムおよび硫酸マグネシウムのようなマグネシウム塩である。特定の実施形態では、吸入用乾燥粒子は、ａ）約２０％（ｗ／ｗ）〜約９０％（ｗ／ｗ）のマグネシウム塩と約０．０１％（ｗ／ｗ）〜約２０％（ｗ／ｗ）の治療剤；ｂ）約２０％（ｗ／ｗ）〜約８０％（ｗ／ｗ）のマグネシウム塩と約２０％（ｗ／ｗ）〜約６０％（ｗ／ｗ）の治療剤；またはｃ）約５％（ｗ／ｗ）〜約４０％（ｗ／ｗ）のマグネシウム塩と約６０％（ｗ／ｗ）〜約９５％（ｗ／ｗ）治療剤を含み、吸入用乾燥粒子の全成分の合計が１００重量％になる。好ましくは、吸入用乾燥粒子は、３％（ｗ／ｗ）以上のマグネシウムイオンを含む。吸入用乾燥粉末は、約０．０１％（ｗ／ｗ）〜約８０％（ｗ／ｗ）の補形剤を含有し得る。好適な補形剤は、糖、多糖、糖アルコール、アミノ酸およびこれらの任意の組合せからなる群より選択される。いくつかの実施形態では、補形剤は、ロイシン、マルトデキストリン、マンニトールおよびこれらの任意の組合せから選択される。本態様の乾燥粉末は、追加の治療剤、例えばＬＡＢＡ、短時間作用型β刺激薬、副腎皮質ステロイド剤、ＬＡＭＡ、抗生物質、ＤＮアーゼ、ナトリウムチャネル遮断剤およびこれらの組合せなどをさらに含み得る。吸入用乾燥粒子は、レーザー回折（ＲＯＤＯＳ／ＨＥＬＯＳシステム）による測定で、幾何学的体積中位径（ＶＭＧＤ）が約１０ミクロン以下；分散性の比（１／４ｂａｒ）が２．０以下；５．６ミクロン未満の微粒子画分（ＦＰＦ）が少なくとも４５％、３．４ミクロン未満の微粒子画分（ＦＰＦ）が少なくとも３０％、空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）が約７ミクロン以下、タップ密度が０．４５ｇ／ｃｃよりも大きい、および／または溶解熱が約−１０ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜１０ｋｃａｌ／ｍｏｌの間である。好ましくは、二価金属陽イオンが、吸入用乾燥粉末の重量の少なくとも約５％存在する。
また本発明は、本明細書に記載されているような、治療（例えば、治療、予防または診断）で使用する吸入用乾燥粉末または乾燥粒子にも関する。また本発明は、本明細書に記載の吸入用乾燥粒子または乾燥粉末を、本明細書に記載の接触伝染治療、予防または軽減に使用すること、ならびに本明細書に記載の呼吸器疾患および／または感染症の治療、予防または診断のための薬剤の製造に使用することにも関する。
また本発明は、本明細書に記載されているように、有効量の吸入用乾燥粉末を、それを必要とする患者の気道に投与することを含む、炎症を軽減する方法にも関する。炎症は、喘息、慢性閉塞性肺障害（ＣＯＰＤ）または嚢胞性線維症（ＣＦ）に関連するものであり得る。
また本発明は、本明細書に記載されているように、有効量の吸入用乾燥粉末を、それを必要とする患者の気道に投与することを含む、呼吸器疾患を治療する方法にも関する。
また本発明は、有効量の吸入用乾燥粒子または乾燥粉末を、それを必要とする対象の気道に投与することを含む、呼吸器疾患、例えば喘息、気道過敏症、季節性アレルギー性アレルギー、気管支拡張症、慢性気管支炎、肺気腫、慢性閉塞性肺疾患、嚢胞性線維症などを治療する方法にも関する。また本発明は、有効量の吸入用乾燥粒子または乾燥粉末を、それを必要とする対象の気道に投与することを含む、慢性肺疾患、例えば喘息、気道過敏症、季節性アレルギー性アレルギー、気管支拡張症、慢性気管支炎、肺気腫、慢性閉塞性肺疾患、嚢胞性線維症などの急性増悪を治療または予防する方法にも関する。
実施例１〜３および１４に記載されている供給原料製剤Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶから調製した乾燥粉末の特性を示す表である。図１Ａには、粉末の噴霧乾燥に使用した噴霧乾燥パラメータが記載されている。 実施例１〜３および１４に記載されている供給原料製剤Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶから調製した乾燥粉末の特性を示す表である。図１Ａには、粉末の噴霧乾燥に使用した噴霧乾燥パラメータが記載されている。 図１Ｂは、粉末のカルシウムイオンのパーセント含有量を表すＨＰＬＣの結果、タップ密度およびかさ密度を含めた密度の結果、ならびに粉末中の水のパーセント含有量を表すＫａｒｌ Ｆｉｓｃｈｅｒ分析の結果を示す。 図１Ｂは、粉末のカルシウムイオンのパーセント含有量を表すＨＰＬＣの結果、タップ密度およびかさ密度を含めた密度の結果、ならびに粉末中の水のパーセント含有量を表すＫａｒｌ Ｆｉｓｃｈｅｒ分析の結果を示す。 図１Ｃは、２ステージ式（ＡＣＩ−２）Ａｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタを用いて捕集された粉末の微粒子画分（ＦＰＦ）のデータおよび粉末のパーセント質量を示す。 図１Ｄは、８ステージ式（ＡＣＩ−８）Ａｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタを用いて捕集された粉末の微粒子画分（ＦＰＦ）のデータおよびパーセント質量を示す。 図１Ｅは、空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）およびＦＰＦ（総用量および回収用量に基づく）のデータを示す。 図１Ｆは、Ｓｐｒａｙｔｅｃ機器により測定された幾何学的体積中位径（ＤＶ５０）、幾何標準偏差（ＧＳＤ）および５．０ミクロン未満のＦＰＦ（ＦＰＦ＜５．０μｍ）、ならびにＲＯＤＯＳ付属機器を備えたＨＥＬＯＳにより測定された幾何学的または体積粒子径分布（ＶＭＧＤ、×５０／ｄｇまたは×５０とも呼ぶ）、ＧＳＤ、および１／４ｂａｒと０．５／４ｂａｒの情報のデータを示す。 図１Ｆは、Ｓｐｒａｙｔｅｃ機器により測定された幾何学的体積中位径（ＤＶ５０）、幾何標準偏差（ＧＳＤ）および５．０ミクロン未満のＦＰＦ（ＦＰＦ＜５．０μｍ）、ならびにＲＯＤＯＳ付属機器を備えたＨＥＬＯＳにより測定された幾何学的または体積粒子径分布（ＶＭＧＤ、×５０／ｄｇまたは×５０とも呼ぶ）、ＧＳＤ、および１／４ｂａｒと０．５／４ｂａｒの情報のデータを示す。 供給原料製剤Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩならびにプラセボから調製した粒子におけるタップ密度とかさ密度の平均の比較を示すグラフである。 レーザー回折機器（ＲＯＤＯＳを備えたＨＥＬＯＳ）を用いて測定された、異なる分散（調節器）圧力における幾何学的体積中位径（×５０）の粒子（供給原料製剤Ｉ〜ＩＩＩおよびプラセボから調製）間での比較を示すグラフである。 供給原料製剤Ｉ（ＰＵＲ１１１（クエン酸塩）として識別される）、ＩＩ（ＰＵＲ１１２（硫酸塩）として識別される）およびＩＩＩ（ＰＵＲ１１３（乳酸塩）として識別される）ならびにプラセボから調製された粒子間でのＡＣＩ−２およびＡＣＩ−８により得られた平均ＦＰＦの比較を示すグラフである。 製剤Ｉ（図５Ａ）；製剤ＩＩＩ（図５Ｂ）の電子顕微鏡像である。 製剤ＩＩ（図５Ｃ）；および製剤ＩＶ（図５Ｄ）の電子顕微鏡像である。 供給原料製剤１〜９により調製した乾燥粉末の特性を示す表である。図６の製剤１は実施例２の製剤ＩＩＩ−Ｂに相当する。図６の製剤４は実施例１の製剤Ｉ−Ｂに相当する。図６の製剤７は実施例３の製剤ＩＩ−Ｂに相当する。表の見出しの略語は本明細書の他の箇所に記載されている。図６の粉末はすべて、Ｂｕｃｈｉ噴霧乾燥機を用いて製造されたものである。 供給原料製剤１〜９により調製した乾燥粉末の特性を示す表である。図６の製剤１は実施例２の製剤ＩＩＩ−Ｂに相当する。図６の製剤４は実施例１の製剤Ｉ−Ｂに相当する。図６の製剤７は実施例３の製剤ＩＩ−Ｂに相当する。表の見出しの略語は本明細書の他の箇所に記載されている。図６の粉末はすべて、Ｂｕｃｈｉ噴霧乾燥機を用いて製造されたものである。 通過モデルの模式図である。 乾燥粉末に曝露する細菌通過モデルの結果を示すグラフである。硫酸カルシウム含有粉末（４．５μｇ Ｃａ／ｃｍ２の送達用量）がアルギン酸ナトリウム模倣物を経由する細菌の移動を低下させた。図８Ｂは、乾燥粉末に曝露する細菌通過モデルの結果を示すグラフである。供給原料製剤Ａ〜Ｅから調製し試験したカルシウム塩乾燥粉末は、０μｇ、４．３μｇ、６．４μｇまたは１０μｇのカルシウムを含有していた。硫酸カルシウム含有粉末（４．３μｇ Ｃａ／ｃｍ２の送達用量）、酢酸カルシウム含有粉末（１０μｇ Ｃａ／ｃｍ２の送達用量）および乳酸カルシウム含有粉末（６．４μｇ Ｃａ／ｃｍ２の送達用量）がアルギン酸ナトリウム模倣物を経由する細菌の移動を低下させた。 実施例１０Ａで供給原料製剤１０−１〜１０−４から調製した吸入用乾燥粉末のインフルエンザＡ／ＷＳＮ／３３（Ｈ１Ｎ１）感染に対する用量依存的な効果を示すグラフである。 実施例１０Ｂで調製した吸入用乾燥粉末のインフルエンザＡ／Ｐａｎａｍａ／９９／２００７（Ｈ３Ｎ２）感染に対する用量依存的な効果を示すグラフである。 カルシウム塩と塩化ナトリウムとからなる乾燥粉末製剤が、フェレットのインフルエンザの重症度を低減することを示すグラフである。図１１Ａは、クエン酸カルシウム粉末で処置したフェレットの体温の変化を対照個体と比較したもの示す。図１１Ｂは、硫酸カルシウム粉末で処置したフェレットの体温の変化を対照個体と比較したもの示す。図１１Ｃは、乳酸カルシウム粉末で処置したフェレットの体温の変化を対照個体と比較したもの示す。図１１Ｄは、各個体のベースラインからの体温の変化を、試験期間中（ｄ０〜ｄ１０）の曲線下面積を用いて示したものである。データは各群の平均±ＳＥＭを表している（Ｓｔｕｄｅｎｔのｔ検定では、ロイシン対照群と乳酸塩群に対してｐ＝０．０９である）。 異なる補形剤（マンニトール、マルトデキストリン）と乳酸カルシウムと塩化ナトリウムとからなる乾燥粉末製剤が、製剤ＩＩＩ粉末単独よりも高い濃度においてインフルエンザ力価を減少させたことを示すグラフである。 様々なウイルス病原体に対してカルシウム乾燥粉末製剤の効果が異なることを示すグラフである。製剤に曝露しないＣａｌｕ−３細胞を対照として使用し、製剤Ｉ、製剤ＩＩおよび製剤ＩＩＩに曝露したＣａｌｕ−３細胞と比較した。各エアゾール製剤に曝露した細胞により放出されたウイルスの濃度を定量化した。記号は各試験の二つ組ウェルの平均および標準偏差を表す。 様々な吸入エネルギーにおける３種類の異なるカプセル充填重量（２５ｍｇ、６０ｍｇ、７５ｍｇ）の製剤ＩＩＩ粉末の放出用量を示すグラフである。 体積中位径（Ｄｖ５０）により特徴付け、加えた吸入エネルギーに対してプロットした、異なる吸入器から放出された乳酸カルシウム（製剤ＩＩＩ）粉末の粒子径分布を示すグラフである。エネルギーを追加しても、放出された粉末の脱凝集がさらに生じることはないため、エネルギー値の減少に際してＤｖ５０の値が一致していることは、その粉末の分散が良好であることを示す。 製剤Ｉ粉末の高分解能ＸＲＰＤパターンを示す図である。このパターンは、製剤Ｉ粉末が、結晶塩化ナトリウムと、低結晶質または非晶質のクエン酸カルシウムと、潜在的に塩化カルシウムを多く含む層との組合せで構成されていることを示している。 製剤Ｉ粉末とＮａＣｌによる結晶反射とのＸＲＰＤパターンの比較を示す図である。 製剤Ｉの温度周期型ＤＳＣサーモグラムを重ね合わせたものを示す図である。周期型ＤＳＣにより、カルシウムを多く含む非晶質相で約１６７℃のガラス転移温度が観察された。 製剤ＩＩ粉末の高分解能ＸＲＰＤパターンを示す図である。このパターンは、製剤ＩＩＩ粉末が、結晶塩化ナトリウムと、低結晶質または非晶質の乳酸カルシウムと、潜在的に塩化カルシウムを多く含む相との組合せにより構成されていることを示している。 製剤ＩＩ粉末とＮａＣｌによる結晶反射とのＸＲＰＤパターンの比較を示す図である。 製剤ＩＩの温度周期型ＤＳＣサーモグラムを重ね合わせたものを示す図である。周期型ＤＳＣにより、カルシウムを多く含む非晶質相で約１４４℃のガラス転移温度が観察された。 製剤ＩＶ粉末の高分解能ＸＲＰＤパターンを示す図である。 製剤ＩＶ粉末とＮａＣｌによる結晶反射とのＸＲＰＤパターンの比較を示す図である。 製剤ＩＶの温度周期型ＤＳＣサーモグラムを重ね合わせたものを示す図である。周期型ＤＳＣにより、カルシウムを多く含む非晶質相で約１３４℃のガラス転移温度が観察された。 図２５Ａは製剤ＩＩ粉末の高分解能ＸＲＰＤパターンを示す図である。このパターンは、製剤ＩＩ粉末には、結晶塩化ナトリウムに加えて、ある程度の結晶カルシウム塩含有物（硫酸カルシウム）が存在することを示している。図２５Ｂは、製剤ＩＩ粉末とＮａＣｌによる結晶反射とのＸＲＰＤパターンの比較を示す図である。 図２５Ａは製剤ＩＩ粉末の高分解能ＸＲＰＤパターンを示す図である。このパターンは、製剤ＩＩ粉末には、結晶塩化ナトリウムに加えて、ある程度の結晶カルシウム塩含有物（硫酸カルシウム）が存在することを示している。図２５Ｂは、製剤ＩＩ粉末とＮａＣｌによる結晶反射とのＸＲＰＤパターンの比較を示す図である。 製剤ＩＩの温度周期型ＤＳＣサーモグラムを重ね合わせたものを示す図である。周期型ＤＳＣにより、カルシウムを多く含む非晶質相で約１５９℃のガラス転移温度が観察された。 ラマンスペクトルの図である。図２７Ａは、製剤Ｉ試料の６つの粒子のラマンスペクトルを重ね合わせて示したものである。 図２７Ｂは、スペクトル３８９５７５−６からバックグラウンドを除去し、クエン酸カルシウム四水和物、クエン酸ナトリウムおよびロイシンのラマンスペクトルと重ね合わせたものを示す。 図２７Ｃは、製剤ＩＩ試料の８つの粒子のラマンスペクトルを重ね合わせて示したものである。 図２７Ｄは、スペクトル３８８３６９−４からバックグラウンドを除去し、硫酸カルシウム、硫酸カルシウム二水和物、無水硫酸ナトリウムおよびロイシンのラマンスペクトルと重ね合わせたものを示す。 図２７Ｅは、製剤ＩＩＩ試料の１２の粒子のラマンスペクトルを重ね合わせて示したものである。 図２７Ｆは、スペクトル３８９５７６−７および３８９５７６−１２からバックグラウンドを除去し、乳酸カルシウム五水和物およびロイシンのラマンスペクトルと重ね合わせたものを示す。 図２７Ｇは、製剤ＩＶ試料の１２の粒子のラマンスペクトルを重ね合わせて示したものである。 図２７Ｈは、スペクトル３８９５７７−９からバックグラウンドを除去し、乳酸カルシウム五水和物のラマンスペクトルと重ね合わせたものである。 予備混合を行った液体供給原料および静的混合を行った液体供給原料から固体濃度を増加させながら調製した製剤ＩＩ（硫酸カルシウム）の乾燥粉末体積粒子径の結果を示すグラフである。予備混合を行った供給原料では、固体濃度の増加に伴って、粒子径分布が広くなり（ＧＳＤが増加し）、体積中位径が大幅に増加している（×５０）。静的混合を行った供給原料では、固体濃度が増加しても粒子径分布は一定であるが、体積中位径は、固体濃度の増加から予想されるようにわずかに増加している。 予備混合を行った液体供給原料および静的混合を行った液体供給原料から固体濃度を増加させながら調製した製剤ＩＩ（硫酸カルシウム）噴霧乾燥粉末の体積粒子径の結果を示すグラフである。予備混合を行った供給原料の粒子径分布は、固体濃度の増加に伴って広くなっているが、静的混合を行った供給原料の粒子径分布は、固体濃度が増加しても狭いままである。三角は５ｇ／Ｌ、静的混合；四角は５ｇ／Ｌ、予備混合；ひし形は３０ｇ／Ｌ、静的混合；丸は３０ｇ／Ｌ、予備混合を表す。 予備混合を行った液体供給原料および静的混合を行った液体供給原料から固体濃度を増加させながら調製した製剤ＩＩ（硫酸カルシウム）噴霧乾燥粉末のエアゾール特徴付けの結果を示すグラフである。 極端な条件における使用時安定性試験中の製剤Ｉ（クエン酸カルシウム）、製剤ＩＩ（硫酸カルシウム）および製剤ＩＩＩ（乳酸カルシウム）の製剤の微粒子画分（ＦＰＦ）の変化を示すグラフである。グラフは、極端な温度および湿度条件（３０℃、７５％ＲＨ）のチャンバ内での経過時間に対するＦＰＦ（総用量）＜５．６ミクロンの変化（％）を比較したものである。凡例中の数値は時間ゼロにおける真の値を示している。プロットは、時間ゼロと比較した変化に応じた変動を示している。図３１Ｂは、極端な条件での使用時安定性試験中の製剤Ｉ（クエン酸カルシウム）、製剤ＩＩ（硫酸カルシウム）および製剤ＩＩＩ（乳酸カルシウム）の製剤の体積粒子径の変化を示すグラフである。グラフは、極端な温度および湿度条件（３０℃、７５％ＲＨ）のチャンバ内での経過時間に対する体積中位径を比較したものである。凡例中の数値は時間ゼロにおける真の値を示している。プロットは、時間ゼロと比較した変化に応じた変動を示している。 図３１Ｃ、３１Ｄは、対照塩化カルシウム：塩化ナトリウム：ロイシン粉末と、補形剤として（ｉ）ラクトース、（ｉｉ）マンニトールまたは（ｉｉｉ）マルトデキストリンを１０％含有する乳酸カルシウム：塩化ナトリウム粉末とからなる２組目の噴霧乾燥製剤の同様のデータを示したものである。図３１Ｃは、粉末の極端な温度および湿度条件（３０℃、７５％ＲＨ）のチャンバ内での経過時間に対するＦＰＦ（総用量）＜５．６ミクロンの変化（％）を２組目の粉末において比較したものである。凡例中の数値は時間ゼロにおける真の値を示している。プロットは、時間ゼロと比較した変化に応じた変動を示している。図３１Ｄは、極端な条件での使用時安定性試験中の２組目の粉末の体積粒子径の変化を示すグラフである。グラフは、極端な温度および湿度条件（３０℃、７５％ＲＨ）のチャンバ内での経過時間に対する体積中位径を比較したものである。凡例中の数値は時間ゼロにおける真の値を示している。プロットは、時間ゼロと比較した変化に応じた変動を示している。 約４０％ＲＨの条件に最大で１週間曝露し、体積粒子径により測定した様々な粉末の粉末安定性を示すグラフである。 約４０％ＲＨの条件に最大で１週間曝露したときの様々な粉末の体積粒子径を示すグラフである。この図は、詳細がよくわかるように塩化物を削除したことを除けば、図３２と同じものである。 製剤Ｉの代表的なＴＧＡサーモグラムを示すグラフである。 製剤Ｉ〜ＩＩＩの溶解時に得られた溶解熱を示すグラフである。製剤Ｉ〜ＩＩＩは、未加工の塩化カルシウム二水和物および塩化カルシウム：塩化ナトリウム：ロイシン対照粉末よりも大幅な溶解熱の減少を示した。 ｉｎ ｖｉｖｏ肺炎試験の結果を示すグラフである。製剤ＩＩ（硫酸カルシウム）で処置した個体が５倍低い細菌力価を示し、製剤Ｉ（クエン酸カルシウム）で処置した個体が１０．４倍低い細菌力価を示し、製剤ＩＩＩ（乳酸カルシウム）で処置した個体が５．９倍低い細菌力価を示した。 典型的な乾燥粉末製剤の組成を示す表である。 ｉｎ ｖｉｖｏインフルエンザ試験の結果を示すグラフである。グラフは、３種類の異なる用量（０．１ｍｇ、０．３ｍｇおよび０．９ｍｇ）の製剤ＩＩＩの体温（図３８Ａおよび３８Ｂ）および体重（図３８Ｃ）に対する感染後１０日間の効果を示している。データは、製剤ＩＩＩがフェレットインフルエンザの治療において用量依存的に効果的であることを示している。 ｉｎ ｖｉｖｏインフルエンザ試験の結果を示すグラフである。グラフは、３種類の異なる用量（０．１ｍｇ、０．３ｍｇおよび０．９ｍｇ）の製剤ＩＩＩの体温（図３８Ａおよび３８Ｂ）および体重（図３８Ｃ）に対する感染後１０日間の効果を示している。データは、製剤ＩＩＩがフェレットインフルエンザの治療において用量依存的に効果的であることを示している。 アレルギー性喘息のＯＶＡマウスモデルにおける製剤ＩＩＩの効果を示すグラフである。データは、製剤ＩＩＩが喘息に関連した炎症性細胞（好酸球）を減少させることを示している。 慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）のタバコ煙（ＴＳ）モデルにおいて誘発された炎症に対する製剤ＩＩＩの効果を示すグラフである。データは、製剤ＩＩＩがＣＯＰＤに関連した炎症性細胞を有意に減少させることを示している。 慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）のタバコ煙（ＴＳ）モデルにおいて誘発された炎症に対する製剤ＩＩＩの効果を示すグラフである。データは、製剤ＩＩＩがＣＯＰＤに関連した炎症性細胞を有意に減少させることを示している。 製剤ＩＩＩ、ＩＶおよびＶの分散性を示すグラフである。製剤ＩＩＩ、ＩＶおよびＶの放出用量（図４１Ａ）および幾何学的体積中位径（図４１Ｂ）が吸入エネルギーの関数として表されている。データは、製剤ＩＶおよび製剤Ｖが同様に振る舞い、製剤ＩＩＩよりもやや良好に分散すること示している。 製剤ＩＩＩ、ＩＶおよびＶを用いた、マウスモデルにおける細菌性肺炎の試験の結果を示すグラフである。データは、製剤ＩＩＩが製剤ＩＶおよび製剤Ｖよりも効果的に細菌性肺炎を抑制すること示している。 アレルギー性喘息のマウスＯＶＡモデルにおける製剤ＩＩＩ、製剤ＩＶおよび製剤Ｖの効果を示すグラフである。結果は、製剤ＩＩＩが製剤ＩＶおよび製剤Ｖよりも効果的に総細胞数（図４３Ａ）および好酸球数（図４３Ｂ）を減少させることを示している。 製剤ＩＩＩ、ＶＩ、ＶＩＩおよびＶＩＩＩの分散性を示すグラフである。製剤の放出用量が吸入エネルギーの関数として表されている。データは、どの粉末も良好に分散し、製剤ＩＩＩ、ＶＩおよびＶＩＩＩが製剤ＶＩＩよりも高い分散性を示すことを示している。 製剤ＶＩＩおよび製剤ＶＩＩＩの固体状態特性を示すグラフである。図４５Ａは、製剤ＶＩＩおよび製剤ＶＩＩＩの両方の高分解能ＸＲＰＤパターンを示したものであり、２つのＸＲＰＤパターンは、これらの粉末が結晶ロイシンと非晶質乳酸カルシウムと塩化ナトリウムとからなることを示している。図４５Ｂは、両製剤のｍＤＳＣグラフを示したものであり、２つのグラフは製剤ＶＩＩ（９１℃）および製剤ＶＩＩＩ（１０７℃）のガラス転移温度を示している。 カルシウム用量が固定され様々なカルシウムとナトリウムのモルイオン比を有する乾燥粉末を用いた、マウスモデルにおける細菌性肺炎の試験の結果を示すグラフである。データは、乾燥粉末が全種類とも細菌性肺炎の抑制に効果的であること示している。 フェレットにおけるｉｎ ｖｉｖｏインフルエンザ試験の結果を示すグラフである。グラフは、感染１０日後の体温（図４７Ａ）および体重（図４７Ｂ）に対する製剤ＩＩＩおよび製剤ＶＩの効果を示している。データは、製剤ＩＩＩおよび製剤ＶＩがともにフェレットインフルエンザの治療に効果的であることを示している。 カルシウム用量が固定され様々なカルシウムとナトリウムのモルイオン比を有する乾燥粉末のアレルギー性喘息ＯＶＡマウスモデルにおける効果を示すグラフである。データは、全製剤が総細胞数（図４８Ａ）および好酸球細胞数（図４８Ｂ）を減少させ、またカルシウムとナトリウムのモル比が高い乾燥粉末ほど効果的であることを示している。 ＣＯＰＤのＴＳモデルにおいて誘発した炎症に対する製剤ＩＩＩおよび製剤ＶＩＩの効果を示すグラフである。データは、製剤ＩＩＩおよび製剤ＶＩＩがともにＣＯＰＤに関連する炎症性細胞を有意に減少させ、また製剤ＩＩＩの１日１回の投与（ＱＤ）の効果が１日２回の投与（ＢＩＤ）と同じであることを示している。 ＣＯＰＤのＴＳモデルにおいて誘発した炎症に対する製剤ＩＩＩおよび製剤ＶＩＩの効果を示すグラフである。データは、製剤ＩＩＩおよび製剤ＶＩＩがともにＣＯＰＤに関連する炎症性細胞を有意に減少させ、また製剤ＩＩＩの１日１回の投与（ＱＤ）の効果が１日２回の投与（ＢＩＤ）と同じであることを示している。 ＴＳマウスを製剤ＩＩＩおよびＶＩＩで１日１回処置したところ、２つの重要な好中球ケモカインであるＫＣおよびＭＩＰ２の有意な減少が見られた。 ＴＳマウスを製剤ＶＩＩＩで１日２回処置したところ、試験した最低用量において、細胞数により表される好中球性炎症の有意な減少が見られた。ＯＶＡ感作マウスを製剤ＶＩＩＩで処置してからライノウイルスに感染させたところ、細胞数により表される好中球性炎症の有意な減少が見られた。 マウスを製剤ＶＩＩＩで処置してから塩化メタコリン（ＭＣｈ）で刺激したところ、擬似処置群をＭＣｈで刺激した場合に比べて気道抵抗の有意な増加が見られなかった。 マウスを製剤ＸＩおよび４８−Ａで処置してから塩化メタコリン（ＭＣｈ）で刺激したところ、擬似（プラセボＢ）処置群をＭＣｈで刺激した場合に比べて気道抵抗の減少が見られたことを示すグラフである。 マウスをＸＩＶおよび４８−Ｂで処置してから塩化メタコリン（ＭＣｈ）で刺激したところ、擬似（プラセボＢ）処置群をＭＣｈで刺激した場合に比べて気道抵抗の減少が見られたことを示すグラフである。
本発明は、部分的には、活性成分として１つ以上のカルシウムのような二価金属陽イオンを送達する吸入用乾燥粉末、および粉末に含有される、二価金属陽イオンを含有する（例えば、カルシウムを含有する）吸入用乾燥粒子に関する。また本発明は、１つ以上の一価陽イオン（Ｎａ＋など）を含有する吸入用乾燥粒子、および吸入用の粒子を含有する乾燥粉末にも関する。
一態様では、本発明の吸入用乾燥粉末および乾燥粒子は、二価金属陽イオン（例えば、カルシウム）が濃厚な小型で分散性の吸入用の粒子であり得る。例えば、乾燥粒子は、高率の二価金属陽イオンの塩を含有し得る（すなわち、二価金属陽イオンの塩が濃厚である）、および／または解離して塩１モル当たり２モル以上の二価金属陽イオンを放出する二価金属陽イオンの塩を含有し得る。
吸入用乾燥粉末および乾燥粒子は、解離して塩１モル当たり１モルの二価金属陽イオンを放出するか、または高分子量陰イオンを含有するため、解離して相対的に小質量の二価陽イオンを生じる高率の二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）を含有し得る。したがって、いくつかの態様では、本発明の吸入用乾燥粉末および乾燥粒子は、二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）が濃厚であり、かつ小型で分散性であり得る。
別の態様では、吸入用乾燥粉末および乾燥粒子は、質量密度が高く（例えば、タップ密度またはエンベロープ密度が、約０．４ｇ／ｃｃまたは少なくとも約０．４５ｇ／ｃｃ、０．５ｇ／ｃｃ、０．６ｇ／ｃｃ、０．７ｇ／ｃｃもしくは０．８ｇ／ｃｃである）、小型で分散性である。
吸入用乾燥粒子は大型であっても小型でもあってもよく、例えば、乾燥粉末は、幾何学的粒子径（ＶＭＧＤ）が０．５ミクロン〜３０ミクロンの間である。任意に、乾燥粉末のＭＭＡＤは、０．５〜１０ミクロンの間、より好ましくは１〜５ミクロンの間であり得る。乾燥粒子が小型である場合、粒子は、タップ密度が任意に０．４ｇ／ｃｃ〜１．２ｇ／ｃｃの間または０．５５ｇ／ｃｃ〜１．０ｇ／ｃｃの間である。乾燥粒子が大型である場合、粒子は、幾何学的粒子径（ＶＭＧＤ）が５ミクロン〜３０ミクロンの間（より好ましくは１０ミクロン〜３０ミクロンの間）であり、任意にタップ密度が０．０１ｇ／ｃｃ〜０．４ｇ／ｃｃの間または０．０５ｇ／ｃｃ〜０．２５ｇ／ｃｃの間であり得る。
小型の粒子を含有し、かつ空気中で分散し、好ましくは濃厚である（例えば、活性成分が濃厚である）吸入用乾燥粉末は、従来の常識から飛躍したものである。粒子径の減少に伴い粒子が集合または凝集する傾向が増加するということはよく知られている。例えば、Ｈｉｃｋｅｙら，”Ｆａｃｔｏｒｓ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｔｈｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ｄｒｙ Ｐｏｗｄｅｒｓ ａｓ Ａｅｒｏｓｏｌｓ”，Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ａｕｇｕｓｔ，１９９４を参照されたい。
本明細書に記載されているように、本発明は、対象の吸入以外にさらなるエネルギー源がなくても空気中で分散する小型の吸入用の粒子を含有する、吸入用乾燥粉末を提供する。したがって、吸入用乾燥粉末および吸入用乾燥粒子を、粒子もしくは粉末に大量の非活性成分（例えば、補形剤）を含ませることなく、または投与時または投与直前に機械的な力を加えて、集合または凝集した粒子を分断する装置を用いることにより、治療で使用することができる。例えば、受動型の乾燥粉末吸入器のような装置を用いて、乾燥粉末または乾燥粒子を送達し得る。
また本発明の吸入用乾燥粉末および吸入用の粒子は一般に、活性成分（１つまたは複数）、すなわち二価金属陽イオン（例えば、カルシウム含有塩（１つまたは複数））が濃厚でもある。例えば、本明細書に記載されているように、吸入用乾燥粉末または粒子内に補形剤が含まれる場合、補形剤は少量成分である（例えば、約５０重量％以下、好ましくは約２０重量％以下、約１２重量％以下、約１０重量％以下、約８重量％以下、またはそれを下回る）。しかし、いくつかの実施形態では、補形剤がもっと多く含まれ得る。したがって、一態様では、吸入用の粒子は、小型で高分散性であることに加え、多量の二価金属陽イオン、例えばカルシウム（Ｃａ２＋）を含有し得る。したがって、所望の用量の二価金属陽イオン（例えば、カルシウム）を送達するために、より少ない量の粉末を投与すればよい。例えば、所望の用量のカルシウムを、カプセル型またはブリスター型の吸入器から１つまたは２つの吸入剤とともに投与し得る。
小型、分散性で濃厚な（例えば、二価陽イオンが濃厚な、二価陽イオン塩が濃厚なおよび／または質量密度が高い）吸入用乾燥粉末および乾燥粒子は、治療的使用上の利点をもたらす。例えば、対象が少量の乾燥粉末を吸入しても、所望の治療有効量の二価金属陽イオン（例えば、カルシウム）を送達することができる。
定義
本明細書で使用される「乾燥粉末」という用語は、吸入装置内に分散させた後、対象に吸入させることが可能な微細に分散させた吸入用乾燥粒子を含有する組成物を指す。このような乾燥粉末または乾燥粒子は、約２５％以下、約２０％以下または約１５％以下の水などの溶媒を含有するか、水などの溶媒を実質的に含まないか、無水であり得る。
本明細書で使用される「乾燥粒子」という用語は、約２５％以下、約２０％以下または約１５％以下の水などの溶媒を含有するか、水などの溶媒を実質的に含まないか、無水であり得る、吸入用の粒子を指す。
本明細書で使用される「吸入用の」という用語は、吸入による対象の気道への送達（例えば、肺送達）に適した乾燥粒子または乾燥粉末を指す。吸入用乾燥粉末または乾燥粒子は、空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）が約１０ミクロン未満、好ましくは約５ミクロン以下である。
吸入用乾燥粒子について記述するために本明細書で使用される「小型の」という用語は、幾何学的体積中位径（ＶＭＧＤ）が約１０ミクロン以下、好ましくは約５ミクロン以下である粒子を指す。
本明細書で使用される、吸入用乾燥粒子の「投与」またはこれを「投与すること」という用語は、吸入用乾燥粒子を対象の気道に導入することを指す。
本明細書で使用される「気道」という用語は、上気道（例えば、鼻道、鼻腔、咽喉、咽頭）、呼吸気道（例えば、喉頭、気管、気管支、細気管支）および肺（例えば、呼吸細気管支、肺胞管、肺胞嚢、肺胞）を包含する。
「分散性」という用語は、吸入用のエアゾールに散らす乾燥粉末または乾燥粒子の特性を記述する専門用語である。本明細書では、乾燥粉末または乾燥粒子の分散性は、ＨＥＬＯＳ／ＲＯＤＯＳによる測定で、１ｂａｒの分散圧（すなわち、調節器の圧力）で測定された幾何学的体積中位径（ＶＭＧＤ）を、４ｂａｒの分散圧（すなわち、調節器の圧力）で測定されたＶＭＧＤで除した商、または０．５ｂａｒでのＶＭＧＤを、４ｂａｒでのＶＭＧＤで除した商として表される。本明細書では、これらの商を、それぞれ「１／４ｂａｒ」および「０．５／４ｂａｒ」と呼び、分散性は商の小ささと相関する。例えば、１／４ｂａｒは、ＨＥＬＯＳなどのレーザー回折システムにより測定された、ＲＯＤＯＳ乾燥粉末分散器（または同等の技術）のオリフィスから約１ｂａｒで放出された吸入用乾燥粒子または粉末のＶＭＧＤを、ＨＥＬＯＳ／ＲＯＤＯＳにより４ｂａｒで測定された同じ吸入用乾燥粒子または粉末のＶＭＧＤで除したものを指す。したがって、高分散性の乾燥粉末または乾燥粒子の１／４ｂａｒまたは０．５／４ｂａｒの比は１．０に近い。高分散性の粉末は、凝集する、集合する、もしくは塊になる傾向が弱い、および／または凝集した、集合した、もしくは塊になった場合でも、吸入器から放出されて対象に吸い込まれれば容易に分断または脱凝集される。また、吸入器から放出される大きさを流速の関数として測定することにより、分散性を評価することができる。吸入器からの流速が減少するに従って、粉末に伝達されてそれを分散させる力となる、気流中で利用可能なエネルギーの量が減少する。高分散性の粉末では、その粒子径分布が、空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）により空気力学的に、またはそのＶＭＧＤにより幾何学的に特徴付けられ、実質的に約１５〜６０ＬＰＭのようなヒトによる吸入の典型的な流速の範囲にわたって増加しない。
本明細書で使用される「ＦＰＦ（＜５．６）」、「ＦＰＦ（＜５．６ミクロン）」および「５．６ミクロン未満の微粒子画分」という用語は、空気力学的粒子径が５．６ミクロン未満である乾燥粒子試料の画分を指す。例えば、ＦＰＦ（＜５．６）は、２ステージ式崩壊型Ａｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタ（ＡＣＩ）のステージ１および捕集フィルタに堆積した吸入用乾燥粒子の質量を、機器に送達するカプセル内に量り取った吸入用乾燥粒子の質量で除することにより決定され得る。またこのパラメータは、ＴＤが全用量を意味する「ＦＰＦ＿ＴＤ（＜５．６）」としても特定され得る。８ステージ式のＡＣＩを用いて同様の測定を行い得る。標準的な６０Ｌ／分の流速における８ステージ式のＡＣＩのカットオフは異なるが、ＦＰＦ＿ＴＤ（＜５．６）を８ステージの全データセットから推定することができる。また、カプセル内ではなくＡＣＩ内で捕集された用量を用いるＵＳＰの方法により８ステージ式ＡＣＩの結果を算出して、ＦＰＦを決定することもできる。
本明細書で使用される「ＦＰＦ（＜３．４）」、「ＦＰＦ（＜３．４ミクロン）」および「３．４ミクロン未満の微粒子画分」という用語は、空気力学的粒子径が３．４ミクロン未満である一団の吸入用乾燥粒子の画分を指す。例えば、ＦＰＦ（＜３．４）は、２ステージ式崩壊型ＡＣＩの捕集フィルタに堆積した吸入用乾燥粒子の質量を、機器に送達するカプセル内に量り取った吸入用乾燥粒子の全質量で除することにより決定され得る。またこのパラメータは、ＴＤが全用量を意味する「ＦＰＦ＿ＴＤ（＜３．４）」としても特定され得る。８ステージ式のＡＣＩを用いて同様の測定を行い得る。また、カプセル内ではなくＡＣＩ内で捕集された用量を用いるＵＳＰの方法により８ステージ式のＡＣＩの結果を算出して、ＦＰＦを決定することもできる。
本明細書で使用される「ＦＰＦ（＜５．０）」、「ＦＰＦ（＜５．０ミクロン）」および「５．０ミクロン未満の微粒子画分」という用語は、空気力学的粒子径が５．０ミクロン未満である一団の吸入用乾燥粒子の画分を指す。例えば、ＦＰＦ（＜５．０）は、標準的な６０Ｌ／分流速で８ステージ式ＡＣＩを使用して、８ステージの全データセットから推定することにより決定され得る。またこのパラメータは、ＴＤが全用量を意味する「ＦＰＦ＿ＴＤ（＜５．０）」としても特定され得る。Ｍａｌｖｅｒｎ Ｓｐｒａｙｔｅｃ、Ｍａｌｖｅｒｎ ＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒまたはＳｙｍｐａｔｅｃ Ｈｅｌｏｓ粒子径分析器により得られるような幾何学的粒子径分布とともに用いる場合、「ＦＰＦ（＜５．０）」は、５．０マイクロメートル未満の幾何学的粒子径を有する一団の吸入用乾燥粒子の画分を指す。
本明細書で使用される「ＦＰＤ（＜４．４）」、「ＦＰＤ＜４．４μｍ」、「ＦＰＤ（＜４．４ミクロン）」および「４．４ミクロン未満の微粒子用量」という用語は、空気力学的粒子径が４．４マイクロメートル未満である一団の吸入用乾燥粉末粒子を指す。例えば、ＦＰＤ＜４．４μｍは、標準的な６０Ｌ／分の流速で８ステージ式のＡＣＩを使用し、ＡＣＩに入れ作動させてフィルタおよびステージ６、５、４、３および２に堆積した単回用量の粉末の質量を合計することにより決定され得る。
本明細書で使用される「放出用量」または「ＥＤ」という用語は、適当な吸入装置からの噴射または分散事象後の製剤送達の指標を指す。より具体的には、乾燥粉末製剤では、ＥＤは、単位用量包装から出て行った粉末と、吸入装置のマウスピースに存在する粉末の割合を測定したものである。ＥＤは、吸入装置により送達された用量と、名目上の用量（すなわち、噴射前に適当な吸入装置に入れた単位用量当たりの粉末の質量）の比と定義される。ＥＤは、実験的に測定されるパラメータであり、ＵＳＰ Ｓｅｃｔｉｏｎ ６０１ Ａｅｒｏｓｏｌｓ，Ｍｅｔｅｒｅｄ−Ｄｏｓｅ Ｉｎｈａｌｅｒｓ ａｎｄ Ｄｒｙ Ｐｏｗｄｅｒ Ｉｎｈａｌｅｒｓ，Ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ−Ｄｏｓｅ Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ，Ｓａｍｐｌｉｎｇ ｔｈｅ Ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ Ｄｏｓｅ ｆｒｏｍ Ｄｒｙ Ｐｏｗｄｅｒ Ｉｎｈａｌｅｒｓ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｐｈａｒｍａｃｏｐｉａ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ，Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ，ＭＤ，改訂１３版，２２２−２２５，２００７の方法を用いて決定され得る。この方法は、患者への投与を模倣するｉｎ ｖｉｔｒｏの装置一式を用いるものである。
本明細書で使用される「カプセル放出粉末質量」または「ＣＥＰＭ」という用語は、吸入操作時にカプセルまたは用量単位の容器から放出された乾燥粉末製剤の量を指す。ＣＥＰＭは通常、吸入操作の前後のカプセルの重量を量り、なくなった粉末製剤の質量を決定することにより、重量測定法で測定される。ＣＥＰＭは、なくなった粉末の質量のミリグラム数でも、吸入操作前にカプセルに充填された最初の粉末の質量の割合でも表され得る。
本明細書で使用される「有効量」という用語は、所望の効果を得るのに必要な薬剤の量、例えば、気道粘液（例えば、気道内層液）の表面および／または体積粘弾性を増加させる、気道粘液（例えば、表面および／または体積ゲル化における）のゲル化を増大させる、気道粘液の表面張力を増大させる、気道粘液の弾性（例えば、表面弾性および／または体積弾性）を増加させる、気道粘液の表面粘度（例えば、表面粘度および／または体積粘度）を増加させる、吸入粒子の量を減少させる、病原体（例えば、細菌、ウイルス）取込みまたは病原体負荷量を減少させる、症状（例えば、発熱、咳、くしゃみ、鼻漏、下痢など）を軽減する、感染症の発生を抑える、ウイルス複製を抑える、あるいは呼吸機能を向上させるまたはその低下を防ぐ（例えば、１秒間努力呼気肺活量（ＦＥＶ１）および／または努力肺活量の一部としての１秒間努力呼気肺活量（ＦＥＶ１）ＦＥＶ１／ＦＶＣを向上させる）、あるいは気道上皮の自然免疫を刺激するのに十分な量などを指す。特定用途のための実際の有効量は、特定の乾燥粉末または乾燥粒子、投与方法、ならびに対象の年齢、体重、全般的健康状態、ならびに治療する症状または状態の重症度によって異なり得る。特定の患者に対する、投与する乾燥粉末および乾燥粒子の適切な量および投与スケジュールは、通常の技術を有する臨床医により、これらのおよびその他の考慮事項に基づいて決定され得る。
本明細書で使用される「薬学的に許容される補形剤」という用語は、補形剤が肺に対する重大な有害毒性作用なしに肺に取り込まれ得ることを意味する。このような補形剤は一般に、米国食品医薬品局により安全である（ＧＲＡＳ）とされている。
本明細書で言及される塩はすべて、塩の無水形態およびすべての水和形態を包含する。
乾燥粉末および乾燥粒子
本発明は、１つ以上の二価金属陽イオン、例えばベリリウム（Ｂｅ２＋）、マグネシウム、（Ｍｇ２＋）、カルシウム（Ｃａ２＋）、ストロンチウム（Ｓｒ２＋）、バリウム（Ｂａ２＋）、ラジウム（Ｒａ２＋）または鉄（第一鉄イオン、Ｆｅ２＋）などを活性成分として含有する、吸入用乾燥粉末および乾燥粒子に関する。活性な二価金属陽イオン（例えば、カルシウム）は一般に、乾燥粉末および乾燥粒子中に塩の形態で存在し、これらの塩は結晶または非結晶であり得る。乾燥粉末および乾燥粒子は、追加の塩（例えば、ナトリウム塩、カリウム塩およびリチウム塩のような一価塩）、治療活性物質または薬学的に許容される補形剤を任意に含み得る。
いくつかの態様では、吸入用乾燥粉末および乾燥粒子は、１つ以上のＩＩＡ族元素の塩（すなわち、１つ以上のベリリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、バリウム塩、ラジウム塩またはこれらの任意の組合せ）を含有する。より具体的な態様では、吸入用乾燥粉末および乾燥粒子は、１つ以上のカルシウム塩、マグネシウム塩またはこれらの任意の組合せを含有する。特定の実施形態では、吸入用乾燥粉末および乾燥粒子は１つ以上のカルシウム塩を含有する。他の特定の実施形態では、吸入用乾燥粉末および乾燥粒子は１つ以上のマグネシウム塩を含有する。
適当なベリリウム塩としては、例えば、リン酸ベリリウム、酢酸ベリリウム、酒石酸ベリリウム、クエン酸ベリリウム、グルコン酸ベリリウム、マレイン酸ベリリウム、コハク酸ベリリウム、リンゴ酸ナトリウムベリリウム、α−ブロモカンファースルホン酸ベリリウム、ベリリウムアセチルアセトナート、ギ酸ベリリウムまたはこれらの任意の組合せが挙げられる。
適当なマグネシウム塩としては、例えば、フッ化マグネシウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、リン酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、亜硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、硝酸マグネシウム、ホウ酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、グルコン酸マグネシウム、マレイン酸マグネシウム、コハク酸マグネシウム、リンゴ酸マグネシウム、タウリン酸マグネシウム、オロト酸マグネシウム、グリシン酸マグネシウム、ナフテン酸マグネシウム、マグネシウムアセチルアセトナート、ギ酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム、ヘキサフルオロケイ酸マグネシウム、サリチル酸マグネシウムまたはこれらの任意の組合せが挙げられる。
適当なカルシウム塩としては、例えば、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、乳酸カルシウム、クエン酸カルシウム、炭酸カルシウム、酢酸カルシウム、リン酸カルシウム、アルギン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ソルビン酸カルシウム、グルコン酸カルシウムなどが挙げられる。
適当なストロンチウム塩としては、例えば、塩化ストロンチウム、リン酸ストロンチウム、硫酸ストロンチウム、炭酸ストロンチウム、酸化ストロンチウム、硝酸ストロンチウム、酢酸ストロンチウム、酒石酸ストロンチウム、クエン酸ストロンチウム、グルコン酸ストロンチウム、マレイン酸ストロンチウム、コハク酸ストロンチウム、リンゴ酸ストロンチウム、Ｌ型および／またはＤ型のアスパラギン酸ストロンチウム、フマル酸ストロンチウム、Ｌ型および／またはＤ型のグルタミン酸ストロンチウム、グルタル酸ストロンチウム、乳酸ストロンチウム、Ｌ−トレオン酸ストロンチウム、マロン酸ストロンチウム、ラネル酸ストロンチウム（有機金属キレート）、アスコルビン酸ストロンチウム、酪酸ストロンチウム、クロドロン酸ストロンチウム、イバンドロン酸ストロンチウム、サリチル酸ストロンチウム、アセチルサリチル酸ストロンチウムまたはこれらの任意の組合せが挙げられる。
適当なバリウム塩としては、例えば、水酸化バリウム、フッ化バリウム、塩化バリウム、臭化バリウム、ヨウ化バリウム、硫酸バリウム、硫化（Ｓ）バリウム、炭酸バリウム、過酸化バリウム、酸化バリウム、硝酸バリウム、酢酸バリウム、酒石酸バリウム、クエン酸バリウム、グルコン酸バリウム、マレイン酸バリウム、コハク酸バリウム、リンゴ酸バリウム、グルタミン酸バリウム、シュウ酸バリウム、マロン酸バリウム、ナフテン酸バリウム、バリウムアセチルアセトナート、ギ酸バリウム、安息香酸バリウム、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸バリウム、アジピン酸バリウム、ピメリン酸バリウム、スベリン酸バリウム、アゼライン酸バリウム、セバシン酸バリウム、フタル酸バリウム、イソフタル酸バリウム、テレフタル酸バリウム、アントラニル酸バリウム、マンデル酸バリウム、サリチル酸バリウム、チタン酸バリウムまたはこれらの任意の組合せが挙げられる。
適当なラジウム塩としては、例えば、フッ化ラジウム、塩化ラジウム、臭化ラジウム、ヨウ化ラジウム、酸化ラジウム、窒化ラジウムまたはこれらの任意の組合せが挙げられる。
適当な鉄（第一鉄）塩としては、例えば、硫酸第一鉄、酸化第一鉄、酢酸第一鉄、クエン酸第一鉄、クエン酸第一鉄アンモニウム、グルコン酸第一鉄第一鉄、シュウ酸第一鉄、フマル酸第一鉄、マレイン酸第一鉄、リンゴ酸第一鉄、乳酸第一鉄、アスコルビン酸第一鉄、第一鉄エリスロベート（ｆｅｒｒｏｕｓ ｅｒｙｔｈｒｏｂａｔｅ）、グリセリン酸第一鉄、ピルビン酸第一鉄またはこれらの任意の組合せが挙げられる。
一態様では、本発明の乾燥粒子は小型で、好ましくは二価金属陽イオン（例えば、カルシウム）が濃厚であり、かつ分散性である。本発明の別の態様では、乾燥粒子は小型で、二価金属陽イオンの塩が濃厚であり（例えば、少なくとも約３０％または少なくとも約４０％（ｗ／ｗ）の二価金属陽イオンの塩を含み）、かつ分散性である。本発明のさらなる態様では、乾燥粒子は小型で、質量密度（例えば、タップ密度、エンベロープ密度）が高く、かつ分散性である。この最後の態様では、粒子は、二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム、マグネシウム）が濃厚であり得るか、または製剤中の金属陽イオン塩の充填量が少ないものであり得る。
一般に本発明の乾燥粒子は、１．０ｂａｒにおけるＨＥＬＯＳ／ＲＯＤＯＳによる測定で、ＶＭＧＤが約１０μｍ以下（例えば、約０．１μｍ〜約１０μｍ）である。好ましくは、本発明の乾燥粒子は、１．０ｂａｒにおけるＨＥＬＯＳ／ＲＯＤＯＳによる測定で、ＶＭＧＤが約９μｍ以下（例えば、約０．１μｍ〜約９μｍ）、約８μｍ以下（例えば、約０．１μｍ〜約８μｍ）、約７μｍ以下（例えば、約０．１μｍ〜約７μｍ）、約６μｍ以下（例えば、約０．１μｍ〜約６μｍ）、約５μｍ以下（例えば、５μｍ未満、約０．１μｍ〜約５μｍ）、約４μｍ以下（例えば、０．１μｍ〜約４μｍ）、約３μｍ以下（例えば、０．１μｍ〜約３μｍ）、約２μｍ以下（例えば、０．１μｍ〜約２μｍ）、約１μｍ以下（例えば、０．１μｍ〜約１μｍ）、約１μｍ〜約６μｍ、約１μｍ〜約５μｍ、約１μｍ〜約４μｍ、約１μｍ〜約３μｍまたは約１μｍ〜約２μｍである。
別の態様では、本発明の乾燥粒子は大型で、好ましくはカルシウムが濃厚であり、かつ分散性である。本発明の別の態様では、吸入用の粒子は大型で、分散性であり、かつ二価陽イオンと二価陽イオン塩の充填量が比較的少なく、例えば、二価陽イオン塩が５０％以下（ｗ／ｗ）である。一般に本発明の乾燥粒子は、１．０ｂａｒにおけるＨＥＬＯＳ／ＲＯＤＯＳによる測定で、ＶＭＧＤが約３０μｍ以下（例えば、約５μｍ〜約３０μｍ）である。好ましくは、本発明の乾燥粒子は、１．０ｂａｒにおけるＨＥＬＯＳ／ＲＯＤＯＳによる測定で、ＶＭＧＤが約２５μｍ以下（例えば、約５μｍ〜約２５μｍ）、約２０μｍ以下（例えば、約５μｍ〜約２０μｍ）、約１５μｍ以下（例えば、約５μｍ〜約１５μｍ）、約１２μｍ以下（例えば、約５μｍ〜約１２μｍ）、約１０μｍ以下（例えば、約５μｍ〜約１０μｍ）または約８μｍ以下（例えば、６μｍ〜約８μｍ）である。
さらに本発明の乾燥粒子は、粒子が小型であるか大型であるかにかかわらず分散性であり、かつ１／４ｂａｒおよび／または０．５／４ｂａｒが、約２．２以下（例えば、約１．０〜約２．２）または約２．０以下（例えば、約１．０〜約２．０）である。好ましくは、本発明の乾燥粒子は、１／４ｂａｒおよび／または０．５／４ｂａｒが、約１．９以下（例えば、約１．０〜約１．９）、約１．８以下（例えば、約１．０〜約１．８）、約１．７以下（例えば、約１．０〜約１．７）、約１．６以下（例えば、約１．０〜約１．６）、約１．５以下（例えば、約１．０〜約１．５）、約１．４以下（例えば、約１．０〜約１．４）、約１．３以下（例えば、１．３未満、約１．０〜約１．３）、約１．２以下（例えば、１．０〜約１．２）、約１．１以下（例えば、１．０〜約１．１μｍ）であるか、あるいは本発明の乾燥粒子は、１／４ｂａｒが約１．０である。
あるいはまたは加えて、本発明の吸入用乾燥粒子は、ＭＭＡＤが約１０ミクロン以下、例えばＭＭＡＤが約０．５ミクロン〜約１０ミクロンのなどであり得る。好ましくは、本発明の乾燥粒子は、ＭＭＡＤが約５ミクロン以下（例えば、約０．５ミクロン〜約５ミクロン、好ましくは約１ミクロン〜約５ミクロン）、約４ミクロン以下（例えば、約１ミクロン〜約４ミクロン）、約３．８ミクロン以下（例えば、約１ミクロン〜約３．８ミクロン）、約３．５ミクロン以下（例えば、約１ミクロン〜約３．５ミクロン）、約３．２ミクロン以下（例えば、約１ミクロン〜約３．２ミクロン）、約３ミクロン以下（例えば、約１ミクロン〜約３．０ミクロン）、約２．８ミクロン以下（例えば、約１ミクロン〜約２．８ミクロン）、約２．２ミクロン以下（例えば、約１ミクロン〜約２．２ミクロン）、約２．０ミクロン以下（例えば、約１ミクロン〜約２．０ミクロン）または約１．８ミクロン以下（例えば、約１ミクロン〜約１．８ミクロン）である。
あるいはまたは加えて、本発明の吸入用乾燥粉末および乾燥粒子は、約５．６ミクロン未満のＦＰＦ（ＦＰＦ＜５．６μｍ）が、少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、好ましくは少なくとも約４５％、少なくとも約５０％、少なくとも約５５％、少なくとも約６０％、少なくとも約６５％または少なくとも約７０％であり得る。
あるいはまたは加えて、本発明の乾燥粉末および乾燥粒子は、５．０ミクロン未満のＦＰＦ（ＦＰＦ＿ＴＤ＜５．０μｍ）が、少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４５％、好ましくは少なくとも約４０％、少なくとも約４５％、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約６５％または少なくとも約７０％である。あるいはまたは加えて、本発明の乾燥粉末および乾燥粒子は、放出用量の５．０ミクロン未満のＦＰＦ（ＦＰＦ＿ＥＤ＜５．０μｍ）が、少なくとも約４５％、好ましくは少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約６５％、少なくとも約７０％、少なくとも約７５％、少なくとも約８０％または少なくとも約８５％である。あるいはまたは加えて、本発明の乾燥粉末および乾燥粒子は、約３．４ミクロン未満のＦＰＦ（ＦＰＦ＜３．４μｍ）が、少なくとも約２０％、好ましくは少なくとも約２５％、少なくとも約３０％、少なくとも約３５％、少なくとも約４０％、少なくとも約４５％、少なくとも約５０％または少なくとも約５５％であり得る。
あるいはまたは加えて、本発明の吸入用乾燥粉末および乾燥粒子は、タップ密度が約０．１ｇ／ｃｍ３〜約１．０ｇ／ｃｍ３である。例えば、小型で分散性の乾燥粒子は、約０．１ｇ／ｃｍ３〜約０．９ｇ／ｃｍ３、約０．２ｇ／ｃｍ３〜約０．９ｇ／ｃｍ３、約０．２ｇ／ｃｍ３〜約０．９ｇ／ｃｍ３、約０．３ｇ／ｃｍ３〜約０．９ｇ／ｃｍ３、約０．４ｇ／ｃｍ３〜約０．９ｇ／ｃｍ３、約０．５ｇ／ｃｍ３〜約０．９ｇ／ｃｍ３または約０．５ｇ／ｃｍ３〜約０．８ｇ／ｃｍ３、約０．４ｇ／ｃｃよりも大きい、約０．５ｇ／ｃｃよりも大きい、約０．６ｇ／ｃｃよりも大きい、約０．７ｇ／ｃｃよりも大きい、約０．１ｇ／ｃｍ３〜約０．８ｇ／ｃｍ３，約０．１ｇ／ｃｍ３〜約０．７ｇ／ｃｍ３，約０．１ｇ／ｃｍ３〜約０．６ｇ／ｃｍ３、約０．１ｇ／ｃｍ３〜約０．５ｇ／ｃｍ３、約０．１ｇ／ｃｍ３〜約０．４ｇ／ｃｍ３、約０．１ｇ／ｃｍ３〜約０．３ｇ／ｃｍ３、０．３ｇ／ｃｍ３未満のタップ密度を有する。好適な実施形態では、タップ密度が約０．４ｇ／ｃｃよりも大きい。別の好適な実施形態では、タップ密度が約０．５ｇ／ｃｃよりも大きい。あるいは、タップ密度が約０．４ｇ／ｃｃ未満である。
あるいはまたは加えて、本発明の吸入用乾燥粉末および乾燥粒子は、水または溶媒含有量が、吸入用乾燥粒子の約２５重量％未満、約２０重量％未満、約１５重量％未満であり得る。例えば、本発明の吸入用乾燥粒子は、水または溶媒含有量が、約２５重量％未満、約２０重量％未満、約１５重量％未満、約１３重量％未満、約１１．５重量％未満、約１０重量％未満、約９重量％未満、約８重量％未満、約７重量％未満、約６重量％未満、約５重量％未満、約４重量％未満、約３重量％未満、約２重量％未満、約１重量％であるか、または無水であり得る。本発明の吸入用乾燥粒子は、水または溶媒含有量が、約１％よりも大きく約６％未満、約１．５％よりも大きく約５．５％未満、約２％よりも大きく約５％未満、約２％、約２．５％、約３％、約３．５％、約４％、約４．５％または約５％であり得る。
本明細書に記載されているように、本発明の一部の吸入用乾燥粒子は、一般に塩（例えば、結晶および／または非結晶）の形態で存在する、１つ以上の二価金属陽イオン（例えば、カルシウム（Ｃａ２＋））を活性成分として含有する。本発明の吸入用乾燥粒子中に存在し得る適当なカルシウム塩としては、例えば、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、乳酸カルシウム、クエン酸カルシウム、炭酸カルシウム、酢酸カルシウム、リン酸カルシウム、アルギン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ソルビン酸カルシウム、グルコン酸カルシウムなどが挙げられる。特定の好適な態様では、本発明の乾燥粉末または乾燥粒子は、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、アルギン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウムまたはグルコン酸カルシウムを含有しない。別の好適な態様では、本発明の乾燥粉末または乾燥粒子は、クエン酸カルシウム、乳酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウムまたはこれらの塩の任意の組合せを含む。別の好適な態様では、乾燥粉末または乾燥粒子は、クエン酸カルシウム、乳酸カルシウムまたはこれらの塩の任意の組合せを含む。別の好適な態様では、乾燥粉末または乾燥粒子は炭酸カルシウムを含む。さらなる態様では、乾燥粉末または乾燥粒子は、クエン酸カルシウム、乳酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウムまたはこれらの塩の任意の組合せを含む。好適なカルシウム塩は乳酸カルシウムである。特定の好適な態様では、本発明の乾燥粉末または乾燥粒子は塩化カルシウムを含有しない。必要に応じて、本発明の吸入用乾燥粒子は、二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）を含有し、かつ１つ以上の追加の塩、例えば、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、ケイ素、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、コバルト、ニッケル、銅、マンガン、亜鉛、スズ、銀元素などの元素の１つ以上の非毒性塩をさらに含有する。好ましくは、乾燥粒子は、少なくとも１つのカルシウム塩と少なくとも１つの一価陽イオン塩（例えば、ナトリウム塩）とを含有する。
本発明の吸入用乾燥粒子中に存在し得る適当なナトリウム塩としては、例えば、塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、アスコルビン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムなどが挙げられる。好適な態様では、乾燥粉末および乾燥粒子は、塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、硫酸ナトリウムまたはこれらの塩の任意の組合せを含む。
適当なリチウム塩としては、例えば、塩化リチウム、臭化リチウム、炭酸リチウム、硝酸リチウム、硫酸リチウム、酢酸リチウム、乳酸リチウム、クエン酸リチウム、アスパラギン酸リチウム、グルコン酸リチウム、リンゴ酸リチウム、アスコルビン酸リチウム、オロト酸リチウム、コハク酸リチウムおよび／またはこれらの組合せが挙げられる。
適当なカリウム塩としては、例えば、塩化カリウム、臭化カリウム、ヨウ化カリウム、炭酸水素カリウム、亜硝酸カリウム、過硫酸カリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸水素カリウム、リン酸カリウム、酢酸カリウム、クエン酸カリウム、グルタミン酸カリウム、グアニル酸二カリウム、グルコン酸カリウム、リンゴ酸カリウム、アスコルビン酸カリウム、ソルビン酸カリウム、コハク酸カリウム、酒石酸カリウムナトリウムおよびこれらの任意の組合せが挙げられる。
本発明の別の態様では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子は、治療剤を送達するための担体粒子として使用するのに適している。これらの態様では、吸入用乾燥粉末は、１）それ自体が薬理効果を有さない（例えば、マグネシウム（Ｍｇ２＋））か、または２）治療効果をもたらさない量（例えば、治療量以下の量、例えば低い％の二価金属陽イオンの塩（例えば、約２０％（ｗ／ｗ）未満、１５％（ｗ／ｗ）未満、１０％（ｗ／ｗ）未満、５％（ｗ／ｗ）未満または３％（ｗ／ｗ）未満）など）で存在する１つ以上の二価金属陽イオンを含有する吸入用乾燥粒子を含有する。好ましくは、薬理効果は、抗菌活性、抗ウイルス活性、抗炎症活性およびこれらの組合せから選択される生物活性である。二価金属陽イオン自体がこのような薬理効果を有するか否かは、本明細書に開示および例示されているｉｎ ｖｉｖｏモデルを用いて容易に評価され得る。例えば、本明細書で使用される二価金属陽イオンが、実施例２６に開示される細菌性肺炎のマウスモデルにおいて、肺から回収されるコロニー形成単位の５０％未満の減少をもたらせば、それは抗菌活性を有さない。本明細書で使用される二価金属陽イオンが、実施例１１に開示されるインフルエンザ感染症のフェレットモデルにおいて、鼻洗浄液ウイルス力価の５０％未満の減少をもたらせば、それは抗ウイルス活性を有さない。本明細書で使用される二価金属陽イオンが、実施例３０に開示されるＣＯＰＤのタバコ煙マウスモデルにおいて、肺から回収される好中球の１５％未満の減少をもたらせば、それは抗炎症活性を有さない。実施例では試験する二価金属陽イオンを製剤に置き換えること以外は、モデルおよび試験は実質的に本明細書に記載されている通りに行われる。またこれらのモデルを用いて、カルシウム陽イオンのような二価金属陽イオンの治療効果を評価することもできる。例えば、乾燥粉末中のカルシウム充填量が少なければ、このような乾燥粉末が、有効量のカルシウムイオンを送達するのに必要な量だけ吸入により対象へ十分に投与されることはあり得ないため、治療効果がもたらされる可能性はない。したがって、このような粉末は、治療効果をもたらさない量のカルシウムイオンを含有する。
このタイプの本発明の吸入用乾燥粒子中に存在し得る適当なマグネシウム塩としては、例えば、フッ化マグネシウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、リン酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、亜硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、硝酸マグネシウム、ホウ酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、グルコン酸マグネシウム、マレイン酸マグネシウム、コハク酸マグネシウム、リンゴ酸マグネシウム、タウリン酸マグネシウム、オロト酸マグネシウム、グリシン酸マグネシウム、ナフテン酸マグネシウム、マグネシウムアセチルアセトナート、ギ酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム、ヘキサフルオロケイ酸マグネシウム、サリチル酸マグネシウムまたはこれらの任意の組合せが挙げられる。好適な態様では、乾燥粉末または乾燥粒子は、硫酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、塩化マグネシウム、クエン酸マグネシウムおよび炭酸マグネシウムを含む。好適なマグネシウム塩は硫酸マグネシウムおよび乳酸マグネシウムである。
好適な二価金属塩（例えば、カルシウム塩）は、以下に挙げる特徴を１つ以上、好ましくは２つ以上有する：（ｉ）吸入用乾燥粒子中に加工され得る、（ｉｉ）高湿への曝露を含めた様々な条件において分散性で物理的に安定な粉末の製造を容易にするのに十分な物理化学的安定性を乾燥粉末形中で有する、（ｉｉｉ）肺に沈着すると直ちに溶解する、例えば、二価金属陽イオンの質量の半分が、３０分未満、１５分未満、５分未満、２分未満、１分未満または３０秒未満で溶解し得る、（ｉｖ）高い溶解発熱または溶解吸熱（ΔＨ）、例えば、約−１０ｋｃａｌ／ｍｏｌよりも低いまたは約１０ｋｃａｌ／ｍｏｌよりも高いΔＨのような、忍容性の低下または有害事象をもたらし得る特性を有さない。逆に好適なΔＨは、約−９ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜約９ｋｃａｌ／ｍｏｌの間、約−８ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜約８ｋｃａｌ／ｍｏｌの間、約−７ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜約７ｋｃａｌ／ｍｏｌの間、約−６ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜約６ｋｃａｌ／ｍｏｌの間、約−５ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜約５ｋｃａｌ／ｍｏｌの間、約−４ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜約４ｋｃａｌ／ｍｏｌの間、約−３ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜約３ｋｃａｌ／ｍｏｌの間、約−２ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜約２ｋｃａｌ／ｍｏｌの間、約−１ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜約１ｋｃａｌ／ｍｏｌまたは約０ｋｃａｌ／ｍｏｌである。
適当な二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）は、所望の溶解度特性を有し得る。一般に、非常にまたは中程度に可溶性の二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）が好ましい。例えば、吸入用乾燥粒子および乾燥粉末中に含有される適当な二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）は、蒸留水中、室温（２０〜３０℃）、１ｂａｒでの溶解度が、少なくとも約０．４ｇ／Ｌ、少なくとも約０．８５ｇ／Ｌ、少なくとも約０．９０ｇ／Ｌ、少なくとも約０．９５ｇ／Ｌ、少なくとも約１．０ｇ／Ｌ、少なくとも約２．０ｇ／Ｌ、少なくとも約５．０ｇ／Ｌ、少なくとも約６．０ｇ／Ｌ、少なくとも約１０．０ｇ／Ｌ、少なくとも約２０ｇ／Ｌ、少なくとも約５０ｇ／Ｌ、少なくとも約９０ｇ／Ｌ、少なくとも約１２０ｇ／Ｌ、少なくとも約５００ｇ／Ｌ、少なくとも約７００ｇ／Ｌまたは少なくとも約１０００ｇ／Ｌであり得る。好ましくは、二価金属陽イオンの塩は、溶解度が約０．９０ｇ／Ｌよりも大きい、約２．０ｇ／Ｌよりも大きい、または約９０ｇ／Ｌよりも大きい。適当な二価金属陽イオンの塩としては、カルシウム塩およびマグネシウム塩が挙げられる。
必要に応じて、水にあまり溶けない二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）を含有する本発明の乾燥粒子および乾燥粉末を調製してもよい。本明細書に記載されているように、噴霧乾燥の前にまたはこれと同時に、異なるより溶けやすい塩の供給原料を用いて、陰イオン交換させて所望の二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）を生成させ、このような乾燥粒子および乾燥粉末調製してもよい。あるいは、懸濁液を噴霧乾燥機に送って、吸入用乾燥粉末および吸入用乾燥粒子を製造してもよい。
本発明の乾燥粉末および粒子は、組成物中に高率の活性成分（例えば、二価金属陽イオン（例えば、カルシウム））を含有し、二価金属陽イオンが濃厚であり得る。乾燥粒子は、３％以上、５％以上、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上または９５％以上の活性成分を含有し得る。
二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）が解離して、塩１モル当たり２モル以上の二価金属陽イオン（例えば、Ｃａ２＋）が生じれば有利である。このような塩を用いて、二価金属陽イオン（例えば、カルシウム）が濃厚な吸入用乾燥粉末および乾燥粒子を製造することができる。例えば、１モルのクエン酸カルシウムからは、溶解時に３モルのＣａ２＋を生じる。また、二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）が低分子量の塩である、および／または低分子量の陰イオンを含有することも一般に好ましい。カルシウムイオンと低分子量の陰イオンとを含有するカルシウム塩のような、低分子量の二価金属陽イオンの塩は、高分子の塩および高分子量の陰イオンを含有する塩に比べて二価陽イオン（例えば、Ｃａ２＋）が濃厚である。一般に、二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）の分子量が、約１０００ｇ／ｍｏｌ未満、約９５０ｇ／ｍｏｌ未満、約９００ｇ／ｍｏｌ未満、約８５０ｇ／ｍｏｌ未満、約８００ｇ／ｍｏｌ未満、約７５０ｇ／ｍｏｌ未満、約７００ｇ／ｍｏｌ未満、約６５０ｇ／ｍｏｌ未満、約６００ｇ／ｍｏｌ未満、約５５０ｇ／ｍｏｌ未満、約５１０ｇ／ｍｏｌ未満、約５００ｇ／ｍｏｌ未満、約４５０ｇ／ｍｏｌ未満、約４００ｇ／ｍｏｌ未満、約３５０ｇ／ｍｏｌ未満、約３００ｇ／ｍｏｌ未満、約２５０ｇ／ｍｏｌ未満、約２００ｇ／ｍｏｌ未満、約１５０ｇ／ｍｏｌ未満、約１２５ｇ／ｍｏｌまたは約１００ｇ／ｍｏｌ未満であることが好ましい。加えてまたはあるいは、一般に、二価金属陽イオンの塩全体の重量に対して、二価金属陽イオン（例えば、カルシウムイオン）が重量の大部分を占めていることが好ましい。一般に、二価金属陽イオン（例えば、カルシウムイオン）が、塩全体の重量の少なくとも１０％、二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）全体の重量の少なくとも１６％、少なくとも２０％、少なくとも２４．５％、少なくとも２６％、少なくとも３１％、少なくとも３５％または少なくとも３８％を占めていることが好ましい。
あるいはまたは加えて、本発明の吸入用乾燥粒子は、二価金属陽イオン（Ｃａ２＋）を生じる適当な二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）を含んでもよく、ここで、二価金属陽イオン（例えば、カルシウムイオン）と前記塩全体の重量の重量比は約０．１〜約０．５の間である。例えば、二価金属陽イオン（例えば、カルシウムイオン）と前記塩全体の重量の重量比は、約０．１５〜約０．５の間、約０．１８〜約０．５の間、約０．２〜約５の間、約０．２５〜約０．５の間、約０．２７〜約０．５の間、約０．３〜約５の間、約０．３５〜約０．５の間、約０．３７〜約０．５の間または約０．４〜約０．５の間である。
あるいはまたは加えて、本発明の吸入用乾燥粒子は、吸入用乾燥粒子の少なくとも約５重量％の量の二価陽イオン（例えば、Ｃａ２＋）を生じる二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）を含有し得る。例えば、本発明の吸入用乾燥粒子は、吸入用乾燥粒子の少なくとも約７重量％、少なくとも約１０重量％、少なくとも約１１重量％、少なくとも約１２重量％、少なくとも約１３重量％、少なくとも約１４重量％、少なくとも約１５重量％、少なくとも約１７重量％、少なくとも約２０重量％、少なくとも約２５重量％、少なくとも約３０重量％、少なくとも約３５重量％、少なくとも約４０重量％、少なくとも約４５重量％、少なくとも約５０重量％、少なくとも約５５重量％、少なくとも約６０重量％、少なくとも約６５重量％または少なくとも約７０重量％の量の二価陽イオン（例えば、Ｃａ２＋）を生じる二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）を含み得る。
あるいはまたは加えて、本発明の吸入用乾燥粒子は、吸入用乾燥粒子少なくとも約５重量％の量の二価金属陽イオン（例えば、Ｃａ２＋、Ｂｅ２＋、Ｍｇ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｆｅ２＋）を生じる二価金属陽イオンの塩を含有し、かつ吸入用乾燥粒子の少なくとも約３重量％の量の一価陽イオン（例えば、Ｎａ＋、Ｌｉ＋、Ｋ＋）を生じる一価塩（例えば、ナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩）も含有し得る。例えば、本発明の吸入用乾燥粒子は、吸入用乾燥粒子の少なくとも約７重量％、少なくとも約１０重量％、少なくとも約１１重量％、少なくとも約１２重量％、少なくとも約１３重量％、少なくとも約１４重量％、少なくとも約１５重量％、少なくとも約１７重量％、少なくとも約２０重量％、少なくとも約２５重量％、少なくとも約３０重量％、少なくとも約３５重量％、少なくとも約４０重量％、少なくとも約４５重量％、少なくとも約５０重量％、少なくとも約５５重量％、少なくとも約６０重量％、少なくとも約６５重量％または少なくとも約７０重量％の量の二価陽イオン（例えば、Ｃａ２＋）を生じる二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）を含み、吸入用乾燥粒子の少なくとも約３重量％、少なくとも約４重量％、少なくとも約５重量％、少なくとも約６重量％、少なくとも約７重量％、少なくとも約８重量％、少なくとも約９重量％、少なくとも約１０重量％、少なくとも約１１重量％、少なくとも約１２重量％、少なくとも約１４重量％、少なくとも約１６重量％、少なくとも約１８重量％、少なくとも約２０重量％、少なくとも約２２重量％、少なくとも約２５重量％ｏ、少なくとも約２７重量％、少なくとも約２９重量％、少なくとも約３２重量％、少なくとも約３５重量％、少なくとも約４０重量％、少なくとも約４５重量％、少なくとも約５０重量％または少なくとも約５５重量％の量の一価の陰イオンを生じる一価塩のナトリウム塩（Ｎａ＋）をさらに含有し得る。
あるいはまたは加えて、本発明の吸入用乾燥粒子は、二価金属陽イオンの塩と一価陽イオンとを含有し、ここで、二価陽イオンが１つ以上の塩の成分として乾燥粒子の少なくとも５重量％の量で存在し、二価陽イオンと一価陽イオンの重量比が約５０：１（すなわち、約５０対約１）〜約０．１：１（すなわち、約０．１対約１）である。二価金属陽イオンと一価陽イオンの重量比は、乾燥粒子中に含有される二価金属陽イオンの塩および一価塩中にそれぞれ含有される、二価金属陽イオンおよび一価陽イオンの量に基づくものである。具体例として、二価金属陽イオンと一価陽イオンの重量比は、約０．２：１、約０．３：１、約０．４：１、約０．５：１、約０．６：１、約０．７：１、約０．８：１、約０．８６：１、約０．９２：１、約１：１、約１．３：１、約２：１、約５：１、約１０：１、約１５：１、約２０：１、約２５：１、約３０：１、約３５：１、約４０：１、約４５：１または約５０：１、約２０：１〜約０．１：１、約１５：１〜約０．１：１、約１０：１〜約０．１：１または約５：１〜約０．１：１である。
あるいはまたは加えて、本発明の吸入用乾燥粒子は、二価金属陽イオンの塩と一価陽イオンの塩とを含有してよく、ここで、二価金属陽イオンの塩と一価陽イオンの塩は、対イオンとして塩化物イオン、クエン酸イオンまたは硫酸イオンを含有し、二価金属陽イオン（例えば、Ｃａ２＋、Ｂｅ２＋、Ｍｇ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｆｅ２＋）と一価陽イオン（例えば、Ｎａ＋、Ｌｉ＋、Ｋ＋）のモル：モルの比は約５０：１（すなわち、約５０対約１）〜約０．１：１（すなわち、約０．１対約１）である。二価金属陽イオンと一価陽イオンのモル比は、乾燥粒子中に含有される二価金属陽イオンの塩および一価陽イオンの塩中にそれぞれ含有される、二価金属陽イオンおよび一価陽イオンの量に基づくものである。好ましくは、二価金属陽イオンが１つ以上の二価金属陽イオンの塩の成分として、吸入用乾燥粒子の少なくとも５重量％の量で存在する。具体例として、二価金属陽イオンと一価陽イオンは、吸入用乾燥粒子中に約８．０：１、約７．５：１、約７．０：１、約６．５：１、約６．０：１、約５．５：１、約５．０：１、約４．５：１、約４．０：１、約３．５：１、約３．０：１、約２．５：１、約２．０：１、約１．５：１、約１．０：１、約０．７７：１、約０．６５：１、約０．５５：１、約０．４５：１、約０．３５：１、約０．２５：１または約０．２：１、約８．０：１〜約０．５５：１、約７．０：１〜約０．５５：１、約６．０：１〜約０．５５：１、約５．０：１〜約０．５５：１、約４．０：１〜約０．５５：１、約３．０：１〜約０．５５：１、約２．０：１〜約０．５５：１または約１．０：１〜約０．５５：１のモル比で存在する。
好ましくは、二価金属陽イオン（例えば、Ｃａ２＋、Ｂｅ２＋、Ｍｇ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｆｅ２＋）と一価陽イオン（例えば、Ｎａ＋、Ｌｉ＋、Ｋ＋）のモル：モルの比は、約１６．０：１．０〜約１．０：１．０、約１６．０：１．０〜約２．０：１．０、約８．０：１．０〜約１．０：１．０、約４．０：１．０〜約１．０：１．０、約４：０：１．０〜約２．０：１．０である。より好ましくは、二価金属陽イオンと一価陽イオンが、吸入用乾燥粒子中に約８．０：１．０〜約２．０：１．０または約４．０：１．０〜約２．０：１．０のモル比で存在する。最も好ましくは、二価金属陽イオンがＣａ２＋であり、一価陽イオンがＮａ＋である。
好適な吸入用乾燥粒子は、乳酸カルシウム、クエン酸カルシウム、硫酸カルシウムおよび塩化カルシウムからなる群より選択される少なくとも１つのカルシウム塩を含有し、かつ塩化ナトリウムも含有する。
クエン酸カルシウム、硫酸カルシウムおよび乳酸カルシウムは、吸入用乾燥粉末への噴霧乾燥による加工を可能にし、肺への沈着時に溶解を促進するのに十分な水溶解度を有するにもかかわらず、吸湿性が低く、通常湿度および高湿度に曝露されたときに物理的に比較的安定な、高いカルシウム塩充填量での乾燥粉末の製造を可能にする。またクエン酸カルシウム、硫酸カルシウムおよび乳酸カルシウムは、塩化カルシウムよりも溶解熱がかなり低く、このことは気道への投与に有用であり、またクエン酸イオン、硫酸イオンおよび乳酸イオンは安全であり、医薬組成物に含ませても支障はない。
したがって、本明細書に記載の特徴および特性の任意の組合せに加え、本発明の吸入用乾燥粒子は、総量で吸入用乾燥粒子の少なくとも約５１重量％の１つ以上の塩を含有してよく、ここで、１つ以上の塩はそれぞれ独立して、カルシウムおよびナトリウムからなる群より選択される陽イオンと、乳酸イオン（Ｃ３Ｈ５Ｏ３ −）、塩化物イオン（Ｃｌ−）、クエン酸イオン（Ｃ６Ｈ５Ｏ７ ３−）および硫酸イオン（ＳＯ４ ２−）からなる群より選択される陰イオンとからなり、ただし、少なくとも１つの塩はカルシウム塩である。例えば、本発明の吸入用乾燥粒子は、総量で吸入用乾燥粒子の少なくとも約５５重量％、少なくとも約６０重量％、少なくとも約６５重量％、少なくとも約７０重量％、少なくとも約７５重量％、少なくとも約８０重量％、少なくとも約８５重量％、少なくとも約９０重量％、少なくとも約９１重量％、少なくとも約９２重量％または少なくとも約９５重量％の１つ以上の塩を含有し得る。
あるいはまたは加えて、本発明の吸入用乾燥粒子は、カルシウム塩とナトリウム塩とを含有してよく、ここで、カルシウム陽イオンは１つ以上のカルシウム塩の成分として、乾燥粒子の少なくとも５重量％の量で存在し、カルシウムイオンとナトリウムイオンの重量比は約５０：１（すなわち、約５０対約１）〜約０．１：１（すなわち、約０．１対約１）である。カルシウムイオンとナトリウムイオンの重量比は、乾燥粒子中に含有されるカルシウム塩およびナトリウム塩中にそれぞれ含有される、カルシウムイオンおよびナトリウムイオンの量に基づくものである。具体例として、カルシウムイオンとナトリウムイオンの重量比は、約０．２：１、約０．３：１、約０．４：１、約０．５：１、約０．６：１、約０．７：１、約０．８：１、約０．８６：１、約０．９２：１、約１：１、約１．３：１、約２：１、約５：１、約１０：１、約１５：１、約２０：１、約２５：１、約３０：１、約３５：１、約４０：１、約４５：１または約５０：１、約２０：１〜約０．１：１、約１５：１〜約０．１：１、約１０：１〜約０．１：１または約５：１〜約０．１：１である。
あるいはまたは加えて、本発明の吸入用乾燥粒子は、カルシウム塩とナトリウム塩とを含有してよく、ここでは、カルシウム塩とナトリウム塩は、対イオンとして塩化物イオン、乳酸イオン、クエン酸イオンまたは硫酸イオンを含有し、カルシウムとナトリウムのモル：モルの比は約５０：１（すなわち、約５０対約１）〜約０．１：１（すなわち、約０．１対約１）である。カルシウムとナトリウムのモル比は、乾燥粒子中に含有されるカルシウム塩およびナトリウム塩中にそれぞれ含有される、カルシウムおよびナトリウムの量に基づくものである。好ましくは、カルシウムは１つ以上のカルシウム塩の成分として、吸入用乾燥粒子の少なくとも５重量％の量で存在する。具体例として、カルシウムとナトリウムは、吸入用乾燥粒子中に約８．０：１、約７．５：１、約７．０：１、約６．５：１、約６．０：１、約５．５：１、約５．０：１、約４．５：１、約４．０：１、約３．５：１、約３．０：１、約２．５：１、約２．０：１、約１．５：１、約１．０：１、約０．７７：１、約０．６５：１、約０．５５：１、約０．４５：１、約０．３５：１、約０．２５：１または約０．２：１、約８．０：１〜約０．５５：１、約７．０：１〜約０．５５：１、約６．０：１〜約０．５５：１、約５．０：１〜約０．５５：１、約４．０：１〜約０．５５：１、約３．０：１〜約０．５５：１、約２．０：１〜約０．５５：１または約１．０：１〜約０．５５：１モル比で存在する。
必要に応じて、本明細書に記載の吸入用乾燥粒子は、生理学的または薬学的に許容される担体または補形剤を含んでいてもよい。例えば、薬学的に許容される補形剤は、吸入療法に有用な補形剤であることが当該技術分野で公知の標準的な炭水化物、糖アルコールおよびアミノ酸の担体のいずれかを、単独でまたは任意の所望の組合せで含む。これらの補形剤は一般に、比較的自由流動性の粒子であり、水と接触しても密集または重合することがなく、分散粉末として吸入しても毒性学的に無毒であり、活性薬剤との間で、本発明の塩の所望の生理学的作用に悪影響を及ぼすような相互作用をほとんど生じない。この点で有用な炭水化物補形剤としては、単糖および多糖が挙げられる。代表的な単糖としては、デキストロース（無水物および一水和物；グルコースおよびグルコース一水和物とも呼ばれる）、ガラクトース、マンニトール、Ｄ−マンノース、ソルボースなどのような炭水化物補形剤が挙げられる。代表的な二糖としては、ラクトース、マルトース、スクロース、トレハロースなどが挙げられる。代表的な三糖としては、ラフィノースなどが挙げられる。その他の炭水化物補形剤としては、マルトデキストリン、および２−ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリンのようなシクロデキストリンが挙げられ、必要に応じて使用され得る。代表的な糖アルコールとしては、マンニトール、ソルビトールなどが挙げられる。
適当なアミノ酸補形剤は、標準的な製剤加工技術の下で粉末を形成し、非極性（疎水性）アミノ酸および極性（非荷電、正荷電および負荷電）アミノ酸を包含するいずれかの天然アミノ酸を含み、このようなアミノ酸は医薬品等級であり、米国食品医薬品局により一般に安全であると認められている（ＧＲＡＳ）。非極性アミノ酸の代表的な例としては、アラニン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファンおよびバリンが挙げられる。非荷電の極性アミノ酸の代表的な例としては、シスチン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニンおよびチロシンが挙げられる。正荷電の極性アミノ酸の代表的な例としては、アルギニン、ヒスチジンおよびリジンが挙げられる。負荷電アミノ酸の代表的な例としては、アスパラギン酸およびグルタミン酸が挙げられる。これらのアミノ酸は一般に、医薬品等級の製品を提供している、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｉｎｃ．、Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ、Ｗｉｓ．またはＳｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、Ｍｏ．のような商業的供給源から入手できる。
疎水性アミノ酸ロイシンのような好適なアミノ酸補形剤は、本発明の乾燥粒子中に、吸入用乾燥粒子の約７４重量％以下の量で存在し得る。例えば、本発明の吸入用乾燥粒子は、約５重量％〜約３０重量％、約１０重量％〜約２０重量％、約５重量％〜約２０重量％、約５０重量％以下、約４５重量％以下、約４０重量％以下、約３５重量％以下、約３０重量％以下、約２５重量％以下、約２０重量％以下、約１８重量％以下、約１６重量％以下、約１５重量％以下、約１４重量％以下、約１３重量％以下、約１２重量％以下、約１１重量％以下、約１０重量％以下、約９重量％以下、約８重量％以下、約７重量％以下、約６重量％以下、約５重量％以下、約４重量％以下、約３重量％以下、約２重量％以下または約１重量％以下の量のアミノ酸ロイシンを含有し得る。
マルトデキストリンおよびマンニトールのような好適な炭水化物補形剤は、本発明の乾燥粒子中に、吸入用乾燥粒子の約７４重量％以下の量で存在し得る。例えば、本発明の吸入用乾燥粒子は、約５０重量％以下、約４５重量％以下、約４０重量％以下、約３５重量％以下、約３０重量％以下、約２５重量％以下、約２０重量％以下、約１８重量％以下、約１６重量％以下、約１５重量％以下、約１４重量％以下、約１３重量％以下、約１２重量％以下、約１１重量％以下、約１０重量％以下、約９重量％以下、約８重量％以下、約７重量％以下、約６重量％以下、約５重量％以下、約４重量％以下、約３重量％以下、約２重量％以下または約１重量％以下の量のマルトデキストリンを含有し得る。いくつかの好適な態様では、乾燥粒子は、ロイシン、マルトデキストリン、マンニトールおよびこれらの任意の組合せから選択される補形剤を含有する。特定の実施形態では、補形剤はロイシン、マルトデキストリンまたはマンニトールである。
特定の実施形態では、本発明の吸入用乾燥粒子は、（ａ）乾燥粒子の少なくとも約３０重量％、少なくとも約４０重量％、少なくとも約４５重量％または少なくとも約５０重量％の量の、乳酸カルシウム、クエン酸カルシウムまたは硫酸カルシウムから選択されるカルシウム塩と、（ｂ）乾燥粒子の少なくとも約２５重量％または少なくとも約３０重量％の量の、塩化ナトリウムのようなナトリウム塩とを含有し、かつ本明細書に記載のいずれかの特性または特徴を有し得る。必要に応じて、補形剤、例えばロイシン、マルトデキストリン、マンニトールまたはこれらの任意の組合せなどが、乾燥粒子の約７４重量％以下または約５０重量％以下または約２０重量％以下の量で存在していてもよい。例えば、本発明の吸入用乾燥粒子は、（ａ）乾燥粒子の約３０重量％〜約６５重量％、約４０重量％〜約６５重量％または約４５重量％〜約６５重量％の量のカルシウム塩と、（ｂ）乾燥粒子約２５重量％〜約６０重量％または約３０重量％〜約６０重量％の量の、塩化ナトリウムのようなナトリウム塩と、（ｃ）乾燥粒子の約２０重量％以下、より好ましくは乾燥粒子の約１０重量％以下の量の補形剤、例えばロイシン、マルトデキストリン、マンニトールまたはこれらの任意の組合せなどとを含み、かつ（ｄ）本明細書に記載のいずれかの特性または特徴、例えば１／４ｂａｒ、０．５／４ｂａｒ、ＶＭＧＤ、ＭＭＡＤ、ＦＰＦなどを有し得る。
他の実施形態では、本発明の吸入用乾燥粒子は、（ａ）乾燥粒子の少なくとも約３０重量％、少なくとも約４０重量％、少なくとも約４５重量％または少なくとも約５０重量％の量の、乳酸カルシウム、クエン酸カルシウムまたは硫酸カルシウムから選択されるカルシウム塩と、（ｂ）乾燥粒子の約２重量％〜約２０重量％の間または約３．５重量％〜約１０重量％の間の量の、塩化ナトリウムのようなナトリウム塩とを含有し、かつ本明細書に記載のいずれかの特性または特徴を有し得る。必要に応じて、補形剤、例えばロイシン、マルトデキストリン、マンニトールまたはこれらの任意の組合せなどが、乾燥粒子の約７４重量％以下または約５０重量％以下または約２０重量％以下の量で存在していてもよい。例えば、本発明の吸入用乾燥粒子は、（ａ）乾燥粒子の約３０重量％〜約６５重量％、約４０重量％〜約６５重量％または約４５重量％〜約６５重量％の量のカルシウム塩と、（ｂ）乾燥粒子の約２重量％〜約２０重量％の間または約３．５重量％〜約１０重量％の間の量の、塩化ナトリウムのようなナトリウム塩と、（ｃ）乾燥粒子の約２０重量％以下、より好ましくは乾燥粒子の約１０重量％以下の量の賦形剤、例えばロイシン、マルトデキストリン、マンニトールまたはこれらの任意の組合せなどとを含み、かつ（ｄ）本明細書に記載のいずれかの特性または特徴、例えば１／４ｂａｒ、０．５／４ｂａｒ、ＶＭＧＤ、ＭＭＡＤ、ＦＰＦなどを有し得る。
いくつかの態様では、吸入用乾燥粒子は、二価金属イオンの塩と一価塩とを含み、粒子の結晶および非結晶含有物を特徴とする。例えば、吸入用乾燥粒子は、非結晶の二価金属イオンの塩を多く含む相と、結晶の一価塩または補形剤の相のような、非結晶含有物と結晶質含有物との混合物を含み得る。このタイプの吸入用乾燥粒子は、いくつかの利点をもたらす。例えば、本明細書に記載されているように、結晶相（例えば、結晶塩化ナトリウムおよび／または結晶ロイシン）が、乾燥状態での乾燥粒子の安定性、および分散性に寄与し得るのに対し、非晶相（例えば、非結晶カルシウム塩）は、気道への沈着時に粒子の迅速な水への取込みと溶解を促進し得る。これは、乾燥粒子中に存在する比較的高い水溶解度の塩（塩化ナトリウムなど）が結晶状態である場合、および比較的低い水溶解度の塩（クエン酸カルシウムなど）が非結晶状態で乾燥粒子中に存在する場合に特に有利である。
また非晶相は、高いガラス転移温度（Ｔｇ）も特徴とし、そのＴｇは少なくとも９０℃、少なくとも１００℃、少なくとも１１０℃、少なくとも１２０℃、少なくとも１２５℃、少なくとも１３０℃、少なくとも１３５℃、少なくとも１４０℃、１２０℃〜２００℃の間、１２５℃〜２００℃の間、１３０℃〜２００℃の間、１２０℃〜１９０℃の間、１２５℃〜１９０℃の間、１３０℃〜１９０℃の間、１２０℃〜１８０℃の間、１２５℃〜１８０℃の間または１３０℃〜１８０℃の間である。
いくつかの実施形態では、吸入用乾燥粒子は、二価金属陽イオンの塩を多く含む非晶相と、一価塩の結晶相とを含有し、非晶相と結晶相の比（ｗ：ｗ）は、約５：９５〜約９５：５、約５：９５〜約１０：９０、約１０：９０〜約２０：８０、約２０：８０〜約３０：７０、約３０：７０〜約４０：６０、約４０：６０〜約５０：５０、約５０：５０〜約６０：４０、約６０：４０〜約７０：３０、約７０：３０〜約８０：２０または約９０：１０〜約９５：５である。他の実施形態では、吸入用乾燥粒子は、二価金属陽イオンの塩を多く含む非晶相と、一価塩の結晶相とを含有し、非晶相と粒子の重量比（ｗ：ｗ）は、約５：９５〜約９５：５、約５：９５〜約１０：９０、約１０：９０〜約２０：８０、約２０：８０〜約３０：７０、約３０：７０〜約４０：６０、約４０：６０〜約５０：５０、約５０：５０〜約６０：４０、約６０：４０〜約７０：３０、約７０：３０〜約８０：２０または約９０：１０〜約９５：５である。他の実施形態では、吸入用乾燥粒子は、二価金属陽イオンの塩を多く含む非晶相と、一価塩の結晶相とを含有し、結晶相と粒子の重量比（ｗ：ｗ）は、約５：９５〜約９５：５、約５：９５〜約１０：９０、約１０：９０〜約２０：８０、約２０：８０〜約３０：７０、約３０：７０〜約４０：６０、約４０：６０〜約５０：５０；約５０：５０〜約６０：４０、約６０：４０〜約７０：３０、約７０：３０〜約８０：２０または約９０：１０〜約９５：５である。
いくつかの実施形態では、吸入用乾燥粒子は、クエン酸カルシウム、硫酸カルシウム、乳酸カルシウム、塩化カルシウムまたはこれらの任意の組合せのようなカルシウム塩と、塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、乳酸ナトリウムまたはこれらの任意の組合せのようなナトリウム塩とを含有し、ここで、吸入用乾燥粒子は、カルシウム塩を多く含む非晶相と、結晶ナトリウム塩の相とを含有する。特定の実施形態では、カルシウム塩を多く含む非晶相は、クエン酸カルシウムと少なくともいくらかの塩化カルシウムとを、乳酸カルシウムと少なくともいくらかの塩化カルシウムとを、または硫酸カルシウムと少なくともいくらかの塩化カルシウムとを含む。いくつかの実施形態では、吸入用乾燥粒子は、カルシウム塩を多く含む非晶相と、ナトリウム塩の結晶相とを含有し、非晶相と結晶相の比（ｗ：ｗ）は、約５：９５〜約９５：５、約５：９５〜約１０：９０、約１０：９０〜約２０：８０、約２０：８０〜約３０：７０、約３０：７０〜約４０：６０、約４０：６０〜約５０：５０、約５０：５０〜約６０：４０、約６０：４０〜約７０：３０、約７０：３０〜約８０：２０または約９０：１０〜約９５：５である。他の実施形態では、吸入用乾燥粒子は、カルシウム塩を多く含む非晶相と、ナトリウム塩の結晶相とを含有し、非晶相と粒子の重量比（ｗ：ｗ）は、約５：９５〜約９５：５、約５：９５〜約１０：９０、約１０：９０〜約２０：８０、約２０：８０〜約３０：７０、約３０：７０〜約４０：６０、約４０：６０〜約５０：５０、約５０：５０〜約６０：４０、約６０：４０〜約７０：３０、約７０：３０〜約８０：２０または約９０：１０〜約９５：５である。他の実施形態では、吸入用乾燥粒子は、カルシウム塩を多く含む非晶相と、ナトリウム塩の結晶相とを含有し、結晶相と粒子の重量比（ｗ：ｗ）は、約５：９５〜約９５：５、約５：９５〜約１０：９０、約１０：９０〜約２０：８０、約２０：８０〜約３０：７０、約３０：７０〜約４０：６０、約４０：６０〜約５０：５０、約５０：５０〜約６０：４０、約６０：４０〜約７０：３０、約７０：３０〜約８０：２０または約９０：１０〜約９５：５である。
好ましくは、吸入用乾燥粒子は、本明細書に記載されているように、１／４ｂａｒまたは０．５／４ｂａｒが２以下である。例えば、１／４ｂａｒまたは０．５／４ｂａｒは、１．９以下、１．８以下、１．７以下、１．６以下、１．５以下、１．４以下、１．３以下、１．２以下、１．１以下または約１．０である。あるいはまたは加えて、吸入用乾燥粒子はＭＭＡＤが約５ミクロン以下である。あるいはまたは加えて、吸入用乾燥粒子は、ＶＭＧＤが約０．５ミクロン〜約５ミクロンの間であるか、またはＶＭＧＤが約５ミクロン〜約２０ミクロンの間であり得る。あるいはまたは加えて、吸入用乾燥粒子は、約−ｌ０ｋｃａｌ／ｍｏｌを超えない（例えば、−ｌ０ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜ｌ０ｋｃａｌ／ｍｏｌの間）溶解熱を有し得る。
本明細書に記載されているように、吸入用乾燥粒子は、ロイシン、マルトデキストリンまたはマンニトールのような補形剤をさらに含み得る。補形剤は、結晶質もしくは非晶質であっても、またはこれらの形態の組合せで存在していてもよい。いくつかの実施形態では、補形剤は非晶質であるか、または大部分が非晶質である。いくつかの実施形態では、吸入用乾燥粒子は実質的に結晶質である。
本明細書に記載されているように、補形剤（すなわち、ロイシン、マルトデキストリン）を含有する吸入用乾燥粉末の表面ラマンマッピングスペクトルは、補形剤が粒子表面に集中していなかったこと、および補形剤が粒子全体に均一に分布しているか、または粒子表面に露出していないことを示している。特にロイシン補形剤は、粒子表面に集中したときに分散性を向上させることが報告されている。例えば、ＵＳ２００３／０１８６８９４を参照されたい。したがって、ロイシンがこのように分散促進剤として働いていないと思われる。したがって、補形剤（例えば、ロイシン）を含有する本発明の吸入用乾燥粒子においては、補形剤は、粒子表面ではなく粒子内部に分布するか、または粒子全体に分布し得る（例えば、均一に分布し得る）。例えば、いくつかの具体的な実施形態では、本発明の吸入用乾燥粒子は、ラマン分光法で補形剤（例えば、ロイシン）の存在を示す特徴的なピークを生じない。より具体的な実施形態では、ロイシンを含有する吸入用乾燥粉末は、ラマン分光法でロイシンに特徴的なピーク（例えば、１３４０ｃｍ−１において）を生じない。
本明細書に記載されているように、本発明の一部の粉末は流動性に乏しい。しかし驚くべきことに、これらの粉末は高分散性である。流動性と分散性はともに、粒子の集塊または凝集により負の影響を受けることが知られているため、これは驚くべきことである。したがって、流動性に乏しい粒子が高分散性であるというのは予想外であった。
任意の組合せで本明細書に記載されているいずれかの特徴および特性に加え、吸入用乾燥粒子は、流動性に乏しいにもかかわらず、優れた分散性を有し得る。例えば、吸入用乾燥粒子は、１．３５よりも大きい（例えば、１．４以上、１．５以上、１．６以上、１．７以上、１．８以上、１．９以上、２．０以上）のＨａｕｓｎｅｒ比を有し、かつ２以下、１．９以下、１．８以下、１．７以下、１．６以下、１．５以下、１．４以下、１．３以下、１．２以下、１．１以下または約１．０の１／４ｂａｒまたは０．５／４ｂａｒも有し得る。
任意の組合せで本明細書に記載されているいずれかの特徴および特性に加え、吸入用乾燥粒子は、高発熱性ではない溶解熱を有し得る。好ましくは、模擬肺液イオン液体（例えば、Ｍｏｓｓ，Ｏ．Ｒ．１９７９．Ｓｉｍｕｌａｎｔｓ ｏｆ ｌｕｎｇ ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ ｆｌｕｉｄ．Ｈｅａｌｔｈ Ｐｈｙｓ．３６，４４７−４４８；またはＳｕｎ，Ｇ．２００１．Ｏｘｉｄａｔｉｖｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｌｕｎｇ ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌ ｌｉｎｉｎｇ ｆｌｕｉｄ ｗｉｔｈ ｍｅｔａｌ−ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｍａｔｔｅｒ．Ａｍ Ｊ Ｐｈｙｓｉｏｌ Ｌｕｎｇ Ｃｅｌｌ Ｍｏｌ Ｐｈｙｓｉｏｌ．２８１，Ｌ８０７−Ｌ８１５に記載されている）を等温熱量計中、ｐＨ７．４、３７℃で用いて溶解熱を決定する。例えば、吸入用乾燥粒子は、塩化カルシウム二水和物の溶解熱よりも発熱性が低い溶解熱を有し得る、例えば、約−１０ｋｃａｌ／ｍｏｌを上回る、約−９ｋｃａｌ／ｍｏｌを上回る、約−８ｋｃａｌ／ｍｏｌを上回る、約−７ｋｃａｌ／ｍｏｌを上回る、約−６ｋｃａｌ／ｍｏｌを上回る、約−５ｋｃａｌ／ｍｏｌを上回る、約−４ｋｃａｌ／ｍｏｌを上回る、約−３ｋｃａｌ／ｍｏｌを上回る、約−２ｋｃａｌ／ｍｏｌを上回る、約−１ｋｃａｌ／ｍｏｌを上回る、または約−１０ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜約１０ｋｃａｌ／ｍｏｌの溶解熱を有し得る。吸入用乾燥粒子は、約−８ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜約８ｋｃａｌ／ｍｏｌ、約−６ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜約６ｋｃａｌ／ｍｏｌまたは約−４ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜約４ｋｃａｌ／ｍｏｌの溶解熱を有し得る。
必要に応じて、塩製剤は１つ以上の追加の薬剤、例えば去痰剤もしくは粘液溶解剤、界面活性剤、抗生物質、抗ウイルス剤、抗ヒスタミン剤、鎮咳剤、気管支拡張剤、抗炎症剤、ステロイド剤、ワクチン、アジュバント、排痰剤、高分子、または嚢胞性線維症（ＣＦ）の慢性維持に有用な治療剤などを含んでいてもよい。必要に応じて、追加の薬剤を塩製剤の乾燥粉末と混合しても、一緒に噴霧乾燥させてもよい。
いくつかの実施形態では、塩製剤は、生物膜を破壊するおよび／または分散させる薬剤を含有し得る。生物膜の破壊および／または分散を促進する適当な薬剤の例としては、特定のアミノ酸立体異性体、例えば、Ｄ−ロイシン、Ｄ−メチオニン、Ｄ−チロシン、Ｄ−トリプトファンなどが挙げられる（Ｋｏｌｏｄｋｉｎ−Ｇａｌ，Ｉ．，Ｄ．Ｒｏｍｅｒｏら，”Ｄ−ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ｔｒｉｇｇｅｒ ｂｉｏｆｉｌｍ ｄｉｓａｓｓｅｍｂｌｙ．” Ｓｃｉｅｎｃｅ ３２８（５９７８）：６２７−６２９）。例えば、ロイシンを含有する本明細書に記載の乾燥粉末中のロイシンの全部または一部は、Ｄ−ロイシンであり得る。
適当な去痰剤または粘液溶解剤の例としては、ＭＵＣ５ＡＣおよびＭＵＣ５Ｂムチン、ＤＮＡアーゼ、Ｎ−アセチルシステイン（ＮＡＣ）、システイン、ナシステリン、ドルナーゼα、ゲルゾリン、ヘパリン、ヘパリン硫酸、Ｐ２Ｙ２刺激薬（例えば、ＵＴＰ、ＩＮＳ３６５）、ネドクロミルナトリウム、高張食塩水ならびにマンニトールが挙げられる。
適当な界面活性剤としては、Ｌ−α−ジパルミトイルホスファチジルコリン（「ＤＰＰＣ」）、ジホスファチジルグリセロール（ＤＰＰＧ）、１，２−ジパルミトイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホ−Ｌ−セリン（ＤＰＰＳ）、１，２−ジパルミトイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスフォコリン（ＤＳＰＣ）、１，２−ジステアロイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノールアミン（ＤＳＰＥ）、１−パルミトイル−２−オレオイルホスファチジルコリン（ＰＯＰＣ）、脂肪アルコール、ポリオキシエチレン−９−ラウリルエーテル、界面活性脂肪酸、ソルビタントリオレアート（Ｓｐａｎ ８５）、グリココール酸、サーファクチン、ポロキソマー（ｐｏｌｏｘｏｍｅｒｓ）、ソルビタン脂肪酸エステル、チロキサポール、リン脂質およびアルキル化糖が挙げられる。
必要に応じて、塩製剤は抗生物質を含有し得る。抗生物質は、任意の所望の細菌感染症の治療に適切であり得、抗生物質を含有する塩製剤を用いて、患者内または患者間の感染症の拡大を低減することができる。例えば、細菌性肺炎またはＶＡＴを治療するための塩製剤は、抗生物質、例えばマクロライド（例えば、アジスロマイシン、クラリスロマイシンおよびエリスロマイシン）、テトラサイクリン（例えば、ドキシサイクリン、チゲサイクリン）、フルオロキノロン（例えば、ゲミフロキサシン、レボフロキサシン、シプロフロキサシンおよびモシフロキサシン（ｍｏｃｉｆｌｏｘａｃｉｎ））、セファロスポリン（例えば、セフトリアキソン、デフォタキシム（ｄｅｆｏｔａｘｉｍｅ）、セフタジジム、セフェピム）、任意にβ−ラクタマーゼ阻害剤（例えば、スルバクタム、タゾバクタムおよびクラブラン酸）を加えたペニシリン（例えば、アモキシシリン、アモキシシリン／クラブラン酸、アンピシリン、ピペラシリンおよびチカルシリン）、例えばアンピシリン−スルバクタム、ピペラシリン−タゾバクタムおよびチカルシリン／クラブラン酸など、アミノグリコシド（例えば、アミカシン、アルベカシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ネオマイシン、ネチルマイシン、パロモマイシン、ロドストレプトマイシン、ストレプトマイシン、トブラマイシンおよびアプラマイシン）、ペネムまたはカルバペネム（例えば、ドリペネム、エルタペネム、イミペネムおよびメロペネム）、モノバクタム（例えば、アズトレオナム）、オキサゾリジノン（例えば、リネゾリド）、バンコマイシン、グリコペプチド抗生物質（例えば、テラバンシン）、結核−マイコバクテリウム抗生物質などをさらに含み得る。
必要に応じて、塩製剤は、結核菌（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ）のようなマイコバクテリアによる感染症を治療するための薬剤を含有し得る。マイコバクテリア（例えば、Ｍ．ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ）による感染症を治療するのに適した薬剤としては、アミノグリコシド（例えば、カプレオマイシン、カナマイシン、ストレプトマイシン）、フルオロキノロン（例えば、シプロフロキサシン、レボフロキサシン、モキシフロキサシン）、イソジアニド（ｉｓｏｚｉａｎｉｄ）およびイソジアニド（ｉｓｏｚｉａｎｉｄ）類似体（例えば、エチオナミド）、アミノサリチル酸、シクロセリン、ジアリルキノリン、エタンブトール、ピラジナミド、プロチオナミド、リファンピンなどが挙げられる。
必要に応じて、塩製剤は、適当な抗ウイルス剤、例えばオセルタミビル、ザナマビル（ｚａｎａｍａｖｉｒ）、アマンチジン、リマンタジン、リバビリン、ガンシクロビル、バルガンシクロビル、ホスカビル、Ｃｙｔｏｇａｍ（登録商標）（サイトメガロウイルス免疫グロブリン）、プレコナリル、ルピントリビル、パリビズマブ、モタビズマブ、シタラビン、ドコサノール、デノチビル、シドフォビルおよびアシクロビルなどを含有し得る。塩製剤は、適当な抗インフルエンザ剤、例えばザナミビル、オセルタミビル、アマンタジンまたはリマンタジンなどを含有し得る。
適当な抗ヒスタミン剤としては、クレマスチン、アサラスチン（ａｓａｌａｓｔｉｎｅ）、ロラタジン、フェキソフェナジンなどが挙げられる。
適当な鎮咳剤としては、ベンゾナテート、ベンプロペリン、クロブチナール（ｃｌｏｂｕｔｉｎａｌ）、ジフェンヒドラミン、デキストロメトルファン、ジブナート、フェドリラート、グラウシン、オキサラミン（ｏｘａｌａｍｉｎｅ）、ピペリジオン、コデインのようなオピオド（ｏｐｉｏｄｓ）などが挙げられる。
適当な気管支拡張剤としては、短時間作用型β２刺激薬、長時間作用型β２刺激薬（ＬＡＢＡ）、長時間作用型ムスカリン拮抗薬（ＬＡＭＡ）、ＬＡＢＡとＬＡＭＡの組合せ、メチルキサンチン、短時間作用型抗コリン剤（短時間作用型抗ムスカリン剤と呼ばれることもある）、長時間作用型気管支拡張剤などが挙げられる。
適当な短時間作用型β２刺激薬としては、アルブテロール、エピネフリン、ピルブテロール、レバルブテロール、メタプロテロノール（ｍｅｔａｐｒｏｔｅｒｏｎｏｌ）、ｍａｘａｉｒなどが挙げられる。
硫酸アルブテロール製剤（サルブタモールとも呼ばれる）の例としては、Ｉｎｓｐｉｒｙｌ（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ Ｐｉｃ）、Ｓａｌｂｕｔａｍｏｌ ＳＡＮＤＯＺ（ＳａｎｏｆＩ−Ａｖｅｎｔｉｓ）、Ａｓｍａｓａｌ ｃｌｉｃｋｈａｌｅｒ（Ｖｅｃｔｕｒａ Ｇｒｏｕｐ Ｐｉｃ）、Ｖｅｎｔｏｌｉｎ（登録商標）（Ｇｌａｘｏ ＳｍｉｔｆｉＫｌｉｎｅ Ｐｉｃ）、Ｓａｌｂｕｔａｍｏｌ ＧＬＡＮＤ（Ｇｌａｘｏ ＳｍｉｔｆｉＫｌｉｎｅ Ｐｉｃ）、Ａｉｒｏｍｉｒ（登録商標）（Ｔｅｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ．）、ＰｒｏＡｉｒ ＨＦＡ（Ｔｅｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ．）、Ｓａｌａｍｏｌ（Ｔｅｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ．）、Ｉｐｒａｍｏｌ（Ｔｅｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ）、Ａｌｂｕｔｅｒｏｌ ｓｕｌｆａｔｅ ＴＥＶＡ（Ｔｅｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ）などが挙げられる。エピネフリンの例としては、Ｅｐｉｎｅｐｈｉｎｅ Ｍｉｓｔ ＫＩＮＧ（Ｋｉｎｇ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ、Ｉｎｃ．）などが挙げられる。酢酸ピルブテロールとしてのピルブテロールの例としては、Ｍａｘａｉｒ（登録商標）（Ｔｅｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ．）などが挙げられる。レバルブテロールの例としては、Ｘｏｐｅｎｅｘ（登録商標）（Ｓｅｐｒａｃｏｒ）などが挙げられる。硫酸メタプロテロノール（ｍｅｔａｐｒｏｔｅｒｏｎｏｌ）としてのメタプロテロノール（ｍｅｔａｐｒｏｔｅｒｏｎｏｌ）製剤の例としては、Ａｌｕｐｅｎｔ（登録商標）（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ ＧｍｂＨ）などが挙げられる。
適当なＬＡＢＡとしては、サルメテロール、ホルモテロールおよび異性体（例えば、アルホルモテロール）、クレンブテロール、ツロブテロール、ビランテロール（Ｒｅｖｏｌａｉｒ（商標））、インダカテロール、カルモテロール、イソプロテレノール、プロカテロール 、バンブテロール、ミルベテロール、オロダテロールなどが挙げられる。
サルメテロール製剤の例としては、Ｓｅｒｅｖｅｎｔ（登録商標）（Ｇｌａｘｏ ＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ Ｐｉｃ）としてのキシナホ酸サルメテロール、Ｉｎａｓｐｉｒ（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｏｓ Ａｌｍｉｒａｌｌ、Ｓ．Ａ．）、Ａｄｖａｉｒ（登録商標）ＨＦＡ（Ｇｌａｘｏ ＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）、Ａｄｖａｉｒ Ｄｉｓｋｕｓ（登録商標）（Ｇｌａｘｏ ＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ、Ｔｈｅｒａｖａｎｃｅ Ｉｎｃ）、Ｐｌｕｓｖｅｎｔ（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｏｓ Ａｌｍｉｒａｌｌ、Ｓ．Ａ．）、ＶＲ３１５（Ｎｏｖａｒｔｉｓ、Ｖｅｃｔｕｒａ Ｇｒｏｕｐ ＰＬＣ）としてのサルメテロールなどが挙げられる。ホルモテロールおよび異性体（例えば、アルホルモテロール）の例としては、Ｆｏｓｔｅｒ（Ｃｈｉｅｓｉ Ｆａｒｍａｃｅｕｔｉｃｉ Ｓ．ｐ．Ａ）、Ａｔｉｍｏｓ（Ｃｈｉｅｓｉ Ｆａｒｍａｃｅｕｔｉｃｉ Ｓ．ｐ．Ａ、Ｎｙｃｏｍｅｄ Ｉｎｔｅｍａｉｏｎａｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）、Ｆｌｕｔｉｆｏｒｍ（登録商標）（Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、ＳｋｙｅＰｈａｒｍａ ＰＬＣ）、ＭＦＦ２５８（Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ）、Ｆｏｒｍｏｔｅｒｏｌ ｃｌｉｃｋｈａｌｅｒ（Ｖｅｃｔｕｒａ Ｇｒｏｕｐ ＰＬＣ）、Ｆｏｒｍｏｔｅｒｏｌ ＨＦＡ（ＳｋｙｅＰｈａｒｍａ ＰＬＣ）、Ｏｘｉｓ（登録商標）（Ａｓｔｒａｚｅｎｅｃａ ＰＬＣ）、Ｏｘｉｓ ｐＭＤＩ（Ａｓｔｒａｚｅｎｅｃａ）、Ｆｏｒａｄｉｌ（登録商標）Ａｅｒｏｌｉｚｅｒ（Ｎｏｖａｒｔｉｓ、Ｓｃｈｅｒｉｎｇ−Ｐｌｏｕｇｈ Ｃｏｒｐ、Ｍｅｒｃｋ）、Ｆｏｒａｄｉｌ（登録商標）Ｃｅｒｔｉｈａｌｅｒ（Ｎｏｖａｒｔｉｓ、ＳｋｙｅＰｈａｒｍａ ＰＬＣ）、Ｓｙｍｂｉｃｏｒｔ（登録商標）（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ）、ＶＲ６３２（Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ、Ｓａｎｄｏｚ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ）、ＭＦＦ２５８（Ｍｅｒｃｋ ＆ Ｃｏ Ｉｎｃ、Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ）、Ａｌｖｅｓｃｏ Ｃｏｍｂｏ（Ｎｙｃｏｍｅｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ＧｍｂＨ、ＳａｎｏｆＩ−Ａｖｅｎｔｉｓ、Ｓｅｐｒａｃｏｒ Ｉｎｃ）、フロ酸モメタゾン（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ−Ｐｌｏｕｇｈ Ｃｏｒｐ）などが挙げられる。クレンブテロールの例としては、Ｖｅｎｔｉｐｕｌｍｉｎ（登録商標）（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ）などが挙げられる。ツロブテロールの例としては、Ｈｏｋｕｎａｌｉｎ Ｔａｐｅ（Ａｂｂｏｔｔ Ｊａｐａｎ Ｃｏ．、Ｌｔｄ．、Ｍａｒｕｈｏ Ｃｏ．、Ｌｔｄ．）などが挙げられる。ビランテロールの例としては、Ｒｅｖｏｌａｉｒ（商標）（Ｇｌａｘｏ ＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）、ＧＳＫ６４２４４（ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）などが挙げられる。インダカテロールの例としては、ＱＡＢ１４９（Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ、ＳｋｙｅＰｈａｒｍａ ＰＬＣ）、ＱＭＦ１４９（Ｍｅｒｃｋ ＆ Ｃｏ Ｉｎｃ）などが挙げられる。カルモテロールの例としては、ＣＨＦ４２２６（Ｃｈｉｅｓｅ Ｆａｒｍａｃｅｕｔｉｃｉ Ｓ．ｐ．Ａ．、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｔａｎａｂｅ Ｐｈａｒｍａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、ＣＨＦ５１８８（Ｃｈｉｅｓｉ Ｆａｒｍａｃｅｕｔｉｃｉ Ｓ．ｐ．Ａ）などが挙げられる。硫酸イソプロテレノールの例としては、Ａｌｕｄｒｉｎ（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ ＧｍｂＨ）などが挙げられる。プロカテロールの例としては、Ｍｅｐｔｉｎ ｃｌｉｃｋｈａｌｅｒ（Ｖｅｃｔｕｒａ Ｇｒｏｕｐ ＰＬＣ）などが挙げられる。バンブテロールの例としては、Ｂａｍｂｅｃ（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ ＰＬＣ）などが挙げられる。ミルベテロールの例としては、ＧＳＫ１５９７９７Ｃ（ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）、ＴＤ３３２７（Ｔｈｅｒａｖａｎｃｅ Ｉｎｃ）などが挙げられる。オロダテロールの例としては、ＢＩ１７４４ＣＬ（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ ＧｍｂＨ）などが挙げられる。
ＬＡＭＡの例としては、チオトロピウム（Ｓｐｉｒｉｖａ）、塩化トロスピウム、グリコピロラート、アクリジニウム、イプラトロピウムなどが挙げられる。
チオトロピウム製剤の例としては、Ｓｐｉｒｉｖａ（登録商標）（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ−Ｉｎｇｌｅｈｅｉｍ、Ｐｆｉｚｅｒ）などが挙げられる。グリコピロラートの例としては、Ｒｏｂｉｎｕｌ（登録商標）（Ｗｙｅｔｈ−Ａｙｅｒｓｔ）、Ｒｏｂｉｎｕｌ（登録商標）Ｆｏｒｔｅ（Ｗｙｅｔｈ−Ａｙｅｒｓｔ）、ＮＶＡ２３７（Ｎｏｖａｒｔｉｓ）などが挙げられる。アクリジニウムの例としては、Ｅｋｌｉｒａ（登録商標）（Ｆｏｒｅｓｔ Ｌａｂａｏｒａｔｏｒｉｅｓ、Ａｌｍｉｒａｌｌ）などが挙げられる。
ＬＡＢＡとＬＡＭＡの組合せの例としては、インダカテロールとグリコピロラート、ホルモテロールとグリコピロラート、インダカテロールとチオトロピウム、オロダテロールとチオトロピウム、ビランテロールとＬＡＭＡなどが挙げられる。
インダカテロールとグリコピロラートの組合せの例としては、ＱＶＡ１４９Ａ（Ｎｏｖａｒｔｉｓ）などが挙げられる。ホルモテロールとグリコピロラートの組合せの例としては、ＰＴ００３（Ｐｅａｒｌ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ）などが挙げられる。オロダテロールとチオトロピウムの組合せの例としては、ＢＩ１７４４とＳｐｉｒｖａ（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ）などが挙げられる。ビランテロールとＬＡＭＡの組合せの例としては、ＧＳＫ５７３７１９とＧＳＫ６４２４４４（Ｇｌａｘｏ ＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）などが挙げられる。
メチルキサンチンの例としては、アミノフィリン、エフェドリン、テオフィリン、オクストリフィリンなどが挙げられる。
アミノフィリン製剤の例としては、Ａｍｉｎｏｐｈｙｌｌｉｎｅ ＢＯＥＨＲＩＮＧＥＲ（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ ＧｍｂＨ）などが挙げられる。エフェドリンの例としては、Ｂｒｏｎｋａｉｄ（登録商標）（Ｂａｙｅｒ ＡＧ）、Ｂｒｏｎｃｈｏｌａｔｅ（ＳａｎｏｆＩ−Ａｖｅｎｔｉｓ）、Ｐｒｉｍａｔｅｎｅ（登録商標）（Ｗｙｅｔｈ）、Ｔｅｄｒａｌ ＳＡ（登録商標）、Ｍａｒａｘ（Ｐｆｉｚｅｒ Ｉｎｃ）などが挙げられる。テオフィリンの例としては、Ｅｕｐｈｙｌｌｉｎ（Ｎｙｃｏｍｅｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ＧｍｂＨ）、Ｔｈｅｏ−ｄｕｒ（Ｐｆｉｚｅｒ Ｉｎｃ、Ｔｅｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｔｕｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ）などが挙げられる。オクストリフィリンの例としては、Ｃｈｏｌｅｄｙｌ ＳＡ（Ｐｆｉｚｅｒ Ｉｎｃ）などが挙げられる。
短時間作用型抗コリン剤の例としては、臭化イプラトロピウムおよび臭化オキシトロピウムが挙げられる。
臭化イプラトロピウム製剤の例としては、Ａｔｒｏｖｅｎｔ（登録商標）／Ａｐｏｖｅｎｔ／Ｉｎｐｒａｔｒｏｐｉｏ（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ ＧｍｂＨ）、Ｉｐｒａｍｏｌ（Ｔｅｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ）などが挙げられる。臭化オキシトロピウムの例としては、Ｏｘｉｖｅｎｔ（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ ＧｍｂＨ）などが挙げられる。
適当な抗炎症剤としては、ロイコトリエン阻害剤、ホスホジエステラーゼ４（ＰＤＥ４）阻害剤、その他の抗炎症剤などが挙げられる。
適当なロイコトリエン阻害剤としては、モンテルカスト（シスチニルロイコトリエン阻害剤）、マシルカスト、ザフィルルカスト（ロイコトリエンＤ４およびＥ４受容体阻害剤）、プランルカスト、ジロイトン（５−リポキシゲナーゼ阻害剤）などが挙げられる。
モンテルカスト製剤（シスチニルロイコトリエン阻害剤）の例としては、Ｓｉｎｇｕｌａｉｒ（登録商標）（Ｍｅｒｃｋ ＆ Ｃｏ Ｉｎｃ）、ロラタジン、モンテルカストナトリウムＳＣＨＥＲＩＮＧ（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ−Ｐｌｏｕｇｈ Ｃｏｒｐ）、ＭＫ０４７６Ｃ（Ｍｅｒｃｋ ＆ Ｃｏ Ｉｎｃ）などが挙げられる。マシルカストの例としては、ＭＣＣ８４７（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ ＰＬＣ）などが挙げられる。ザフィルルカスト（ロイコトリエンＤ４およびＥ４受容体阻害剤）の例としては、Ａｃｃｏｌａｔｅ（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ ＰＬＣ）などが挙げられる。プランルカストの例としては、Ａｚｌａｉｒｅ（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ−Ｐｌｏｕｇｈ Ｃｏｒｐ）が挙げられる。ジロイトン（５−ＬＯ）の例としては、Ｚｙｆｌｏ（登録商標）（Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）、Ｚｙｆｌｏ ＣＲ（登録商標）（Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、ＳｋｙｅＰｈａｒｍａ ＰＬＣ）、Ｚｉｌｅｕｔｏｎ ＡＢＢＯＴＴ ＬＡＢＳ（Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）などが挙げられる。適当なＰＤＥ４阻害剤としては、シロミラスト、ロフルミラスト、オグレミラスト、トフィミラストなどが挙げられる。
シロミラスト製剤の例としては、Ａｒｉｆｌｏ（ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）などが挙げられる。ロフルミラストの例としては、Ｄａｘａｓ（登録商標）（Ｎｙｃｏｍｅｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ＧｍｂＨ、Ｐｆｉｚｅｒ Ｉｎｃ）、ＡＰＴＡ２２１７（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｔａｎａｂｅ Ｐｈａｒｍａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）などが挙げられる。オグレミラストの例としては、ＧＲＣ３８８６（Ｆｏｒｅｓｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｉｎｃ）などが挙げられる。トフィミラストの例としては、Ｔｏｆｉｍｉｌａｓｔ ＰＦＩＺＥＲ ＩＮＣ（Ｐｆｉｚｅｒ Ｉｎｃ）などが挙げられる。
その他の抗炎症剤の例としては、オマリズマブ（抗ＩｇＥ免疫グロブリン、Ｄａｉｉｃｈｉ Ｓａｎｋｙｏ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｌｉｍｉｔｅｄ）、Ｚｏｌａｉｒ（抗ＩｇＥ免疫グロブリン、Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ Ｉｎｃ、Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ、Ｒｏｃｈｅ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｌｔｄ）、Ｓｏｌｆａ（ＬＴＤ４拮抗薬およびホスホジエステラーゼ阻害剤、Ｔａｋｅｄａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ）、ＩＬ−１３およびＩＬ−１３受容体阻害剤（例えばＡＭＧ−３１７、ＭＩＬＲ１４４４Ａ、ＣＡＴ−３５４、ＱＡＸ５７６、ＩＭＡ−６３８、アンルキンズマブ、ＩＭＡ−０２６、ＭＫ−６１０５，ＤＯＭ−０９１０など）、ＩＬ−４およびＩＬ−４受容体阻害剤（例えばピトラキンラ、ＡＥＲ−００３，ＡＩＲ−６４５、ＡＰＧ−２０１、ＤＯＭ−０９１９など）、カナキヌマブのようなＩＬ−１阻害剤、ＡＺＤ１９８１（ＣＲＴｈ２受容体拮抗薬、ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ）のようなＣＲＴｈ２受容体拮抗薬、ＡＺＤ９６６８（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ社製の好中球エラスターゼ阻害剤）のような好中球エラスターゼ阻害剤、ＧＷ８５６５５３Ｘ Ｌｏｓｍａｐｉｍｏｄ（Ｐ３８キナーゼ阻害剤、ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）、Ａｒｏｆｙｌｌｉｎｅ ＬＡＢ ＡＬＭＩＲＡＬＬ（ＰＤＥ−４阻害剤、Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｏｓ Ａｌｍｉｒａｌｌ、Ｓ．Ａ．）、ＡＢＴ７６１（５−ＬＯ阻害剤、Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）、Ｚｙｆｌｏ（登録商標）（５−ＬＯ阻害剤、Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）、ＢＴ０６１（抗ＣＤ４ ｍＡｂ、Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ ＧｍｂＨ）、Ｃｏｒｕｓ（好酸球を減少させる吸入型リドカイン、Ｇｉｌｅａｄ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｉｎｃ）、Ｐｒｏｇｒａｆ（登録商標）（ＩＬ−２仲介性Ｔ細胞活性化の阻害剤、Ａｓｔｅｌｌａｓ Ｐｈａｒｍａ）、Ｂｉｍｏｓｉａｍｏｓｅ ＰＦＩＺＥＲ ＩＮＣ（セレクチン阻害剤、Ｐｆｉｚｅｒ Ｉｎｃ）、Ｒ４１１（α４β１／α４β７インテグリン拮抗薬、Ｒｏｃｈｅ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ Ｌｔｄ）、Ｔｉｌａｄｅ（登録商標）（炎症性メディエーター阻害剤、ＳａｎｏｆＩ−Ａｖｅｎｔｉｓ）、Ｏｒｅｎｉｃａ（Ｔ細胞共刺激阻害剤、Ｂｒｉｓｔｏｌ−Ｍｙｅｒｓ Ｓｑｕｉｂｂ Ｃｏｍｐａｎｙ）、Ｓｏｌｉｒｉｓ（登録商標）（抗Ｃ５、Ａｌｅｘｉｏｎ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ Ｉｎｃ）、Ｅｎｔｏｒｋｅｎ（登録商標）（Ｆａｒｍａｃｉｊａ ｄ．ｏ．ｏ．）、Ｅｘｃｅｌｌａｉｒ（登録商標）（ＳｙｋキナーゼｓｉＲＮＡ、ＺａＢｅＣｏｒ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ、Ｂａｘｔｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ）、ＫＢ００３（抗ＧＭＣＳＦ ｍＡｂ、ＫａｌｏＢｉｏｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）、クロモリンナトリウム（マスト細胞メディエーターの放出を阻害する）：Ｃｒｏｍｏｌｙｎ ｓｏｄｉｕｍ ＢＯＥＨＲＩＮＧＥＲ（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ ＧｍｂＨ）、Ｃｒｏｍｏｌｙｎ ｓｏｄｉｕｍ ＴＥＶＡ（Ｔｅｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ）、Ｉｎｔａｌ（ＳａｎｏｆＩ−Ａｖｅｎｔｉｓ）、ＢＩ１７４４ＣＬ（オロダテロール（β２−アドレナリン受容体拮抗薬）とチオトロピウム、Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ ＧｍｂＨ）、ＮＦＫ−Ｂ阻害剤、ＣＸＲ２拮抗薬、ＨＬＥ阻害剤、ＨＭＧ−ＣｏＡ還元酵素阻害剤などが挙げられる。
また抗炎症剤として、炎症性分子、例えばサイトカイン（例えば、ＩＬ−１、ＩＬ−４、ＩＬ−５、ＩＬ−６、ＩＬ−９、ＩＬ−１３、ＩＬ−１８、ＩＬ−２５、ＩＦＮ−α、ＩＦＮ−βなど）、ＣＣケモカインであるＣＬ１〜ＣＣＬ２８（これらの一部のものは、例えばＭＣＰ−１、ＣＣＬ２、ＲＡＮＴＥＳとして知られている）、ＣＸＣケモカインであるＣＸＣＬ１〜ＣＸＣＬ１７（これらの一部のものは、例えばＩＬ−８、ＭＩＰ−２として知られている）、増殖因子（例えば、ＧＭ−ＣＳＦ、ＮＧＦ、ＳＣＦ、ＴＧＦ−β、ＥＧＦ、ＶＥＧＦなど）などならびに／またはそれぞれの受容体による細胞シグナル伝達を阻害する／減少させる化合物も挙げられる。
上記抗炎症拮抗薬／阻害剤の一部の例としては、ＡＢＮ９１２（ＭＣＰ−１／ＣＣＬ２、Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ）、ＡＭＧ７６１（ＣＣＲ４、Ａｍｇｅｎ Ｉｎｃ）、Ｅｎｂｒｅｌ（登録商標）（ＴＮＦ、Ａｍｇｅｎ Ｉｎｃ、Ｗｙｅｔｈ）、ｈｕＭＡｂ ＯＸ４０Ｌ ＧＥＮＥＮＴＥＣＨ（ＴＮＦ スーパーファミリー、Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ Ｉｎｃ、ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ ＰＬＣ）、Ｒ４９３０（ＴＮＦスーパーファミリー、Ｒｏｃｈｅ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｌｔｄ）、ＳＢ６８３６９９／Ｆｉｒａｔｅｇｒａｓｔ（ＶＬＡ４、Ｇｌａｘｏ ＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）、ＣＮＴ０１４８（ＴＮＦα、Ｃｅｎｔｏｃｏｒ、Ｉｎｃ、Ｊｏｈｎｓｏｎ ＆ Ｊｏｈｎｓｏｎ、Ｓｃｈｅｒｉｎｇ−Ｐｌｏｕｇｈ Ｃｏｒｐ）；カナキヌマブ（ＩＬ−１β、Ｎｏｖａｒｔｉｓ）；Ｉｓｒａｐａｆａｎｔ ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ（ＰＡＦ／ＩＬ−５、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｔａｎａｂｅ Ｐｈａｒｍａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）；ＩＬ−４およびＩＬ−４受容体拮抗薬／阻害剤：ＡＭＧ３１７（Ａｍｇｅｎ Ｉｎｃ）、ＢＡＹ１６９９９６（Ｂａｙｅｒ ＡＧ）、ＡＥＲ−００３（Ａｅｒｏｖａｎｃｅ）、ＡＰＧ−２０１（Ａｐｏｇｅｎｉｘ）；ＩＬ−５およびＩＬ−５受容体拮抗薬／阻害剤：ＭＥＤＩ５６３（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ ＰＬＣ、Ｍｅｄｌｍｍｕｎｅ、Ｉｎｃ）、Ｂｏｓａｔｒｉａ（登録商標）（ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）、Ｃｉｎｑｕｉｌ（登録商標）（Ｃｅｐｔｉｏｎ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ）、ＴＭＣ１２０Ｂ（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｔａｎａｂｅ Ｐｈａｒｍａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、Ｂｏｓａｔｒｉａ（ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）、Ｒｅｓｌｉｚｕｍａｂ ＳＣＨＥＲＩＮＧ（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ−Ｐｌｏｕｇｈ Ｃｏｒｐ）；ＭＥＤＩ５２８（ＩＬ−９、ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ、Ｍｅｄｌｍｍｕｎｅ、Ｉｎｃ）；ＩＬ−１３およびＩＬ−１３受容体拮抗薬／阻害剤：ＴＮＸ６５０ ＧＥＮＥＮＴＥＣＨ（Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ）、ＣＡＴ−３５４（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ ＰＬＣ、Ｍｅｄｌｍｍｕｎｅ）、ＡＭＧ−３１７（Ｔａｋｅｄａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ）、ＭＫ６１０５（Ｍｅｒｃｋ ＆ Ｃｏ Ｉｎｃ）、ＩＭＡ−０２６（Ｗｙｅｔｈ）、ＩＭＡ−６３８、アンルキンズマブ（Ｗｙｅｔｈ）、ＭＩＬＲ１４４４Ａ／レブリキズマブ（Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ）、ＱＡＸ５７６（Ｎｏｖａｒｔｉｓ）、ＣＮＴＯ−６０７（Ｃｅｎｔｏｃｏｒ）、ＭＫ−６１０５（Ｍｅｒｃｋ、ＣＳＬ）；ＩＬ−４とＩＬ−１３の二重阻害剤：ＡＩＲ６４５／ＩＳＩＳ３６９６４５（ＩＳＩＳ Ａｌｔａｉｒ）、ＤＯＭ−０９１０（Ｇｌａｘｏ ＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ、Ｄｏｍａｎｔｉｓ）、ピトラキンラ／ＡＥＲ００ｌ／Ａｅｒｏｖａｎｔ（商標）（Ａｅｒｏｖａｎｃｅ Ｉｎｃ）、ＡＭＧ−３１７（Ａｍｇｅｎ）などが挙げられる。
適当なステロイド剤としては、副腎皮質ステロイド剤、副腎皮質ステロイド剤とＬＡＢＡの組合せ、副腎皮質ステロイド剤とＬＡＭＡの組合せ、副腎皮質ステロイド剤とＬＡＢＡとＬＡＭＡの組合せなどが挙げられる。
適当な副腎皮質ステロイド剤としては、ブデソニド、フルチカゾン、フルニソリド、トリアムシノロン、ベクロメタゾン、モメタゾン、シクレソニド、デキサメタゾンなどが挙げられる。
ブデソニド製剤の例としては、噴霧用Ｃａｐｔｉｓｏｌ−Ｅｎａｂｌｅｄ（登録商標ブデソニド溶液（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ ＰＬＣ）、Ｐｕｌｍｉｃｏｒｔ（登録商標）（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ ＰＬＣ）、Ｐｕｌｍｉｃｏｒｔ（登録商標）Ｆｌｅｘｈａｌｅｒ（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ Ｐｉｃ）、Ｐｕｌｍｉｃｏｒｔ（登録商標）ＨＦＡ−ＭＤＩ（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ ＰＬＣ）、Ｐｕｌｍｉｃｏｒｔ Ｒｅｓｐｕｌｅｓ（登録商標）（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ ＰＬＣ）、Ｉｎｆｌａｍｍｉｄｅ（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ ＧｍｂＨ）、Ｐｕｌｍｉｃｏｒｔ（登録商標）ＨＦＡ−ＭＤＩ（ＳｋｙｅＰｈａｒｍａ ＰＬＣ）、Ｕｎｉｔ Ｄｏｓｅ Ｂｕｄｅｓｏｎｉｄｅ ＡＳＴＲＡＺＥＮＥＣＡ（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ ＰＬＣ）、Ｂｕｄｅｓｏｎｉｄｅ Ｍｏｄｕｌｉｔｅ（Ｃｈｉｅｓｉ Ｆａｒｍａｃｅｕｔｉｃｉ Ｓ．ｐ．Ａ）、ＣＨＦ５１８８（Ｃｈｉｅｓｉ Ｆａｒｍａｃｅｕｔｉｃｉ Ｓ．ｐ．Ａ）、Ｂｕｄｅｓｏｎｉｄｅ ＡＢＢＯＴＴ ＬＡＢＳ（Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）、Ｂｕｄｅｓｏｎｉｄｅ ｃｌｉｃｋｈａｌｅｒ（Ｖｅｓｔｕｒａ Ｇｒｏｕｐ ＰＬＣ）、Ｍｉｆｌｏｎｉｄｅ（Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ）、Ｘａｖｉｎ（Ｔｅｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ．）、Ｂｕｄｅｓｏｎｉｄｅ ＴＥＶＡ（Ｔｅｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ．）、Ｓｙｍｂｉｃｏｒｔ（登録商標）（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ Ｋ．Ｋ．、ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ ＰＬＣ）、ＶＲ６３２（Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ、Ｓａｎｄｏｚ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ）などが挙げられる。
プロピオン酸フルチカゾン製剤の例としては、Ｆｌｉｘｏｔｉｄｅ Ｅｖｏｈａｌｅｒ（ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）、Ｆｌｉｘｏｔｉｄｅ Ｎｅｂｕｌｅｓ（Ｇｌａｘｏ ＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ Ｐｉｃ）、Ｆｌｏｖｅｎｔ（登録商標）（ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ Ｐｉｃ）、Ｆｌｏｖｅｎｔ（登録商標）Ｄｉｓｋｕｓ（ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）、Ｆｌｏｖｅｎｔ（登録商標）ＨＦＡ（ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）、Ｆｌｏｖｅｎｔ（登録商標）Ｒｏｔａｄｉｓｋ（Ｇｌａｘｏ ＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）、Ａｄｖａｉｒ（登録商標）ＨＦＡ（ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ、Ｔｈｅｒａｖａｎｃｅ Ｉｎｃ）、Ａｄｖａｉｒ Ｄｉｓｋｕｓ（登録商標）（ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ、Ｔｈｅｒａｖａｎｃｅ Ｉｎｃ．）、ＶＲ３１５（Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ、Ｖｅｃｔｕｒａ Ｇｒｏｕｐ ＰＬＣ、Ｓａｎｄｏｚ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ）などが挙げられる。他のフルチカゾン製剤としては、Ｆｌｕｓｏｎａｌ（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｏｓ Ａｌｍｉｒａｌｌ、Ｓ．Ａ．）としてのフルチカゾン、ＧＷ６８５６９８（ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ、Ｔｈｅｒｖａｎｃｅ Ｉｎｃ．）、Ｐｌｕｓｖｅｎｔ（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｏｓ Ａｌｍｉｒａｌｌ、Ｓ．Ａ．）、Ｆｌｕｔｉｆｏｒｍ（登録商標）（Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、ＳｋｙｅＰｈａｒｍａ ＰＬＣ）としてのフロ酸フルチカゾンなどが挙げられる。
フルニソリド製剤の例としては、Ａｅｒｏｂｉｄ（登録商標）（Ｆｏｒｅｓｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｉｎｃ）、Ａｅｒｏｓｐａｎ（登録商標）（Ｆｏｒｅｓｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｉｎｃ）などが挙げられる。トリアムシノロンの例としては、Ｔｒｉａｍｃｉｎｏｌｏｎｅ ＡＢＢＯＴＴ ＬＡＢＳ（Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）、Ａｚｍａｃｏｒｔ（登録商標）（Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、ＳａｎｏｆＩ−Ａｖｅｎｔｉｓ），などが挙げられる。ジプロピオン酸ベクロメタゾンの例としては、Ｂｅｃｌｏｖｅｎｔ（ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）、ＱＶＡＲ（登録商標）（Ｊｏｈｎｓｏｎ ＆ Ｊｏｈｎｓｏｎ、Ｓｃｈｅｒｉｎｇ−Ｐｌｏｕｇｈ Ｃｏｒｐ、Ｔｅｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｔｕｃｉａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ）、Ａｓｍａｂｅｃ ｃｌｉｃｋｈａｌｅｒ（Ｖｅｃｔｕｒａ Ｇｒｏｕｐ ＰＬＣ）、Ｂｅｃｌｏｍｅｔｈａｓｏｎｅ ＴＥＶＡ（Ｔｅｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ）、Ｖａｎｃｅｒｉｌ（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ−Ｐｌｏｕｇｈ Ｃｏｒｐ）、ＢＤＰ Ｍｏｄｕｌｉｔｅ（Ｃｈｉｅｓｉ Ｆａｒｍａｃｅｕｔｉｃｉ Ｓ．ｐ．Ａ．）、Ｃｌｅｎｉｌ（Ｃｈｉｅｓｉ Ｆａｒｍａｃｅｕｔｉｃｉ Ｓ．ｐ．Ａ）、Ｂｅｃｌｏｍｅｔｈａｓｏｎｅ ｄｉｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ ＴＥＶＡ（Ｔｅｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ）などが挙げられる。モメタゾンの例としては、ＱＡＢ１４９ Ｍｏｍｅｔａｓｏｎｅ ｆｕｒｏａｔｅ（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ−Ｐｌｏｕｇｈ Ｃｏｒｐ）、ＱＭＦ１４９（Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ）、Ｆｏｍｏｔｅｒｏｌ ｆｕｍａｒａｔｅ／ｍｏｍｅｔｏａｓｏｎｅ ｆｕｒｏａｔｅ（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ−Ｐｌｏｕｇｈ Ｃｏｒｐ）、ＭＦＦ２５８（Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ、Ｍｅｒｃｋ ＆ Ｃｏ Ｉｎｃ）、Ａｓｍａｎｅｘ（登録商標）Ｔｗｉｓｔｈａｌｅｒ（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ−Ｐｌｏｕｇｈ Ｃｏｒｐ）などが挙げられる。シクレソニドの例としては、Ａｌｖｅｓｃｏ（登録商標）（Ｎｙｃｏｍｅｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ＧｍｂＨ、Ｓｅｐｒａｃｏｒ、ＳａｎｏｆＩ−Ａｖｅｎｔｉｓ、Ｔｅｊｉｎ Ｐｈａｒｍａ Ｌｉｍｉｔｅｄ）、Ａｌｖｅｓｃｏ（登録商標）Ｃｏｍｂｏ（Ｎｙｃｏｍｅｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ＧｍｂＨ、Ｓａｎｏｆｉ−Ａｖｅｎｔｉｓ）、Ａｌｖｅｓｃｏ（登録商標）ＨＦＡ（Ｎｙｃｏｍｅｄ Ｉｎｔｅｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ＧｍｂＨ、Ｓｅｐｒａｃｏｒ Ｉｎｃ）などが挙げられる。デキサメタゾンの例としては、ＤｅｘＰａｋ（登録商標）（Ｍｅｒｃｋ）、Ｄｅｃａｄｒｏｎ（登録商標）（Ｍｅｒｃｋ）、Ａｄｒｅｎｏｃｏｔ、ＣＰＣ−Ｃｏｒｔ−Ｄ、Ｄｅｃａｊｅｃｔ−１０、Ｓｏｌｕｒｅｘなどが挙げられる。他の副腎皮質ステロイド剤としては、Ｅｔｉｐｒｅｄｎｏｌ ｄｉｃｌｏａｃｅｔａｔｅ ＴＥＶＡ（Ｔｅｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ）などが挙げられる。
副腎皮質ステロイド剤とＬＡＢＡの組合せの例としては、サルメテロールとフルチカゾン、ホルモテロールとブデソニド、ホルモテロールとフルチカゾン、ホルモテロールとモメタゾン、インダカテロールとモメタゾンなどが挙げられる。
サルメテロールとフルチカゾンの例としては、Ｐｌｕｓｖｅｎｔ（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｏｓ Ａｌｍｉｒａｌｌ、Ｓ．Ａ．）、Ａｄｖａｉｒ（登録商標）ＨＦＡ（Ｇｌａｘｏ ＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ）、Ａｄｖａｉｒ（登録商標）Ｄｉｓｋｕｓ（ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＶ、Ｔｈｅｒａｖａｎｃｅ Ｉｎｃ）、ＶＲ３１５（Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ、Ｖｅｃｔｕｒａ Ｇｒｏｕｐ ＰＬＣ、Ｓａｎｄｏｚ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ）などが挙げられる。ビランテロールとフルチカゾンの例としては、ＧＳＫ６４２４４４とフルチカゾンなどが挙げられる。ホルモテロールとブデソニドの例としては、Ｓｙｍｂｉｃｏｒｔ（登録商標）（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ ＰＬＣ）、ＶＲ６３２（Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ、Ｖｅｃｔｕｒａ Ｇｒｏｕｐ ＰＬＣ）などが挙げられる。ホルモテロールとフルチカゾンの例としては、Ｆｌｕｔｉｆｏｒｍ（登録商標）（Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、ＳｋｙｅＰｈａｒｍａ ＰＬＣ）などが挙げられる。ホルモテロールとモメタゾンの例としては、Ｄｕｌｅｒａ（登録商標）／ＭＦＦ２５８（Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ、Ｍｅｒｃｋ ＆ Ｃｏ Ｉｎｃ）などが挙げられる。インダカテロールとモメタゾンの例としては、ＱＡＢ１４９ Ｍｏｍｅｔａｓｏｎｅ ｆｕｒｏａｔｅ（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ−Ｐｌｏｕｇｈ Ｃｏｒｐ）、ＱＭＦ１４９（Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ）などが挙げられる。副腎皮質ステロイド剤とＬＡＭＡの組合せとしては、フルチカゾンとチオトロピウム、ブデソニドとチオトロピウム、モメタゾンとチオトロピウム、サルメテロールとチオトロピウム、ホルモテロールとチオトロピウム、インダカテロールとチオトロピウム、ビランテロールとチオトロピウムなどが挙げられる。副腎皮質ステロイド剤とＬＡＭＡとＬＡＢＡの組合せとしては、例えば、フルチカゾンとサルメテロールとチオトロピウムが挙げられる。
他の抗喘息分子としては、以下のものが挙げられる：
ＡＲＤ１１１４２１（ＶＩＰ刺激薬、ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ ＰＬＣ）、ＡＶＥ０５４７（抗炎症剤、ＳａｎｏｆＩ−Ａｖｅｎｔｉｓ）、ＡＶＥ０６７５（ＴＬＲ刺激薬、Ｐｆｉｚｅｒ、ＳａｎｏｆＩ−Ａｖｅｎｔｉｓ）、ＡＶＥ０９５０（Ｓｙｋ阻害剤、ＳａｎｏｆＩ−Ａｖｅｎｔｉｓ）、ＡＶＥ５８８３（ＮＫ１／ＮＫ２拮抗薬、ＳａｎｏｆＩ−Ａｖｅｎｔｉｓ）、ＡＶＥ８９２３（トリプターゼβ阻害剤、Ｓａｎｏｆｉ−Ａｖｅｎｔｉｓ）、ＣＧＳ２１６８０（アデノシンＡ２Ａ受容体刺激薬、Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ）、ＡＴＬ８４４（Ａ２Ｂ受容体拮抗薬、Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ）、ＢＡＹ４４３４２８（トリプターゼ阻害剤、Ｂａｙｅｒ ＡＧ）、ＣＨＦ５４０７（Ｍ３受容体阻害剤、Ｃｈｉｅｓｉ Ｆａｒｍａｃｅｕｔｉｃｉ Ｓ．ｐ．Ａ．）、ＣＰＬＡ２阻害剤ＷＹＥＴＨ（ＣＰＬＡ２阻害剤、Ｗｙｅｔｈ）、ＩＭＡ−６３８（ＩＬ−１３拮抗薬、Ｗｙｅｔｈ）、ＬＡＳ１００９７７（ＬＡＢＡ、Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｏｓ Ａｌｍｉｒａｌｌ、Ｓ．Ａ．）、ＭＡＢＡ（Ｍ３およびβ２受容体拮抗薬、Ｃｈｉｅｓｉ Ｆａｒｍａｃｅｕｔｉｃｉ Ｓ．ｐ．Ａ）、Ｒ１６７１（ｍＡｂ、Ｒｏｃｈｅ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｌｔｄ）、ＣＳ００３（ニューロキニン受容体拮抗薬、Ｄａｉｉｃｈｉ Ｓａｎｋｙｏ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｌｉｍｉｔｅｄ）、ＤＰＣ１６８（ＣＣＲ拮抗薬、Ｂｒｉｓｔｏｌ−Ｍｙｅｒｓ Ｓｑｕｉｂｂ）、Ｅ２６（抗ＩｇＥ、Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ Ｉｎｃ）、ＨＡＥ１（Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ）、ＩｇＥ阻害剤ＡＭＧＥＮ（Ａｍｇｅｎ Ｉｎｃ）、ＡＭＧ８５３（ＣＲＴＨ２およびＤ２受容体拮抗薬、Ａｍｇｅｎ）、ＩＰＬ５７６０９２（ＬＳＡＩＤ、ＳａｎｏｆＩ−Ａｖｅｎｔｉｓ）、ＥＰＩ２０１０（アンチセンスアデノシン１、Ｃｈｉｅｓｉ Ｆａｒｍａｃｅｕｔｉｃｉ Ｓ．ｐ．Ａ．）、ＣＨＦ５４８０（ＰＤＥ−４阻害剤、Ｃｈｉｅｓｉ Ｆａｒｍａｃｅｕｔｉｃｉ Ｓ．ｐ．Ａ．）、ＫＩ０４２０４（副腎皮質ステロイド剤、Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）、ＳＶＴ４７０６０（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｏｓ Ｓａｌｖａｔ、Ｓ．Ａ．）、ＶＭＬ５３０（ロイコトリエン合成阻害剤、Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）、ＬＡＳ３５２０１（Ｍ３受容体拮抗薬、Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｏｓ Ａｌｍｉｒａｌｌ、Ｓ．Ａ．）、ＭＣＣ８４７（Ｄ４受容体拮抗薬、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｔａｎａｂｅ Ｐｈａｒｍａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、ＭＥＭ１４１４（ＰＤＥ−４阻害剤、Ｒｏｃｈｅ）、ＴＡ２７０（５−ＬＯ阻害剤、Ｃｈｕｇａｉ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｃｏ Ｌｔｄ）、ＴＡＫ６６１（好酸球走化性阻害剤、Ｔａｋｅｄａ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ）、ＴＢＣ４７４６（ＶＬＡ−４拮抗薬、Ｓｃｈｅｒｉｎｇ−Ｐｌｏｕｇｈ Ｃｏｒｐ）、ＶＲ６９４（Ｖｅｃｔｕｒａ Ｇｒｏｕｐ ＰＬＣ）、ＰＬＤ１７７（ステロイド剤、Ｖｅｃｔｕｒａ Ｇｒｏｕｐ ＰＬＣ）、ＫＩ０３２１９（副腎皮質ステロイド剤＋ＬＡＢＡ、Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）、ＡＭＧ００９（Ａｍｇｅｎ Ｉｎｃ）、ＡＭＧ８５３（Ｄ２受容体拮抗薬、Ａｍｇｅｎ Ｉｎｃ）；
ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ ＰＬＣ：ＡＺＤ１７４４（ＣＣＲ３／ヒスタミン−１受容体拮抗薬、ＡＺＤ１４１９（ＴＬＲ９刺激薬）、Ｍａｓｔ Ｃｅｌｌ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ＡＳＴＲＡＺＥＮＥＣＡ、ＡＺＤ３７７８（ＣＣＲ拮抗薬）、ＤＳＰ３０２５（ＴＬＲ７刺激薬）、ＡＺＤ１９８１（ＣＲＴｈ２受容体拮抗薬）、ＡＺＤ５９８５（ＣＲＴｈ２拮抗薬）、ＡＺＤ８０７５（ＣＲＴｈ２拮抗薬）、ＡＺＤ１６７８、ＡＺＤ２０９８、ＡＺＤ２３９２、ＡＺＤ３８２５ ＡＺＤ８８４８、ＡＺＤ９２１５、ＺＤ２１３８（５−ＬＯ阻害剤）、ＡＺＤ３１９９（ＬＡＢＡ）；
ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＰＬＣ：ＧＷ３２８２６７（アデノシンＡ２受容体刺激薬）、ＧＷ５５９０９０（α４インテグリン拮抗薬）、ＧＳＫ６７９５８６（ｍＡｂ）、ＧＳＫ５９７９０１（アドレナリン作動性β２刺激薬）、ＡＭ１０３（５−ＬＯ阻害剤）、ＧＳＫ２５６００６（ＰＤＥ４阻害剤）、ＧＷ８４２４７０（ＰＤＥ−４阻害剤）、ＧＳＫ８７００８６（糖質コルチコイド刺激薬）、ＧＳＫ１５９８０２（ＬＡＢＡ）、ＧＳＫ２５６０６６（ＰＤＥ−４阻害剤）、ＧＳＫ６４２４４４（ＬＡＢＡ、アドレナリン作動性β２刺激薬）、ＧＳＫ６４２４４／Ｒｅｖｏｌａｉｒ（フルチカゾン／ビランテロール）、ＧＳＫ７９９９４３（副腎皮質ステロイド剤）、ＧＳＫ５７３７１９（ｍＡｃｈＲ拮抗薬）およびＧＳＫ５７３７１９。
Ｐｆｉｚｅｒ Ｉｎｃ：ＰＦ３５２６２９９、ＰＦ３８９３７８７、ＰＦ４１９１８３４（ＦＬＡＰ拮抗薬）、ＰＦ６１０３５５（アドレナリン作動性β２刺激薬）、ＣＰ６６４５１１（α４ｐ１／ＶＣＡＭ−１相互作用阻害剤）、ＣＰ６０９６４３（α４ｐ１／ＶＣＡＭ−１相互作用の阻害剤）、ＣＰ６９０５５０（ＪＡＫ３阻害剤）、ＳＡＲ２１６０９（ＴＬＲ９刺激薬）、ＡＶＥ７２７９（Ｔｈ１スイッチ）、ＴＢＣ４７４６（ＶＬＡ−４拮抗薬）；Ｒ３４３（ＩｇＥ受容体シグナル伝達阻害剤）、ＳＥＰ４２９６０（アデノシンＡ３拮抗薬）；
ＳａｎｏｆＩ−Ａｖｅｎｔｉｓ：ＭＬＮ６０９５（ＣｒＴＨ２阻害剤）、ＳＡＲ１３７２７２（Ａ３拮抗薬）、ＳＡＲ２１６０９（ＴＬＲ９刺激薬）、ＳＡＲ３８９６４４（ＤＰＩ受容体拮抗薬）、ＳＡＲ３９８１７１（ＣＲＴＨ２拮抗薬）、ＳＳＲ１６１４２１（アデノシンＡ３受容体拮抗薬）；
Ｍｅｒｃｋ ＆ Ｃｏ Ｉｎｃ：ＭＫ０６３３、ＭＫ０６３３、ＭＫ０５９１（５−ＬＯ阻害剤）、ＭＫ８８６（ロイコトリエン阻害剤）、ＢＩ０１２１１（ＶＬＡ−４拮抗薬）；Ｎｏｖａｒｔｉｓ ＡＧ：ＱＡＥ３９７（長時間作用型副腎皮質ステロイド剤）、ＱＡＫ４２３、ＱＡＮ７４７、ＱＡＰ６４２（ＣＣＲ３拮抗薬）、ＱＡＸ９３５（ＴＬＲ９刺激薬）、ＮＶＡ２３７（ＬＡＭＡ）。
適当な去痰剤としては、グアイフェネシン、グアヤコールクルホナート（ｇｕａｉａｃｏｌｃｕｌｆｏｎａｔｅ）、塩化アンモニウム、ヨウ化カリウム、チロキサポール、五硫化アンチモンなどが挙げられる。
適当なワクチンとしては、経鼻吸入インフルエンザワクチンなどが挙げられる。
適当な高分子としては、治療的、予防的または診断的活性を有するタンパク質および大型のペプチド、多糖およびオリゴ糖、ならびにＤＮＡおよびＲＮＡ核酸分子、ならびにその類似体が挙げられる。タンパク質としては、モノクローナル抗体のような抗体が挙げられる。核酸分子としては、転写または翻訳を阻害する、遺伝子、相補的なＤＮＡと結合するｓｉＲＮＡのようなアンチセンス分子、ＲＮＡｉ、ｓｈＲＮＡ、マイクロＲＮＡ、ＲＮＡまたはリボソームが挙げられる。好適な高分子は、分子量が少なくとも８００Ｄａ、少なくとも３０００Ｄａまたは少なくとも５０００Ｄａである。
全身適用のために選択される高分子薬物：Ｖｅｎｔａｖｉｓ（登録商標）（イロプロスト）、カルシトニン、エリスロポエチン（ＥＰＯ）、第ＩＸ因子、顆粒球コロニー刺激因子（Ｇ−ＣＳＦ）、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（ＧＭ−ＣＳＦ）、成長ホルモン、インスリン、インターフェロン‐α、インターフェロン−β、インターフェロン−ガンマ、黄体形成ホルモン放出ホルモン（ＬＨＲＨ）、卵胞刺激ホルモン（ＦＳＨ）、毛様体神経栄養因子、成長ホルモン放出因子（ＧＲＦ）、インスリン様成長因子、インスリノトロピン、インターロイキン−１受容体拮抗薬、インターロイキン−３、インターロイキン−４、インターロイキン−６、マクロファージコロニー刺激因子（Ｍ−ＣＳＦ）、チモシンα１、ＩＩｂ／ＩＩＩａ阻害剤、α−１アンチトリプシン、抗ＲＳＶ抗体、パリビズマブ、モタビズマブ、およびＡＬＮ−ＲＳＶ、嚢胞性線維症膜貫通調節因子（ＣＦＴＲ）遺伝子、デオキシリボヌクレアーゼ（ＤＮアーゼ）、ヘパリン、殺菌性／透過性増強タンパク質（ＢＰＩ）、抗サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）抗体、インターロイキン−１受容体拮抗薬など。ＧＬＰ−１類似体（リラグルチド、エクセナチドなど）、ドメイン抗体（ｄＡｂｓ）、酢酸プラムリンチド（Ｓｙｍｌｉｎ）、レプチン類似体、Ｓｙｎａｇｉｓ（パリビズマブ、ＭｅｄＩｍｍｕｎｅ）およびシスプラチン。
ＣＦの慢性維持のために選択される有用な治療剤としては、抗生物質／マクロライド抗生物質、気管支拡張剤、吸入ＬＡＢＡ、および気道の泌物排出を促進する薬剤が挙げられる。適当な抗生物質／マクロライド抗生物質の例としては、トブラマイシン、アジスロマイシン、シプロフロキサシン、コリスチン、アズトレオナムなどが挙げられる。別の抗生物質／マクロライドの例はレボフロキサシンである。適当な気管支拡張剤の例としては、アルブテロールのような吸入短時間作用型β２刺激薬などが挙げられる。適当な吸入ＬＡＢＡの例としては、サルメテロール、ホルモテロールなどが挙げられる。気道の分泌物排出を促進する薬剤適当な例としては、Ｐｕｌｍｏｚｙｍｅ（ドルナーゼα、Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ）、高張食塩水、ＤＮアーゼ、ヘパリンなどが挙げられる。ＣＦの予防および／または治療のために選択される有用な治療剤としては、ＶＸ−７７０（Ｖｅｒｔｅｘ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）およびアミロライドが挙げられる。
特発性肺線維症の治療のために選択される有用な治療剤としては、メテリムマブ（ＣＡＴ−１９２）（ＴＧＦ−β１ ｍＡｂ阻害剤、Ｇｅｎｚｙｍｅ）、Ａｅｒｏｖａｎｔ（商標）（ＡＥＲ００１、ピトラキンラ）（ＩＬ−１３／ＩＬ−４タンパク質二重拮抗薬、Ａｅｒｏｖａｎｃｅ）、Ａｅｒｏｄｅｒｍ（商標）（ペグ化Ａｅｒｏｖａｎｔ、Ａｅｒｏｖａｎｃｅ）、マイクロＲＮＡ、ＲＮＡｉなどが挙げられる。
好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子は、抗生物質、例えばテラバンシン、結核−マイコバクテリウム抗生物質、トブラマイシン、アジスロマイシン、シプロフロキサシン、コリスチンなどを含む。さらなる好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子はレボフロキサシンを含む。さらなる好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子は、アズトレオナムまたはその薬学的に許容される塩（すなわち、Ｃａｙｓｔｏｎ（登録商標））を含む。さらなる好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子はトブラマイシンを含まない。さらなる好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子はレボフロキサシンを含まない。さらなる好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子はＣａｙｓｔｏｎ（登録商標）を含まない。
好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子は、ＬＡＢＡ、例えばサルメテロール、ホルモテロールおよび異性体（例えば、アルホルモテロール）、クレンブテロール、ツロブテロール、ビランテロール（Ｒｅｖｏｌａｉｒ（商標））、インダカテロール、カルモテロール、イソプロテレノール、プロカテロール、バンブテロール、ミルベテロールなどを含む。さらなる好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子はホルモテロールを含む。さらなる好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子はサルメテロールを含む。乾燥粉末がＣＦの治療を目的とするものである場合、好適な追加の治療剤は、短時間作用型β刺激薬（例えば、アルブテロール）、抗生物質（例えば、レボフロキサシン）、組換えヒトデオキシリボヌクレアーゼＩ（例えば、ドルナーゼα、ＤＮアーゼとしても知られる）、ナトリウムチャネル遮断剤（例えば、アミロライド）およびこれらの組合せである。
好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子は、ＬＡＭＡ、例えばチオトロピウム、グリコピロラート、アクリジニウム、イプラトロピウムなどを含む。さらなる好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子はチオトロピウムを含む。
好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子は、副腎皮質ステロイド剤、例えばブデソニド、フルチカゾン、フルニソリド、トリアムシノロン、ベクロメタゾン、モメタゾン、シクレソニド、デキサメタゾンなどを含む。さらなる好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子はフルチカゾンを含む。
好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子は、以下のうちの２つ以上の組合せを含む；ＬＡＢＡ、ＬＡＭＡおよび副腎皮質ステロイド剤。さらなる好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子は、フルチカゾンとサルメテロールとを含む。さらなる好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子は、フルチカゾンとサルメテロールとチオトロピウムとを含む。
本明細書に開示される乾燥粉末または乾燥粒子とともに追加の治療剤を患者に投与する場合、薬理活性が実質的に重複するように、その薬剤と乾燥粉末または乾燥粒子とを投与し、また追加の治療剤を、本明細書に記載の乾燥粉末または乾燥粒子の前に、それと実質的に同時に、またはその後に患者に投与し得る。例えば、ホルモテロールのようなＬＡＢＡまたはアルブテロールのような短時間作用型β刺激薬を、本明細書に記載の乾燥粉末または乾燥粒子を投与する前に患者に投与し得る。
好適な実施形態では、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子は、界面活性剤、例えばＬ−α−ジパルミトイルホスファチジルコリン（「ＤＰＰＣ」）、ジホスファチジルグリセロール（ＤＰＰＧ）、１，２−ジパルミトイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホ−Ｌ−セリン（ＤＰＰＳ）、１，２−ジパルミトイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスフォコリン（ＤＳＰＣ）、１，２−ジステアロイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノールアミン（ＤＳＰＥ）、１−パルミトイル−２−オレオイルホスファチジルコリン（ＰＯＰＣ）、脂肪アルコール、ポリオキシエチレン−９−ラウリルエーテル、界面活性脂肪酸、ソルビタントリオレアート（Ｓｐａｎ８５）、グリコール酸、サーファクチン、ポロキソマー（ｐｏｌｏｘｏｍｅｒｓ）、ソルビタン脂肪酸エステル、チロキサポール、リン脂質またはアルキル化糖などを含まない。
一般に、吸入用乾燥粒子および乾燥粉末は、分子量が約１キロダルトン（１０００ダルトン、Ｄａ）よりも大きい塩、補形剤または他の活性成分含有しないことが好ましい。例えば、本発明の吸入用の粒子は、好ましくは、分子量が１ｋＤａよりも大きい、約９００Ｄａよりも大きい、約８００Ｄａよりも大きい、約７００Ｄａよりも大きいまたは約６００Ｄａよりも大きいタンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチド、核酸またはオリゴヌクレオチドを含有しない。
本明細書に記載の吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子は塩を含有するため、吸湿性であり得る。したがって、吸入用乾燥粉末および吸入用乾燥粒子を、粉末の水和を防ぐ条件下で保管または維持することが望ましい。例えば、水和を防ぐことが望ましい場合、保管環境の相対湿度は、７５％未満、６０％未満、５０％未満、４０％未満、３０％未満、２５％未満、２０％未満、１５％未満、１０％未満または５％未満の湿度であるべきである。吸入用乾燥粉末および吸入用乾燥粒子を、このような条件下で（例えば、密閉カプセル、ブリスター、バイアルに）包装し得る。
また本発明は、本明細書に記載の方法に従って、原料の溶液、乳濁液または懸濁液を調製して、その原料を噴霧乾燥させることにより製造される、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子にも関する。原料は、（ａ）少なくとも約２５重量％（例えば、原料の調製に使用する全溶質の）の量の、乳酸カルシウムまたは塩化カルシウムのようなカルシウム塩と、（ｂ）少なくとも約１重量％（例えば、原料の調製に使用する全溶質の）の量の、クエン酸ナトリウム、塩化ナトリウムまたは硫酸ナトリウムのようなナトリウム塩とを用いて調製され得る。必要に応じて、約７４重量％以下（例えば、原料の調製に使用する全溶質の）の量の、ロイシンのような１つ以上の補形剤を、原料に加えてもよい。例えば、原料の調製に使用するカルシウム塩は、原料の調製に使用する全溶質の少なくとも約３０重量％、少なくとも約３５重量％、少なくとも約４０重量％、少なくとも約５０重量％、少なくとも約６０重量％または少なくとも約７０重量％の量であり得る。原料の調製に使用するナトリウム塩は、例えば、原料の調製に使用する全溶質の少なくとも約２重量％、少なくとも約３重量％、少なくとも約４重量％、少なくとも約５重量％、少なくとも約６重量％、少なくとも約７重量％、少なくとも約８重量％、少なくとも約９重量％、少なくとも約１０重量％、少なくとも約２０重量％、少なくとも約２５重量％、少なくとも約３０重量％、少なくとも約４０重量％、少なくとも約５０重量％、少なくとも約５５重量％または少なくとも約６５重量％の量であり得る。原料に加える補形剤は、例えば、原料の調製に使用する全溶質の約５０重量％以下、約３０重量％以下、約２０重量％以下、約１０重量％以下、約９重量％以下、約８重量％以下、約７重量％以下、約６重量％以下、約５重量％以下、約４重量％以下、約３重量％以下、約２重量％以下または約１重量％以下の量であり得る。あるいは、補形剤は、原料の調製に使用する全溶質の約１０重量％〜約９０重量％、約１０重量％〜約５０重量％、約２０重量％〜約４０重量％、約５０重量％〜約９０重量％、約６０重量％〜約８０重量％、約４０重量％〜約６０重量％であり得る。
ある実施形態では、本発明の吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子を、（１）全乾燥溶質の重量パーセントで約１０．０％のロイシンと、約３５．１％の塩化カルシウムと、約５４．９％のクエン酸ナトリウムとを含有する乾燥溶質（ａ）と、溶質の溶解および原料の形成に適した１つ以上の溶媒（ｂ）とを含む原料を調製し、（２）その原料を噴霧乾燥させることにより得ることができる。別の実施形態では、本発明の吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子を、（１）全乾燥溶質の重量パーセントで約１０．０％のロイシンと、約５８．６％の乳酸カルシウムと、約３１．４％の塩化ナトリウムとを含有する乾燥溶質（ａ）と、溶質の溶解および原料の形成に適した１つ以上の溶媒（ｂ）とを含む原料を調製し、（２）その原料を噴霧乾燥させることにより得ることができる。別の実施形態では、本発明の吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子を、（１）全乾燥溶質の重量パーセントで約１０．０％のロイシンと、約３９．６％の塩化カルシウムと、約５０．４４％の硫酸ナトリウムとを含有する乾燥溶質（ａ）と、溶質の溶解および原料の形成に適した１つ以上の溶媒（ｂ）とを含む原料を調製し、（２）その原料を噴霧乾燥させることにより得ることができる。別の実施形態では、本発明の吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子を、（１）全乾燥溶質の重量パーセントで約１０．０％のマルトデキストリンと、約５８．６％の乳酸カルシウムと、約３１．４％の塩化ナトリウムとを含有する乾燥溶質（ａ）と、溶質の溶解および原料の形成に適した１つ以上の溶媒（ｂ）とを含む原料を調製し、（２）その原料を噴霧乾燥させることにより得ることができる。別の実施形態では、本発明の吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子を、（１）全乾燥溶質の重量パーセントで約２０．０％のロイシンと、約７５．０％の乳酸カルシウムと、約５．０％の塩化ナトリウムとを含有する乾燥溶質（ａ）と、溶質の溶解および原料の形成に適した１つ以上の溶媒（ｂ）とを含む原料を調製し、（２）その原料を噴霧乾燥させることにより得ることができる。別の実施形態では、本発明の吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子を、（１）全乾燥溶質の重量パーセントで約３７．５％のロイシンと、約５８．６％の乳酸カルシウムと、約３．９％の塩化ナトリウムとを含有する乾燥溶質（ａ）と、溶質の溶解および原料の形成に適した１つ以上の溶媒（ｂ）とを含む原料を調製し、（２）その原料を噴霧乾燥させることにより得ることができる。別の実施形態では、モル基準でのＣａ２＋とＮａ＋の比は約８：１〜約２：１前後である。本明細書に記載されているように、溶質と溶媒を混合して原料を調製するために、当該技術分野で公知の各種の方法（例えば、静的混合、バルク混合）を用いることができる。必要に応じて、他の適当な混合方法を用いてもよい。例えば、混合を生じさせるまたは促進する追加の成分を原料中に含ませてもよい。例えば、二酸化炭素は発泡を生じさせるため、溶質と溶媒の物理的混合の促進するように働き得る。炭酸または炭酸水素の各種塩は、二酸化炭素により生じる作用と同じ作用を促進し得るため、本発明の原料の調製にこれらを使用してもよい。必要に応じて、製剤の固体成分（溶質）が溶媒に十分に溶解しない場合、あるいは噴霧前に溶液から沈殿し始める場合には、得られた懸濁液を噴霧乾燥させてもよい。
好適な実施形態では、本発明の吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子は、噴射剤を使用せずに、吸入用乾燥粒子を呼吸器系へ効率的に送達することを可能にする、エアゾール特性を有する。
ある実施形態では、本発明の吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子を、イオン交換反応により製造し得る。本発明の特定の実施形態では、２つの飽和または亜飽和の溶液を静的混合機に入れて、飽和または過飽和の静的混合後の溶液を得る。好ましくは、混合後の溶液は過飽和である。２つの溶液は水溶液でも有機溶液でもよいが、好ましくは実質的に水溶液である。次いで、静的混合後の溶液を噴霧乾燥機の噴霧ユニットに入れる。好適な実施形態では、静的混合後の溶液を直ちに噴霧器ユニットに入れる。噴霧器ユニットのいくつかの例としては、二流体ノズル、回転噴霧器または圧力ノズルが挙げられる。好ましくは、噴霧器ユニットは二流体ノズルである。一実施形態では、二流体ノズルは内部混合ノズルである、すなわち、液体原料が最も外側のオリフィスを出る前にガスがこれに衝突するものである。別の実施形態では、二流体ノズルは外部混合ノズルである、すなわち、液体原料が最も外側のオリフィスを出た後にガスがこれに衝突するものである。
二価金属陽イオン（例えば、カルシウム、マグネシウム）の塩を補形剤、ならびに任意に一価金属陽イオンの塩および／または追加の治療剤と共製剤化して吸入用乾燥粒子を形成し得る。適当な補形剤としては、例えば、糖（例えば、ラクトース、トレハロース、マルトデキストリン）、多糖（例えば、デキストリン、マルトデキストリン、デキストラン、ラフィノース）、糖アルコール（例えば、マンニトール、キシリトール、ソルビトール）およびアミノ酸（例えば、グリシン、アラニン、ロイシン、イソロイシン）が挙げられる。他の適当な補形剤としては、例えば、ジパルミトイルホスファチジルコリン（ＤＰＰＣ）、ジホスファチジルグリセロール（ＤＰＰＧ）、１，２−ジパルミトイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホ−Ｌ−セリン（ＤＰＰＳ）、１，２−ジパルミトイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスフォコリン（ＤＳＰＣ）、１，２−ジステアロイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノールアミン（ＤＳＰＥ）、１−パルミトイル−２−オレオイルホスファチジルコリン（ＰＯＰＣ）、脂肪アルコール、ポリオキシエチレン−９−ラウリルエーテル、界面活性脂肪酸、ソルビタントリオレアート（Ｓｐａｎ８５）、グリコール酸、サーファクチン、ポロキソマー（ｐｏｌｏｘｏｍｅｒｓ）、ソルビタン脂肪酸エステル、チロキサポール、リン脂質、アルキル化糖、リン酸ナトリウム、マルトデキストリン、ヒト血清アルブミン（例えば、組換えヒト血清アルブミン）、生分解性ポリマー（例えば、ＰＬＧＡ）、デキストラン、デキストリン、クエン酸、クエン酸ナトリウムなどが挙げられる。
好ましくは、補形剤は、次のうちの１つ以上から選択される；糖（例えば、ラクトース、トレハロース）、多糖（例えば、デキストリン、マルトデキストリン、デキストラン、ラフィノース）、糖アルコール（例えば、マンニトール、キシリトール、ソルビトール）およびアミノ酸（例えば、グリシン、アラニン、ロイシン、イソロイシン）。より好ましくは、補形剤は、次のうちの１つ以上から選択される：ロイシン、マンニトールおよびマルトデキストリン。本発明の一態様では、補形剤はリン脂質、例えば、ジパルミトイルホスファチジルコリン（ＤＰＰＣ）、ジホスファチジルグリセロール（ＤＰＰＧ）、１，２−ジパルミトイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホ−Ｌ−セリン（ＤＰＰＳ）、１，２−ジパルミトイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスフォコリン（ＤＳＰＣ）、１，２−ジステアロイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノールアミン（ＤＳＰＥ）、１−パルミトイル−２−オレオイルホスファチジルコリン（ＰＯＰＣ）ではない。本発明の別の態様では、補形剤はカルボン酸またはその塩形態、例えば、クエン酸、クエン酸ナトリウムではない。
本発明の乾燥粒子を、本発明の乾燥粒子および乾燥粉末の特徴的な高分散性を維持するために、他の治療剤と混合するか、または他の治療剤と共製剤化し得る。このような混合または共製剤化した製剤は、治療用二価金属陽イオン（例えば、カルシウムイオン）および１つ以上の追加の治療剤を送達する、または二価金属陽イオンではない１つ以上の治療剤を送達する担体粒子である乾燥粒子をもたらすことができ、また各種の方法で製造され得る。例えば、本発明の吸入用乾燥粒子を追加の治療剤と混合するか、または本明細書に記載の乾燥粒子および乾燥粉末の成分を、追加の治療剤、例えば本明細書に開示される任意の１つのまたは組み合わせた追加の治療剤などと共噴霧乾燥させて、乾燥粉末を製造することができる。混合した乾燥粉末は、本明細書に記載の乾燥粉末および乾燥粒子と、追加の治療剤を含有する粒子とを含有する。好適な追加の治療剤は、ＬＡＢＡ（例えば、ホルモテロール、サルメテロール）、短時間作用型β刺激薬（例えば、アルブテロール）、副腎皮質ステロイド剤（例えば、フルチカゾン）、ＬＡＭＡ（例えば、チオトロピウム）、抗生物質（例えば、レボフロキサシン、トブラマイシン）およびこれらの組合せである。乾燥粉末がＣＦの治療を目的とするものである場合、好適な追加の治療剤は、短時間作用型β刺激薬（例えば、アルブテロール）、抗生物質（例えば、レボフロキサシン）、組換えヒトデオキシリボヌクレアーゼＩ（例えば、ドルナーゼα、ＤＮアーゼとしても知られる）、ナトリウムチャネル遮断剤（例えば、アミロライド）およびこれらの組合せである。
本明細書に例として記載されているように、特定の二価金属陽イオン（例えば、カルシウムイオン）を含有する乾燥粉末は、抗ウイルス活性、抗菌活性および抗炎症活性を有する。これらの活性は、一価金属陽イオンの塩（例えば、塩化ナトリウム）も含有し、その二価金属陽イオンと一価金属陽イオンの比（モル：モル）が特定の範囲内にある乾燥粉末において増強される。例えば、カルシウム塩（例えば、乳酸カルシウム）とナトリウム塩（例えば、塩化ナトリウム）とを含有し、そのカルシウムイオンとナトリウムイオンの比（モル：モル）が約１：１〜約１６：１、約１：１〜約８：１、約１：１〜約４：１、約１：１〜約３．９：１、約１：１〜約３．５：１、約２：１〜約８：１、約２：１〜約４：１、約２：１〜約３．９：１、約２：１〜約３：５または約４：１である乾燥粉末は、他の割合のカルシウム塩とナトリウム塩のものよりも優れた活性を有し得る。
したがって、対象に投与されて二価金属陽イオン（例えば、カルシウム）と別の治療剤との利益をもたらし得る、共製剤化した乾燥粉末は、二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）と、一価金属陽イオンの塩（例えば、ナトリウム塩）と、１つ以上の追加の治療剤と、任意に補形剤とを含む吸入用乾燥粒子を含み得る。好ましくは、このような吸入用乾燥粒子中のカルシウムイオンとナトリウムイオンの比（モル：モル）は、上記範囲のうちの１つ以上の範囲内にある（例えば、比は約４：１であり得る）。これはいくつかの方法で、例えば、追加の治療剤を、本明細書に記載の乾燥粉末および乾燥粒子（例えば、本明細書に記載の特定の製剤のいずれか）の二価塩および一価塩成分と、および存在すれば、任意に補形剤成分の全部または一部と共噴霧乾燥させることにより達成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、乾燥粒子は補形剤を０％〜約１％含有し得る。
二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）と、一価金属陽イオンの塩（例えば、ナトリウム塩）と、１つ以上の追加の治療剤と、任意に補形剤とを含有し、その二価金属陽イオンと一価金属陽イオンの比が、本明細書に記載の１つ以上の範囲内にある吸入用乾燥粒子は、任意の所望の量の治療剤を含有し得る。一般に、吸入用乾燥粒子中の二価金属陽イオンの塩（例えば、カルシウム塩）の充填量を高く（例えば、少なくとも約５０％（ｗ／ｗ）のカルシウム塩）維持することが望ましいが、追加の治療剤の充填量が高いことが望まれる場合、吸入用乾燥粒子は、比較的少ない量の二価金属陽イオンの塩（例えば、約１０％〜約５０％）と、所望の二価金属陽イオンと一価金属陽イオンの比を得るのに十分な量の一価陽イオンの塩とを含有していてもよい。
いくつかの実施形態では、吸入用乾燥粒子はカルシウム塩と、ナトリウム塩と、追加の治療剤とを含有し、ここで、追加の治療剤は約０．０１％（ｗ／ｗ）〜約１０％（ｗ／ｗ）、約０．０１％（ｗ／ｗ）〜約２０％（ｗ／ｗ）、約０．０１％〜約９０％、約２０％（ｗ／ｗ）〜約９０％（ｗ／ｗ）、約２０％（ｗ／ｗ）〜約８０％（ｗ／ｗ）、約２０％（ｗ／ｗ）〜約６０％（ｗ／ｗ）、約２０％（ｗ／ｗ）〜約５０％（ｗ／ｗ）、約５０％（ｗ／ｗ）〜約９０％（ｗ／ｗ）、約５０％（ｗ／ｗ）〜約８０％（ｗ／ｗ）、約６０％（ｗ／ｗ）〜約９０％（ｗ／ｗ）または約６０％（ｗ／ｗ）〜約８０％（ｗ／ｗ）の濃度で存在し、カルシウムイオンとナトリウムイオンの比（モル：モル）は約１：１〜約１６：１、約１：１〜約８：１、約１：１〜約４：１、約１：１〜約３．９：１、約１：１〜約３．５：１、約２：１〜約８：１、約２：１〜約４：１、約２：１〜約３．９：１、約２：１〜約３：５または約４：１である。吸入用乾燥粒子は、好ましくは、小型であり（例えば、１．０ｂａｒでのＶＭＧＤが１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下）かつ分散性である（すなわち、本明細書に記載されているように、１／４ｂａｒおよび／または０．５／４ｂａｒの比が２．２以下である）。好ましくは、吸入用乾燥粒子のＭＭＡＤは、約０．５μｍ〜約１０μｍ、より好ましくは約１μｍ〜約５μｍである。好ましくは、吸入用乾燥粒子はカルシウムが濃厚でもあり、かつ／またはタップ密度が約０．４ｇ／ｃｃ〜約１．２ｇ／ｃｃ、好ましくは約０．５５ｇ／ｃｃ〜約１．０ｇ／ｃｃの間である。これらの実施形態の治療剤は、好ましくは、ＬＡＢＡ（例えば、ホルモテロール、サルメテロール）、短時間作用型β刺激薬（例えば、アルブテロール）、副腎皮質ステロイド剤（例えば、フルチカゾン）、ＬＡＭＡ（例えば、チオトロピウム）、抗生物質（例えば、レボフロキサシン）およびこれらの組合せからなる群より独立して選択される１つ以上の薬剤である。乾燥粉末がＣＦの治療を目的とするものである場合、好適な追加の治療剤は、短時間作用型β刺激薬（例えば、アルブテロール）、抗生物質（例えば、レボフロキサシン）、組換えヒトデオキシリボヌクレアーゼＩ（例えば、ドルナーゼα、ＤＮアーゼとしても知られる）、ナトリウムチャネル遮断剤（例えば、アミロライド）およびこれらの組合せである。
より具体的な実施形態では、吸入用乾燥粒子はカルシウム塩（例えば、乳酸カルシウム）と、ナトリウム塩（例えば、塩化ナトリウム）と、追加の治療剤とを含有し、ここで、追加の治療剤は、約２０％（ｗ／ｗ）〜約９０％（ｗ／ｗ）、約２０％（ｗ／ｗ）〜約８０％（ｗ／ｗ）、約２０％（ｗ／ｗ）〜約６０％（ｗ／ｗ）、約２０％（ｗ／ｗ）〜約５０％（ｗ／ｗ）、約５０％（ｗ／ｗ）〜約９０％（ｗ／ｗ）、約５０％（ｗ／ｗ）〜約８０％（ｗ／ｗ）、約６０％（ｗ／ｗ）〜約９０％（ｗ／ｗ）または約６０％（ｗ／ｗ）〜約８０％（ｗ／ｗ）の濃度で存在する抗生物質（例えば、レボフロキサシン）であり、カルシウムイオンとナトリウムイオンの比（モル：モル）は約１：１〜約１６：１、約１：１〜約８：１、約１：１〜約４：１、約１：１〜約３．９：１、約１：１〜約３．５：１、約２：１〜約４：１、約２：１〜約３．９：１、約２：１〜約３：５または約４：１である。
本明細書に記載の任意の特定の乾燥粉末および乾燥粒子製剤の二価塩、一価塩および補形剤の相対的比率を保持することが望まれる場合、乾燥粉末の成分の溶液に追加の治療剤を加え、得られた溶液を噴霧乾燥させて乾燥粒子を製造してもよい。このような粒子では、追加の治療剤の添加により、乾燥粒子中の二価塩、一価塩および補形剤の量は、それぞれ本明細書に記載の乾燥粉末または乾燥粒子中の量よりも少なくなる。１つの例では、製剤は、約２０％（ｗ／ｗ）以下の追加の治療剤を含有することができ、それに比例して二価塩、一価塩および補形剤それぞれの量が減少するが、二価塩：一価塩：補形剤の量（ｗｔ％）の比は、本明細書に記載の乾燥粉末または乾燥粒子の場合と同じである。別の例では、製剤は、約６％（ｗ／ｗ）以下の追加の治療剤を含有し得る。さらなる例では、製剤は、約１％（ｗ／ｗ）以下の追加の治療剤を含有し得る。
典型的な実施形態では、乾燥粒子は製剤ＶＩＩＩに基づくものであり、約６％（ｗ／ｗ）以下の１つ以上の追加の治療剤と、約７０％〜約７５％（ｗ／ｗ）の乳酸カルシウムと、約３％〜約５％（ｗ／ｗ）の塩化ナトリウムと、約１７％〜約２０％（ｗ／ｗ）のロイシンとを含有する。他の典型的な実施形態では、乾燥粒子は製剤ＶＩＩに基づくものであり、約６％（ｗ／ｗ）以下の１つ以上の追加の治療剤と、約４５．０％〜約５８．６％（ｗ／ｗ）の乳酸カルシウムと、約１．９％〜約３．９％（ｗ／ｗ）の塩化ナトリウムと、約２７．５％〜約３７．５％（ｗ／ｗ）のロイシンとを含有する。さらなる典型的な実施形態では、乾燥粒子は製剤ＶＩＩＩに基づくものであり、約２０％（ｗ／ｗ）以下の１つ以上の追加の治療剤と、約６０％〜約７５％（ｗ／ｗ）の乳酸カルシウムと、約２％〜約５％（ｗ／ｗ）の塩化ナトリウムと、約１５％〜約２０％（ｗ／ｗ）のロイシンとを含有する。他の典型的な実施形態では、乾燥粒子は製剤ＶＩＩに基づくものであり、約２０％（ｗ／ｗ）以下の１つ以上の追加の治療剤と、約５４．６％〜約５８．６％（ｗ／ｗ）の乳酸カルシウムと、約１．９％〜約３．９％（ｗ／ｗ）の塩化ナトリウムと、約３４．５％〜約３７．５％（ｗ／ｗ）のロイシンとを含有する。追加の治療剤が強力なものである場合、０．０１％〜約１％（ｗ／ｗ）のような少量を用いてもよく、乾燥粒子の組成は、製剤ＶＩＩＩまたはＶＩＩと実質的に同じである。追加の治療剤は、本明細書に記載の追加の治療剤のいずれかであり得る。好適な追加の治療剤は、ＬＡＢＡ（例えば、ホルモテロール、サルメテロール）、短時間作用型β刺激薬（例えば、アルブテロール）、副腎皮質ステロイド剤（例えば、フルチカゾン）、ＬＡＭＡ（例えば、チオトロピウム）、抗生物質（例えば、レボフロキサシン、トブラマイシン）およびこれらの組合せである。乾燥粉末がＣＦの治療を目的とするものである場合、好適な追加の治療剤は、短時間作用型β刺激薬（例えば、アルブテロール）、抗生物質（例えば、レボフロキサシン）、組換えヒトデオキシリボヌクレアーゼＩ（例えば、ドルナーゼα、ＤＮアーゼとしても知られる）、ナトリウムチャネル遮断剤（例えば、アミロライド）およびこれらの組合せである。
追加の治療剤を含有する乾燥粉末では、本明細書に記載の乾燥粉末または乾燥粒子中の補形剤成分の全部または一部を、１つ以上の追加の治療剤に置き換え得る。このアプローチは、比較的高い有効量が必要な、例えば、あまり強力でない追加の治療剤に特に有利であり、カルシウム陽イオンの有益な効果を気道に、また追加の治療剤（１つまたは複数）の有益な効果をもたらす乾燥粒子を生じる。典型的な実施例では、乾燥粒子は製剤ＶＩＩＩに基づくものであり、約０．０１％〜約２０％（ｗ／ｗ）の１つ以上の追加の治療剤と、約７５％（ｗ／ｗ）の乳酸カルシウムと、約５％（ｗ／ｗ）の塩化ナトリウムと、約２０％（ｗ／ｗ）以下ロイシンとを含有する。他の典型的な実施形態では、乾燥粒子は製剤ＶＩＩに基づくものであり、約０．０１％〜約３７．５％）（ｗ／ｗ）の１つ以上の追加の治療剤と、約５８．６％（ｗ／ｗ）の乳酸カルシウムと、約３．９％（ｗ／ｗ）の塩化ナトリウムと、約３７．５％（ｗ／ｗ）以下のロイシンとを含有する。追加の治療剤は、本明細書に記載の追加の治療剤のいずれかであり得る。好適な追加の治療剤は、ＬＡＢＡ（例えば、ホルモテロール、サルメテロール）、短時間作用型β刺激薬（例えば、アルブテロール）、副腎皮質ステロイド剤（例えば、フルチカゾン）、ＬＡＭＡ（例えば、チオトロピウム）、抗生物質（例えば、レボフロキサシン、トブラマイシン）およびこれらの組合せである。このタイプの乾燥粉末の具体例は、製剤Ｘ〜ＸＸとして本明細書に開示されている。
一態様では、二価陽イオンの塩（例えば、カルシウム、マグネシウム）をカルシウム以外の活性物質と共製剤化して、小型で高分散性の粉末または大型で多孔性の粒子を製造し得る。任意に、これらの粒子は一価の陽イオン塩（例えば、ナトリウム、カリウム）と、任意に補形剤（例えば、ロイシン、マルトデキストリン、マンニトール、ラクトース）も含み得る。噴霧乾燥後に単一の粒子となるように、成分同士を混合（例えば、１つの溶液として混合、２つの溶液として静的に混合）することができる。
本発明の一部の吸入用乾燥粉末は、それ自体が薬理効果を有さないか、または治療効果をもたらさない量（例えば、治療量以下の量、例えば低い％の二価金属陽イオンの塩（例えば、約２０％（ｗ／ｗ）未満、１５％（ｗ／ｗ）未満、１０％（ｗ／ｗ）未満、５％（ｗ／ｗ）未満または３％（ｗ／ｗ）未満）など）で存在する二価金属陽イオンまたはその塩を含有する吸入用乾燥粒子を含む。例えば、吸入用乾燥粒子は、マグネシウムイオンまたはマグネシウム塩、例えば乳酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、リン酸マグネシウムまたはこれらの任意の組合せなどを含有し得る。乳酸マグネシウムおよび硫酸マグネシウムが好ましい。このタイプの吸入用乾燥粒子は大型かつ分散性であってよいが、好ましくは、小型かつ分散性で、本明細書に記載されているように質量密度が高い（例えば、タップ密度またはエンベロープ密度が高い）。このような粒子を、例えば、治療剤と混合することにより、または治療剤を粒子中に組み込む（例えば、共噴霧乾燥により）ことにより、他の治療剤を送達するための担体粒子として使用することができる。特に他の粒子成分とともに共噴霧乾燥させる場合に、このようなタイプの粒子を用いて送達することができる好適な治療剤は、ＬＡＢＡ（例えば、ホルモテロール、サルメテロール）、短時間作用型β刺激薬（例えば、アルブテロール）、副腎皮質ステロイド剤（例えば、フルチカゾン）、ＬＡＭＡ（例えば、チオトロピウム）、抗生物質（例えば、レボフロキサシン、トブラマイシン）およびこれらの組合せである。乾燥粉末がＣＦの治療を目的とするものである場合、好適な追加の治療剤は、短時間作用型β刺激薬（例えば、アルブテロール）、抗生物質（例えば、レボフロキサシン）、組換えヒトデオキシリボヌクレアーゼＩ（例えば、ドルナーゼα、ＤＮアーゼとしても知られる）、ナトリウムチャネル遮断剤（例えば、アミロライド）およびこれらの組合せである。さらに、吸入用乾燥粒子は、補形剤、例えば、一価塩、糖、多糖、糖アルコール、アミノ酸およびこれらの任意の組合せを含有してもよい。
二価金属陽イオンまたはその塩、治療剤および任意の補形剤の相対的比率を、例えば、１種類または２種類のカプセルまたはブリスター（例えば、５０ｍｇカプセル、４０ｍｇカプセル）に含有される乾燥粉末の吸入により、有効量の治療剤が対象へ好都合に投与されるのに十分な量の治療剤が乾燥粉末中に含まれるように選択する。したがって、治療剤の量は、チオトロピウムのような強力な治療剤（または低分子量の治療剤）での約０．０１％（ｗ／ｗ）から、多くの抗生物質（例えば、レボフロキサシン）のような低効力（または高分子量）の治療剤での約９０％（ｗ／ｗ）まで、様々であり得る。例えば、ＬＡＢＡ（例えば、ホルモテロール、サルメテロール）、副腎皮質ステロイド剤（例えば、フルチカゾン）およびＬＡＭＡ（例えば、チオトロピウム）は一般に効力が高く、吸入用乾燥粒子は、約０．０１％（ｗ／ｗ）〜約２０％（ｗ／ｗ）、好ましくは約０．０１％（ｗ／ｗ）〜約１０％（ｗ／ｗ）または約０．０１％（ｗ／ｗ）〜約５％（ｗ／ｗ）のこれらの治療剤を含有し得る（すなわち、単独または任意の組合せで）。抗生物質は一般に効力が比較的低く、治療効果を得るためには比較的高用量を必要とする。したがって、吸入用乾燥粒子は、約１０％（ｗ／ｗ）〜約９９％（ｗ／ｗ）の抗生物質を含有し得る。好ましくは、抗生物質を含有する吸入用乾燥粒子は、約１０％（ｗ／ｗ）〜約８０％（ｗ／ｗ）、約２５％（ｗ／ｗ）〜約８０％（ｗ／ｗ）または約２５％（ｗ／ｗ）〜約７５％（ｗ／ｗ）の抗生物質を含有する。
このような吸入用乾燥粒子中には、所望の粒子特性（例えば、大きさ、分散性、タップ密度）を得るのに十分な量の１つ以上の二価金属陽イオンの塩および補形剤（例えば、一価塩、糖、多糖、糖アルコール、アミノ酸およびこれらの任意の組合せ）が存在する（％（ｗ／ｗ）で）。一般に、吸入用乾燥粒子中の二価金属陽イオンの塩の量は、少なくとも約５％（ｗ／ｗ）の量の二価金属陽イオンを得るのに十分であり、例えば、吸入用乾燥粒子は二価金属陽イオンの塩を約２０％〜約９０％（ｗ／ｗ）含有し得る。乾燥粒子は、二価金属陽イオンを約５％〜約９５％、約５％〜約９０％、約５％〜約８５％、約５％〜約８０％、約５％〜約７５％、約５％〜約７０％、約５％〜約６５％、約５％〜約６０％、約５％〜約５５％、約５％〜約５０％、約５％〜約４５％、約５％〜約４０％、約５％〜約３５％、約５％〜約３０％、約５％〜約２５％、約５％〜約２０％、約５％〜約１５％、約５％〜約１０％または約５％〜約８％含有し得る。好適な態様では、乾燥粒子は二価陽イオンを約５％〜約２０％含有し、より好適な態様では、乾燥粒子は二価陽イオンを約５％〜約１５％含有する。補形剤は一般に、吸入用乾燥粒子中に０％〜約５０％、好ましくは約１０％〜約５０％の量で存在する。
したがっていくつかの実施形態では、本発明は、マグネシウム塩と、治療剤と、任意に補形剤（例えば、一価金属塩、糖、多糖、糖アルコール、アミノ酸およびこれらの任意の組合せ）とを含有する吸入用乾燥粒子を含む、吸入用乾燥粉末である。吸入用乾燥粒子は、好ましくは小型（例えば、１．０ｂａｒでのＶＭＧＤが１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下）で分散性（本明細書に記載されているように、１／４ｂａｒおよび／または０．５／４ｂａｒが２．２以下）である。好ましくは、吸入用乾燥粒子のＭＭＡＤは約０．５μｍ〜約１０μｍ、より好ましくは約１μｍ〜約５μｍである。好ましくは、吸入用乾燥粒子は高密度でもあり、タップ密度が約０．４ｇ／ｃｃ〜約１．２ｇ／ｃｃ、好ましくは約０．５５ｇ／ｃｃ〜約１．０ｇ／ｃｃの間である。マグネシウム塩は、乳酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、リン酸マグネシウムまたはこれらの任意の組合せであり得る。好適な実施形態では、マグネシウム塩は乳酸マグネシウムまたは硫酸マグネシウムである。これらの実施形態の治療剤は、好ましくは、ＬＡＢＡ（例えば、ホルモテロール、サルメテロール）、短時間作用型β刺激薬（例えば、アルブテロール）、副腎皮質ステロイド剤（例えば、フルチカゾン）、ＬＡＭＡ（例えば、チオトロピウム）、抗生物質（例えば、レボフロキサシン）およびこれらの組合せからなる群より独立して選択される１つ以上の薬剤である。乾燥粉末がＣＦの治療を目的とするものである場合、好適な追加の治療剤は、短時間作用型β刺激薬（例えば、アルブテロール）、抗生物質（例えば、レボフロキサシン）、組換えヒトデオキシリボヌクレアーゼＩ（例えば、ドルナーゼα、ＤＮアーゼとしても知られる）、ナトリウムチャネル遮断剤（例えば、アミロライド）およびこれらの組合せである。
より具体的な実施形態では、吸入用乾燥粉末は、少なくとも約５％（ｗ／ｗ）のマグネシウムイオンと、１）補形剤約５％〜約４５％と、マグネシウム塩約２０％〜約９０％と、治療剤約０．０１％〜約２０％；２）補形剤約０．０１％〜約３０％と、マグネシウム塩約２０％〜約８０％と、治療剤約２０％〜約６０％；または３）補形剤約０．０１％〜約２０％と、マグネシウム塩約２０％〜約６０％と、治療剤約６０％〜約９９％とを含有する吸入用乾燥粒子を含有する。吸入用乾燥粒子は、好ましくは、小型（例えば、１．０ｂａｒでのＶＭＧＤが１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下）で分散性（本明細書に記載されているように、１／４ｂａｒおよび／または０．５／４ｂａｒが２．２以下）である。好ましくは、吸入用乾燥粒子のＭＭＡＤは約０．５μｍ〜約１０μｍ、より好ましくは約１μｍ〜約５μｍである。好ましくは、吸入用乾燥粒子は高密度でもあり、タップ密度が約０．４ｇ／ｃｃ〜約１．２ｇ／ｃｃ、好ましくは約０．５５ｇ／ｃｃ〜約１．０ｇ／ｃｃの間である。マグネシウム塩は、乳酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、リン酸マグネシウムまたはこれらの任意の組合せであり得る。好適な実施形態では、マグネシウム塩は乳酸マグネシウムまたは塩化マグネシウムである。これらの実施形態の治療剤は、好ましくは、ＬＡＢＡ（例えば、ホルモテロール、サルメテロール）、短時間作用型β刺激薬（例えば、アルブテロール）、副腎皮質ステロイド剤（例えば、フルチカゾン）、ＬＡＭＡ（例えば、チオトロピウム）、抗生物質（例えば、レボフロキサシン）およびこれらの組合せからなる群より独立して選択される１つ以上の薬剤である。乾燥粉末がＣＦの治療を目的とするものである場合、好適な追加の治療剤は、短時間作用型β刺激薬（例えば、アルブテロール）、抗生物質（例えば、レボフロキサシン）、組換えヒトデオキシリボヌクレアーゼＩ（例えば、ドルナーゼα、ＤＮアーゼとしても知られる）、ナトリウムチャネル遮断剤（例えば、アミロライド）およびこれらの組合せである。
あるいは、粒子は大型であってもよく、例えば、乾燥粉末は、幾何学的粒子径（ＶＭＧＤ）が５ミクロン〜３０ミクロンの間である。任意に、粒子は大型であり、タップ密度が０．０１ｇ／ｃｃ〜０．４ｇ／ｃｃの間または０．０５ｇ／ｃｃ〜０．３ｇ／ｃｃの間であり得る。ＶＭＧＤが小さいまたは大きい粒子では、乾燥粉末のＭＭＡＤは０．５ミクロン〜１０ミクロンの間、より好ましくは１ミクロン〜５ミクロンの間である。
別の態様では、本発明の乾燥粒子は大型で多孔性であり、かつ分散性である。乾燥粒子の大きさは、各種の方法で表され得る。粒子は、ＶＭＧＤが５μｍ〜３０μｍの間または５μｍ〜２０μｍの間であり、かつタップ密度が０．５ｇ／ｃｃ未満、好ましくは０．４ｇ／ｃｃ未満であり得る。
乾燥粉末および乾燥粒子の調製方法
吸入用乾燥粒子および乾燥粉末は、任意の適当な方法を用いて調製され得る。吸入用乾燥粉末および粒子を調製するための適当な方法が、当該技術分野において従来存在し、このような方法としては、単一および二重エマルション溶媒蒸発、噴霧乾燥、粉砕（例えば、ジェット粉砕），混合，溶媒抽出，溶媒蒸発、相分離，単純および複合コアセルベーション，界面重合，超臨界二酸化炭素（ＣＯ２）の使用を含む適当な方法，超音波を用いた結晶化（ｓｏｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ），ナノ粒子凝集体形成、他の適当な方法およびこれらの任意の組合せが挙げられる。当該技術分野で公知のマイクロスフィアまたはマイクロカプセルの製造法を用いて、吸入用乾燥粒子を製造してもよい。所望の空気力学的特性（例えば、空気力学的粒子径および幾何学的粒子径）を有する吸入用乾燥粒子の形成をもたらす条件下で、これらの方法を用いることができる。必要に応じて、所望の大きさおよび密度のような特性を有する吸入用乾燥粒子を、ふるい分けのような適当な方法を用いて選別してもよい。
吸入用乾燥粒子は、好ましくは噴霧乾燥させたものである。適当な噴霧乾燥技術は、例えば、Ｋ．Ｍａｓｔｅｒｓによる「Ｓｐｒａｙ Ｄｒｙｉｎｇ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９８４）に記載されている。一般に噴霧乾燥では、加熱した空気または窒素のような高温ガスの熱を用いて、連続的に供給される液体の噴霧により形成された液滴から溶媒を蒸発させる。高温空気を使用する場合、使用前に空気中の水分の少なくとも一部が除去される。窒素を使用する場合、窒素ガスを「乾いた」状態、すなわち、ガスに余分な水蒸気を加えずに流すことができる。「乾いた」窒素を上回る固定された値で噴霧乾燥を開始する前に、必要に応じて、窒素または空気水分レベルを設定することができる。必要に応じて、乾燥粒子を調製するために用いる噴霧乾燥機などの機器、例えばジェット粉砕機は、製造時に吸入用乾燥粒子の幾何学的粒子径を決定するインライン幾何学的粒子径分析計、および／または製造時に吸入用乾燥粒子の空気力学的粒子径を決定するインライン空気力学的粒子径分析計を含み得る。
噴霧乾燥では、製造する乾燥粒子の成分を適当な溶媒（例えば、水性溶媒，有機溶媒，水性−有機混合物またはエマルション）中に含有する溶液、エマルションまたは懸濁液を、噴霧装置により乾燥槽に散布する。例えば、ノズル式または回転式の噴霧器を用いて、溶液または懸濁液を乾燥槽に散布し得る。ノズルは、内部混合設定および外部混合設定の二流体ノズルであってよい。例えば、４枚または２４枚の羽根付きホイールを有する回転式噴霧器を用い得る。回転式噴霧器またはノズルを装備し得る適当な噴霧乾燥機の例としては、ともにＮｉｒｏ社（Ｄｅｎｍａｒｋ）製のＭｏｂｉｌｅ Ｍｉｎｏｒ Ｓｐｒａｙ ＤｒｙｅｒまたはＭｏｄｅｌ ＰＳＤ−１が挙げられる。実際の噴霧乾燥条件は、部分的には噴霧乾燥溶液または懸濁液の組成および原料の流速によって異なる。当業者は、噴霧乾燥させる溶液、エマルションまたは懸濁液の組成、所望の粒子特性およびその他の因子に基づいて、適切な条件を決定することができるであろう。一般に、噴霧乾燥機への入口温度は約９０℃〜約３００℃であり、好ましくは約２２０℃〜約２８５℃である。別の好適な範囲は１３０℃〜約２００℃の間である。噴霧乾燥機の出口温度は、供給温度および乾燥させる原料の特性のような因子によって異なる。一般に、出口温度は約５０℃〜約１５０℃、好ましくは、約９０℃〜約１２０℃または約９８℃〜約１０８℃である。別の好適な範囲は６５℃〜約１１０℃の間、より好ましくは約７５℃〜約１００℃である。必要に応じて、製造された吸入用乾燥粒子を、例えばふるいを用いて、体積の大きさにより分別してもよく、または例えばサイクロンを用いて、空気力学的大きさにより分画してもよく、かつ／または当業者に公知の技術を用いて、密度により分離してもよい。
本発明の吸入用乾燥粒子を調製するためには、一般に、乾燥粉末の所望の成分を含有する溶液、エマルションまたは懸濁液（すなわち、供給原料）を調製し、適当な条件下で噴霧乾燥させる。好ましくは、供給原料中に溶解または懸濁している固体の濃度は、少なくとも約ｌｇ／Ｌ、少なくとも約２ｇ／Ｌ、少なくとも約５ｇ／Ｌ、少なくとも約１０ｇ／Ｌ、少なくとも約１５ｇ／Ｌ、少なくとも約２０ｇ／Ｌ、少なくとも約３０ｇ／Ｌ、少なくとも約４０ｇ／Ｌ、少なくとも約５０ｇ／Ｌ、少なくとも約６０ｇ／Ｌ、少なくとも約７０ｇ／Ｌ、少なくとも約８０ｇ／Ｌ、少なくとも約９０ｇ／Ｌまたは少なくとも約１００ｇ／Ｌである。適当な成分（例えば、塩、補形剤、その他の活性成分）を適当な溶媒に溶解または懸濁させて単一の溶液または懸濁液を調製することにより、供給原料を得ることができる。配合物を形成するための乾燥および／または液体成分のバルク混合あるいは液体成分の静的混合のような任意の適当な方法を用いて、溶媒、エマルションまたは懸濁液を調製することができる。例えば、静的混合機を用いて親水性成分（例えば、水溶液）と疎水性成分（例えば、有機溶液）とを混合し、配合物を形成する。次いで、この配合物を噴霧して液滴とし、これを乾燥させて吸入用乾燥粒子を形成する。好ましくは、静的混合機で成分を混合した直後に噴霧段階を行う。あるいは、噴霧段階をバルク混合した溶液で行う。
１つの例では、クエン酸カルシウムと、塩化ナトリウムと、ロイシンとを含有する吸入用乾燥粒子を噴霧乾燥により調製する。クエン酸ナトリウムとロイシンの水溶液を含む第一の相を調製する。適当な溶媒中に塩化カルシウムを含む第二の相を調製する。成分を確実に溶解させるために、必要に応じて一方または両方の溶液を別々に加熱してよい。次いで、第一と第二の相を静的混合機で混合して、混合物を形成する。この混合物を噴霧乾燥させて、吸入用乾燥粒子を形成する。
有機溶媒、水性溶媒またはこれらの混合物のような任意の適当な溶媒を用いて、供給原料または供給原料の成分を調製することができる。使用し得る適当な有機溶媒としては、特に限定されないが、アルコール、例えばエタノール、メタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールなどが挙げられる。他の有機溶媒としては、特に限定されないが、ペルフルオロカーボ、ジクロロメタン、クロロホルム、エーテル、酢酸エチル、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテルなどが挙げられる。使用し得る共溶媒としては、水性溶媒、および特に限定されないが、上記の有機溶媒のような有機溶媒が挙げられる。水性溶媒としては、水および緩衝溶液が挙げられる。
供給原料または供給原料の成分は、任意の所望のｐＨ、粘度などの特性を有し得る。必要に応じて溶媒もしくは共溶媒または形成された混合物にｐＨ緩衝剤を加えてもよい。一般に、混合物のｐＨは約３〜約８の範囲にある。
吸入用乾燥粒子および乾燥粉末を作製し、次いで、例えば、サイクロンを用いたろ過または遠心分離により分離し、予め選択された粒子径分布を有する粒子試料を得ることができる。例えば、試料中の約３０％を上回る、約４０％を上回る、約５０％を上回る、約６０％を上回る、約７０％を上回る、約８０％を上回るまたは約９０％を上回る吸入用乾燥粒子が、選択された範囲内の粒子径を有する。特定の百分率の吸入用乾燥粒子が含まれる選択された範囲は、本明細書に記載されている、約０．１〜約３ミクロンのＶＭＧＤのようないずれかの大きさの範囲であり得る。
吸入用乾燥粒子の粒子径、例えばＶＭＧＤは、Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ ＩＩｅ（Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ、Ｌｕｔｏｎ、Ｂｅｄｓ、Ｅｎｇｌａｎｄ）のような電気的検知帯機器、またはＨＥＬＯＳシステム（Ｓｙｍｐａｔｅｃ、Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ、ＮＪ）もしくはＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒシステム（Ｍａｌｖｅｒｎ、Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒｓｈｉｒｅ、ＵＫ）のようなレーザー回折機器を用いて測定され得る。幾何学的粒子径を測定するための他の機器は当該技術分野で公知である。試料中の吸入用乾燥粒子の粒子径は、粒子組成および合成方法のような因子に応じて変動する。呼吸器系内の標的部位内での最適な沈着が可能となるように、試料中の吸入用乾燥粒子の粒子径分布を選択することができる。
飛行時間型（ＴＯＦ）の測定法を用いて、空気力学的粒子径を実験的に決定することができる。例えば、Ａｅｒｏｓｏｌ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅｒ（ＡＰＳ）Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（ＴＳＩ Ｉｎｃ．、Ｓｈｏｒｅｖｉｅｗ、ＭＮ）のような機器を用いて、空気力学的粒子径を測定することができる。ＡＰＳは、個々の吸入用乾燥粒子が２つの固定されたレーザー光の間を通過するのにかかる時間を測定するものである。
また空気力学的粒子径を、従来の重力沈降法を用いて実験的に直接決定してもよく、この方法では、吸入用乾燥粒子の試料が特定の距離を沈降するのに必要な時間を測定する。空気力学的質量中位径を測定するための間接的な方法としては、Ａｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタおよび多段階液体インピンジャ（ＭＳＬＩ）法が挙げられる。空気力学的粒子径を測定するための方法および機器は当該技術分野で公知である。
タップ密度は、粒子を特徴付けるエンベロープ質量密度の近似的尺度として認められている。統計的に等方状の粒子のエンベロープ質量密度は、粒子の質量を、内側にその粒子を含むことが可能な最小球体のエンベロープ体積で除したものと定義される。低タップ密度の一因となり得る特徴としては、不規則な表面性状、高い粒子凝集性および多孔性構造が挙げられる。タップ密度は、Ｄｕａｌ Ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｔａｐ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｔｅｓｔｅｒ（Ｖａｎｋｅｌ、ＮＣ）、ＧｅｏＰｙｃ（商標）機器（Ｍｉｃｒｏｍｅｔｒｉｃｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｒｐ．、Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、ＧＡ）またはＳＯＴＡＸ Ｔａｐ Ｄｅｎｓｉｔｙ ＴｅｓｔｅｒモデルＴＤ２（ＳＯＴＡＸ Ｃｏｒｐ．、Ｈｏｒｓｈａｍ、ＰＡ）のような当業者に公知の機器を用いて測定され得る。ＵＳＰ Ｂｕｋｆ Ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ Ｔａｐｐｅｄ Ｄｅｎｓｉｔｙ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｐｈａｒｍａｃｏｐｉａ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ，Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ，ＭＤ，第１０版補遺，４９５０−４９５１，１９９９の方法を用いてタップ密度を決定してもよい。
分散した粉末のエアゾール性能を特徴付けるための１つの方法として、微粒子画分を用いることができる。微粒子画分は、気中の吸入用乾燥粒子の粒子径分布を表す。カスケードインパクタを用いた重量分析は、気中の吸入用乾燥粒子の粒子径分布または微粒子画分を測定する１つの方法である。Ａｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタ（ＡＣＩ）は、エアゾール剤を空気力学的大きさに基づいて９つの異なる画分に分離することが可能な８ステージ式のインパクタである。各ステージにおける大きさのカットオフは、ＡＣＩを稼動させる流速によって決まる。ＡＣＩは、一連のノズル（すなわち、ジェットプレート）と衝突表面（すなわち、衝突ディスク）とからなる複数のステージで構成されている。各ステージにおいて、エアゾール流がノズルを通過して、表面に衝突する。エアゾール流中の吸入用乾燥粒子のうち十分な慣性をもつ粒子がプレートに衝突する。プレートに衝突するほどの慣性をもたない小型の吸入用乾燥粒子は、エアゾール流中に留まり、次のステージへ運ばれる。ＡＣＩの連続するステージごとにノズル内でのエアゾール速度が増加し、次第に小型の吸入用乾燥粒子を連続する各ステージで捕集することが可能となる。
また必要に応じて、２ステージ式崩壊型ＡＣＩを用いて微粒子画分を測定してもよい。２ステージ式崩壊型ＡＣＩは、８ステージ式ＡＣＩの上２つのステージ、すなわちステージ０およびステージ２と、最後の捕集フィルタのみからなり、２つの異なる粉末画分の捕集が可能である。具体的には、ステージ２で捕集される粉末の画分が、３．４ミクロンより大きく５．６ミクロン未満の空気力学的粒子径を有する吸入用乾燥粒子からなるように、２ステージ式崩壊型ＡＣＩを校正する。したがって、ステージ２を通過して最後の捕集フィルタに沈着する粉末の画分は、３．４ミクロン未満の空気力学的粒子径を有する吸入用乾燥粒子からなる。このような校正における気流は約６０Ｌ／分である。ＦＰＦ（＜５．６）は、患者の肺に到達することが可能な粉末の画分と相関しすることが示されており、一方ＦＰＦ（＜３．４）は、患者の肺深部まで到達することが可能な粉末と相関することが示されている。このような相関関係により、粒子の最適化に使用することができる量的指標が与えられる。
ＡＣＩを用いて放出用量を概算することが可能であり、この用量のことを本明細書では、重量測定による回収用量および分析による回収用量と呼ぶ。「重量測定による回収用量」は、ＡＣＩの全ステージのフィルタで測定される粉末の重量と名目用量との比と定義される。「分析による回収用量」は、ＡＣＩの全ステージ、全ステージのフィルタおよび吸気ポートの洗浄から回収される粉末と、名目用量との比と定義される。ＦＰＦ＿ＴＤ（＜５．０）とは、ＡＣＩで５．０μｍ未満に沈着している粉末の内挿量と、名目用量との比のことである。ＦＰＦ＿ＲＤ（＜５．０）とは、ＡＣＩで５．０μｍ未満に沈着している粉末の内挿量と、重量測定による回収用量または分析による回収用量との比のことである。
放出用量を概算するもう１つの方法は、乾燥粉末吸入器（ＤＰＩ）の作動時に容器、例えば、キャプチャまたはブリスタから出た粉末の量を決定することである。これは、カプセルを出た粉末の百分率を考慮に入れるが、ＤＰＩに沈着している粉末は一切考慮に入れない。放出される粉末質量は、吸入器作動前の用量を有するカプセルの重量と、吸入器作動後のカプセルの重量との差となる。この測定は、カプセル放出粉末質量（ＣＥＰＭ）または時に「ショット重量」と呼ばれることがある。
多ステージ型液体インピンジャ（ＭＳＬＩ）は、微粒子画分を測定するのに使用され得るもう１つの装置である。多ステージ型液体インピンジャはＡＣＩと同じ原理で稼動するが、８ステージではなく、ＭＳＬＩでは５ステージである。さらに、ＭＳＬＩの各ステージは、固体プレートの代わりにエタノールで湿らせたガラスフリットからなる。湿らせたステージは、ＡＣＩ使用時に起こり得る粒子の跳ね返りおよび再飛散を防ぐために使用される。
乾燥粉末吸入器（ＤＰＩ）から放出された後の吸入用乾燥粉末の幾何学的粒子径分布は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｓｐｒａｙｔｅｃのようなレーザー回折機器の使用により測定され得る。吸入器アダプタをクローズドベンチの配置にして、ＤＰＩに気密シールを施し、噴射されたエアゾールを、内部流としてレーザー光の中を垂直に横切らせる。このようにして、真空圧力により、ＤＰＩから既知の流速を生じさせてＤＰＩを空にすることができる。吸入時間の間に通常は１０００Ｈｚで得られた試料に関して、生じたエアゾールの幾何学的粒子径分布を光検出器により測定し、ＤＶ５０、ＧＳＤ、ＦＰＦ＜５．０μｍを全吸入時間にわたり測定し、その平均を出す。
また本発明は、クエン酸カルシウムまたは硫酸カルシウムを含有する吸入用乾燥粒子を含む吸入用乾燥粉末の製造方法にも関する。この方法は、ａ）塩化カルシウムの水溶液を含む第１の液体供給原料および硫酸ナトリウムまたはクエン酸ナトリウムの水溶液を含む第２の液体供給原料を準備することと、ｂ）第１の液体供給原料と第２の液体供給原料とを混合し、生じる陰イオン交換反応により硫酸カルシウムと塩化ナトリウムとを、またはクエン酸カルシウムと塩化ナトリウムとを含む飽和または過飽和溶液が生じる混合物を生成することと、ｃ）ｂ）で生成された飽和または過飽和溶液を噴霧乾燥させて、吸入用乾燥粒子を生成することとを含む。第１の液体供給原料と第２の液体供給原料を、バッチ混合するか、好ましくは静的に混合し得る。いくつかの実施形態では、得られた混合物を、混合、好ましくは静的混合から６０分以内、３０分以内、１５分以内、１０分以内、５分以内、４分以内、３分以内、２分以内、１分以内、４５秒以内、３０秒以内、１５秒以内、５秒以内に噴霧乾燥させて噴霧する。
また本発明は、本明細書に記載のいずれかの方法を用いて製造される、吸入用乾燥粉末または吸入用乾燥粒子にも関する。
また本発明の吸入用乾燥粒子を、吸入用乾燥粒子に含まれる塩または補形剤の化学的安定性により特徴付けてもよい。成分塩の化学的安定性は、有効期間，適切な保管条件、許容される投与環境、生物学的適合性および塩の有効性を含めた、吸入用の粒子の重要な特徴に影響を及ぼし得る。化学的安定性は、当該技術分野で公知の技術を用いて特徴付けられ得る。化学的安定性を評価するために使用され得る技術の一例は、逆相高速液体クロマトグラフィー（ＲＰ−ＨＰＬＣ）である。本発明の吸入用乾燥粒子は、一般に長期間にわたり安定な塩を含む。
必要に応じて、本明細書に記載の吸入用乾燥粒子および乾燥粉末を、安定性が増加するようにさらに処理してもよい。医薬用の乾燥粉末の重要な特徴は、それが異なる温度および湿度の条件下で安定であるか否かである。不安定な粉末は、周囲の水分を吸収して凝集するため、その粉末の粒子径分布が変化する。
より安定な粒子および粉末を作製するために、マルトデキストリンのような補形剤を使用してもよい。マルトデキストリンは、非晶相の安定化剤として働き、成分が非晶質から結晶質の状態に変化するのを阻害し得る。あるいは、結晶化工程の間に凝集体が形成される場合、例えば粒子をサイクロンに通して凝集体を分離させることなどにより、 粒子の結晶化工程を助けるための、制御された方法で（例えば、高湿のバグハウスで）の処理後段階を、さらに処理されてその分散性を回復する可能性のある得られた粉末に用いることができる。別の可能なアプローチは、より結晶質であり、したがってより安定な粒子の製造をもたらす周囲の工程条件を最適化することである。もう１つのアプローチは、異なる補形剤を用いて、または補形剤のレベルを変えて、より安定な塩の形態を製造しようと試みることである。
本明細書に記載の吸入用乾燥粒子および乾燥粉末は、吸入療法に適している。吸入用乾燥粒子を、呼吸器系の肺深部または上・中気道のような選択された領域への局所送達に適した原料、表面粗度、直径およびタップ密度で製造し得る。
異なる吸入速度、体積での、および異なる抵抗の吸入器からの粉末の分散を関連付けるために、吸入操作を行うのに必要なエネルギーを算出することができる。吸入エネルギーは、方程式Ｅ＝Ｒ２Ｑ２Ｖから算出することが可能であり、式中、Ｅはジュールで表した吸入エネルギー、ＲはｋＰａ１／２／ＬＰＭで表した吸入器の抵抗、ＱはＬ／分で表した定常流速、ＶはＬで表した吸入空気の体積である。
本明細書に記載の吸入用乾燥粉末および乾燥粒子は、乾燥粉末吸入器に約２ジュール未満、約１ジュール未満、約０．８ジュール未満、約０．５ジュール未満または約０．３ジュール未満の全吸入エネルギーを加えた場合に、乾燥粉末吸入器からの放出用量が高いこと（例えば、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％のＣＥＰＭ）を特徴とする。例えば、乾燥粉末吸入器に約１ジュール未満（例えば、約０．８ジュール未満、約０．５ジュール未満、約０．３ジュール未満）の全吸入エネルギーを加えた場合、乾燥粉末吸入器内の、約５０ｍｇまたは約４０ｍｇの適当な製剤を含んでいる単位用量容器に含まれる製剤Ｉまたは製剤ＩＩの少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％のＣＥＰＭの放出用量が達成され得る。乾燥粉末吸入器に約０．２８ジュールの全吸入エネルギーを加えた場合、乾燥粉末吸入器内の、約５０ｍｇまたは約４０ｍｇの吸入用乾燥粉末を含んでいる単位用量容器に含まれる吸入用乾燥粉末の少なくとも約７０％のＣＥＰＭの放出用量が達成され得る。単位用量容器は乾燥粉末で満たされていてもよく、単位用量容器が少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％もしくは少なくとも９０％満たされていてもよい。単位用量容器はカプセル（例えば、大きさが０００、００、０Ｅ、０、１、２、３および４で、容積がそれぞれ１．３７ｍｌ、９５０μｌ、７７０μｌ、６８０μｌ、４８０μｌ、３６０μｌ、２７０μｌおよび２００μｌである）であってよい。あるいは、単位用量容器はブリスタであってもよい。ブリスタは、単一のブリスタとして、または一組のブリスタ、例えば７個のブリスタ、１４個のブリスタ、２８個のブリスタもしくは３０個のブリスタなどの一部として、包装されていてよい。
健常な成人母集団は、０．０２ｋＰａ１／２／ＬＰＭと０．０５５ｋＰａ１／２／ＬＰＭの２種類の吸入器抵抗から得られる流速Ｑに対して、Ｃｌａｒｋｅら（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｅｒｏｓｏｌ Ｍｅｄ，６（２），ｐ．９９−１１０，１９９３）により測定される最大吸気流速（ＰＩＦＲ）の値を、乾燥粉末吸入器に関するＦＤＡ指針書および各種のＤＰＩによる成人の吸入体積の平均が２．２Ｌであることを見出したＴｉｄｄｅｎｓらの研究（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｅｒｏｓｏｌ Ｍｅｄ，１９（４），ｐ．４５６−４６５，２００６）の両方に基づく吸入体積２Ｌとともに用いることにより、楽な吸入の２．９ジュールから最大限の吸入の２２ジュールの範囲の吸入エネルギーを達成することが可能であると予想される。
軽度、中等度および重度の成人ＣＯＰＤ患者は、それぞれ５．１〜２１ジュール、５．２〜１９ジュールおよび２．３〜１８ジュールの最大吸入エネルギーを達成することが可能であると予想される。これも同様に、吸入エネルギーの方程式の流速Ｑに対してＰＩＦＲの測定値を用いることによるものである。各群で達成可能なＰＩＦＲは、吸入が行われる吸入器抵抗の関数である。Ｂｒｏｅｄｅｒｓらの研究（Ｅｕｒ Ｒｅｓｐｉｒ Ｊ，１８，ｐ．７８０−７８３，２００１）を用いて、それぞれ抵抗が０．０２１ｋＰａ１／２／ＬＰＭおよび０．０３２ｋＰａ１／２／ＬＰＭである２種類の乾燥粉末吸入器で達成可能な最大および最小のＰＩＦＲを予想した。
同様に、成人喘息患者は、ＣＯＰＤ母集団およびＢｒｏｅｄｅｒｓらのＰＩＦＲデータと同じ仮定に基づき、７．４〜２１ジュールの最大吸入エネルギーを達成することが可能であると予想される。
例えば、健常な成人および小児、ＣＯＰＤ患者、５歳以上の喘息患者ならびにＣＦ患者は、本発明の乾燥粉末製剤を空にして分散させるのに十分な吸入エネルギーを加えることが可能である。例えば、５０ｍｇ用量の製剤Ｉまたは製剤ＩＩでは、充填重量の７０％以上を１回の吸入で空にするために、０．２８ジュールだけ必要であることがわかった。上に挙げた全成人患者集団は、必要な吸入エネルギーの７倍を超える２ジュール以上を達成することが可能であると算出された。例えば、十分に脱凝集された２５ｍｇ用量の製剤ＩＩでは、はるかに高い吸入エネルギーにおけるその１マイクロメートル以内のＤｖ５０により示されるように充填重量の８０％を１回の吸入で空にするためには、０．１６ジュールだけあればよいことがわかった。上に挙げた全成人患者集団は、必要な吸入エネルギーを一桁以上上回る２ジュール以上を達成することが可能であると算出された。
本発明の利点は、様々な流速でよく分散し、流速にあまり依存しない粉末の製造である。本発明の乾燥粒子および粉末は、広範な患者母集団にとって簡単で受動的なＤＰＩの使用を可能にする。
方法
本発明の吸入用乾燥粉末および本発明の吸入用乾燥粒子は、気道に投与するためのものである。本発明の乾燥粉末および乾燥粒子を、それを必要とする対象に投与して、呼吸器（例えば、肺）疾患、例えば喘息、気道過敏症、季節性アレルギー性アレルギー、気管支拡張症、慢性気管支炎、肺気腫、慢性閉塞性肺疾患、嚢胞性線維症、肺実質炎症状態などを治療する、また上記慢性疾患の急性増悪、例えばウイルス感染症（例えば、インフルエンザウイルス、パラインフルエンザウイルス、呼吸器多核体ウイルス、ライノウイルス、アデノウイルス、メタニューモウイルス、コクサッキーウイルス、エコーウイルス、コロナウイルス、ヘルペスウイルス、サイトメガロウイルスなど）、細菌感染症（例えば、一般に肺炎球菌と呼ばれるストレプトコッカス・ニューモニエ（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、スタフィロコッカス・アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、バークホルデリア（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉｓ）種、ストレプトコッカス・アガラクチア（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ａｇａｌａｃｔｉａｅ）、ヘモフィルス・インフルエンザ（Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓ ｉｎｆｌｕｅｎｚａｅ）、ヘモフィルス・パラインフルエンザ（Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓ ｐａｒａｉｎｆｌｕｅｎｚａｅ）、クレブシエラ・ニューモニエ（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）、シュードモナス・エルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、モラクセラ・カタラーリス（Ｍｏｒａｘｅｌｌａ ｃａｔａｒｒｈａｌｉｓ）、クラミドフィラ・ニューモニエ（Ｃｈｌａｍｙｄｏｐｈｉｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、マイコプラズマ・ニューモニエ（Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、レジオネラ・ニューモフィラ（Ｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｐｈｉｌａ）、セラチア・マルセセンス（Ｓｅｒｒａｔｉａ ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）、マイコバクテリウム・ツベルクローシス（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ）、ボルデテラ・パータシス（Ｂｏｒｄｅｔｅｌｌａ ｐｅｒｔｕｓｓｉｓ）など）、真菌感染症（例えば、ヒストプラズマ・カプスラーツム（Ｈｉｓｔｏｐｌａｓｍａ ｃａｐｓｕｌａｔｕｍ）、クリプトコッカス・ネオフォルマンス（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｎｅｏｆｏｒｍａｎｓ）、ニューモシスチス・ジロベシ（Ｐｎｅｕｍｏｃｙｓｔｉｓ ｊｉｒｏｖｅｃｉ）、コクシジオイデス・イミチス（Ｃｏｃｃｉｄｉｏｉｄｅｓ ｉｍｍｉｔｉｓ）など）または寄生虫感染症（例えば、トキソプラズマ・ゴンディ（Ｔｏｘｏｐｌａｓｍａ ｇｏｎｄｉｉ）、糞線虫（Ｓｔｒｏｎｇｙｌｏｉｄｅｓ ｓｔｅｒｃｏｒａｌｉｓ）など）、または環境中のアレルゲンおよび刺激物質（例えば、花粉およびネコのふけを含めた空中アレルゲン、空中微粒子など）により引き起こされる増悪を治療および／または予防することができる。
本発明の乾燥粉末および乾燥粒子を、それを必要とする対象に投与して、気道感染症、例えば肺炎（院外感染症性肺炎、院内肺炎（院内感染性肺炎、ＨＡＰ；医療関連肺炎、ＨＣＡＰ）、人工呼吸器関連肺炎（ＶＡＰ））、人工呼吸器関連気管気管支炎（ＶＡＴ）、気管支炎、クループ（例えば、挿管後のクループおよび感染性クループ）、結核、インフルエンザ、感冒およびウイルス感染症（例えば、インフルエンザウイルス、パラインフルエンザウイルス、呼吸器多核体ウイルス、ライノウイルス、アデノウイルス、メタニューモウイルス、コクサッキーウイルス、エコーウイルス、コロナウイルス、ヘルペスウイルス、サイトメガロウイルスなど）、細菌感染症（例えば、一般に肺炎球菌と呼ばれるストレプトコッカス・ニューモニエ（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、スタフィロコッカス・アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、ストレプトコッカス・アガラクチア（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ａｇａｌａｃｔｉａｅ）、ヘモフィルス・インフルエンザ（Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓ ｉｎｆｌｕｅｎｚａｅ）、ヘモフィルス・パラインフルエンザ（Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓ ｐａｒａｉｎｆｌｕｅｎｚａｅ）、クレブシエラ・ニューモニエ（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）、シュードモナス・エルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、モラクセラ・カタラーリス（Ｍｏｒａｘｅｌｌａ ｃａｔａｒｒｈａｌｉｓ）、クラミドフィラ・ニューモニエ（Ｃｈｌａｍｙｄｏｐｈｉｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、マイコプラズマ・ニューモニエ（Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、レジオネラ・ニューモフィラ（Ｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｐｈｉｌａ）、セラチア・マルセセンス（Ｓｅｒｒａｔｉａ ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）、マイコバクテリウム・ツベルクローシス（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ）、ボルデテラ・パータシス（Ｂｏｒｄｅｔｅｌｌａ ｐｅｒｔｕｓｓｉｓ）など）、真菌感染症（例えば、ヒストプラズマ・カプスラーツム（Ｈｉｓｔｏｐｌａｓｍａ ｃａｐｓｕｌａｔｕｍ）、クリプトコッカス・ネオフォルマンス（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｎｅｏｆｏｒｍａｎｓ）、ニューモシスチス・ジロベシ（Ｐｎｅｕｍｏｃｙｓｔｉｓ ｊｉｒｏｖｅｃｉ）、コクシジオイデス・イミチス（Ｃｏｃｃｉｄｉｏｉｄｅｓ ｉｍｍｉｔｉｓ）など）または寄生虫感染症（例えば、トキソプラズマ・ゴンディ（Ｔｏｘｏｐｌａｓｍａ ｇｏｎｄｉｉ）、糞線虫（Ｓｔｒｏｎｇｙｌｏｉｄｅｓ ｓｔｅｒｃｏｒａｌｉｓ）など）、または環境中のアレルゲンおよび刺激物質（例えば、空中アレルゲン、空中微粒子など）などを治療および／または予防する、および／またはその接触伝染を低減することができる。同様に、嚢胞性線維症および慢性閉塞性肺疾患のような慢性呼吸器疾患を有する者でよく見られる細菌コロニー形成および生物膜形成のような慢性感染症を予防または治療するために、吸入用乾燥粒子または乾燥粉末を、それを必要とする対象に投与することができる。特定の理論に拘束されることを望むわけではないが、本明細書に記載の吸入用乾燥粒子または乾燥粉末は、陽イオンにより制御されるイオンチャネル、例えば、ＴＲＰチャネル（例えば、ＴＲＰＶ、ＴＲＰＣ、ＴＲＰＭ、ＴＲＰＡチャネル）のようなイオンチャネルを活性化して、抗菌防御、例えば、抗菌ペプチド（例えば、α−、β−、θ−デフェンシン）の分泌などの最終的な誘導を仲介することにより、細菌感染症を予防および／または治療し得ると考えられる。
吸入用乾燥粒子および乾燥粉末を投与して、気道の粘膜内層（例えば、気道内層液）および下層組織（例えば、気道上皮）の生物物理学的および／または生物学的特性を変化させることができる。このような特性としては、例えば、粘液表面のゲル化、粘膜内層の表面張力、粘膜内層の表面弾性および／または粘度、粘膜内層の容積弾性および／または粘度が挙げられる。特定の理論に拘束されることを望むわけではないが、本明細書に記載の吸入用乾燥粒子または乾燥粉末および方法によりもたらされる利益（例えば、治療上および予防上の利益）は、吸入用乾燥粒子または乾燥粉末の投与後に、気道（例えば、肺粘液または気道内層液）内のカルシウム陽イオン（吸入用乾燥粒子または乾燥粉末中のカルシウム塩によりもたらされるＣａ２＋）の量が増加することによるものであると考えられる。
吸入用乾燥粉末および乾燥粒子を投与して、粘液線毛クリアランスの速度を増加させることができる。微生物および吸入粒子のクリアランスは、呼吸器感染症および潜在的に有害な物質への曝露またはその全身吸収を防ぐ気道の重要な機能である。これは、気道表面に存在する上皮細胞、粘液分泌細胞および免疫応答細胞による統合機能として行われる。この機能の中心となるのは気道表面の上皮細胞にある線毛であり、その機能は、同調して波打つことで、上を覆う液体の粘液被覆を近位に（口の方へ）輸送することである。輸送された粘液被覆は気道を出て、飲み込まれるか、または痰として吐き出される。
吸入用乾燥粉末および乾燥粒子を投与して、上記すべての機能を補助することができる。吸入用乾燥粉末および乾燥粒子が表面の粘弾性を増大させることにより、微生物および粒子が気道粘液被覆の表面に保持されるため、そこから宿主へ全身曝露されることはない。乾燥粉末および乾燥粒子により気道上皮細胞からの水／液体輸送が誘導されて、線毛周囲の液体層の粘稠性が低下し、線毛が波打って、上を覆う粘液被覆を移動させて除去する効率が上がる。また薬理学的に活性な物質としてカルシウム塩を含有する乾燥粒子および乾燥粉末は、線毛が波打つ回数と、線毛が収縮する力または勢いをともに増加させて、上を覆う粘液流のクリアランス速度を増大させる。
粘液線毛クリアランスは、安全な吸入用の放射性同位元素（例えば、テクニチウム（９９ｍＴｃ））の溶液調製物を用いてクリアランスの機能および速さを定量的に測定する、十分に確立された技術により測定される。放射性同位元素は、体外からのシンチグラフィーにより定量的に測定される。数分から数時間にわたる連続的な測定により、クリアランスの速度および薬物対ベースライン／対照の値の結果を評価することが可能である。
いくつかの態様では、本発明は、肺疾患、例えば喘息、気道過敏症、季節性アレルギー性アレルギー、気管支拡張症、慢性気管支炎、肺気腫、慢性閉塞性肺疾患、嚢胞性線維症などを治療する方法であり、この方法は、有効量の本明細書に記載の吸入用乾燥粒子または乾燥粉末を、それを必要とする対象の気道に投与することを含む。
他の態様では、本発明は、肺実質炎症性／線維性疾患、例えば特発性肺線維症、肺間質の炎症状態（例えば、サルコイドーシス、アレルギー性間質性肺炎（例えば、農夫肺））、線維形成性の粉塵間質性疾患（例えば、石綿肺症、珪肺症、ベリリウム肺症）、好酸球性肉芽腫／組織球症Ｘ、コラーゲン血管疾患（例えば、関節リウマチ、強皮症、狼瘡）、ウェゲナー肉芽腫症などを治療するおよび／または重症度を低減する方法であり、この方法は、有効量の本明細書に記載の吸入用乾燥粒子または乾燥粉末を、それを必要とする対象の気道に投与することを含む。
他の態様では、本発明は、慢性肺疾患、例えば喘息、気道過敏症、季節性アレルギー性アレルギー、気管支拡張症、慢性気管支炎、肺気腫、慢性閉塞性肺疾患、嚢胞性線維症などの急性増悪を治療または予防する方法であり、この方法は、有効量の本明細書に記載の吸入用乾燥粒子または乾燥粉末を、それを必要とする対象の気道に投与することを含む。
他の態様では、本発明は、気道感染症を治療する、予防するおよび／またはその接触伝染を低減する方法であり、この方法は、有効量の本明細書に記載の吸入用乾燥粒子または乾燥粉末を、それを必要とする対象の気道に投与することを含む。
さらに他の態様では、本発明は、炎症を軽減する方法であり、この方法は、有効量の本明細書に記載の吸入用乾燥粒子または乾燥粉末を、それを必要とする対象の気道に投与することを含む。したがって、吸入用乾燥粒子および乾燥粉末を用いて、急性および／または慢性炎症ならびに特に、喘息、気道過敏症、季節性アレルギー性アレルギー、気管支拡張症、慢性気管支炎、肺気腫、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、嚢胞性線維症（ＣＦ）、肺実質炎症性疾患／状態などを含めた数多くの肺疾患および状態の特徴である炎症を広範に予防または治療することができる。乾燥粒子および乾燥粉末を投与して、ともに疾患の病因において中心的な役割を果たす、喘息、ＣＯＰＤおよびＣＦのような疾患に固有の炎症と、これらの疾患の急性増悪により引き起こされる炎症の増大の両方を予防または治療することができる。
本明細書に記載の方法の特定の実施形態では、本明細書に記載の吸入用乾燥粉末または乾燥粒子を、気管支拡張剤による前処置を受けた患者に投与するか、または気管支拡張剤と同時に投与する。患者が気管支拡張剤による前処置を受けている場合は、気管支拡張剤の後、気管支拡張作用の発現が明らかになるか、より好ましくは最大になったときに、吸入用乾燥粉末または乾燥粒子を投与することが好ましい。例えば、アルブテロールのような短時間作用型β２刺激薬を、吸入用乾燥粉末または乾燥粒子を投与する約１０分〜約３０分前、好ましくは約１５分前に投与し得る。アルブテロールのような短時間作用型β２刺激薬による前処置は、ＣＦ患者に対して特に好ましい。患者によっては、ＬＡＢＡ（例えば、ホルモテロール）のような気管支拡張剤を既に摂取している場合がある。ＣＯＰＤを有する患者は、疾患を管理するためにＬＡＢＡを摂取することが多い。ＬＡＢＡを摂取している患者は、ＬＡＢＡの作用による気管支弛緩を既にある程度経験しているため、さらなる気管支拡張（例えば、短時間作用型β２刺激薬を用いた）を必要としない、または望まない場合がある。このようなタイプの患者には、吸入用乾燥粉末または乾燥粒子を、例えば単一の製剤で、ＬＡＢＡと実質的に同じ時間または同時に投与し得る。
吸入用乾燥粒子および乾燥粉末を、それを必要とする対象の気道に、任意の適当な方法、例えば、点滴注入技術および／または乾燥粉末吸入器（ＤＰＩ）または定量吸入器（ＭＤＩ）のような吸入装置などを用いて投与することができる。例えば、米国特許第４，９９５，３８５号および同第４，０６９，８１９号に開示されている吸入器、Ｓｐｉｎｈａｌｅｒ（登録商標）（Ｆｉｓｏｎｓ、Ｌｏｕｇｈｂｏｒｏｕｇｈ、Ｕ．Ｋ．）、Ｒｏｔａｈａｌｅｒｓ（登録商標）、Ｄｉｓｋｈａｌｅｒ（登録商標）およびＤｉｓｋｕｓ（登録商標）（ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ、Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｔｒｉａｎｇｌｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｐａｒｋ、Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ）、ＦｌｏｗＣａｐｓｓ（登録商標）（Ｈｏｖｉｏｎｅ、Ｌｏｕｒｅｓ、Ｐｏｒｔｕｇａｌ）、Ｉｎｈａｌａｔｏｒｓ（登録商標）（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ−Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ、Ｇｅｒｍａｎｙ）、Ａｅｒｏｌｉｚｅｒ（登録商標）（Ｎｏｖａｒｔｉｓ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）、ならびに当業者に公知の他のＤＰＩなど数多くのＤＰＩが利用可能である。
一般に吸入装置（例えば、ＤＰＩ）は、１回の吸入で最大量の乾燥粉末または乾燥粒子を送達することが可能であるが、これは、吸入器内にある、乾燥粒子または乾燥粉末を含むブリスタ、カプセル（例えば、大きさが０００、００、０Ｅ、０、１、２、３および４で、容積がそれぞれ１．３７ｍｌ、９５０μｌ、７７０μｌ、６８０μｌ、４８０μｌ、３６０μｌ、２７０μｌおよび２００μｌ）などの手段の容量に関係する。したがって、所望の用量または有効量の送達には、２回以上の吸入が必要であり得る。好ましくは、必要とする対象に投与される各用量は、有効量の吸入用乾燥粒子または乾燥粉末を含有し、約４回以下の吸入を用いて投与される。例えば、各用量の吸入用乾燥粒子または乾燥粉末は、１回の吸入または２回、３回もしくは４回の吸入で投与され得る。吸入用乾燥粒子および乾燥粉末は、好ましくは、呼吸により作動するＤＰＩを用いて、１回の呼吸による作動段階で投与される。このタイプの装置を使用する場合、対象の吸入エネルギーにより、吸入用乾燥粒子が分散すると同時に気道内に引き込まれる。
吸入用乾燥粒子または乾燥粉末は、必要に応じて、吸入により気道内の所望の部位へ送達され得る。空気力学的粒子径が約１ミクロン〜約３ミクロンの粒子は、肺の深部まで送達され得ることがよく知られている。これより大きい空気力学的粒子径、例えば、約３ミクロン〜約５ミクロンの粒子は、中・上気道まで送達され得る。
特定の実施形態では、乾燥粉末製剤を小気道に投与する。このような実施形態では、乾燥粉末は、好ましくは、小気道への送達に適したＶＭＤＧおよび／またはＭＭＡＤ、例えば約０．５μｍ〜約３μｍ、約０．７５μｍ〜約２μｍまたは約１μｍ〜約１．５μｍのＶＭＧＤおよび／またはＭＭＡＤなどを有する、吸入用の粒子を含有する。
活性成分として二価金属塩を含有するある種の乾燥粉末を投与する場合、少なくとも一部の吸入用乾燥粉末が口腔内に沈着して、不快な「塩辛い」感覚を生じる可能性があると考えられる。この感覚を理由に、患者が治療の指示に従わない、または治療を中止する可能性が予想される。本発明の吸入用乾燥粉末の利点は、それが小型で高分散性であるため、口腔内での沈着が少なく、不快な塩辛い感覚が低減されるか、または抑えられることである。
乾燥粉末吸入器では、口腔内沈着は慣性衝突によって決まり、したがって、エアゾールのＳｔｏｋｅｓ数により特徴付けられる（ＤｅＨａａｎら，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｅｒｏｓｏｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，３５（３），３０９−３３１，２００３）。吸入器の形状、呼吸パターンと口腔の形状、Ｓｔｏｋｅｓ数が同じであれば、口腔への沈着は、主として吸入する粉末の空気力学的大きさにより影響される。したがって、粉末の口腔内沈着の原因となる因子としては、個々の粒子の粒子径分布および粉末の分散性が挙げられる。個々の粒子のＭＭＡＤが大き過ぎれば、例えば５μｍを上回れば、口腔内に沈着する粉末の百分率は増加する。同様に、粉末の分散性が低ければ、それは、粒子が乾燥粉末吸入器を出てから凝集体として口腔内に入ることを示している。凝集した粉末は、空気力学的には凝集体と同じ大きさの個々の粒子のようにふるまうため、個々の粒子が小さくても（例えば、ＭＭＡＤが５ミクロン以下）、吸入する粉末の粒子径分布は、ＭＭＡＤが５μｍよりも大きくなり、口腔内沈着を増強することとなり得る。
したがって、粒子が小型で（例えば、ＭＭＡＤが５ミクロン以下、例えば１ミクロン〜 ５ミクロンの間である）、高分散性（例えば、１／４ｂａｒまたは０．５／４ｂａｒが２．０、好ましくは１．５未満である）の粉末を有することが望ましい。より好ましくは、吸入用乾燥粉末は、ＭＭＡＤが１ミクロン〜４ミクロンの間または１ミクロン〜３ミクロンの間で、１／４ｂａｒが１．４未満または１．３未満、好ましくは１．２未満である吸入用乾燥粒子からなる。
粒子のエンベロープ密度が、上に挙げた範囲の１つにＭＭＡＤが入るのに十分なものである限り、ＨＥＬＯＳシステムを用いて１ｂａｒで測定される粒子の絶対幾何学的粒子径は重要ではない。ただし、ＭＭＡＤはＶＭＧＤにエンベロープ密度の二乗根を乗じたものである（ＭＭＡＤ＝ＶＭＧＤ×ｓｑｒｔ（エンベロープ密度））。固定容積の投与容器を用いて高用量の塩を送達することが望まれる場合、エンベロープ密度が高い粒子ほど望ましい。エンベロープ密度が高ければ、固定容積の投与容器内に多量の粉末を含ませることが可能となる。好ましいエンベロープ密度は、０．１ｇ／ｃｃ、０．２５ｇ／ｃｃ、０．４ｇ／ｃｃ、０．５ｇ／ｃｃおよび０．６ｇ／ｃｃよりも大きい。
本発明の吸入用乾燥粉末および粒子を、呼吸器系を介した薬物送達に適する組成物として使用することができる。例えば、このような組成物は、本発明の吸入用乾燥粒子と１つ以上の他の乾燥粒子または粉末、例えば別の活性な薬剤を含有する、または１つ以上の薬学的に許容される補形剤から実質的になる乾燥粒子または粉末などとの混合物を含み得る。
本発明の方法での使用に適する吸入用乾燥粉末および乾燥粒子は、上気道（すなわち、中咽頭および喉頭）、後に気管支と細気管支に分岐する気管を含む下気道を通り、後に呼吸細気管支に分かれる末端気管支を通って、最終的な呼吸領域、肺胞または肺深部に到達するまで移動することが可能である。本発明の一実施形態では、吸入用乾燥粉末または粒子の大部分が肺深部に沈着する。本発明の別の実施形態では、送達は主として中気道までである。別の実施形態では、送達は上気道までである。
本発明の吸入用乾燥粒子または乾燥粉末は、呼吸周期の様々な部分で吸入により送達され得る（例えば、呼吸中間時の層流）。本発明の高分散性の乾燥粉末および乾燥粒子利点は、それが気道内での沈着を標的化することが可能なことである。例えば、最近、呼吸で制御する噴霧液剤の送達が液体エアゾール送達において開発されている（Ｄａｌｂｙら，ｉｎ Ｉｎｈａｌａｔｉｏｎ Ａｅｒｏｓｏｌｓ，Ｈｉｃｋｅｙ編，２００７，ｐ．４３７）。この場合、噴霧された液滴が、呼吸周期の特定部分の間だけ放出される。肺深部へ送達するためには、吸入周期の始めの方で液滴が放出されるのに対し、中気道に沈着させるためには、吸入の終わりの方で放出される。
本発明の高分散性の粉末は、呼吸周期内での薬物送達のタイミングおよびヒト肺での位置も標的化するという利点をもたらす。本発明の吸入用乾燥粉末は、典型的な吸入操作のわずかな間などに迅速に分散することができるため、粉末分散のタイミングを制御して、吸入内の特定の時間にエアゾールを送達することが可能である。
高分散性の粉末を用いれば、全用量のエアゾールが吸入開始の部分で分散し得る。患者の吸入流速が最大吸気流速まで増加するとき、増加開始の時点で既に高分散性の粉末が分散し始め、吸入の最初の部分で用量がすべて分散し得る。吸入開始時点で吸入された空気は肺の深部まで通気されるため、肺深部に沈着させるためには、吸入の最初の部分に大部分のエアゾールを分散させるのが好ましい。同様に、中気道に沈着させるためには、吸入の中程から終わり頃にかけて用量を迅速に分散させることにより、中気道まで通気される空気中に高濃度のエアゾールを分散させることを達成し得る。これは、数多くの機械的およびその他の手段、例えば時間、圧力または流速により操作され、スイッチの条件が満たされたときだけ、患者の吸入した空気を分散させるべき粉末に回すスイッチなどにより行うことができる。
特定の治療適用のために、例えば、Ｇｏｎｄａ，Ｉ．，「Ａｅｒｏｓｏｌｓ ｆｏｒ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｏｆ ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ ａｎｄ ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ ａｇｅｎｔｓ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ ｔｒａｃｔ」，Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ ｉｎ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ Ｄｒｕｇ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，６：２７３−３１３（１９９０）；およびＭｏｒｅｎ，「Ａｅｒｏｓｏｌ Ｄｏｓａｇｅ Ｆｏｒｍｓ ａｎｄ Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｓ」，Ａｅｒｏｓｏｌｓ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ａｎｄ Ｔｈｅｒａｐｙ，Ｍｏｒｅｎら編，Ｅｓｅｖｉｅｒ，Ａｍｓｔｅｒｄａｍ（１９８５）に記載されているように、エアゾールの用量、製剤および送達システムを選択し得る。
本明細書に記載されているように、吸入用乾燥粒子および乾燥粉末の治療および予防効果は、吸入用乾燥粒子および乾燥粉末の投与後に気道（例えば、肺）内のカルシウムの量が増加した結果であると考えられる。したがって、供給されるカルシウムの量は、選択される特定の塩によって変化し、また用量は、肺に送達するカルシウムの所望の量に基づき得る。例えば、１モルの塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）は解離して１モルのＣａ２＋を生じるが、１モルのクエン酸カルシウムは３モルのＣａ２＋を生じ得る。
一般に、有効量の医薬製剤は、約０．００１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．００２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．００５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約６０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約５０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約４０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約３０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約１０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０３ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０４ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約０．５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約０．５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．１８ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．００１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．００５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量または約０．５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量の用量を送達する。
いくつかの実施形態では、気道（例えば、肺、呼吸気道）に送達されるカルシウムの量は、約０．００１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．００２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．００５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約６０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約５０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約４０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約３０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約１０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０３ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０４ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約０．５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約０．５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．１８ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．００１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．００５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量または約０．５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量である。
他の実施形態では、上気道（例えば、鼻腔）に送達されるカルシウムの量は、約０．００１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．００２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．００５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約６０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約５０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約４０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約３０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約１０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０３ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０４ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．０５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約０．５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量〜約０．５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．１８ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重・用量、約０．００１ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ体重である。
さらに、吸入用乾燥粒子および乾燥粉末がナトリウム塩を含む場合、吸入用乾燥粒子および乾燥粉末を、約０．００１ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量〜約１０ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量〜約１０ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量、約０．１ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量〜約１０ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量、約１．０ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量〜約１０ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量、約０．００１ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量〜約１ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量〜約１ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量、約０．１ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量〜約１ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量、約０．２〜約０．８ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量、約０．３〜約０．７ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量または約０．４〜約０．６ｍｇ Ｎａ＋／ｋｇ体重・用量の用量を送達するのに十分な量で投与し得る。
いくつかの実施形態では、気道（例えば、肺、呼吸気道）に送達されるナトリウムの量は、約０．００１ｍｇ／ｋｇ体重・用量〜約１０ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ／ｋｇ体重・用量〜約１０ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約０．１ｍｇ／ｋｇ体重・用量〜約１０ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約１ｍｇ／ｋｇ体重・用量〜約１０ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約０．００１ｍｇ／ｋｇ体重・用量〜約１ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ／ｋｇ体重・用量〜約１ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約０．１ｍｇ／ｋｇ体重・用量〜約１ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約０．２〜約０．８ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約０．３〜約０．７ｍｇ／ｋｇ体重・用量または約０．４〜約０．６ｍｇ／ｋｇ体重・用量である。
他の実施形態では、上気道（例えば、鼻腔）に送達されるナトリウムの量は、約０．００１ｍｇ／ｋｇ体重・用量〜約１０ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ／ｋｇ体重・用量〜約１０ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約０．１ｍｇ／ｋｇ体重・用量〜約１０ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約１ｍｇ／ｋｇ体重・用量〜約１０ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約０．００１ｍｇ／ｋｇ体重・用量〜約１ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約０．０１ｍｇ／ｋｇ体重・用量〜約１ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約０．１ｍｇ／ｋｇ体重・用量〜約１ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約０．２〜約０．８ｍｇ／ｋｇ体重・用量、約０．３〜約０．７ｍｇ／ｋｇ体重・用量または約０．４〜約０．６ｍｇ／ｋｇ体重・用量である。
所望の治療効果が得られる適当な投与の間隔は、状態（例えば、感染症）の重症度、対象の全般的な健康状態、ならびに吸入用乾燥粒子および乾燥粉末に対する対象の耐性などの考慮事項に基づいて決定され得る。上記およびその他の考慮事項に基づき、臨床医が適当な投与間隔を決定し得る。一般に、吸入用乾燥粒子および乾燥粉末を、必要に応じて１日に１回、２回または３回投与する。
必要または指示に応じて、本明細書に記載の吸入用乾燥粒子および乾燥粉末を、１つ以上の他の治療剤とともに投与してもよい。他の治療剤は、適当な経路、例えば経口、非経口（例えば、静脈内、動脈内、筋肉内または皮下注射）、局所、吸入（例えば、気管支内、鼻腔内または口腔内吸入、鼻腔内滴剤）、直腸内、経膣などの経路により投与してよい。吸入用乾燥粒子および乾燥粉末は、他の治療剤投与の前に、他の治療剤投与と実質的に同時に、または他の治療剤投与の後に投与してよい。好ましくは、吸入用乾燥粒子および乾燥粉末と他の治療剤とを、それらの薬理活性が実質的に重複するように投与する。
本明細書に記載の吸入用乾燥粉末および吸入用乾燥粒子によりもたらされるもう１つの利点は、粒子の吸湿成長による肺内での粒子の吸湿成長の結果、投与効率が増加し得るということである。部分的に非晶質で塩の多い本発明の組成物が、高湿度において水分を吸収する傾向は、そのｉｎ ｖｉｖｏでの沈着プロファイルに関しても有利であり得る。このような製剤は、高湿度において急速に水分を吸収することにより、肺まで移行する際に、気道内の湿度の高い空気から水分を吸収して吸湿成長を経ることができる。これにより、肺への移行の間に効果的な空気力学的粒子径の増加が可能となり、気道内での沈着がさらに促進される。
実施例
具体例
後の実施例で使用される材料とその入手源を以下に挙げる。塩化カルシウム二水和物、乳酸カルシウム五水和物、塩化ナトリウム、Ｌ−ロイシン、マルトデキストリン、マンニトール、ラクトースおよびトレハロースをＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）またはＳｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社（Ｇａｒｄｅｎａ、ＣＡ）から入手した；硫酸ナトリウムをＥＭＤ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社（Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ、ＮＪ）、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）またはＳｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社（Ｇａｒｄｅｎａ、ＣＡ）から入手した；クエン酸ナトリウム二水和物をＪ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ社（Ｐｈｉｌｌｉｐｓｂｕｒｇ、ＮＪ）、Ｍａｌｌｉｎｃｋｒｏｄｔ Ｂａｋｅｒ社（Ｐｈｉｌｌｉｐｓｂｕｒｇ、ＮＪ）またはＳｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社（Ｇａｒｄｅｎａ、ＣＡ）から入手した。超純水を精製システム（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏｒｐ．、Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ、ＭＡ）から得た。
方法：
幾何学的粒子径および体積径
レーザー回折技術を用いて、幾何学的体積中位径（ＶＭＧＤ）とも呼ばれる体積中位径（×５０またはＤｖ５０）を決定した。装置はＨＥＬＯＳ回折計およびＲＯＤＯＳ乾式粉体分散器で構成されていた（Ｓｙｍｐａｔｅｃ、Ｉｎｃ．、Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ、ＮＪ）。ＲＯＤＯＳ分散器は粉末試料に剪断力を加えるものであり、この剪断力は、入ってくる圧縮乾燥空気の調節圧力（通常は１．０ｂａｒに設定）により制御される。圧力設定を変化させて、粉末の分散に用いるエネルギーの量を変化させ得る。例えば、調節圧力を０．２ｂａｒから４．０ｂａｒまで変化させ、オリフィスリングの圧力を５．００ｍｂａｒから１１５．００ｍｂａｒまで変化させ得る。粉末試料をミクロスパチュラからＲＯＤＯＳの漏斗内に分散させる。分散した粒子はレーザー光を通過して移動し、そこで得られた回折光のパターンが一連の検出器により、通常はＲ１レンズを用いて集められる。次いで、小さい粒子ほど大きな角度で光を散乱させることに基づき、Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ回折モデルを用いて、回折の集合が体積基準の粒子径分布に変換される。この方法を用いて、幾何学的体積平均径の幾何標準偏差（ＧＳＤ）も決定した。
また、乾燥粉末吸入器装置から粉末を放出させる方法を用いて、体積中位径を測定することもできる。装置は、Ｓｐｒａｙｔｅｃレーザー回折式粒子径測定システム（Ｍａｌｖｅｒｎ、Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒｓｈｉｒｅ、ＵＫ）である「Ｓｐｒａｙｔｅｃ」で構成されていた。粉末製剤をサイズ３のＨＰＭＣカプセル（Ｃａｐｓｕｇｅｌ Ｖ−Ｃａｐｓ）に手で充填し、化学はかり（Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｒｄｏ ＸＳ２０５）を用いた重量測定法で充填重量を測定した。特異的抵抗０．０３６ｋＰａ１／２ＬＰＭ−１を有するカプセル式の受動乾燥粉末吸入器（ＲＳ−０１ Ｍｏｄｅｌ ７、Ｈｉｇｈ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｐｌａｓｔｉａｐｅ Ｓ．ｐ．Ａ．）を用いた。流量調節弁を備えたタイマーコントロール式のソレノイド弁（ＴＰＫ２０００、Ｃｏｐｌｅｙ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）を用いて、流速および吸入体積を設定した。カプセルを乾燥粉末吸入器内に設置して穴を開け、吸入器をレーザー回折式粒子径分析計の注入口に密閉状態で接続した。ＴＰＫ２０００を用いてシステム内の定常空気流速を開始し、Ｓｐｒａｙｔｅｃにより１ｋＨｚで少なくとも２秒から全吸入時間までの間、粒子径分布を測定した。算出された粒子径分布パラメータには、体積中位径（Ｄｖ５０）、幾何標準偏差（ＧＳＤ）、および直径が５マイクロメートル未満の粒子の微粒子画分（ＦＰＦ）が含まれていた。吸入時間の終了時に、乾燥粉末吸入器を開けてカプセルを取り出し、再計量して、吸入時間内にカプセルから放出された粉末の質量を算出した（カプセル放出粉末質量、すなわちＣＥＰＭ）。
Ｓｐｒａｙｔｅｃの使用に関する上の記載は、「クローズドベンチ配置」と呼ぶ使用に関するものであった。この代わりに、「オープンベンチ配置」でＳｐｒａｙｔｅｃを用いることができる。オープンベンチ配置では、カプセルを乾燥粉末吸入器内に設置して穴を開け、吸入器をシリンダ内に密封した。シリンダを陽圧空気入手源に接続して、システム内の定常空気流を質量流量計で再び測定し、その持続時間をタイマー制御式ソレノイド弁で制御した。オープンベンチ配置で、乾燥粉末吸入器の出口が室圧に曝され、生じたエアゾールジェットが吸引器により捕集される前に回折式粒子径分析計（Ｓｐｒａｙｔｅｃ）のレーザーの中を通過した。クローズドベンチ配置の場合と同様に、ソレノイド弁を用いてシステム内の定常空気流速を開始し、Ｓｐｒａｙｔｅｃにより１ｋＨｚで、最小で２秒間の１回の吸入操作の間、粒子径分布を測定した。Ｓｐｒａｙｔｅｃにより測定され、実施例で報告されるデータは、別途注記がない限り、クローズドベンチ配置によるものである。
放出後の幾何学的粒子径または体積径
Ｓｐｒａｙｔｅｃ回折計（Ｍａｌｖｅｒｎ、Ｉｎｃ．、Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒｓｈｉｒｅ、ＵＫ）によりレーザー回折技術を用いて、乾燥粉末吸入器から放出された後の粉末の体積中位径（Ｄｖ５０）（幾何学的体積中位径（ＶＭＧＤ）とも呼ばれる）を決定した。粉末をサイズ３のカプセル（Ｖ−Ｃａｐｓ、Ｃａｐｓｕｇｅｌ）に充填して、カプセル型の乾燥粉末吸入器（ＲＳ０１ Ｍｏｄｅｌ ７ Ｈｉｇｈ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ、Ｐｌａｓｔｉａｐｅ、Ｉｔａｌｙ）すなわちＤＰＩに設置し、気密シールを用いて、ＤＰＩをＳｐｒａｙｔｅｃの吸入器アダプタと接続した。定常気流速度を、タイマー制御式ソレノイド（ＴＰＫ２０００、Ｃｏｐｌｅｙ、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、ＵＫ）による制御で、通常は６０Ｌ／分で、一定時間の間、通常は２秒間、ＤＰＩ内に生じさせた。あるいは、ＤＰＩ内に生じる気流速度を、時々１５Ｌ／分、２０Ｌ／分または３０Ｌ／分にした。次いで、噴射されたエアゾールが内部流として、レーザー光の中を垂直に通過した。生じたエアゾールの幾何学的粒子径分布を、吸入時間の間に通常は１０００Ｈｚで得られた試料に関して光検出器で測定された散乱パターンに基づき、ソフトウェアで算出した。次いで、全吸入時間にわたり測定されたＤｖ５０、ＧＳＤ、ＦＰＦ＜５．０μｍの平均を出した。
微粒子画分
吸入装置から拡散した粉末の空気力学的特性を、Ｍｋ−ＩＩ １ ＡＣＦＭ Ａｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタ（Ｃｏｐｌｅｙ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ、Ｎｏｔｔｉｎｇｈａｍ、ＵＫ）により評価した。この機器を、２２±２℃および相対湿度（ＲＨ）３０±５％の制御された環境条件で稼動させた。機器は、エアゾール粒子を慣性衝突に基づいて分離する８つのステージで構成されていた。各ステージにおいて、エアゾール流が一連のノズルを通過し、対応する衝突プレートに衝突する。慣性力が十分に小さい粒子はエアゾール流とともに次のステージに進み、残りの粒子はプレートに衝突する。エアゾールが、連続するステージごとに速度を増しながらノズルを通過し、空気力学的に小さい粒子がプレート上で捕集される。エアゾールが最後のステージを通過した後、残った最も小さい粒子が、「最後の捕集フィルタ」と呼ばれるフィルタに捕集される。次いで、重量分析および／または化学分析を行って、粒子径分布を決定することができる。また、崩壊型カスケードインパクタとも呼ばれる段数の少ないカスケードインパクタを用いれば、短い作業時間で２つの空気力学的粒子径カットポイントを評価することも可能である。この崩壊型カスケードインパクタでは、微細な粒子と粗大な粒子の画分を形成するのに必要なステージ以外のステージが取り外されている。
衝突技術を利用することにより、２つまたは８つの分離した粉末画分を捕集することができた。カプセル（ＨＰＭＣ、サイズ３；Ｓｈｉｏｎｏｇｉ Ｑｕａｌｉｃａｐｓ、Ｍａｄｒｉｄ、ＳｐａｉｎまたはＣａｐｓｕｇｅｌ Ｖｃａｐｓ、Ｐｅａｐａｃｋ、ＮＪ）に粉末を約半分まで充填して、手持ち式の呼吸作動型乾燥粉末吸入器（ＤＰＩ）装置である高抵抗ＲＳ−０１ ＤＰＩ（Ｐｌａｓｔｉａｐｅ、Ｏｓｎａｇｏ、Ｉｔａｌｙ）に設置した。カプセルに穴を開け、流速６０．０Ｌ／分で２．０秒間、作動させて粉末をカスケードインパクタの中に引き込んだ。この流速において、８つのステージの校正カットオフ径は、８．６、６．５、４．４、３．３、２．０、１．１、０．５および０．３ミクロンであり、少ない段数のカスケードインパクタの２つのステージでは、カットオフ径は５．６ミクロンおよび３．４ミクロンである。装置内にフィルタを設置して画分を捕集し、表に記されているように、重量測定またはＨＰＬＣでの化学測定により、フィルタに衝突した粉末の量を決定した。インパクタの所望のステージから回収された粉末質量をカプセル中の全粒子質量で除することにより、全用量の粉末（ＦＰＦ＿ＴＤ）のうち有効なカットオフ空気力学的粒子径以下の微粒子画分を算出した。結果は、５．６ミクロン未満の微粒子画分（ＦＰＦ＜５．６ミクロン）および３．４ミクロン未満の微粒子画分（ＦＰＦ＜３．４ミクロン）として報告される。あるいは、インパクタの所望のステージから回収された粉末質量を、回収された全粉末質量で除することにより、粉末の回収用量または放出用量に対する微粒子画分を算出してもよい。
空気力学的粒子径
Ａｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタにより得られた情報を用いて、空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）を決定した。各ステージについてステージカットオフ径より下の積算質量を算出し、粉末の回収用量により正規化する。次いで、５０パーセンタイルの限界を定めるステージカットオフ径の直線補間により、粉末のＭＭＡＤを算出する。
微粒子用量
ＡＣＩにより得られた情報を用いて、微粒子用量を決定した。ＡＣＩに投入して作動させた１回用量の粉末で、最後の捕集フィルタならびにステージ６、５、４、３および２に沈着した積算質量は、４．４ミクロン未満の微粒子用量（ＦＰＤ＜４．４μｍ）に等しい。
カプセル放出粉末質量
Ａｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタ試験から得られた情報を用いて、粉末の放出特性の尺度を決定した。稼動開始時に充填カプセルの重量を記録し、稼動終了後に最終的なカプセル重量を記録した。重量の差がカプセルから放出された粉末の量（ＣＥＰＭ、すなわちカプセル放出粉末質量）を表していた。カプセル殻放出された粉末の量を、最初のカプセル中の粒子の質量で除することにより、放出用量を算出した。基準となるＣＥＰＭを６０Ｌ／分で測定したが、１５Ｌ／分、２０Ｌ／分または３０Ｌ／分でも測定した。
タップ密度
２つの方法を用いてタップ密度を測定した。（１）最初に、ＵＳＰ＜６１６＞に従うものであるが、１．５ｃｃの微小遠心管（Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ ＡＧ、Ｈａｍｂｕｒｇ、Ｇｅｒｍａｎｙ）、または両端に取り付けて粉末を保持するためのポリエチレンキャップ（Ｋｉｍｂｌｅ Ｃｈａｓｅ、Ｖｉｎｅｌａｎｄ、ＮＪ）を有する使い捨て血清学用ポリスチレンマイクロピペットの０．３ｃｃの部分（Ｇｒｅｎｉｅｒ Ｂｉｏ−Ｏｎｅ、Ｍｏｎｒｏｅ、ＮＣ）に置き換えた、少量の粉末を必要とする変法を用いた。（２）１００ｃｃのメスシリンダを使用するＵＳＰ ＜６１６＞を用いた。タップ密度を測定するための当業者に公知の機器としては、特に限定されないが、Ｄｕａｌ Ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｔａｐ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｔｅｓｔｅｒ（Ｖａｎｋｅｌ、Ｃａｒｙ、ＮＣ）またはＧｅｏＰｙｃ機器（Ｍｉｃｒｏｍｅｔｒｉｃｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｒｐ．、Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、ＧＡ）が挙げられる。タップ密度は、エンベロープ質量密度の標準的な近似的尺度である。等方状粒子のエンベロープ質量密度は、粒子の質量を、内側にその粒子を含むことが可能な最小球体のエンベロープ体積で除したものと定義される。
かさ密度
タップ密度測定の前に、粉末の重量を、体積測定装置を用いて推定された粉末の体積で除することにより、かさ密度を推定した。
Ｈａｕｓｎｅｒ比
Ｈａｕｓｎｅｒ比は無次元数であり、タップ密度をかさ密度で除することにより、これを算出した。Ｈａｕｓｎｅｒ比は粉末の流動性と相関がある数値である。
走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）
Ｅｖｅｒｈａｒｔ Ｔｈｏｒｎｌｅｙ（ＥＴ）検出器を備えたＦＥＩ Ｑｕａｎｔａ ２００走査型電子顕微鏡（Ｈｉｌｌｓｂｏｒｏ、Ｏｒｅｇｏｎ）を用いてＳＥＭを行った。画像の収集および解析を、それぞれｘＴｍ（ｖ．２．０１）およびＸＴ Ｄｏｃｕ（ｖ．３．２）ソフトウェアを用いて行った。ＮＩＳトレーサブル基準を用いて倍率を確認した。アルミニウム台上に支持された炭素製付着タブに少量を置いて、各試料を解析用に調製した。次いで、Ｃｒｅｓｓｉｎｇｔｏｎ １０８自動Ｓｐｕｔｔｅｒ Ｃｏａｔｅｒを用いて、約２０ｍＡおよび０．１３ｍｂａｒ（Ａｒ）で７５秒間、各試料にＡｕ／Ｐｄによるスパッタコーティングを施した。各画像の下部の情報バーにデータ収集パラメータが表示されている。各画像で報告される倍率は、最初のデータ収集時に算出された。各画像の下方に報告されるスケールバーはリサイズ時に正確であり、大きさを決定するときに使用するべきである。
噴霧乾燥用の液体供給原料の調製
均一な粒子を噴霧乾燥させるためには、対象となる成分を可溶化して溶液にするか、懸濁させて均一で安定な懸濁液にすることが必要である。塩化カルシウム、酢酸カルシウムおよび乳酸カルシウムのような特定のカルシウム塩は、適当な噴霧乾燥溶液を調製するのに十分な水溶解度を有する。しかし、硫酸カルシウム、クエン酸カルシウムおよび炭酸カルシウムのような他のカルシウム塩は、水への溶解度が低い。典型的なカルシウム塩の水への溶解度を表１に挙げる。このように溶解度が低いことから、噴霧乾燥が可能な溶液または懸濁液を調製するために、製剤用の供給原料の開発作業が必要であった。これらの溶液または懸濁液は、適当な溶媒、すなわち、通常の水のほか、エタノールと水の混合物または本明細書に既に記載されている他の溶媒中に塩の組合せを含んでいた。
既に述べたように、塩化カルシウムは水溶性が高い。硫酸ナトリウム、クエン酸ナトリウムおよび炭酸ナトリウムのようなナトリウム塩も水に非常に溶けやすい。以下の実施例で詳細に述べるように、塩化カルシウムとナトリウム塩（「出発物質」）を溶液または懸濁液中で混合して、最終的な乾燥粉末形態で安定なカルシウム塩を得る。塩化カルシウムとナトリウム塩を溶液中で混合する場合、カルシウムと、ナトリウム塩から生じる陰イオンとの間で沈殿反応が起こり、所望のカルシウム塩が生じ得る（すなわち、ＣａＣｌ２＋２ＮａＸＸ→ＣａＸＸ＋２ＮａＣｌ）。この場合、澄明な溶液または安定な懸濁液が維持される最大の固体濃度が噴霧乾燥に使用された。特定のカルシウム塩は水に十分に溶解するため、単独で噴霧乾燥させた。同じ考え方が、例えば、塩化マグネシウムを用いたマグネシウム塩、塩化カリウムを用いたカリウム塩、およびナトリウム塩に適用され得る。
「出発物質」を、すべての沈殿反応が完了する（「完了する反応」と呼ぶ）モル濃度量で提供し得る。典型的なカルシウム塩中のカルシウムイオンの重量パーセントを表２にさらに挙げる。
あるいは、最終的な粉末形態中に所与の量の塩化カルシウムが存在するように、過剰の塩化カルシウムを不完全な反応または「完了しない反応」に加えてもよい。塩化カルシウムは吸湿性であるが、その高水溶性は、最終産物中に少量含ませて、最終産物の溶解度を増す、溶解プロファイルの調節を可能にする、および製剤中に存在するナトリウムイオンなどの陽イオンに対するカルシウムイオンの相対比を増加させるのに有用であり得る。製剤開発を容易にするために、必要な塩化カルシウムとナトリウム塩モル比を、塩化カルシウムとナトリウム塩の質量比に変換した。クエン酸カルシウム（すなわち、塩化カルシウム＋クエン酸ナトリウム）の例では、沈殿反応は以下のように進行する：
３ＣａＣｌ２＋２Ｎａ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７→Ｃａ３（Ｃ６Ｈ５Ｏ７）２＋６ＮａＣｌ。
この反応により、１：２のモル比のＣａイオン：Ｎａイオンが得られる。反応を完了させるためには、３モルの塩化カルシウムと２モルのクエン酸ナトリウムが必要である。グラムでの質量および重量比に変換するために、塩のモル数に、１モル当たりのグラム数で表した塩の分子量を乗じる：
塩化カルシウムでは：３ｍｏｌのＣａＣｌ２×１１１ｇ／ｍｏｌ＝３３３ｇのＣａＣｌ２
クエン酸ナトリウムでは：２ｍｏｌのＮａ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７×２５８ｇ／ｍｏｌ＝５１６ｇのＮａ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７。
したがって、完全に反応させるためには、１：１．５５または３９：６１の重量比のＣａＣｌ２：Ｎａ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７が必要である。これらの比で可溶化し、噴霧乾燥させて、「純粋な塩」の製剤を製造した。さらに、ロイシンまたはラクトースのような追加の補形剤を用いて乾燥粉末を製造した。カルシウム塩とナトリウム塩の比は、「完了する反応」を生じるように維持した。例えば、５０％（ｗ／ｗ）のロイシンの製剤では、残りはクエン酸カルシウムのような塩（すなわち、ＣａＣｌ２：Ｎａ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７）で構成され、そこでは３９：６１というＣａＣｌ２：Ｎａ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７の重量比が維持される。したがってこの反応では、５０％（ｗ／ｗ）のロイシンと、１９．５％（ｗ／ｗ）のＣａＣｌ２と、３０．５％（ｗ／ｗ）のＮａ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７を加えることになる。噴霧乾燥工程では、塩と他の補形剤を溶媒（すなわち、水）に溶解または懸濁させる。固体濃度（ｗ／ｖ）は、様々な成分の溶解度に応じて選択することができる。クエン酸塩の製剤では、クエン酸カルシウムの溶解度の限界が０．９５ｍｇ／ｍＬであるため、５ｍｇ／ｍＬの濃度が適当であった。したがって、５ｇの固体（すなわち、２．５ｇのロイシン、０．９７５ｇの塩化カルシウムおよび１．５２５ｇのクエン酸ナトリウム）を１Ｌの超純水に溶かした。
さらに、噴霧乾燥溶液を調製する際に、水和した出発物質の水の重量を考慮しなくてはならない。製剤に使用した比は、無水塩の分子量に基づくものであった。特定の塩では、無水形態よりも水和形態の方が入手しやすい。この場合、最初に計算した比を、乗数を用いて調整し、無水塩の分子量を水和物の分子量と相関させる必要がある。この計算の例を以下に記す。
上の例では、塩化カルシウムの無水分子量は１１０．９８ｇ／ｍｏｌであり、二水和物の分子量は１４７．０１ｇ／ｍｏｌである。クエン酸ナトリウムの無水分子量は２５８．０７ｇ／ｍｏｌであり、二水和物の分子量は２９４．１０ｇ／ｍｏｌである。
乗数は、二水和物と無水物の分子量の比と類似しており、例えば、塩化カルシウムが１．３２、クエン酸ナトリウムが１．１４である。したがって、二水和物形態に調整すると、ロイシンが２．５ｇ、塩化カルシウム二水和物が１．２８７ｇ（すなわち、０．９７５ｇ×１．３２）、クエン酸ナトリウム二水和物が１．７３８ｇ（すなわち、１．５２５ｇ×１．１４）となり、これらを溶かして噴霧乾燥させた。
Ｎｉｒｏ噴霧乾燥機を用いた噴霧乾燥
Ｎｉｒｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｍｉｎｏｒ噴霧乾燥機（ＧＥＡ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｃ．、Ｃｏｌｕｍｂｉａ、ＭＤ）での噴霧乾燥により乾燥粉末を製造し、サイクロン、生成物フィルタまたはその両方から粉末を収集した。Ｎｉｒｏ（ＧＥＡ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｃ．、Ｃｏｌｕｍｂｉａ、ＭＤ）の並流式二流体ノズル、または気体用キャップ６７１４７と液体用キャップ２８５０ＳＳとを備えたＳｐｒａｙｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ社（Ｃａｒｏｌ Ｓｔｒｅａｍ、ＩＬ）の二流体ノズルを用いて液体供給原料の噴霧を行ったが、他の二流体ノズル装置でも可能である。例えば、二流体ノズルは、内部混合装置内または外部混合装置内にあってよい。さらなる噴霧技術としては、回転式噴霧ノズルまたは圧力ノズルが挙げられる。ギヤポンプ（Ｃｏｌｅ−Ｐａｒｍｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｖｅｒｎｏｎ Ｈｉｌｌｓ、ＩＬ）を用いて、液体供給原料を二流体ノズルに直接、または二流体ノズルに導入する直前に静的混合機（Ｃｈａｒｌｅｓ Ｒｏｓｓ ＆ Ｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｈａｕｐｐａｕｇｅ、ＮＹ）に供給した。さらなる液体供給技術としては、加圧容器が挙げられる。空気中の水分が使用前に少なくとも一部除去される限り、窒素または空気を乾燥用ガスとして使用し得る。二流体ノズルに供給する噴霧用ガスとして、加圧窒素または加圧空気を使用し得る。プロセスガスの入口温度は１００℃〜３００℃、出口温度は５０℃〜１２０℃の範囲で、液体供給原料の速度は２０ｍＬ／分〜１００ｍＬ／分であり得る。二流体噴霧器に供給するガスはノズルの選択によって異なり、Ｎｉｒｏ並流式二流体ノズルでは、８ｋｇ／時〜１５ｋｇ／時の範囲であり、圧力を０．５ｂａｒ〜２．０ｂａｒの範囲の設定し、また気体用キャップ６７１４７と液体用キャップ２８５０ＳＳとを備えたＳｐｒａｙｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ二流体ノズルでは、４０／分〜１００ｇ／分の範囲であり得る。例えば、上述のＮｉｒｏ二流体ノズルでは、５ｋｇ／時〜５０ｋｇ／時の範囲であり得る。ガス噴霧速度は、特定の気体／液体質量比が得られるように設定してよく、これは生じる液滴の大きさに直接影響を及ぼす。乾燥ドラム内の圧力は、＋３”ＷＣ〜−６”ＷＣの範囲であり得る。噴霧乾燥された粉末は、サイクロンの出口の容器内に、カートリッジもしくはバグハウスフィルタ上で、またはサイクロンとカートリッジもしくはバグハウスフィルタの両方から回収することができる。
Ｂｕｃｈｉ噴霧乾燥機を用いた噴霧乾燥
Ｂ−２９０ Ｍｉｎｉ Ｓｐｒａｙ Ｄｒｙｅｒ（ＢＵＣＨＩ Ｌａｂｏｒｔｅｃｈｎｉｋ ＡＧ、Ｆｌａｗｉｌ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）での噴霧乾燥により乾燥粉末を調製し、標準的なサイクロンまたは高性能サイクロンから粉末を回収した。このシステムでは、噴霧乾燥に使用する空気の温度と湿度を安定させるために、Ｂｕｃｈｉ Ｂ−２９６除湿器を使用した。さらに、室内の相対湿度が３０％ＲＨを超えた場合、外部のＬＧ除湿器（モデル４９００７９０３、ＬＧ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ Ｃｌｉｆｆｓ、ＮＪ）を常時稼動させた。液体供給原料の噴霧には、直径１．５ｍｍのＢｕｃｈｉ二流体ノズルを用いた。プロセスガスの入口温度は１００℃〜２２０℃、出口温度は８０℃〜１２０℃の範囲で、液体供給原料の流速は３ｍＬ／分〜１０ｍＬ／分であり得る。二流体噴霧ガスは２５ｍｍ〜４５ｍｍ（３００ＬＰＨ〜５３０ＬＰＨ）、吸引器の速度は７０％〜１００％（２８ｍ３／時〜３８ｍ３／時）の範囲であり得る。
本明細書に記載の一部の乾燥粉末の調製で使用される供給原料製剤を表３に記載する。
予想される最終的な乾燥粉末の組成を表４に記載する。これらの組成は、製剤ＩおよびＩＩＩにおいて、上記のイオン交換反応が完了まで進むという予想に基づくものである。特定の理論に拘束されることを望むわけではないが、噴霧乾燥時に生じる液滴の蒸発は、最も溶解しにくい塩、すなわち、製剤ＩおよびＩＩではそれぞれ、クエン酸カルシウムおよび硫酸カルシウムが最初に沈殿するのを促進することが予想される。
プラセボに関する記述：
１００重量パーセントのロイシンまたは９８重量パーセントのロイシンと、２重量パーセントの塩化ナトリウムとを含むプラセボ製剤を噴霧乾燥により製造した。バッチ工程では、室温で原料が水に完全に溶けるまで、持続的に攪拌してロイシンを超純水に溶かすことにより、水相を調製した。静的混合工程では、超純水を半分ずつに分け、必要な全ロイシンの半分を各量の水に溶かした。次いで、ＮｉｒｏまたはＢｕｃｈｉ噴霧乾燥機を用いて、溶液を噴霧乾燥させた。プラセボ製剤では、２種類のバッチ（ＡおよびＢ）の供給原料を調製し、噴霧乾燥させた。総固体濃度は、バッチＡが１５ｇ／Ｌ、バッチＢが５ｇ／Ｌであった。Ｎｉｒｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｍｉｎｏｒ噴霧乾燥機によるバッチＡ（プラセボＡ）の噴霧乾燥で用いた工程条件は、実施例１の製剤Ｉ−Ａの噴霧乾燥で用いた条件と同じであった。バッチＢ（プラセボＢ）の噴霧乾燥で用いた工程条件は、製剤プラセボＢの出口温度が約８２℃であることを除けば、実施例１の製剤Ｉ−Ｃの噴霧乾燥で用いた条件と同じであった。本実施例で調製される製剤プラセボＡおよびプラセボＢの粉末および／または粒子の工程条件および特性に関するさらなる情報は、表または図１Ａ〜ＩＦおよび２〜４に示されるグラフに記載されている。
実施例１
本実施例では、供給原料として製剤Ｉ：１０．０重量パーセントのロイシン、３５．１重量パーセントの塩化カルシウムおよび５４．９重量パーセントのクエン酸ナトリウムを使用する乾燥粉末の調製について記載する。
バッチ工程では、超純水にロイシン、次いでクエン酸ナトリウム二水和物、最後に塩化カルシウム二水和物を溶かすことにより水相を調製した。溶液または懸濁液を工程の間中、原料が室温で水に完全に溶けるまで攪拌し続けた。静的混合工程では、ナトリウム塩およびカルシウム塩を別々の溶液にしておいた。超純水を半分ずつに分け、必要な全ロイシンの半分を各量の水に溶かした。クエン酸ナトリウム二水和物を１つの水相に溶かし、塩化カルシウム二水和物を第２の水相に溶かした。溶液または懸濁剤を工程の間中、原料が室温で水に完全に溶けるまで攪拌し続けた。次いで、ＮｉｒｏまたはＢｕｃｈｉ噴霧乾燥機を用いて、溶液または懸濁液を噴霧乾燥させた。各製剤では、３種類のバッチ（Ａ、ＢおよびＣ）の供給原料を調製し、噴霧乾燥させた。３種類のバッチそれぞれの液体供給原料の調製に関する詳細を表５に示すが、ここでは、総固体濃度を、溶かした無水物質の重量の合計として報告する。バッチＡおよびＤの粒子を、それぞれバッチＡおよびＤの供給原料を用いてＮｉｒｏ噴霧乾燥機で調製した。バッチＢおよびＣの粒子を、対応する供給原料を用いてＢｕｃｈｉ噴霧乾燥機で調製した。
Ｎｉｒｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｍｉｎｏｒ噴霧乾燥機（ＧＥＡ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｃ．、Ｃｏｌｕｍｂｉａ、ＭＤ）での噴霧乾燥によりバッチＡ（Ｉ−Ａ）の乾燥粉末を製造し、生成物カートリッジフィルタから粉末を収集した。液体供給原料の噴霧には、Ｎｉｒｏ（ＧＥＡ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｃ．、Ｃｏｌｕｍｂｉａ、ＭＤ）の挿入部１．０ｍｍの並流式二流体ノズルを使用した。ギヤポンプ（Ｃｏｌｅ−Ｐａｒｍｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｖｅｒｎｏｎ Ｈｉｌｌｓ、ＩＬ）を用いて、液体供給原料を、二流体ノズルに導入する直前に静的混合機（Ｃｈａｒｌｅｓ Ｒｏｓｓ ＆ Ｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｈａｕｐｐａｕｇｅ、ＮＹ）に供給した。乾燥用ガスとして窒素を用いた。プロセスガスの入口温度を２８２℃に設定し、出口温度の測定値は約９８℃であった。二流体噴霧器に供給するガスを流速１４．５ｋｇ／時、圧力２ｐｓｉに設定し、プロセスガスの流速を８５ｋｇ／時、圧力２５ｐｓｉに設定し、乾燥ドラム内の圧力は−２”ＷＣであった。液体供給原料の総流速は７０ｍＬ／分であり、各流れを３５ｍＬ／分で供給した。噴霧乾燥された粉末を、生成物捕集カートリッジフィルタから収集した。
直径１．５ｍｍのＢｕｃｈｉ二流体ノズルを備えたＢｕｃｈｉ Ｂ−２９０ Ｍｉｎｉ噴霧乾燥機（ＢＴＪＣＨＩ Ｌａｂｏｒｔｅｃｈｎｉｋ ＡＧ、Ｆｌａｗｉｌ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）での噴霧乾燥によりバッチＢ（Ｉ−Ｂ）およびバッチＣ（Ｉ−Ｃ）の乾燥粉末を調製し、高性能サイクロンから粉末を収集した。このシステムでは、噴霧乾燥に使用する空気の温度と湿度を安定させるために、Ｂｕｃｈｉ Ｂ−２９６除湿器を使用した。プロセスガスの入口温度を２２０℃に設定し、液体供給原料の流速を製剤Ｉ−Ｂでは６．７ｍＬ／分に、製剤Ｉ−Ｃでは７ｍＬ／分に設定した。出口温度は、製剤Ｉ−Ｂでは約１０８℃、製剤Ｉ−Ｃでは約９５℃であった。二流式噴霧ガスは４０ｍｍ、吸引器の速度９０％であった。
Ｎｉｒｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｍｉｎｏｒ噴霧乾燥機（ＧＥＡ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｃ．、Ｃｏｌｕｍｂｉａ、ＭＤ）での噴霧乾燥によりバッチＤ（Ｉ−Ｄ）の乾燥粉末を製造し、生成物フィルタ膜から粉末を収集した。液体供給原料の噴霧には、気体用キャップ６７１４７と液体用キャップ２８５０ＳＳとを備えたＳｐｒａｙｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ社（Ｃａｒｏｌ Ｓｔｒｅａｍ、ＩＬ）の二流体ノズルを使用した。ギヤポンプ（Ｃｏｌｅ−Ｐａｒｍｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｖｅｒｎｏｎ Ｈｉｌｌｓ、ＩＬ）を用いて、液体供給原料を、二流体ノズルに導入する直前に静的混合機（Ｃｈａｒｌｅｓ Ｒｏｓｓ ＆ Ｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｈａｕｐｐａｕｇｅ、ＮＹ）に供給した。乾燥用ガスとして窒素を用いた。プロセスガスの入口温度を約２６５℃に設定し、出口温度の測定値は約９９℃であった。二流体噴霧器に供給するガスを流速８０ｇ／分に設定し、プロセスガスの流速を８０ｋｇ／時に設定し、乾燥ドラム内の圧力は−２”ＷＣであった。液体供給原料の総流速は６６ｍＬ／分であり、各流れを３３ｍＬ／分で供給した。噴霧乾燥された粉末を、生成物捕集フィルタ膜から収集した。
４種類の異なるバッチ（製剤Ｉ−Ａ、Ｉ−Ｂ、Ｉ−ＣおよびＩ−Ｄ）で得られた粒子の物理的特性の一部を表６にまとめる。表５に記載されているデータに加え、供給原料製剤Ｉ−Ａから調製された乾燥粉末に関する詳細なデータをまとめると以下のようになる。重量分析で全８ステージのＡｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタにより測定された微粒子画分（ＦＰＦ）は平均で、５．６ミクロン未満のＦＰＦが５６．２％、３．４ミクロン未満のＦＰＦが４１．７％であった。空気力学的粒子径も重量分析で全ステージのＡＣＩにより測定された。空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）の平均値は２．７２ミクロンであった。ＨＥＬＯＳ／ＲＯＤＯＳ粒子径測定装置でのレーザー回折により粒径が決定され、圧力１ｂａｒでの体積中位径（×５０）の平均値は２．５７ミクロンであった。さらにこの粉末は、０．５ｂａｒで測定された×５０と４．０ｂａｒで測定された×５０の比が１．１９であることからわかるように、比較的流速に依存しない挙動を示した。これらの粉末の１／４ｂａｒの値は１．１７であった。
供給原料製剤Ｉ−Ｄから調製された乾燥粉末のさらなる特性をまとめると以下のようになる。重量分析で全８ステージのＡｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタにより測定された微粒子画分（ＦＰＦ）は平均で、５．６ミクロン未満のＦＰＦが５８．８％、３．４ミクロン未満のＦＰＦが４６．７％であった。空気力学的粒子径も重量分析で全ステージのＡＣＩにより測定された。空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）の平均値は２．３８ミクロンであった。ＨＥＬＯＳ／ＲＯＤＯＳ粒子径測定装置でのレーザー回折により粒径が決定され、圧力１ｂａｒでの体積中位径（×５０）の平均値は２．４５ミクロンであった。さらにこの粉末は、０．５ｂａｒで測定された×５０と４．０ｂａｒで測定された×５０の比が１．１２であることからわかるように、比較的流速に依存しない挙動を示した。これらの粉末の１／４ｂａｒの値は１．０９であった。
本実施例で調製された製剤Ｉ−Ａの粉末および／または粒子の特性に関するさらなる情報は、表または図１Ａ〜ＩＦおよび２〜４に示されるグラフに記載されている。図ＩＤにおいて、ＧＳＤは幾何標準偏差を表す。図ＩＦにおいて、Ｄｖ５０はＳｐｒａｙｔｅｃ機器により測定された幾何学的体積中位径（ＶＭＧＤ）を表し、Ｖは体積を表す。上記のようにＳＥＭを行った（図５Ａ）。
実施例２
本実施例では、供給原料として製剤ＩＩＩ：１０．０重量パーセントのロイシン、５８．６重量パーセントの乳酸カルシウムおよび３１．４重量パーセントの塩化ナトリウムを使用する乾燥粉末の調製について記載する。
バッチ工程では、超純水にロイシン、次いで塩化ナトリウム、最後に乳酸カルシウム五水和物を溶かすことにより水相を調製した。溶液または懸濁液を工程の間中、原料が室温で水に完全に溶けるまで攪拌し続けた。乳酸カルシウム製剤では、４種類のバッチ（Ａ、Ｂ、ＣおよびＤ）の供給原料を調製し、噴霧乾燥させた。４種類のバッチそれぞれの液体供給原料の調製に関する詳細を表７に示すが、ここでは、総固体濃度を、溶かした無水物質の重量の合計として報告する。バッチＡおよびＤの粒子を、それぞれバッチＡおよびＤの供給原料を用いてＮｉｒｏ噴霧乾燥機で調製した。バッチＡ（ＩＩＩ−Ａ）の噴霧乾燥で用いた工程条件は、実施例１の製剤Ｉ−Ａの噴霧乾燥で用いた条件と同じであり、バッチＤ（ＩＩＩ−Ｄ）の噴霧乾燥で用いた工程条件は、実施例１の製剤Ｉ−Ｄの噴霧乾燥で用いた条件と同じであった。バッチＢおよびＣの粒子を、対応する供給原料を用いてＢｕｃｈｉ Ｍｉｎｉ噴霧乾燥機で調製したが、工程条件は、以下の工程を除けば、実施例１の製剤Ｉ−ＢおよびＩ−Ｃの噴霧乾燥で用いた条件と同じであった。液体供給原料の流速を製剤ＩＩＩ−Ｂでは５．２ｍＬ／分に、製剤ＩＩＩ−Ｃでは６ｍＬ／分に設定した。出口温度は、製剤ＩＩＩ−Ｂでは約９１℃〜１０９℃、製剤ＩＩＩ−Ｃでは約１００℃であった。
４種類の異なるバッチ（製剤ＩＩＩ−Ａ、ＩＩＩ−Ｂ、ＩＩＩ−ＣおよびＩＩＩ−Ｄ）で得られた粒子の物理的特性の一部を表８にまとめる。表８に記載されているデータに加え、供給原料製剤ＩＩＩ−Ａから調製された乾燥粒子に関する詳細なデータをまとめると以下のようになる。重量分析で全８ステージのＡｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタにより測定された微粒子画分（ＦＰＦ）は平均で、５．６ミクロン未満のＦＰＦが５５．３％、３．４ミクロン未満のＦＰＦが３９．７％であった。空気力学的粒子径も重量分析で全ステージのＡＣＩにより測定された。空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）の平均値は２．８９ミクロンであった。ＨＥＬＯＳ／ＲＯＤＯＳ粒子径測定装置でのレーザー回折により粒径が決定され、圧力１ｂａｒでの体積中位径（×５０）の平均値は１．５１ミクロンであった。さらにこの粉末は、０．５ｂａｒで測定された×５０と４．０ｂａｒで測定された×５０の比が１．１２であることからわかるように、比較的流速に依存しない挙動を示した。これらの粉末の１／４ｂａｒの値は１．０８であった。
供給原料製剤ＩＩＩ−Ｄから調製された乾燥粉末のさらなる特性をまとめると以下のようになる。重量分析で全８ステージのＡｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタにより測定された微粒子画分（ＦＰＦ）は平均で、５．６ミクロン未満のＦＰＦが６２．２％、３．４ミクロン未満のＦＰＦが４５．３％であった。空気力学的粒子径も重量分析で全ステージのＡＣＩにより測定された。空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）の平均値は２．７２ミクロンであった。ＨＥＬＯＳ／ＲＯＤＯＳ粒子径測定装置でのレーザー回折により粒径が決定され、圧力１ｂａｒでの体積中位径（×５０）の平均値は１．４７ミクロンであった。さらにこの粉末は、０．５ｂａｒで測定された×５０と４．０ｂａｒで測定された×５０の比が１．０８であることからわかるように、比較的流速に依存しない挙動を示した。これらの粉末の１／４ｂａｒの値は１．０３であった。
本実施例で調製された製剤ＩＩＩの粉末および／または粒子の特性に関するさらなる情報は、表または図１Ａ〜ＩＦおよび２〜４に示されるグラフに記載されている。上記のようにＳＥＭを行った（図５Ｂ）。
実施例３
本実施例では、供給原料として製剤ＩＩ：１０重量パーセントのロイシン、３９．６重量パーセントの塩化カルシウムおよび５０．４重量パーセントの硫酸ナトリウムを使用する乾燥粉末の調製について記載する。
バッチ工程では、超純水にロイシン、次いで硫酸ナトリウム、最後に塩化カルシウム二水和物を溶かすことにより水相を調製した。溶液または懸濁液を工程の間中、原料が室温で水に完全に溶けるまで攪拌し続けた。静的混合工程では、ナトリウム塩およびカルシウム塩を別々の溶液にしておいた。超純水を半分ずつに分け、必要な全ロイシンの半分を各量の水に溶かした。硫酸ナトリウムを１つの水相に溶かし、塩化カルシウム二水和物を第２の水相に溶かした。溶液または懸濁剤を工程の間中、原料が室温で水に完全に溶けるまで攪拌し続けた。次いで、ＮｉｒｏまたはＢｕｃｈｉ噴霧乾燥機を用いて、溶液または懸濁液を噴霧乾燥させた。各製剤では、４種類のバッチ（Ａ、Ｂ、ＣおよびＤ）の供給原料を調製し、噴霧乾燥させた。４種類のバッチそれぞれの液体供給原料の調製に関する詳細を表９に示すが、ここでは、総固体濃度を、溶かした無水物質の重量の合計として報告する。バッチＡおよびＤの粒子を、それぞれバッチＡおよびＤの供給原料を用いてＮｉｒｏ噴霧乾燥機で調製した。バッチＢおよびＣの粒子を、対応する供給原料を用いてＢｕｃｈｉ噴霧乾燥機で調製した。バッチＡ（ＩＩ−Ａ）の噴霧乾燥で用いた工程条件は、実施例１の製剤Ｉ−Ａの噴霧乾燥で用いた条件と同じであり、バッチＤ（ＩＩ−Ｄ）の噴霧乾燥で用いた工程条件は、実施例１の製剤Ｉ−Ｄの噴霧乾燥で用いた条件と同じであった。バッチＢおよびＣの粒子を、対応する供給原料を用いてＢｕｃｈｉ Ｍｉｎｉ噴霧乾燥機で調製したが、工程条件は、以下の工程を除けば、実施例１の製剤Ｉ−ＢおよびＩ−Ｃの噴霧乾燥で用いた条件と同じであった。液体供給原料の流速を製剤ＩＩ−Ｂでは８．３ｍＬ／分に、製剤ＩＩ−Ｃでは７ｍＬ／分に設定した。出口温度は、製剤ＩＩ−Ｂでは約８３℃、製剤ＩＩ−Ｃでは約９２℃であった。製剤ＩＩ−Ｂでは、吸引器を８０％に設定した。
４種類の異なるバッチ（製剤ＩＩ−Ａ、ＩＩ−Ｂ、ＩＩ−ＣおよびＩＩ−Ｄ）で得られた粒子の物理的特性を表１０にまとめる。表１０に記載されているデータに加え、供給原料製剤ＩＩ−Ａから調製された乾燥粉末に関する詳細なデータをまとめると以下のようになる。重量分析で全８ステージのＡｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタにより測定された微粒子画分（ＦＰＦ）は平均で、５．６ミクロン未満のＦＰＦが６８．７％、３．４ミクロン未満のＦＰＦが５１．５％であった。空気力学的粒子径も重量分析で全ステージのＡＣＩにより測定された。空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）の平均値は２．５９ミクロンであった。ＨＥＬＯＳ／ＲＯＤＯＳ粒子径測定装置でのレーザー回折により粒径が決定され、圧力１ｂａｒでの体積中位径（×５０）の平均値は２．５０ミクロンであった。さらにこの粉末は、０．５ｂａｒで測定された×５０と４．０ｂａｒで測定された×５０の比が１．４７であることからわかるように、比較的流速に依存しない挙動を示した。これらの粉末の１／４ｂａｒの値は１．４２であった。
供給原料製剤ＩＩ−Ｄから調製された乾燥粉末のさらなる特性をまとめると以下のようになる。重量分析で全８ステージのＡｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタにより測定された微粒子画分（ＦＰＦ）は平均で、５．６ミクロン未満のＦＰＦが７７．９％、３．４ミクロン未満のＦＰＦが６８．３％であった。空気力学的粒子径も重量分析で全ステージのＡＣＩにより測定された。空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）の平均値は２．１７ミクロンであった。ＨＥＬＯＳ／ＲＯＤＯＳ粒子径測定装置でのレーザー回折により粒径が決定され、圧力１ｂａｒでの体積中位径（×５０）の平均値は１．９０ミクロンであった。さらにこの粉末は、０．５ｂａｒで測定された×５０と４．０ｂａｒで測定された×５０の比が１．１７であることからわかように、比較的流速に依存しない挙動を示した。これらの粉末の１／４ｂａｒの値は１．６３であった。
本実施例で調製された製剤ＩＩの粉末および／または粒子の特性に関するさらなる情報は、表または図１Ａ〜ＩＦおよび２〜４に示されるグラフに記載されている。上記のようにＳＥＭを行った（図５Ｃ）。
実施例４
本実施例では、室内条件および高条件における乾燥粉末吸入器からの製剤バッチＩ−Ｂ、ＩＩ−ＢおよびＩＩＩ−Ｂの粉末の用量放出について記載する。
方法：
３種類の異なる製剤（Ｉ−Ｂ、ＩＩ−ＢおよびＩＩＩ−Ｂ）の噴霧乾燥粉末を、サイズ２のＨＰＭＣカプセル（Ｑｕａｌｉ−Ｖ、Ｑｕａｌｉｃａｐｓ、Ｗｈｉｔｓｅｔｔ、ＮＣ）の約半分まで（粉末に応じて１３〜３０ｍｇ）に充填した。カプセルに適切に穴が開くように、カプセルに穴を開けた後に４つのカプセル型ＤＰＩのうちの１つにカプセルを装填した。カプセルを吸入器内に水平に装填してから、特注のチャンバに接続した。試験時に吸入器の中を通る流速をモニターするための圧力変換器を各乾燥粉末吸入器に接続した。試験開始時、各吸入器に４５Ｌ／分の気流を１回当たり０．３秒で一気に引き込む操作を、１分間隔で３回行った。一気に引き込むごとに、吸入器内を引き込まれて通る空気がカプセルを回転させ、カプセルから空気中に粉末が放出され、１列に並んだ３つの組織培養ウェルにより底が形成されている４つのサブチャンバのうちの１つに入った。合計３回の間に、エアゾール雲は次の引込みまでに１分間留まることができ、吸引器に引き込んだ空気の総体積は０．６８Ｌであった。持続時間および総気流速度を流量調整器（ＴＰＫ−２０００、ＭＳＰ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｓｈｏｒｅｖｉｅｗ、ＭＮ）で調節し、空気質量流量計（モデル番号３０６３、ＴＳＩ Ｉｎｃ．、Ｓｈｏｒｅｖｉｅｗ、ＭＮ）で記録した。予め校正された圧力センサ（モデル番号ＡＳＣＸ０１ＤＮ、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．、Ｍｏｒｒｉｓｔｏｗｎ、ＮＪ）により個々の吸入器の気流速度をモニターし、そのシグナルを特注のＬａｂ−ｖｉｅｗコードにより流速に変換した。１つの場合には、特注チャンバを室内条件で実験台に置き、別の２つの場合には、３７℃、９０％ＲＨに設定した安定性試験チャンバ（Ｄａｒｗｉｎ Ｃｈａｍｂｅｒｓ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）内に置いた。安定性試験チャンバ内の第一の場合には、室内条件でカプセルに穴を開けて吸入器に装填し、チャンバのドアを開け、カプセルをチャンバ内に入れてから約３０秒後に、吸入器を取り付けて流速を作動させた。第二の場合には、最初に穴を開けない状態でカプセルを安定性試験チャンバ内に３分間置いてから、チャンバから取り出し、室内条件で穴を開けて装填し、２度目にチャンバ内に入ってから３０秒以内にチャンバ内で取り付けて作動させた。各試験後、カプセルを吸入器から取り出て重さを量り、これをカプセルから放出された粉末の百分率の算出に用いた。３組の各条件において、試験した各粉末製剤について、２つの１２ウェル組織培養プレート（各プレートには、それぞれ３つのウェルに粉末を送達する４つの吸入器で４個のカプセルが必要であった）を粉末に曝露し、各粉末について各温度および湿度設定で合計８カプセル分の放出を行った。
下の表１１に示されるように、３つすべての粉末バッチ（Ｉ−Ｂ、ＩＩ−ＢおよびＩＩＩ−Ｂ）において、カプセルの重量変化に基づく、カプセルから放出された粉末の量の平均が９９％を上回っている。
実施例５
本実施例では、表１２にまとめた製剤Ｉ−Ａ、ＩＩ−Ａ、ＩＩＩ−Ａおよびプラセボのロイシン製剤の分散特性および密度特性について記載する。表１２のデータはすべて、図１Ａ〜１Ｅにも記載されている。表１２に示される結果から明らかなように、全製剤が高分散性であり、このことは、その測定された粒径がＨＥＬＯＳ／ＲＯＤＯＳでの圧力に比較的依存しないを意味している。表１２に示されるように、低い分散圧（０．５ｂａｒまたは１．０ｂａｒ）で得られた体積中位径と高い分散圧（４．０ｂａｒ）で得られた体積中位径の比を分散性の指標として用いることができる。このような値を０．５ｂａｒ／４．０ｂａｒ比または１．０ｂａｒ／４．０ｂａｒ比と呼ぶ。
１．５ｃｃの微小遠心管を用いた、改変したＵＳＰ＜６１６＞の方法によりタップ密度を決定し、１，０００タップでのタップ密度の平均値は、それぞれ０．２９、０．６９、０．３４および０．０４ｇ／ｃｃであった。全ステージ（８ステージ）のＡｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタ（ＡＣＩ）により測定されたＭＭＡＤは、それぞれ２．７２、２．８９、２．５９および４．２９μｍであった。全ステージのＡＣＩで測定されたＦＰＦは、３．４μｍ未満がそれぞれ４１．７％、３９．７％、５１．５％および１７．４％であり、５．６μｍ未満がそれぞれ５６．２％、５５．３％、６８．７％および３２．５％であった。粒径をレーザー回折により決定し、圧力１ｂａｒでの体積中位径（×５０）の平均値は、それぞれ２．５７ミクロン、１．５１ミクロン、２．５０ミクロンおよび６．４７ミクロンであった。圧力の値が０．５ｂａｒ、２．０ｂａｒおよび４．０ｂａｒのときの値は、表１２に記載されている。さらに、表１２に示される０．５ｂａｒで測定された×５０と４．０ｂａｒで測定された×５０の比からわかるように、粉末は、比較的流速に依存しない挙動を示した。値はそれぞれ、１．１９、１．１２、１．４７および１．６２であった。また１．０ｂａｒと４．０ｂａｒの比の値が流速への依存度のもう１つの尺度となることから、他の技術との比較のためにこれも表に記載してある。
実施例６
本実施例では、下の表１３に挙げる供給原料製剤６．１〜６．９を用いた乾燥粉末の調製について記載する。
本実施例における乾燥粉末の調製の一般的な様式は、本実施例の乾燥粉末がすべて、高性能サイクロンを備えたＢｕｃｈｉ Ｂ−２９０噴霧乾燥機を用いて噴霧乾燥されたことを除けば、上の実施例の粉末に関して記載されているものと同様である。本実施例の製剤６．１、６．４および６．７はそれぞれ、上の実施例の製剤ＩＩＩ−Ｂ、Ｉ−ＢおよびＩＩ−Ｂに相当する。
本実施例で得られた粉末および／または粒子の物理的特性を、図６Ａおよび６Ｂの表にまとめる。表１３の製剤６．１〜６．９は、それぞれ図６Ａおよび６Ｂの製剤６．１〜６．９に対応する。図６Ａにおいて、×５０およびＤｖ５０は体積中位径または幾何学的体積中位径（ＶＭＧＤ）を表し、ＧＳＤは幾何標準偏差を表す。図６Ｂにおいて、収量％は、高性能サイクロンに取り付けられた捕集瓶に回収された生成物の重量を、供給原料中の溶質の重量で除した重量の百分率を表す。他の略語はすべて、本明細書の他の箇所に記載されている。
実施例７
本実施例では、室内条件および高条件における乾燥粉末吸入器からの供給原料製剤６．１〜６．９により調製された粉末の用量放出について記載する。このデータの一部は実施例４にも記載されている。
方法：
９種類の供給原料製剤６．１〜６．９の噴霧乾燥粉末を、サイズ２のＨＰＭＣカプセル（Ｑｕａｌｉ−Ｖ、Ｑｕａｌｉｃａｐｓ、Ｗｈｉｔｓｅｔｔ、ＮＣ）の約半分まで（粉末に応じて１３〜３０ｍｇ）に別々に充填した。カプセルに適切に穴が開くように、カプセルに穴を開けた後に４つのカプセル型ＤＰＩのうちの１つにカプセルを装填した。カプセルを吸入器内に水平に装填してから、特注のチャンバに接続した。試験時に吸入器の中を通る流速をモニターするための圧力変換器を各乾燥粉末吸入器に接続した。試験開始時、各吸入器に４５Ｌ／分の気流を１回当たり０．３秒で一気に引き込む操作を、１分間隔で３回行った。一気に引き込むごとに、吸入器内を引き込まれて通る空気がカプセルを回転させ、カプセルから空気中に粉末が放出され、１列に並んだ３つの組織培養ウェルにより底が形成されている４つのサブチャンバのうちの１つに入った。合計３回の間に、エアゾール雲は次の引込みまでに１分間沈降することができ、吸引器に引き込んだ空気の総体積は０．６８Ｌであった。持続時間および総気流速度を流量調整器（ＴＰＫ−２０００、ＭＳＰ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｓｈｏｒｅｖｉｅｗ、ＭＮ）で調節し、空気質量流量計（モデル番号３０６３、ＴＳＩ Ｉｎｃ．、Ｓｈｏｒｅｖｉｅｗ、ＭＮ）で記録した。予め校正された圧力センサ（モデル番号ＡＳＣＸ０１ＤＮ、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．、Ｍｏｒｒｉｓｔｏｗｎ、ＮＪ）により個々の吸入器の気流速度をモニターし、そのシグナルを特注のＬａｂ−ｖｉｅｗコードにより流速に変換した。１つの場合には、特注チャンバを室内条件で実験台に置き、別の２つの場合には、３７℃、９０％ＲＨに設定した安定性試験チャンバ（Ｄａｒｗｉｎ Ｃｈａｍｂｅｒｓ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）内に置いた。安定性試験チャンバ内の第一の場合には、室内条件でカプセルに穴を開けて吸入器に装填し、チャンバのドアを開け、カプセルをチャンバ内に入れてから約３０秒後に、吸入器を取り付けて流速を作動させた。第二の場合には、最初に穴を開けない状態でカプセルを安定性試験チャンバ内に３分間置いてから、チャンバから取り出し、室内条件で穴を開けて装填し、２度目にチャンバ内に入ってから３０秒以内にチャンバ内で取り付けて作動させた。各試験後、カプセルを吸入器から取り出て重さを量り、これをカプセルから放出された粉末の百分率の算出に用いた。３組の各条件において、試験した各粉末製剤について、２つの１２ウェル組織培養プレート（各プレートには、それぞれ３つのウェルに粉末を送達する４つの吸入器で４個のカプセルが必要であった）を粉末に曝露し、各粉末について各温度および湿度設定で合計８カプセル分の放出を行った。
下の表１４に示されるように、９つすべての粉末バッチ（供給原料製剤６．１〜６．９用いて得られた）において、カプセルの重量変化に基づく、カプセルから放出された粉末の量の平均が９８％を上回っている。
実施例８
本実施例では、供給原料製剤６．１、６．４および６．７により調製した乾燥粉末で行った短期安定性試験の結果について記載する。
医薬乾燥粉末の重要な特性は、様々な温度および湿度条件における安定性である。粉末を不安定にし得る１つの性質は、粉末が周囲の水分を吸収する傾向により粒子が集塊を形成しやすくなり、同じ分散条件でも粉末の見かけの粒子径が変化するというものである。噴霧乾燥粉末を１週間〜３か月以上の期間にわたり、ある範囲の条件下で保管し、定期的に粒子径分布を試験した。保管条件には、２５℃、６０％ＲＨでバイアルに入れた密閉カプセル、４０℃、７５％ＲＨでバイアルに入れた密封カプセル、室温、４０％ＲＨでの密閉カプセル、３０℃、６５％ＲＨで開いたカプセルおよび３０℃、７５％ＲＨで開いたカプセルが含まれていた。サイズ３のＨＰＭＣカプセル（Ｑｕａｌｉ−Ｖ、Ｑｕａｌｉｃａｐｓ、Ｗｈｉｔｓｅｔｔ、ＮＣ）に各乾燥粉末を半分まで充填した。吸入セル装置から乾燥粉末を分散させることが可能なＳｐｒａｙｔｅｃ（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃ．、Ｗｅｓｔｂｏｒｏｕｇｈ、ＭＡ）レーザー回折式噴霧粒子径測定システムで１つの試料を直ちに試験した。供給原料溶液６．１、６．４および６．７を用いて調製した各粉末を、約１６個のカプセルに充填した。カプセルを湿度および温度条件が調節された実験室（約２３〜２８％ＲＨ）、および温度と相対湿度が変動する実験室外（約４０〜７５％ＲＨ）に保管した。２５℃で６０％ＲＨ、４０℃で７５％ＲＨ、３０℃で６５％ＲＨおよび３０℃で７５％ＲＨの保管条件で保管するカプセルを、これらの条件に設定された安定性試験チャンバ（Ｄａｒｗｉｎ Ｃｈａｍｂｅｒｓ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）で保管した。特定の時点（３０分〜３か月の範囲）で、各条件の１個〜３個のカプセルについて、幾何学的粒子径分布の特性をＳｐｒａｙｔｅｃで、また空気力学的粒子径の特性をＡＣＩ−２で試験した。
一般にバイアルに入れた密閉カプセル中の粉末は、３か月を上回る長い期間、安定であった。バイアルに入れない開いたカプセル中の粉末は、高湿度条件に曝されたときに集塊を示した。安定性のデータを下の表１５にまとめる。
実施例９
本実施例では、表１６に示される供給原料製剤Ａ〜Ｅを使用して調製した乾燥粉末を用いて行った細菌通過アッセイについて記載する。
方法：
粘液内での細菌の移動に対するエアゾール化乾燥粉末製剤の効果を試験するために、通過モデルを用いた。このモデルでは、１２ｍｍ Ｃｏｓｔａｒ Ｔｒａｎｓｗｅｌｌ膜（Ｃｏｒｎｉｎｇ、Ｌｏｗｅｌｌ、ＭＡ；細孔径３．０μｍ）の頂端面に２００μＬの４％アルギン酸ナトリウム（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）を添加してから乾燥粉末製剤に曝した。乾燥粉末吹入器（Ｐｅｎｎ−Ｃｅｎｔｕｒｙ、Ｉｎｃ．、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、ＰＡ）を用いて乾燥粉末をチャンバ内にエアゾール化し、５分間にわたって重力により沈降させた。この曝露の後、１０μＬのクレブシエラ・ニューモニエ（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）（生理食塩水中約１０７ＣＦＵ／ｍＬ）を模倣物の頂端面に添加した。細菌添加後の様々な時点で、基底面の緩衝液のアリコートを採取し、連続希釈して血液寒天プレート上に播くことにより各アリコート中の細菌数を決定した。この方法の模式図を図７に示す。各Ｔｒａｎｓｗｅｌｌに送達された塩の濃度をＨＰＬＣにより定量化した。この目的のために、各Ｔｒａｎｓｗｅｌｌの隣にあり、同じ用量の製剤に曝露した１２ウェル細胞培養プレートの空のウェルを滅菌水で洗浄し、酢酸で１：１に希釈して、各粉末中のカルシウム塩を可溶化した。
Ｋ．ニューモニエ（Ｋ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）のアルギン酸ナトリウム粘液模倣物内での移動に対するカルシウム含有粉末の効果を試験した。ロイシンおよび塩化ナトリウムとともに異なる溶解度プロファイルを有するカルシウム塩を含む乾燥粉末製剤を、活性に関してスクリーニングした。試験した粉末の供給原料製剤を表１６（下）に挙げる。通過モデルでの投与および検出の限界により、上の実施例に記載の製剤では１０．０％（ｗ／ｗ）のロイシンを充填したのに対し、この組成物では５０．０％（ｗ／ｗ）のロイシンを充填する必要があった。１：１のモル比を目標として、各製剤のカルシウムとナトリウムのモル比を選択したが、任意の特定の塩の相対重量に対してあまり低くする必要はなかった。したがって、これらの製剤中においてそれぞれ約１０重量％を超える塩化ナトリウムと塩化カルシウムの重量を維持するために、使用した乳酸塩、クエン酸塩および酢酸塩の製剤は、１：１のモル比ではなかった。
この試験の結果を図８Ａおよび８Ｂに示す。この２つの異なる図は、同じ条件で行った２つの異なる組の実験を表している。ロイシン対照および硫酸塩のデータから、２組の実験を相対的に比較することが可能である。陰イオンとして硫酸、乳酸および酢酸を含有する粉末、すなわち、それぞれ供給原料製剤Ａ、ＤおよびＥから調製された乾燥粉末は、模倣物内での細菌の移動を低下させたのに対し、陰イオンとして炭酸およびクエン酸を含有する粉末、すなわち、供給原料製剤ＢおよびＣから調製された乾燥粉末では効果が全く見られなかった。これらの知見は、既に知られているカルシウム塩の水への溶解度と相関するものであり、炭酸塩およびクエン酸塩がＫ．ニューモニエ（Ｋ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）の移動を阻害できなかったのは、アルギン酸ナトリウム模倣物の表面におけるこれらの粉末の溶解度に関連し得ることを示していた。またこの結論は、既に記載した交換反応が噴霧乾燥の間に完了し、製剤Ａ〜Ｅの中のカルシウム塩の形態が、それぞれ硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、クエン酸カルシウム、乳酸カルシウムおよび酢酸カルシウムであるという妥当な仮定に基づくものでもある。これらの塩の溶解度は、小さいものから大きいものへ、炭酸カルシウム＜クエン酸カルシウム＜硫酸カルシウム＜乳酸カルシウム＜酢酸カルシウムの順になる。（上の表１を参照されたい。）
実施例１０
本実施例では、ウイルス複製モデルを用いたウイルス複製の低下における乾燥粉末の性能について記載する。
本実施例では、異なるカルシウム塩で構成される供給原料製剤から調製された異なる乾燥粉末に対する、一連の用量反応試験について記載する。ロイシン、カルシウム塩（乳酸塩または塩酸塩）およびナトリウム塩（塩酸塩、硫酸塩、クエン酸塩または炭酸塩）を用いて乾燥粉末を製造した。挙げられた供給原料製剤１０−１、１０−２および１０−３をＢｕｃｈｉ Ｂ−２９０ｍｉｎｉ噴霧乾燥機で噴霧乾燥させた。このシステムでは、噴霧乾燥に使用する空気の温度と湿度を安定させるために、Ｂｕｃｈｉ Ｂ−２９６除湿器を使用した。供給原料製剤１０−４をＮｉｒｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｍｉｎｏｒ噴霧乾燥機により、窒素を用いて開放サイクル方式で噴霧乾燥させた。
４種類の液体供給原料を、表１７に挙げる以下の成分および比（重量百分率）で調製した。
ウイルス複製モデルでの投与および検出の限界により、上の実施例に記載の製剤では１０．０％（ｗ／ｗ）のロイシンを充填したのに対し、この組成物では５０．０％（ｗ／ｗ）のロイシンを充填する必要があった。１：１のモル比を目標として、各製剤のカルシウムとナトリウムのモル比を選択したが、任意の特定の塩の相対重量に対してあまり低くする必要はなかった。したがって、これらの製剤中においてそれぞれ約１０重量％を超える塩化ナトリウムと塩化カルシウムの重量を維持するために、使用した乳酸塩およびクエン酸塩の製剤は、１：１のモル比ではなかった。
製剤１０−１、１０−２および１０−３を５ｇ／Ｌの供給原料固体濃度で噴霧乾燥させたが、超純水に溶かした塩および補形剤の正確な量およびその具体的な体積は様々であった。以下のような工程設定を用いた：２２０℃の入口温度、約１０ｍＬ／分の液体流速、２３．２〜２４．６℃で１９−２１％ＲＨの室内条件、および３〜５℃で３０％ＲＨの除湿器空気。出口温度、サイクロンおよび吸引器の速度は様々であった。製剤１０−１を吸引器８０％および出口温度９３℃で、高性能サイクロンを用いて噴霧乾燥させた。乾燥粉末製剤１０−２および１０−３を吸引器１００％および出口温度１１１〜１１５℃で、通常のサイクロンを用いて製造した。製剤１０−４を、２．７ｇ／Ｌの固体濃度および以下のような工程設定で噴霧乾燥させた：１４０℃の入口温度、７５℃の出口温度、３０ｍＬ／分の液体供給原料流速、１００ｋｇ／時のプロセスガス流速、２０ｇ／分の噴霧器ガス流速、および−２”ＷＣの噴霧乾燥ドラムチャンバ圧。
インフルエンザ感染の細胞培養モデルを用いて、製剤１〜４の効果を試験した。Ｃａｌｕ−３細胞（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ、Ｍａｎａｓａｓ、ＶＡ）を、透過膜（１２ｍｍ Ｔｒａｎｓｗｅｌｌｓ；細孔径０．４μｍ、Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｌｏｗｅｌｌ、ＭＡ）上でコンフルエント（膜が完全に細胞で覆われた状態）になるまで培養し、頂端の培地を除去して、３７℃／５％ＣＯ２で培養することにより、気相液相界面（ＡＬＩ）培養を確立した。各実験までに、細胞をＡＬＩで２週間よりも長く培養した。各実験の前に、各Ｔｒａｎｓｗｅｌｌの頂端面をＰＢＳ（Ｈｙｃｌｏｎｅ、Ｌｏｇａｎ、ＵＴ）で３回洗浄した。独自の乾燥粉末堆積チャンバを用いて、Ｃａｌｕ−３細胞を乾燥粉末に曝露した。細胞を等しい用量のカルシウムに曝露するために、カプセルを様々な量の各粉末で充填した。各粉末により送達されるカルシウム量を一致させて、高い、中程度のおよび低い充填重量を算出した（４．２３ｍｇ、１．０６ｍｇおよび０．３５ｍｇ）。試験した各乾燥粉末の条件において、２つのカプセルに関して空の状態、完全に充填された状態および曝露後の重量を量り、粉末の放出用量を決定した。ＨＰＬＣ測定により決定された曝露前および後のカプセル充填重量ならびに細胞まで送達されたカルシウム濃度を表１８（下）に示す。曝露直後に、基底面の培地（Ｔｒａｎｓｗｅｌｌの底面の培地）を新たな培地に交換した。各試験では、三つ組のウェルを各供給原料製剤由来の乾燥粉末に曝露した。第二の細胞培養プレートを供給原料製剤由来の同じ乾燥粉末に曝露して、細胞へ送達された塩またはカルシウムの総量を定量化した。曝露の１時間後に、細胞を１０μＬのインフルエンザＡ／ＷＳＮ／３３／１（Ｈ１Ｎ１）またはインフルエンザＡ／Ｐａｎａｍａ／２００７／９９（Ｈ３Ｎ２）に、０．１〜０．０１の感染多重度（細胞１個当たり０．１〜０．０１個のビリオン）で感染させた。エアゾール処理の４時間後に、頂端面を洗浄して過剰な乾燥粉末および未結合のウイルスを除去し、細胞を３７℃、５％ＣＯ２でさらに２０時間培養した。エアゾール処理の２４時間後に、感染細胞の頂端面に放出されたウイルスを培地またはＰＢＳに収集し、頂端洗浄液中のウイルス濃度をＴＣＩＤ５０（５０％組織培養感染量）アッセイにより定量化した。ＴＣＩＤ５０アッセイは、試料中に存在するウイルス量を定量化するために用いられる標準的なエンドポイント希釈アッセイである。
細胞培養モデルで乾燥粉末製剤を試験し、インフルエンザＡ／ＷＳＮ／３３／１感染に対するその効果を評価した（表１８）。等しい量のカルシウムイオン（Ｃａ２＋）を送達するために、各乾燥粉末製剤に対して所望の充填重量を算出した。空の状態、完全に充填された状態および曝露後のＱｕａｌｉｃａｐカプセルの重量を量り、放出用量を決定した。三つ組のウェルを各カプセルに曝露し、その後にウェルを洗浄した。これらの試料のＨＰＬＣ解析を行って、細胞へ送達されたＣａ２＋の量を決定した。＊は、所望の充填重量を達成するためにカプセルを２個使用したことを示す。ａはｎ＝３、ｂはｎ＝１であることを示す。
実施例１０Ａ
供給原料製剤１０−１〜１０−４から調製した乾燥粉末は、インフルエンザＡ／ＷＳＮ／３３／１（Ｈ１Ｎ１）感染を用量依存的に減少させる。
インフルエンザ感染に対する乾燥粉末製剤の効果を試験するために、細胞培養モデルＣａｌｕ−３細胞を、それぞれロイシン５０％とカルシウム塩と塩化ナトリウムとからなる４種類の異なる乾燥粉末製剤に曝露した。２４時間にわたるウイルス複製量を定量化することにより、ウイルス感染を評価した。試験した具体的な粉末は表１８（上）に挙げられており、炭酸塩、乳酸塩、硫酸塩およびクエン酸塩を含んでいた。細胞を４種類の各カルシウム含有粉末の等しい量のカルシウムに曝露するために、投与前にカプセルを適当な充填重量になるまで充填した。製剤に曝露しなかった細胞（Ａｉｒ）を対照細胞として使用した。
図９に示されるように、各粉末はインフルエンザ感染の用量依存的な減少を示したが、効果の程度は４種類の試験粉末の間で異なっていた。低カルシウム濃度では、乳酸カルシウムが最も効果的であり、このことは、試験粉末の中で乳酸カルシウムが最も強力であることを示していた。高濃度のカルシウムでは、乳酸カルシウムとクエン酸カルシウムの粉末が同等の効力を示した。さらに高い濃度でクエン酸カルシウム粉末の試験をさらに行えば、クエン酸カルシウム粉末が最も効果的な粉末であることが示されるかもしれない。硫酸カルシウム粉末は中間的な効果を示し、いくつかの濃度においてはクエン酸カルシウムに匹敵するものであった。炭酸カルシウムは、最高濃度でもウイルス複製に対して最小の効果しか有さなかった（１０倍未満）。炭酸カルシウムが試験粉末の中で最も溶解度が低いことに注目するべきである。
図９に示されるように、本実施例のために調製した乾燥粉末は、インフルエンザ感染を用量依存的に減少させる。製剤に曝露しないＣａｌｕ−３細胞を対照として使用し、様々な充填重量で乾燥粉末製剤に曝露したＣａｌｕ−３細胞と比較した。各エアゾール製剤に曝露した細胞により放出されたウイルスの濃度を定量化した。バーは、各条件における三つ組ウェルの平均および標準偏差を表す。試験後に、データを一元配置ＡＮＯＶＡおよびＴｕｋｅｙ多重比較により統計学的に解析した。
実施例１０Ｂ
表１９の供給原料製剤１０−１〜１０−４から調製した乾燥粉末は、インフルエンザＡ／Ｐａｎａｍａ／２００７／９９（Ｈ３Ｎ２）感染を用量依存的に減少させる。
これらの試験をさらに拡張するために、同じ粉末を第二のインフルエンザ系統［インフルエンザＡ／Ｐａｎａｍａ／２００７／９９（Ｈ３Ｎ２）］で試験した。実施例１０Ａと同様に、Ｃａｌｕ−３細胞を、それぞれロイシン５０％とカルシウム塩と塩化ナトリウムとからなる４種類の異なる乾燥粉末製剤に曝露した。２４時間にわたるウイルス複製量を定量化することにより、ウイルス感染を評価した。試験した具体的な粉末は表１９（下）に挙げられており、炭酸塩、乳酸塩、硫酸塩およびクエン酸塩を含んでいた。細胞を４種類の各カルシウム含有粉末の等しい量のカルシウムに曝露するために、投与前にカプセルを適当な充填重量になるまで充填した。製剤に曝露しなかった細胞（Ａｉｒ）を対照細胞として使用した。
図１０に示されるように、この系統を用いても同様の効力が見られ、乳酸カルシウムが最も効果的であり、クエン酸カルシウムと硫酸カルシウムが中間的な効果を示し、炭酸カルシウムは最小の効果しかなかった。これらのデータは、複数のインフルエンザ系統に対するＣａ：Ｎａ乾燥粉末の広範な活性を支持するものである。
供給原料製剤１０−１〜１０−４から調製した乾燥粉末を細胞培養モデルで試験し、インフルエンザＡ／Ｐａｎａｍａ／９９／２００７（Ｈ３Ｎ２）感染に対するその効果を評価した（表１９）。等しい量のＣａ２＋を送達するために、各乾燥粉末製剤に対して所望の充填重量を算出した。空の状態、完全に充填された状態および曝露後のＱｕａｌｉｃａｐカプセルの重量を量り、放出用量を決定した。三つ組のウェルを各カプセルに曝露し、その後ウェルを洗浄した。これらの試料のＨＰＬＣ解析を行って、細胞へ送達されたＣａ２＋の量を決定した。
図１０に示されるように、本実施例のために調製した乾燥粉末は、インフルエンザＡ／Ｐａｎａｍａ／９９／２００７（Ｈ３Ｎ２）感染を用量依存的に減少させる。製剤に曝露しないＣａｌｕ−３細胞（０μｇＣａ２＋／ｃｍ２）を対照として使用し、様々な充填重量、したがって様々なカルシウム濃度で乾燥粉末製剤に曝露したＣａｌｕ−３細胞と比較した。各条件に曝露された空のプレートの洗浄液中のカルシウムのＨＰＬＣ測定を用いて、各実験で細胞まで送達されたカルシウムの濃度を各充填重量について決定した。投与の２４時間後に各エアゾール製剤に曝露した細胞により放出されたウイルスの濃度を、ＴＣＩＤ５０アッセイにより定量化した。各データポイントは、各条件における三つ組ウェルの平均および標準偏差を表す。
実施例１１．ｉｎ ｖｉｖｏインフルエンザモデル
本実施例では、カルシウム塩と塩化ナトリウムとからなる乾燥粉末製剤が、フェレットのインフルエンザ感染の重症度を低減することを示す。試験した製剤を表２０に示す。対照フェレットを、ロイシン１００％からなる粉末に同じ曝露条件下で曝露した。ｉｎ ｖｉｔｒｏ予備試験では、この対照粉末はウイルス複製に対して効果がなかった。カルシウム粉末および対照（製剤Ｉ、製剤ＩＩ、製剤ＩＩＩおよびロイシン対照）を、Ｐａｌａｓ Ｒｏｔａｔｉｎｇ Ｂｒｕｓｈ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ １０００固体粒子分散器（ＲＢＧ、Ｐａｌａｓ ＧｍｂＨ、Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ、Ｇｅｒｍａｎｙ）によりエアゾール化した。フェレット（１群当たりｎ＝８）を約０．２ｍｇ Ｃａ／ｋｇに曝露し、感染の重症度を経時的に評価した。感染の１時間前に、感染の４時間後に、次いでＢＩＤで４日間（ｄ１〜４）、鼻部曝露法で各製剤を分散させた。１０日目に試験を終えた。試験の０日目から始めて１日２回、体温を測定した。インフルエンザに感染したフェレットは通常、感染から２日以内に体温の上昇を示し、試験期間中、体重が減少し、また傾眠およびくしゃみのような感染症の臨床兆候を示す。これらの変化は、鼻腔から流れるインフルエンザウイルスの力価の増加および鼻炎症の増大と一致する。
試験４日前に、マイクロチップをフェレットの右側脾腹の皮下および残りを肩の皮下に埋め込んだ。トランスポンダーチップ（ＩＰＴＴ−３００ Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ；Ｂｉｏ Ｍｅｄｉｃ Ｄａｔａ Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｉｎｃ、Ｓｅａｆｏｒｄ、Ｄｅｌａｗａｒｅ １９９７３）により、試験期間中、ＢＭＤＳ電子近接読取り棒（ＷＲＳ−６００７；Ｂｉｏｍｅｄｉｃ Ｄａｔａ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ、Ｓｅａｆｏｒｄ、Ｄｅｌａｗａｒｅ）を用いてフェレットの識別が可能になり、皮下体温のデータが得られる。３〜１日前に測定された皮下体温を、試験期間中の各個体のベースラインからの変化を算出するためのベースライン温度として用いた。ロイシン（補形剤）と乳酸Ｃａ（製剤ＩＩＩ）とＮａＣｌとからなる乾燥粉末製剤による処置は、体温上昇に有意な影響を及ぼした（図１１Ｃ）。この群における平均体温の変化は、試験期間中、ベースライン測定値以下に維持され、曲線下面積（ＡＵＣ）測定値は対照よりも約５倍低かった（図１１Ｄ）。試験した他の２つの粉末はあまり顕著な効果を示さず、その効果は試験の特定の日に対照と異なるということに限られていた。特にクエン酸Ｃａおよび硫酸Ｃａ処置群では、試験３日目の体温が対照個体よりも低く（それぞれ図１１Ａおよび１１Ｂ）、また硫酸Ｃａ群では、試験の最後の３日間の体温が低かった。
実施例１２
本実施例では、様々な補形剤からなる乾燥粉末製剤が、ロイシンからなる製剤よりも高い用量であればインフルエンザ感染を減少させることを示す。
ｉｎ ｖｉｔｒｏでの効果に対する補形剤の影響を評価するために、本発明者らはインフルエンザ複製モデルを用いて、補形剤が異なる２種類の乾燥粉末製剤（表２１）を試験し、その効果を製剤ＩＩＩ（ロイシンを含有）と比較した。これらの製剤は、同じ濃度の乳酸カルシウムおよび塩化ナトリウムと、同じ重量百分率の補形剤（１０％）とを含有していた。
製剤に曝さないＣａｌｕ−３細胞を対照として使用し、乳酸カルシウムと塩化ナトリウムと異なる補形剤とからなる乾燥粉末に曝したＣａｌｕ−３細胞と比較した。３種類の異なる充填重量のマンニトールおよびマルトデキストリン粉末を用いて、１０μｇ Ｃａ２＋／ｃｍ２〜３０μｇ Ｃａ２＋／ｃｍ２の間の用量範囲をカバーした。各エアゾール製剤に曝露した細胞により放出されたウイルスの濃度を定量化した（図１２）。各データポイントは、各濃度における二つ組ウェルの平均および標準偏差を表す。試験後に、データを一元配置ＡＮＯＶＡおよびＴｕｋｅｙ多重比較により統計学的に解析した。各粉末の低用量のデータは、２つの独立した実験を代表するものである。
マンニトール含有製剤およびマルトデキストリン含有製剤はともに、インフルエンザ感染を用量依存的に減少させたが、ロイシン含有粉末よりも効力が有意に低かった。１４．８μｇ Ｃａ２＋／ｃｍ２の用量のロイシン含有粉末がインフルエンザ感染を２．９±０．２ｌｏｇ１０ＴＣＩＤ５０／ｍＬだけ減少させたのに対し、同程度の用量（１２．２μｇ Ｃａ２＋／ｃｍ２）のマンニトール粉末は感染を０．８５±０．０ｌｏｇ１０ＴＣＩＤ５０／ｍＬだけ減少させ、マルトデキストリン粉末（１１．９μｇ Ｃａ２＋／ｃｍ２）は複製に対して効果がなかった（図１２）。これよりも高い用量（＞２７μｇ Ｃａ２＋／ｃｍ２）でも、マンニトールでの最大減少量（１．９±０．５０ｌｏｇ１０ＴＣＩＤ５０／ｍＬ）とマルトデキストリンでの最大減少量（２．２±０．１４ｌｏｇ１０ＴＣＩＤ５０／ｍＬ）は、ロイシン粉末には及ばなかった。ロイシン１００％からなる粉末を用いたこれまでの試験では、ウイルス複製に対する補形剤のみの効果が見られなかったことに注目するべきである。これらのデータは、補形剤の性質がカルシウム含有製剤の効果に影響を及ぼすことを示している。
実施例１３
本実施例では、インフルエンザ、パラインフルエンザまたはライノウイルスの処置に関する、カルシウム塩、乳酸カルシウム、硫酸カルシウムまたはクエン酸カルシウム粉末を含む乾燥粉末製剤の効果を示す。
Ｍｏｂｉｌｅ Ｍｉｎｏｒ噴霧乾燥機（Ｎｉｒｏ、ＧＥＡ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｃ．、Ｃｏｌｕｍｂｉａ、ＭＤ）を用いた噴霧乾燥により、製剤Ｉ、製剤ＩＩおよび製剤ＩＩＩの粉末を製造した。溶液はすべて、固体濃度が１０ｇ／Ｌであり、表２２に挙げる成分を用いて調製された。ロイシンとカルシウム塩をＤＩ水に溶かし、これとは別にロイシンとナトリウム塩をＤＩ水に溶かして、２つの溶液を別々の容器で保存した。並流式二流体ノズル（Ｎｉｒｏ、ＧＥＡ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｃ．、Ｃｏｌｕｍｂｉａ、ＭＤ）を用いて、液体供給原料の噴霧を行った。ギヤポンプ（Ｃｏｌｅ−Ｐａｒｍｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｖｅｒｎｏｎ Ｈｉｌｌｓ、ＩＬ）を用いて、液体供給原料を、二流体ノズルに導入する直前に静的混合機（Ｃｈａｒｌｅｓ Ｒｏｓｓ ＆ Ｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｈａｕｐｐａｕｇｅ、ＮＹ）に供給した。乾燥用ガスとして窒素を使用し、噴霧用ガスとして乾燥圧縮空気を二流体ノズルに供給した。プロセスガスの入口温度は２８２℃、出口温度は９８℃、液体供給原料の速度は７０ｍＬ／分であった。二流体噴霧器に供給するガスは約１４．５ｋｇ／時であった。乾燥チャンバ内の圧力は−２”ＷＣであった。噴霧乾燥した生成物をフィルタ装置から容器内に収集した。
インフルエンザＡ／Ｐａｎａｍａ／２００７／９９、ヒトパラインフルエンザ３型（ｈＰＩＶ３）またはライノウイルス（Ｒｖ１６）感染の細胞培養モデルを用いて、乾燥粉末製剤の効果を評価した。このモデルは既に詳細に記載されており（実施例１０を参照されたい）、気相液相界面で増殖させたＣａｌｕ−３細胞を気道上皮細胞のインフルエンザ感染症のモデルとして用いるものである。乾燥粉末堆積チャンバを用いて、Ｃａｌｕ−３細胞を乾燥粉末に曝露した。各ウェルへ送達されたカルシウムイオン（Ｃａ２＋）の量を、細胞培養プレートの空のウェルから回収された乾燥粉末を用いるＨＰＬＣにより決定した。各試験において沈着したカルシウムの濃度を表２３に示す。
曝露の１時間後に、細胞を１０μＬのインフルエンザＡ／Ｐａｎａｍａ／９９／２００７に０．１〜０．０１の感染多重度（細胞１個当たり０．１〜０．０１個のビリオン）で、ヒトパラインフルエンザ３型（ｈＰＩＶ３）に０．１〜０．０１の感染多重度（細胞１個当たり０．１〜０．０１個のビリオン）で、または１０μＬのライノウイルス（Ｒｖｌ６）に０．１〜０．０１の感染多重度（細胞１個当たり０．１〜０．０１個のビリオン）で感染させた。乾燥粉末処置の４時間後に、頂端面を洗浄して過剰な製剤および未結合のウイルスを除去し、細胞を３７℃、５％ＣＯ２でさらに２０時間培養した。翌日（感染の２４時間後）に、感染細胞の頂端面に放出されたウイルスを培地に収集し、頂端洗浄液中のウイルス濃度をＴＣＩＤ５０（５０％組織培養感染量）アッセイにより定量化した。ＴＣＩＤ５０アッセイは、試料中に存在するウイルス量を定量化するために用いられる標準的なエンドポイント希釈アッセイである。３種類の各粉末について、３種類の異なるＣａ２＋用量にＣａｌｕ−３細胞を曝露し、各ウイルスの複製を評価した。
インフルエンザ
インフルエンザでは、３種類の粉末すべてが、試験した最高用量においてウイルス力価を同等なレベルまで有意に減少させる、すなわち、製剤Ｉ、製剤ＩＩおよび製剤ＩＩＩは、それぞれ３．２５、３．８０および３．９５ｌｏｇ１０ＴＣＩＤ５０／ｍＬまでウイルス力価を減少させた（図１３Ａ）。試験した最高用量では、これらの粉末はインフルエンザに対して同程度の活性を示したが、データによれば、これよりも低い用量では、最も効果的な粉末が製剤ＩＩＩ（ロイシン、乳酸カルシウムおよび塩化ナトリウムからなる）であったということに留意することが重要である。製剤ＩＩＩが低用量および中用量において３．７０および３．７５ｌｏｇ１０ＴＣＩＤ５０／ｍＬだけウイルス力価を減少させたのに対し、低用量の製剤Ｉおよび製剤ＩＩはウイルス力価をそれぞれ２．５０および２．９５ｌｏｇ１０ＴＣＩＤ５０／ｍＬだけ、中用量の製剤Ｉおよび製剤ＩＩは、ウイルス力価をそれぞれ２．６５および３．３０ｌｏｇ１０ＴＣＩＤ５０／ｍＬだけ減少させた。
パラインフルエンザ
製剤Ｉ、製剤ＩＩおよび製剤ＩＩＩを、同様の用量範囲でパラインフルエンザに対して試験した。製剤ＩＩで処置した細胞培養物におけるパラインフルエンザ力価は、インフルエンザ実験で使用したものと同程度のカルシウムの用量では、対照細胞と同程度であり（図１３Ｂ）、このことは、硫酸カルシウムベースの製剤が特定の病原体に対してのみ活性を示し得ることを示している。これに対し、製剤Ｉおよび製剤ＩＩＩによる処置では、パラインフルエンザ感染の用量依存的な減少が見られた。高用量では、製剤Ｉおよび製剤ＩＩＩは対照細胞に比べ、それぞれ２．７０および４．１０ｌｏｇ１０ＴＣＩＤ５０／ｍＬだけ感染を減少させた。同様に、製剤ＩＩＩは、試験した中用量においては製剤Ｉよりも高い効果を示したが、試験した最低用量においては、両製剤とも感染を減少させなかった（図１３Ｂ；表２５）。全体としてこれらのデータは、カルシウムベースの乾燥粉末製剤が効果的にパラインフルエンザの感染力を低下させることを示している。これらの効果は特定のカルシウム塩に特異的であり、また効果的な用量範囲はインフルエンザで見られたものとは大きく異なる。
ライノウイルス
インフルエンザおよびパラインフルエンザはエンベロープ型ウイルスである。カルシウム乾燥粉末製剤の広範な活性を試験し、その知見を非エンベロープ型ウイルスまで広げるために、同じ粉末をライノウイルスに対して試験した。３種類の製剤すべてがライノウイルスをある程度まで減少させ、中でも製剤ＩＩＩ粉末が最も高い活性を示した（図１３Ｃ）。製剤ＩＩＩによる処置では、試験した最高用量において、有意な２．８０ｌｏｇ１０ＴＣＩＤ５０／ｍＬのウイルス減少が見られた。低用量および中用量のこの粉末は、力価を対照細胞と比べて、それぞれ１．１５および２．１０ｌｏｇ１０ＴＣＩＤ５０／ｍＬだけ減少させた。製剤Ｉおよび製剤ＩＩによる処置でも、製剤ＩＩＩの場合よりも程度は少ないにせよ、ライノウイルス感染が減少した。試験した最高用量では、製剤Ｉは１．７０ｌｏｇ１０ＴＣＩＤ５０／ｍＬだけ感染を減少させ、製剤ＩＩは１．６０ｌｏｇ１０ＴＣＩＤ５０／ｍＬだけ感染を減少させた。全体としてこれらの結果は、カルシウムベースの乾燥粉末製剤が多様なウイルス感染に対して広範に適用され得ることを示している。
上のデータは、カルシウム乾燥粉末製剤の送達用量を増加させることにより、この製剤が、低用量で既に見られた活性よりも高い活性を示すことを示唆している。試験した粉末は３つともインフルエンザ感染を減少させたが、乳酸カルシウムベースの製剤（製剤ＩＩＩ）は、硫酸カルシウム製剤（製剤ＩＩ）およびクエン酸カルシウム製剤（製剤Ｉ）よりも高い効力を示した。さらに、３種類のウイルス系統全体で、製剤ＩＩＩによる処置においてウイルス力価が最も減少した。高用量の製剤Ｉが全３種類のウイルス系統のウイルス力価を減少させたが、その効果はインフルエンザおよびパラインフルエンザにおいてはるかに顕著であり、このことは、ウイルス系統特異性に関連し得る機序の違いを示唆している。製剤ＩＩによる処置がパラインフルエンザに対して活性であったが、インフルエンザおよびライノウイルス両方に対する活性の方が高く、このことは、製剤の最適な活性において特定のカルシウム対イオンが何らかの役割を有し得ることを示唆している。
実施例１４．乳酸カルシウム、塩化ナトリウム、マルトデキストリン乾燥粉末
本実施例では、供給原料製剤ＩＶ：１０．０重量パーセントのマルトデキストリン、５８．６重量パーセントの乳酸カルシウムおよび３１．４重量パーセントの塩化ナトリウムを用いた乾燥粉末の調製について記載する。
バッチ工程では、超純水にマルトデキストリン、次いで乳酸カルシウム五水和物、最後に塩化ナトリウムを溶かすことにより水相を調製した。溶液を工程の間中、原料が室温で水に完全に溶けるまで攪拌し続けた。マルトデキストリンと乳酸カルシウムの製剤では、３種類のバッチ（Ａ、ＢおよびＣ）の供給原料を調製し、噴霧乾燥させた。各３種類のバッチ液体供給原料調製に関する詳細を表２４に示すが、ここでは、総固体濃度を、溶かした無水物質の重量の合計として報告する。次いで、Ｂｕｃｈｉ噴霧乾燥機を用いて、溶液または懸濁液を噴霧乾燥させた。各製剤では、３種類のバッチ（Ａ、ＢおよびＣ）の供給原料を調製し、噴霧乾燥させた。バッチＡ、ＢおよびＣの粒子を、対応する供給原料を用いてＢｕｃｈｉ Ｍｉｎｉ噴霧乾燥機で調製したが、工程条件は、以下の工程を除けば、実施例１の製剤Ｉ−ＢおよびＩ−Ｃの噴霧乾燥で用いた条件と同じであった。液体供給原料の流速を製剤ＩＶ−Ａおよび製剤ＩＶ−Ｂでは５．２ｍＬ／分に、製剤ＩＶ−Ｃでは５．６ｍＬ／分に設定した。出口温度は、製剤ＩＶ−Ａでは約９０℃〜９８℃、製剤ＩＶ−Ｂでは約１００℃、製剤ＩＶ−Ｃでは約１００℃〜１０６℃であった。
３種類の異なるバッチ（製剤ＩＶ−Ａ、ＩＶ−ＢおよびＩＶ−Ｃ）で得られた粒子の物理的特性の一部を表２５にまとめる。表２５に記載されているデータに加え、供給原料製剤ＩＶ−Ａから調製された乾燥粉末に関する詳細なデータをまとめると以下のようになる。重量分析で崩壊型２ステージ式Ａｎｄｅｒｓｅｎカスケードインパクタにより測定された微粒子画分（ＦＰＦ）は平均で、５．６ミクロン未満のＦＰＦが７１．３％、３．４ミクロン未満のＦＰＦが４７．５％であった。ＨＥＬＯＳ／ＲＯＤＯＳ粒子径測定装置でのレーザー回折により粒径が決定され、圧力１ｂａｒでの体積中位径（×５０）の平均値は１．４０ミクロンであった。さらにこの粉末は、０．５ｂａｒで測定された×５０と４．０ｂａｒで測定された×５０の比が１．０４であることからわかるように、流速に依存しない挙動を示した。これらの粉末の１／４ｂａｒの値は１．００であり、この粒子が高分散性であることを示していた。
本実施例で調製された製剤ＩＶの粉末および／または粒子の特性に関するさらなる情報は、表または図１Ａ〜ＩＦに示されるグラフに記載されている。
実施例１５：分散性
本実施例では、異なる乾燥粉末吸入器から様々な吸入操作で送達した場合の、および同様に分散させた従来の微粉化製剤と比較した、乳酸カルシウム、硫酸カルシウムまたはクエン酸カルシウムの粉末を含む乾燥粉末製剤の分散性を示す。
患者が使用する代表的な流速で乾燥粉末吸入器により吸入した場合にカプセルから放出される粉末の幾何学的粒子径および百分率を測定することにより、各種粉末製剤の分散性を調べた。複数の粉末製剤について、粒子径分布および充填カプセルの重量変化を、２種類の受動乾燥粉末吸入器における流速、吸入体積および充填重量の関数として測定した。
粉末製剤をサイズ３のＨＰＭＣカプセル（Ｃａｐｓｕｇｅｌ Ｖ−Ｃａｐｓ）に手で充填し、化学はかり（Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｒｄｏ ＸＳ２０５）を用いた重量測定法で充填重量を測定した。製剤Ｉ（ロット番号２６−１９０−Ｆ）を２５ｍｇおよび３５ｍｇ、製剤ＩＩＩ（ロット番号６９−１９１−１）を２５ｍｇ、６０ｍｇおよび７５ｍｇ、製剤ＩＩ（ロット番号６５−００９−Ｆ）を２５ｍｇおよび４０ｍｇ、噴霧乾燥ロイシン粉末（ロット番号６５−０１７−Ｆ）を１０ｍｇ、微粒化硫酸アルブテロール（Ｃｉｒｒｕｓ ロット番号０７３−００１−０２−０３９Ａ）を２５ｍｇの充填重量で充填した。乾燥粉末吸入器抵抗の典型的な範囲にわたる特異的抵抗０．０２０ｋＰａ１／２／ＬＰＭおよび０．０３６ｋＰａ１／２／ＬＰＭを有する２種類のカプセル式の受動乾燥粉末吸入器（ＲＳ−０１ Ｍｏｄｅｌ ７、Ｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｐｌａｓｔｉａｐｅ Ｓ．ｐ．Ａ．およびＲＳ−０１ Ｍｏｄｅｌ ７、Ｈｉｇｈ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｐｌａｓｔｉａｐｅ Ｓ．ｐ．Ａ．）を用いた。流量調節弁を備えたタイマーコントロール式のソレノイド弁（ＴＰＫ２０００、Ｃｏｐｌｅｙ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）を用いて、流速および吸入体積を設定した。カプセルを適当な乾燥粉末吸入器内に設置して穴を開け、吸入器をレーザー回折式粒子径分析計（Ｓｐｒａｙｔｅｃ、Ｍａｌｖｅｒｎ）の注入口に密閉状態で接続した。ＴＰＫ２０００を用いてシステム内の定常空気流速を開始し、Ｓｐｒａｙｔｅｃにより１ｋＨｚで少なくとも２秒から全吸入時間までの間、粒子径分布を測定した。算出された粒子径分布パラメータには、体積中位径（Ｄｖ５０）、幾何標準偏差（ＧＳＤ）、および直径５マイクロメートル未満の粒子の微粒子画分（ＦＰＦ）が含まれていた。吸入時間の終了時に、乾燥粉末吸入器を開けてカプセルを取り出し、再計量して、吸入時間内にカプセルから放出された粉末の質量を算出した。各試験条件において、五つ組のカプセルを測定し、Ｄｖ５０、ＦＰＦおよびカプセル放出粉末質量（ＣＥＰＭ）の結果の平均を出した。
異なる吸入速度、体積での、および異なる抵抗の吸入器からの粉末の分散を関連付けるために、吸入操作を行うのに必要なエネルギーを算出し、粒子径および用量放出のデータを吸入エネルギーに対してプロットした。吸入エネルギーをＥ＝Ｒ２Ｑ２Ｖとして算出したが、式中、Ｅはジュールで表した吸入エネルギー、ＲはｋＰａ１／２／ＬＰＭで表した吸入器の抵抗、ＱはＬ／分で表した定常流速、ＶはＬで表した吸入空気の体積である。
図１４は、高抵抗および低抵抗両方のＲＳ−０１乾燥粉末吸入器を用いて、３種類の異なるカプセル充填重量の製剤ＩＩＩ粉末のカプセルから放出された用量を示している。各充填重量において、安定な吸入の範囲は、総体積２Ｌの高抵抗吸入器（Ｒ＝０．０３６ｋＰａ１／２／ＬＰＭ）による６０Ｌ／分の流速に相当する９．２ジュールの最大エネルギー条件から、体積が１Ｌまで減少し、流速が１５Ｌ／分まで減少し、吸入器抵抗がＲ＝０．０２０ｋＰａ１／２／ＬＰＭまで減少した低いエネルギーまでであった。図１４からわかるように、試験した最高エネルギー条件では、製剤ＩＩＩが２５、６０および７５ｍｇの３種類の充填重量すべてにおいて、カプセル内に充填された粉末の全質量が１回の吸入でカプセルから出る。２５ｍｇの充填重量では、０．１６ジュールまでの全吸入条件において、平均で充填重量の８０％を上回る量が出る。６０ｍｇでは、０．３６ジュールでカプセル放出用量が充填重量の８０％を下回る。７５ｍｇのカプセル充填重量では、１．２ジュールでカプセル放出用量が充填重量の８０％を下回る。
図１４には、ジェットミルで平均粒子径１．８マイクロメートルまで粉砕して、サイズ３のカプセルに手で充填し高抵抗ＲＳ−０１吸入器で分散させた、２５ｍｇおよび４０ｍｇの２種類の充填重量の微粒化硫酸アルブテロール製剤も示されている。２５ｍｇおよび４０ｍｇ両方の充填重量で見られるように、９．２ジュールの吸入エネルギー（６０Ｌ／分の安定な吸入で２Ｌ）において、平均ＣＥＰＭがカプセル充填重量の８０％を上回っている（２５ｍｇの充填重量では９３％、４０ｍｇの充填重量では８４％）。しかし、測定されたこれより低いすべてのエネルギーにおいては、両方の充填重量でＣＥＰＭが１０ｍｇ（カプセル充填重量の３０％未満）を下回り、吸入エネルギーの減少とともに単調に減少している。
図１５は、体積中位径（Ｄｖ５０）により特徴付け、加えられた吸入エネルギーに対してプロットした、吸入器から放出された製剤ＩＩＩ粉末の粒子径分布を示す。エネルギー値が減少してもＤｖ５０の値が変化しないことは、エネルギーを追加しても、放出された粉末の脱凝集がさらに生じることがないということから、その粉末の分散が良好であることを示す。全高エネルギー値において、７５、６０および２５ｍｇの３種類の充填重量のＤｖ５０値はすべて変化せず、０．５１ジュールまで下がっても、全３種類の充填重量でＤｖ５０が２マイクロメートルを下回っている（図１５）。６０ｍｇおよび７５ｍｇの充填重量では、０．５〜１．２ジュールの範囲での吸入で粉末がカプセルから十分に放出されなかったこと（図１４）を考慮すると、放出された粉末が、それでもＤＰＩにより十分に分散されたということは明らかである（図１５）。この範囲においては、Ｄｖ５０の大きさがあまり増加していないが、これは、放出粉末が多量の凝集体を含有し、分散が良好でなければ、予想され得ることである。
図１５には、ジェットミルで平均粒子径１．８マイクロメートルまで粉砕して、サイズ３のカプセルに手で充填し高抵抗ＲＳ−０１吸入器で分散させた、２５ｍｇ（×）および４０ｍｇ（＋）の充填重量の微粒化硫酸アルブテロール製剤も示されている。２５ｍｇおよび４０ｍｇ両方の充填重量で見られるように、９．２ジュールの吸入エネルギー（６０Ｌ／分の安定な吸入で２Ｌ）において、平均Ｄｖ５０が両方の充填重量で２マイクロメートルを下回っており（それぞれ１．８μｍおよび１．６μｍ）、このことは、分散が良好であり、凝集体が比較的少ないことを示している。しかし、測定されたこれより低いすべてのエネルギーにおいては、Ｄｖ５０が２マイクロメートルを超えるまで増加し（それぞれ３．９μｍおよび３．１μｍ）、吸入エネルギーの減少とともに単調に減少しており、このことは、一次粒子の凝集および乏しい分散性を示している。
追加の粉末を全試験条件で試験し、平均ＣＥＰＭおよびＤｖ５０を決定した（表２６）。これらの結果は、約０．５ジュールまでの吸入エネルギーで粉末製剤が完全に出て脱凝集され得ることを示している。


実施例１６：固体状態の粒子の解析
Ａ．Ｘ線粉末回折
高分解能Ｘ線粉末回折（ＸＲＰＤ）および示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を用いて、製剤Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶの非晶質／結晶質含有量および多形について解析した。ＸＲＰＤでは、相の同定を行って、各ＸＲＰＤパターンで観察された任意の結晶相を同定した。ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ社のＸ’Ｐｅｒｔ Ｐｒｏ回折装置（Ａｌｍｅｌｏ、Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）を用いて、ＸＲＰＤパターンを収集した。Ｏｐｔｉｘロングファインフォーカス線源を用いて生じたＣｕ放射線を使用して、試料を解析した。楕円状に段階を付けた多層膜ミラーを用いて、線源のＣｕ ＫαＸ線を試料に当てて通過させ、検出器に集めた。試料を厚さ３ミクロンの膜の間に挟み、透過幾何学的に解析して、配向統計が最適になるように回転させた。ビームストップを、場合によりヘリウムパージとともに用いて、空気散乱により発生するバックグラウンドを最小限にした。入射ビームおよび回折ビームに対しソーラースリットを用いて、軸発散を最小限にした。試料から２４０ｍｍの位置にある、スキャン位置に高感度な検出器（Ｘ’Ｃｅｌｅｒａｔｏｒ）を用いて、回折パターンを収集した。別表Ｃの各パターンの像の上方に各回折パターンのデータ収集パラメータが表示されている。解析の前に、ケイ素試料（ＮＩＳＴ標準参照物質６４０ｃ）を解析して、ケイ素１ １ １のピークの位置を確認した。可能性のある結晶質成分（無水形態および水和形態を含む）の算出パターンをＣａｍｂｒｉｄｇｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ＤａｔａｂａｓｅまたはＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｄｉｆｆｒａｃｉｔｏｎ Ｄａｔａ（ＩＣＤＤ）Ｄａｔａｂａｓｅから入手して、実験で得られたパターンと比較した。結晶質成分を定性的に決定した。高湿度への短時間の曝露により前記粉末が再結晶化する傾向を評価するために、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｖａｐｏｒ Ｓｏｒｐｔｉｏｎシステムで７５％ＲＨの条件下に３〜４時間置いた粉末に対してもＸＲＰＤを行った。
ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社の示差走査熱量計Ｑ２０００（Ｎｅｗ Ｃａｓｔｌｅ、ＤＥ）を用いて、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行った。試料をアルミニウム製ＤＳＣパンに入れて、重量を正確に記録した。データ収集および処理パラメータは各サーモグラムに表示されている。校正標準物質としてインジウム金属を使用した。ガラス転移温度（Ｔｇ）を転移の変曲点または転移の高さの半分から報告する。粉末の全体的な熱挙動を評価するために、対象とする粉末で標準モードのＤＳＣ実験を最初に行った。標準的なＤＳＣサーモグラムで特定された対象とする温度領域でこれらの粉末に生じるガラス転移の発生を特定するために、周期モードのＤＳＣ実験も行った。
驚くべきことに、乾燥状態における分散性および安定性ならびに水和状態における溶解特性および水吸収特性に関して最適化された特性を有する非晶質含有物と結晶質含有物の混合物を有するカルシウムおよびナトリウム塩含有量の高い粉末が製造された。図１６および１７に示されるように、製剤Ｉ粉末が、結晶塩化ナトリウムと、低結晶質または非晶質のクエン酸カルシウムと、潜在的に塩化カルシウムを多く含む相との組合せにより構成されていることがＸＲＰＤにより観察された（この粉末においてカルシウム塩形態に特徴的なピークが全く観察されないこと、およびロイシンに特徴的なピークが全く存在しないことから明らかである）。図１８に示されるように、カルシウムを多く含む非晶質相で約１６７℃のガラス転移温度が周期型のＤＳＣで観察されたが、このことは、この非晶相が標準的な条件下（２５℃、３０％ＲＨ）での結晶質への転換に対して比較的安定であることを示している。乾燥状態でこの粉末中に存在する結晶塩化ナトリウムが、前記粉末の分散性および安定性を増大させ得る。製剤Ｉ粉末中に存在する低結晶質または非晶質形態のカルシウム塩も、肺沈着時の製剤Ｉ製剤の迅速な水吸収および溶解促進し得る（すなわち、結晶塩化ナトリウムが易溶性であるのに対し、クエン酸カルシウムは難溶性である）。易溶性の粒子または粉末は迅速に溶解する。難溶性の粒子または粉末は溶解するのが遅い。
粉末製剤ＩＩＩおよび製剤ＩＶでも同様の結果が見られた。図１９および２０に示されるように、製剤ＩＩＩ粉末が、結晶塩化ナトリウムと、低結晶質または非晶質の乳酸カルシウムと、潜在的に塩化カルシウムを多く含む相との組合せにより構成されていることがＸＲＰＤにより観察された（この粉末においてカルシウム塩形態に特徴的なピークが全く観察されないこと、およびロイシンに特徴的なピークが全く存在しないことから明らかである）。図２１に示されるように、カルシウムを多く含む非晶質相で約１４４℃のガラス転移温度が周期型のＤＳＣで観察されたが、このことは、この非晶相が標準的な条件下（２５℃、３０％ＲＨ）での結晶質への転換に対して比較的安定であるを示している。マルトデキストリンを１０％またはロイシンを１０％含有する製剤ＩＶ粉末（図２２および２３を参照されたい）に関しても、ＸＲＰＤデータおよび約１３４℃のガラス転移温度を示す図２４において、ほぼ同じ結果が見られた。
これに対し、製剤ＩＩ製剤は、結晶塩化ナトリウムに加えて、ある程度の結晶カルシウム塩含有物（硫酸カルシウム）の存在を示した（図２５Ａおよび２５Ｂを参照されたい）。しかし、ＤＳＣによる約１５９℃のガラス転移温度の存在から明かなように、この粉末は依然として、カルシウムを多く含む非晶質相の含有量がかなり高かった（図２６を参照されたい）。
Ｂ．表面ラマンマッピング
製剤Ｉ〜ＩＶの試料に関して、これらの製剤を含む粒子表面における化学組成の性質を決定するために表面マッピングラマン実験を行った。ＤＭ ＬＭ顕微鏡（Ｗｅｔｚｌａｒ、Ｇｅｒｍａｎｙ）を備えたＲｅｎｉｓｈａｗ ｉｎＶｉａ Ｒａｍａｓｃｏｐｅ（Ｇｌｏｕｃｅｓｔｅｒｓｈｉｒｅ、ＵＫ）Ｌｅｉｃａでラマンマップスペクトルを得た。シリコンウエハ標準品を用いて機器を校正した。解析用にアルミニウムでコートした顕微鏡スライドの試料を作成した。高出力近赤外ダイオードレーザー源を用いた励起波長は７８５ｎｍであった。製剤Ｉ、製剤ＩＩＩおよび製剤ＩＶのデータ収集は、露光時間が３０秒、積算回数が１０回の静的走査であった。製剤ＩＩのデータ収集は、露光時間が６０秒、積算回数が１回の長時間の走査であった。Ｐｈｉｌｉｐｓ社のＴｏＵｃａｍ Ｐｒｏ ＩＩカメラ（モデルＰＣＶＣ ８４０Ｋ）（Ａｍｓｔｅｒｄａｍ、ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）を用いて、５０倍の対物レンズによる画像を得た。データの収集および処理にはＲｅｎｉｓｈａｗ ＷｉＲＥ ３．１（サービスパック９）ソフトウェア（Ｇｌｏｕｃｅｓｔｅｒｓｈｉｒｅ、ＵＫ）を使用した。
製剤Ｉ試料から６つの粒子のラマンスペクトルが得られ、これらを重ね合わせて図２７Ａに示す。スペクトルファイル３８９５７５−１および３８９５７５−６は、約１４５０、９６５および８５０ｃｍ−１における弱いピークの存在を特徴とする。これらのピークは、スペクトルファイル３８９５７５−６ではごく弱い特徴として識別されるだけであり、残りのスペクトルデータファイルでは検出されていない。図２７Ｂは、スペクトル３８９５７５−６からバックグラウンドを除去し、クエン酸カルシウム四水和物、クエン酸ナトリウムおよびロイシンのラマンスペクトルと重ね合わせたものである。試料スペクトルは、ロイシンおよびクエン酸塩に共通する約１４５０および８５０ｃｍ−１でのピークを示している。試料スペクトルは、さらに約９６５ｃｍ−１においてもピークを示しており、これは、クエン酸塩（すなわち、クエン酸カルシウム四水和物およびクエン酸ナトリウム）のスペクトル中の比較的強い強度のピークと一致している。ロイシンに特徴的な１３４０ｃｍ−１におけるピークは、試料スペクトル中に観察されなかった。
製剤ＩＩ試料から８つの粒子のラマンスペクトルが得られ、これらを重ね合わせて図２７Ｃに示す。全粒子のスペクトルが、約１０６０ｃｍ−１におけるピークの存在を特徴とする。スペクトルファイル３８８３６９−４では、さらに約６７０ｃｍ−１においてもピークが観察される。６７０ｃｍ−１のピークは、バックグラウンド除去後のスペクトルデータファイル３８８３６９−１、３および８でも観察される（不掲載）。図２７Ｄは、スペクトル３８８３６９−４からバックグラウンドを除去し、硫酸カルシウム、硫酸カルシウム二水和物、無水硫酸ナトリウムおよびロイシンのラマンスペクトルと重ね合わせたものである。バックグラウンドを除去した試料スペクトルでは、５２０ｃｍ−１付近に３つ目のピークと考えられるものが示されている。示されている硫酸イオンに特徴的なピークと同様の位置に、１０６０ｃｍ−１および６７０ｃｍ−１のピークが存在するが、正確に重なっているわけではない。試料スペクトルの１０６０ｃｍ−１および６７０ｃｍ−１におけるピークの頻度は、それぞれ硫酸イオン官能基のストレッチモードおよびベンディングモードと一致している。ロイシンに起因するピークは粒子のスペクトルにおいては観察されない。
製剤ＩＩＩ試料から１２の粒子のラマンスペクトルが得られ、これらを重ね合わせて図２７Ｅに示す。全粒子のスペクトルが、約１０４５ｃｍ−１および８６０ｃｍ−１におけるピークの存在を特徴とする。さらに、各種スペクトルの約１４５０、１４３５、１１２５、１０９５、９３０および７７５ｃｍ−１においてもピークを観察することができるが、これらは一般に、１０４５ｃｍ−１における強いピークと比較的強く相関するものである。図２７Ｆは、スペクトル３８９５７６−７および３８９５７６−１２からバックグラウンドを除去し、乳酸カルシウム五水和物およびロイシンのラマンスペクトルと重ね合わせたものである。試料スペクトルと乳酸カルシウム五水和物のスペクトルの間には十分な対応が見られる。しかし、試料スペクトルは、約１３４５、１１７０、９６０、８３０および７６０ｃｍ−１において弱いピークをさらに示しており、これらは乳酸カルシウム五水和物のスペクトルでは見られない。類似したピークがロイシンの参照スペクトルで見られるが、相対的な強度および頻度が若干異なっている。
製剤ＩＶ試料から１２の粒子のラマンスペクトルが得られ、これらを重ね合わせて図２７Ｇに示す。全粒子のスペクトルが、約１０４５ｃｍ−１におけるピークの存在を特徴とする。ファイル３８９５７７−２を除く全粒子のスペクトルが、約８６０ｃｍ−１においてもピークを示している。さらに、各種スペクトルの約１４５０、１４３５、１１２５、１０９５、９３０および７７５ｃｍ−１においてもピークを観察することができるが、これらは一般に、１０４５ｃｍ−１における強いピークと比較的強く相関するものである。図２７Ｈは、スペクトル３８９５７７−９からバックグラウンドを除去し、乳酸カルシウム五水和物のラマンスペクトルと重ね合わせたものである。試料と乳酸カルシウム五水和物のスペクトルの間には十分な対応が見られる。マルトデキストリンに起因するピーク（不掲載）は試料スペクトルにおいては観察されない。
したがって、ラマン表面マッピング解析は、各製剤Ｉ〜ＩＶの表面組成が、各種カルシウム塩（製剤Ｉではクエン酸カルシウム、製剤ＩＩでは硫酸カルシウム、製剤ＩＩＩおよびＩＶでは乳酸カルシウム）の存在により占められていることを示している。このことは、製剤Ｉ〜ＩＩＩの場合に関して言えば、粉末を構成する粒子の表面に濃縮されて、エアゾール化する前記粉末の分散性を増大させる分散促進剤としてロイシンを使用するという報告とは異なっている。本明細書に開示される製剤では、ロイシンがこのような方法で分散促進剤して作用するのではないないと思われ、このことは、表面含有物および分散性に関して製剤ＩＩＩ（ロイシン含有乳酸カルシウム製剤）およびＩＶ（マルトデキストリン含有乳酸カルシウム製剤）で同様の結果が見られたことからも明らかである。
実施例１７：飽和クエン酸カルシウムおよび硫酸カルシウムの噴霧乾燥におけるイオン交換反応
塩化カルシウムおよび硫酸ナトリウムまたは塩化カルシウムまたはクエン酸ナトリウムを出発物質として用いる噴霧乾燥のための硫酸カルシウムまたはクエン酸カルシウム水溶液飽和または過飽和のストックを調製した。次の２つの方法：（ｉ）両塩を予め水で混合すること、および（ｉｉ）カルシウム塩とナトリウム塩を別々の水溶液で保管しておき、噴霧乾燥の直前にインラインで静的混合を行うことにより、５ｇ／Ｌ〜３０ｇ／Ｌの範囲の総固体濃度を調製した。調製された液体供給原料はすべて、飽和または過飽和量の硫酸カルシウム（ここでは、硫酸カルシウムの水への溶解限界は２．９８ｇ／Ｌである）および飽和または過飽和量のクエン酸カルシウム（ここでは、クエン酸カルシウムの水への溶解限界は０．９６ｇ／Ｌである）を含有していた。塩化カルシウムと硫酸ナトリウムの沈殿反応が最後まで進行する（ＣａＣｌ２＋Ｎａ２ＳＯ４→ＣａＳＯ４＋２ＮａＣｌ）を考慮して、対応する硫酸カルシウムの最終濃度を表２４に挙げる。また、塩化カルシウムとクエン酸ナトリウムの沈殿反応（３ＣａＣｌ２＋２Ｎａ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７→Ｃａ３（Ｃ６Ｈ５Ｏ７）２＋６ＮａＣｌ）についての同様の結果を表２７に示す。
Ｍｏｂｉｌｅ Ｍｉｎｏｒ噴霧乾燥機（Ｎｉｒｏ、ＧＥＡ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｃ．、Ｃｏｌｕｍｂｉａ、ＭＤ）を用いた噴霧乾燥により、４４重量パーセントの塩化カルシウムと５６重量パーセントの硫酸ナトリウムの製剤を製造した。５ｇ／Ｌ〜３０ｇ／Ｌの範囲の固体濃度の液体供給原料を調製した。予備混合を行う供給原料では、ナトリウム塩、次いでカルシウム塩を、磁気攪拌プレート上で常時攪拌しながらＤＩ水に溶かした。静的混合を行う供給原料では、カルシウム塩をＤＩ水に溶かし、これとは別にナトリウム塩をＤＩ水に溶かして、２つの溶液を常時攪拌しながら別々の容器で保存した。並流式二流体ノズル（Ｎｉｒｏ、ＧＥＡ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｃ．、Ｃｏｌｕｍｂｉａ、ＭＤ）を用いて、液体供給原料の噴霧を行った。ギヤポンプ（Ｃｏｌｅ−Ｐａｒｍｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｖｅｒｎｏｎ Ｈｉｌｌｓ、ＩＬ）を用いて、予備混合を行う供給原料では液体供給原料を二流体ノズルに直接供給するか、または静的混合を行う供給原料では二流体ノズルに導入する直前に静的混合機（Ｃｈａｒｌｅｓ Ｒｏｓｓ ＆ Ｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｈａｕｐｐａｕｇｅ、ＮＹ）に供給した。乾燥用ガスとして窒素を使用し、噴霧用ガスとして乾燥圧縮空気を二流体ノズルに供給した。プロセスガスの入口温度は２４０〜２５０℃、出口温度は９４〜９８℃、液体供給原料の速度は５０〜７０ｍＬ／分であった。二流体噴霧器に供給するガスは約１１ｋｇ／時であった。乾燥チャンバ内の圧力は−２”ＷＣであった。噴霧乾燥した生成物をサイクロンから収集し、ＲＯＤＯＳを装着したＨＥＬＯＳを用いたレーザー回折により体積粒子径を、また崩壊型２ステージ式ＡＣＬを用いてエアゾール特性を解析した。
予備混合を行った供給原料について、溶液の安定性および清澄度を評価した。最終硫酸カルシウム濃度が硫酸カルシウムの溶解限界をわずかに上回る５ｇ／Ｌの総固体濃度では、混合および噴霧乾燥の３０分間、溶液は清澄であった。総固体濃度が増加し、最終硫酸カルシウム濃度が溶解限界を大きく上回るに従って、供給原料が濁り沈殿が現れた。１０ｇ／Ｌでは液体がわずかに濁り、２０ｇ／Ｌでは、液体は約５〜１０分間の清澄状態の後、１０分間で徐々に濁り、３０ｇ／Ｌでは、液体は混合後の約２分間、清澄状態を保ち、約５分後に沈殿が見え始めた。
予備混合を行った液体供給原料および静的混合を行った液体供給原料を噴霧乾燥させ、得られた乾燥粉末をサイクロンから収集した。ＲＯＤＯＳを備えたＨＥＬＯＳから得られた結果を図２８に示し、代表的な粒子径分布を図２９に示す。供給原料の固体濃度の増加に伴う粒子径の増加（静的混合を行った供給原料で見られる）が予想されるが、予備混合を行った供給原料での大幅な粒子径の増加および粒子径分布の広がりは望ましくない。
崩壊型ＡＣＩを用いた乾燥粉末のエアゾール特徴付けの結果を図３０に示す。
持続的な沈殿を伴う不安定な溶液は、噴霧乾燥時の再現性のある粒子形成に悪影響を及ぼし、また広い粒子径分布を生じ得る。高い固体濃度において過飽和の清澄な溶液が２〜１０分間見られることは、溶液の静的混合により、再現性のある狭い粒子径分布を得る一方で、高い噴霧乾燥処理能力を達成し得ることを示している。
実施例１において１０．０重量パーセントのロイシンと、３５．１重量パーセントの塩化カルシウムと、５４．９重量パーセントのクエン酸ナトリウムとを含む製剤（製剤Ｉ−Ａ）で示されたものと同様の結果が、クエン酸カルシウムでも実証された。沈殿反応により、１０．０重量パーセントのロイシンと、５２．８重量パーセントのクエン酸カルシウムと、３７．２重量パーセントの塩化ナトリウムとを含む製剤が生じるであろう。１０ｇ／Ｌの総固体濃度では、最終クエン酸カルシウム濃度は、クエン酸カルシウム水への溶解限界０．９６ｇ／Ｌを超える５．３ｇ／Ｌとなり得る。噴霧乾燥した粉末の特性（図１Ａ〜１Ｅおよび２〜４）からわかるように、この過飽和溶液から粒子径分布の狭い吸入用の粒子が得られた。
実施例１８
ロイシンを含むカルシウム含有製剤およびロイシンを含まないカルシウム含有製剤、ならびにマグネシウム含有製剤およびナトリウムのみの製剤から、小型で分散性の粒子を製造した。
空気供給速度３０ｍｍの空気、速度９０％の吸引器および小型のガラス製収集容器を備える高性能サイクロンを用いて、以下に挙げる粉末をＢｕｃｈｉ Ｂ−２９０で噴霧乾燥させた。入口温度は２２０℃、出口温度は９６℃〜１０２℃の間であった。固体濃度を５ｇ／Ｌとし、すべて以下に挙げた順序で、１回に１つの成分を完全に溶かしてから次の成分を加えて、Ｄ．Ｉ．水中で混合した。
１８−１）ラクトース１０．０％、塩化マグネシウム３０．６％、クエン酸ナトリウム５９．４％、Ｃａ：Ｎａ比＝１：２
１８−２）乳酸マグネシウム６３．４％、塩化ナトリウム３６．６％、Ｃａ：Ｎａ比＝１：２
１８−３）ロイシン１０．０％、乳酸マグネシウム５８．４％、塩化ナトリウム３１．６％、Ｃａ：Ｎａ比＝１：２
１８−４）ロイシン５０．０％、乳酸カルシウム５０％
１８−５）ロイシン１０％、塩化ナトリウム９０％
１８−６）ロイシン６０％、塩化ナトリウム４０％
１８−７）アルブテロール１０．０％、乳酸カルシウム５８．６％、塩化ナトリウム３１．４％
１８−８）アルブテロール９０．０％、乳酸カルシウム５．９％、塩化ナトリウム３．１％
これらの粉末の特徴付けの結果を下の表２８に示す。全８種類の粉末が、×５０の０．５／４比および１／４比に関して良好な分散性を示した。ＦＰＦ＜５．６ミクロンは、最低１８．７％〜７５．６％であった。
上と同様の工程に従い、各種の噴霧乾燥機システム（Ｂｕｃｈｉ、ＬａｂＰｌａｎｔおよびＮｉｒｏシステム）を用いて、いくつかのカルシウムを含まない典型的な製剤をさらに製造した。得られた粉末の特徴付けの結果を選択して表２９に示す（数値が記入されていないセルは、その粉末で数値が測定されなかったことを表す）。
また、上と同様の工程に従い、各種の噴霧乾燥機システム（Ｂｕｃｈｉ、ＬａｂｐｌａｎｔおよびＮｉｒｏベースのシステム）を用いて、補形剤を含有しない、またはロイシン補形剤を含有しない組成物の例もさらにいくつか製造した。得られた粉末の特徴付けの結果を選択して表３０に示す（数値が記入されていないセルは、その粉末で数値が測定されなかったことを表す）。


上と同様の工程に従い、ＢｕｃｈｉまたはＮｉｒｏ噴霧乾燥システムを用いてさらに製造した、小型で分散性のロイシン／カルシウム含有粉末組成物の特徴付けのデータを、表３１に記載する（数値が記入されていないセルは、その粉末で数値が測定されなかったことを表す）。

実施例１９
ＬａｂＰｌａｎｔ噴霧乾燥システムで純粋な塩化カルシウムを入口温度１８０℃で噴霧乾燥させた。液体供給原料は、Ｄ．Ｉ．水中２０ｇ／Ｌの固体濃度の塩化カルシウム二水和物で構成されていた。塩化カルシウムが潮解して粉末を収集することができなかったため、収集容器内に水が凝縮していた。純粋な塩化カルシウムは吸湿性が非常に高いため、排出される乾燥用ガス中の水含有量が高いと、水溶液から噴霧乾燥させることは不可能であると考えられた。次に、液体供給原料を７０％エタノールに変えて排出ガスの湿度を低下させ、固体濃度を２０ｇ／Ｌ、入口温度を２００℃、出口温度を６９℃に保った。それでも収集容器内に水が凝縮し、粉末が外見上湿っていた。塩化カルシウムは吸湿性が非常に高いため、他の塩または補形剤と混合して最終粉末の塩化カルシウム含有量を減らさない限り、噴霧乾燥させることができないと結論付けられた。
Ｌａｂｐｌａｎシステムで純粋な塩化マグネシウムを入口温度１９５℃および出口温度６８℃で噴霧乾燥させた。液体供給原料は、Ｄ．Ｉ．水中２０ｇ／Ｌの固体濃度の塩化マグネシウム六水和物で構成されていた。収集容器内の乾燥粉末は外見上湿っており、ＨＥＬＯＳ／ＲＯＤＯＳシステムで測定された中位径は２１ミクロンであった。次に、液体供給原料を７０％エタノールに変えて排出ガスの湿度を低下させ、固体濃度を５０ｇ／Ｌ、入口温度を２００℃、出口温度を７４℃に保った。この塩化マグネシウム粉末は外見上湿っておらず、体積中位径が４ミクロンであったが、粉末の外観が粒状で、５．６ミクロン未満の微粒子画分が１９％であり、この粉末が吸入には十分に適さないことが示された。
実施例２０：大型で多孔性の粒子

実施例２１：安定性
３０℃、７５％ＲＨで定められる極端な温度および湿度条件下での使用時安定性に関して、乾燥粉末を試験した（ＩＣＨ、Ｃｌｉｍａｔｉｃ Ｚｏｎｅ ＸＩＶ）。製剤Ｉ、製剤ＩＩおよび製剤ＩＩＩ約２５ｍｇをカプセルに充填した。カプセルを開けたままにしてから、定めされた条件で１５および３０分間、安定性試験チャンバ内に置いた。適当な時間でカプセルを取り出して密閉し、崩壊型２ステージ式ＡＣＩを用いて空気力学的粒子径分布（ａＰＳＤ）を、またＭａｌｖｅｒｎ Ｓｐｒａｙｔｅｃを用いて幾何学的粒子径分布（ｇＰＳＤ）を調べた。両試験とも６０ＬＰＭで２秒間行った。各時点をｎ＝２で繰り返した。結果を、室温、２５〜３０％ＲＨでの粉末のａＰＳＤ／ｇＰＳＤのデータを比較した。
極端な温度および湿度条件下（３０℃、７５％ＲＨ）に３０分間曝露された後、全製剤（製剤Ｉ、製剤ＩＩおよび製剤ＩＩＩ）の全用量（ＦＰＦＴＤ）に対する５．６ミクロン未満の微粒子画分は、標準的な条件（２２℃、２５〜３０％ＲＨ）での同微粒子画分から＋／−５％未満の変化を示した。ｇＰＳＤに関して、製剤Ｉが３０分後に約３０％の増加を示したのに対し、製剤ＩＩはほぼ安定な状態を維持し、また製剤ＩＩＩのＤｖ５０は３０分後に約１５％減少した。
３０℃、７５％ＲＨで３０分間の曝露では、３種類の製剤のエアゾール特性にわずかな変化が見られたが、幾何学的粒子径の変化はこれよりも明らかであった（図３１Ａおよび３１Ｂ）。製剤Ｉ（クエン酸カルシウム）の粒子径が約３０％増加したのに対し、製剤ＩＩＩ（乳酸カルシウム）の粒子径は約１５％増加した。製剤ＩＩ（硫酸カルシウム）粒子径は、わずかではあるが減少した。
試験した追加の製剤は、塩化カルシウム粉末（ロイシン３８．４％、塩化カルシウム０％〜約１％、塩化ナトリウム３１．６％）、および製剤ＩＩＩ製剤（補形剤１０．０％、乳酸カルシウム５８．６％、塩化ナトリウム３１．４％）に合わせて異なる補形剤（ラクトース、マンニトール、マルトデキストリン）を用いた３種類の乳酸カルシウム粉末であった。
極端な温度および湿度条件（３０℃、７５％ＲＨ）に３０分間曝露した後、マルトデキストリン製剤（製剤ＩＶ）およびマンニトール製剤の全用量に対する５．６ミクロン未満の微粒子画分は全体として、標準的な条件（２２℃、２５〜３０％ＲＨ）での同微粒子画分から＋／−１０％未満の変化を示した。塩化カルシウム粉末およびラクトース製剤の全用量に対する５．６ミクロン未満の微粒子画分は、それぞれ５０％を上回る減少および約２０％の増加という影響を受けていた（図３１Ｃ）。ｇＰＳＤの結果はこれと逆で、３０分後の塩化カルシウム粉末およびラクトース製剤のＤｖ５０の変化が＋／−１０％未満であったのに対し、マンニトール製剤のＤｖ５０は、試験の間に３０％〜６０％増加した（図３１Ｄ）。マルトデキストリン製剤のＤｖ５０の試験は行わなかった。
実施例２２．室温で、３０％および４０％ＲＨにおける短期安定性
噴霧乾燥粉末を室温、約３０％および４０％ＲＨで１週間保管し、定期的に粒子径分布を調べた。各乾燥粉末をサイズ３のＨＰＭＣカプセル（Ｑｕａｌｉ−Ｖ、Ｑｕａｌｉｃａｐｓ、Ｗｈｉｔｓｅｔｔ、ＮＣ）に半分まで充填した。１試料を、吸入器セル装置を用いて吸入器から乾燥粉末を分散させることができるＳｐｒａｙｔｅｃ（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃ．、Ｗｅｓｔｂｏｒｏｕｇｈ、ＭＡ）レーザー回折式噴霧粒子径測定システムで直ちに調べた。各粉末を約１６個のカプセルに充填した。カプセルの半数を湿度および温度条件が制御されたで実験室内（約２３〜２８％ＲＨ）に保管し、残りの半数を温度と相対湿度が変化する実験室外（約３８〜４０％ＲＨ）に保管した。特定の時点（ｔ＝１時間、２時間、４時間、２４時間、４８時間、１週間）で、環境を調節した室内のカプセル１個と実験室外のカプセル１個の体積粒子径分布をＳｐｒａｙｔｅで調べた。
ロイシン５０％と、示される塩化カルシウムおよびナトリウム塩との組合せを含有する製剤選択の結果を図３２および３３に示す。塩化カルシウムと塩化ナトリウムとを含有する製剤は、高湿度条件への曝露後にかなりの凝集を示した。酢酸塩製剤では、最初の時点における結果にばらつきがあった。硫酸塩、クエン酸塩および炭酸塩の製剤は、試験期間を通して良好な相対的安定性を示した。
室温、４０％ＲＨで保管した場合、塩化カルシウムと塩化ナトリウムとを含有する乾燥粉末製剤は曝露の１時間後に安定ではなくなり、また酢酸塩製剤化でも粒子径の結果にばらつきが見られた。硫酸塩および乳酸塩の粉末の粒子径がわずかに増加したのに対し、炭酸塩およびクエン酸塩の粉末の粒子径はわずかに減少した。塩化物のみを含有する製剤および酢酸塩を含有する製剤の安定性は、さらに実験を行うのには適さないと考えられた。
実施例２３．粉末の流動性
粉末の流動性を特徴付けるための当該技術分野における従来の方法を用いて、製剤Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶの粉末の流動性も評価した。Ｆｌｏｄｅｘ粉末流動性試験機器（Ｈａｎｓｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐ．、モデル２１−１０１−０００）を用いて、各粉末の流動性指数を決定した。どの試験を行う際にも、全試料をシリンダのトラップドアの中心に向かって、ステンレス製漏斗を用いて加えた。シリンダ内の粉末の柱を乱さないように注意した。約３０秒間、フロキュールが形成されるのを待った後、できる限り装置が振動しないようにトラップドアを開放した。粉末がトラップドアを通過して落下する際に、上からシリンダを覗いて穴が見え、シリンダ内の残りの粉末が逆円錐形を形成しながら落下すれば試験に合格したものと見なし、穴が見えないか、または粉末が円錐形に残らずにまっすぐに落下すれば試験に不合格であると見なした。粉末が通過して肯定的な試験結果が得られる最小の穴の大きさがわかるまでフローディスクを試験した。最小の大きさのフローディスクでさらに２回試験し、計３回のうち３回で肯定的結果が得られた。この最小の大きさの孔径で流動性指数（ＦＩ）を報告する。
ＳＯＴＡＸ社のＴａｐ Ｄｅｎｓｉｔｙ ＴｅｓｔｅｒモデルＴＤ２を用いて、かさ密度およびタップ密度を決定した。どの試験を行う際にも、容器重量を量った１００ｍＬメスシリンダに、ステンレス製漏斗を用いて全試料を入れた。ＵＳＰ Ｉの方法に従って、粉末の質量および初期体積（Ｖ０）を記録し、シリンダをアンビルに取り付けて稼動させた。１回目はＴａｐ Ｃｏｕｎｔ １（タップ５００回）を用いてシリンダをタップし、得られた体積Ｖａを記録した。２回目は、Ｔａｐ Ｃｏｕｎｔ ２（タップ７５０回）を使用して新たに体積Ｖｂ１を得た。Ｖｂ１がＶａの９８％を上回れば試験終了とし、上回らなければ、ＶｂｎがＶｂｎ−１の９８％を上回るまでＴａｐ Ｃｏｕｎｔ ３（タップ１２５０回）を繰り返し使用した。粉末のかさ密度（ｄＢ）、タップ密度（ｄＴ）、Ｈａｕｓｎｅｒ比（Ｈ）および圧縮性指数（Ｃ）を計算により決定した。後者２つは粉末流動性の標準的な尺度である。「Ｈ」はタップ密度をかさ密度で除したものであり、「Ｃ」は１００×（１−（タップ密度で除したかさ密度））である。ヘリウムガス置換技術を用いて粉末の体積を決定するＡｃｃｕｐｙｃ ＩＩ １３４０を用いたＭｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社の分析サービスにより、骨格密度の測定を行った。この機器では、バルク粉末の間隙およびガスが接触する個々の粒子の開放気孔率を除いた各試料の体積が測定された。この体積には内部（閉鎖）気孔率がまだ含まれていた。この測定堆積と、はかりを用いて決定した試料重量とを用いて密度を算出た。各試料につき体積を１０回測定し、骨格密度（ｄＳ）を１０個の算出密度の平均として標準偏差とともに報告した。
これらの密度および流動性試験の結果を表３４および３５に示す。試験した粉末は４種類とも、極めて流動性に乏しい粉末に特徴的であると当該技術分野で記載されているＨａｕｓｎｅｒ比および圧縮性指数を有している（例えば、ＵＳＰ＜１１７４＞を参照されたい）。したがって、これらの粉末が本明細書に記載のように高分散性であり、かつ良好なエアゾール特性を有するということは驚くべきことである。
上で言及したＵＳＰ＜１１７４＞では、Ｈａｕｓｎｅｒ比が１．３５よりも大きい乾燥粉末は流動性の乏しいことというが述べられている。流動性および分散性はともに粒子の凝集または集合により負の影響を受ける。したがって、Ｈａｕｓｎｅｒ比が１．７５〜２．３１の粉末が高分散性であることは予想外である。
実施例２４．水含有量および吸湿性
製剤Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶの粉末の水含有量を熱重量分析（ＴＧＡ）およびＫａｒｌ Ｆｉｓｃｈｅｒ分析の両方により決定した。ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社のＱ５０００ ＩＲ熱重量分析計（Ｎｅｗ Ｃａｓｔｌｅ、ＤＥ）を用いて熱重量分析（ＴＧＡ）を行った。試料をアルミニウム製試料パンに入れ、ＴＧ炉内に挿入した。データ収集および処理パラメータは各サーモグラムに表示されている。ニッケルおよびＡｌｕｍｅｌ（商標）を校正標準物質として用いた。ＴＧＡでは、１５０℃の温度まで加熱したときの試料の重量喪失量から水含有量を決定した（ＴＧＡでは、使用した噴霧乾燥溶媒が水１００％であったため、これらの粉末中の揮発性成分として水だけが存在すると仮定した）。粉末製剤Ｉの代表的なＴＧＡサーモグラムを図３４に示す。Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ社のＤＬ３９ ＫＦ滴定装置（Ｇｒｅｉｆｅｎｓｅｅ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）を用いて、水の電量Ｋａｒｌ Ｆｉｓｃｈｅｒ（ＫＦ）分析の決定を行った。Ｈｙｄｒａｎａｌ−Ｃｏｕｌｏｍａｔ ＡＤを含む滴定容器に試料を入れ、溶解するまで１０秒間混合した。次いで、電気化学的酸化：２Ｉ−→Ｉ２＋２ｅによりヨウ素が生成される発生電極により試料を滴定した。一般に、再現性を保証するために１回の範囲測定と２回の反復を行った。これらの方法を用いた粉末水含有量のデータのまとめを表３５に示す。
動的水蒸気吸着（ＤＶＳ）段階モードの実験を行って、製剤Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶの粉末の吸湿性および水分吸収能を、未加工の塩化カルシウム二水和物、およびロイシン３８．４％とＣａＣｌ２３０．０％とＮａＣｌ３１．６％とを含有する製剤の噴霧乾燥により製造した塩化カルシウム：塩化ナトリウムが１：２の対照粉末（噴霧乾燥直後に収集容器内で潮解することなく噴霧乾燥粉末中に良好に組み込むことが可能な塩化カルシウムの最高充填レベルは３０重量パーセントである決定された）と比較した。ＤＶＳ作動条件に関しては、粉末を最初に０％ＲＨで平衡化してから、３０％ＲＨに１時間曝露し、次いで７５％ＲＨに４時間曝露した。各粉末の水吸収の質量％を表３６に示す。表３６からわかるように、未加工の塩化カルシウム二水和物と、対照粉末はともに極めて吸湿性が高く、３０％ＲＨに１時間曝露すると約１４〜１５％の水を吸収し、７５％ＲＨに４時間曝露すると、それ自体の質量の１００％をはるかに上回る水を吸収した。これに対し、製剤Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶの粉末は、３０％ＲＨに１時間曝露すると２．５％未満の水を吸収し、７５％ＲＨに４時間曝露すると１４％〜３３％の水を吸収した。
実施例２５：溶解熱
製剤Ｉ〜ＩＩＩの試料をＨＢＳＳ緩衝液に溶かして溶解熱を得て、（ｉ）塩化カルシウム３０％と塩化ナトリウム３１．６％とロイシン３８．４％とからなる対照粉末、（ｉｉ）未加工の塩化カルシウム二水和物および（ｉｉｉ）未加工のロイシンと比較した。また、同じ方法を用いて製剤ＶＩＩおよびＶＩＩＩの溶解熱も得た。
表３７に示されるように、カルシウム含有試料に関して、等しいモル数のカルシウムイオンを含有する製剤Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩを試験した。結果を図３５にも示す。図３５に示されるデータからわかるように、製剤Ｉ〜ＩＩＩは、未加工の塩化カルシウム二水和物および対照カルシウム粉末よりも大幅な溶解熱の減少を示した。塩化カルシウム二水和物は溶解発熱量が多く、水と接触すると大量の熱を放出することが知られている。塩化カルシウム二水和物などの溶解発熱量の多い塩が大量に急激に溶けたときのような特定の状況下では、大量の熱が放出されて火傷を引き起こし得る。したがって、粘膜表面と塩化カルシウム二水和物との接触に関する安全性が懸念される。安全性に関するこのような懸念は、溶解発熱量が多くなく、望ましくない発熱作用が生じる可能性の低い製剤Ｉ〜ＩＩＩのような粉末を製造することにより軽減され得る。
表３７において、製剤Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＶＩＩおよびＶＩＩＩのΔＨ（ｋｃａｌ／ｍｏｌ）は−６．９、−８．３、−４．３、−３．６および−４．４であった。２つの実験、すなわち、製剤Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩを試験した１つ目の実験、ならびに製剤ＶＩＩおよびＶＩＩＩを試験した２つ目の実験では、無水塩化カルシウムを対照として用いた。無水塩化カルシウムは、１つ目の実験ではΔＨ（ｋｃａｌ／ｍｏｌ）が−１２．１、２つ目の実験ではΔＨ（ｋｃａｌ／ｍｏｌ）が−８．４であった。
製剤Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩは、それぞれ溶解熱が無水塩化カルシウムに比べて相対的に低く、同様に、製剤ＶＩＩおよびＶＩＩＩの溶解熱も無水塩化カルシウムに比べて相対的に低かった。したがって、溶解発熱量が多くない乾燥粉末製剤ＶＩＩおよびＶＩＩＩは、望ましくない発熱作用を生じる可能性が低い。
実施例２６．ｉｎ ｖｉｖｏ肺炎モデル
培養物をトリプシン大豆寒天（ＴＳＡ）血液プレート上、３７℃、５％Ｃ０２で一晩増殖させて細菌を調製した。単一コロニーを無菌ＰＢＳ中でＯＤ６００約０．３まで再懸濁させた後、無菌ＰＢＳで１：４に希釈した（約２×ｌ０７コロニー形成単位（ＣＦＵ）／ｍＬ）。マウスを麻酔下での気管内点滴注入により、５０μＬの細菌懸濁液（約１×ｌ０６ＣＦＵ）で感染させた。
それぞれに最大１１個体まで入るパイチャンバケージ（ｐｉｅ ｃｈａｍｂｅｒ ｃａｇｅ）に接続された高出力噴霧器またはＰａｒｉ ＬＣ Ｓｐｒｉｎｔ噴霧器を用いる全身曝露法で、Ｃ５７ＢＬ６マウスをエアゾール化液体製剤に曝露した。マウスを乾燥粉末製剤（表３８）で２時間処置した後に、Ｓ．ニューモニエ（Ｓ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）に感染させた。対照として、マウスを同量のロイシン１００％粉末に曝露した。感染の２４時間後に、マウスをペントバルビタール注射により安楽死させ、肺を採取し、無菌ＰＢＳ中でホモジナイズした。肺ホモジネート試料を無菌ＰＢＳで連続希釈し、ＴＳＡ血液寒天プレート上に播いた。翌日、ＣＦＵを数えた。
カルシウム乾燥粉末処置個体は、対照個体に比べて、感染の２４時間後の細菌力価の減少を示した。具体的には、硫酸カルシウムと塩化ナトリウムとからなる製剤（製剤ＩＩ）で処置した個体が５倍低い細菌力価を示し、クエン酸カルシウムと塩化ナトリウムとからなる製剤（製剤Ｉ）で処置した個体が１０．４倍低い細菌力価を示し、乳酸カルシウムと塩化ナトリウムとからなる製剤（製剤ＩＩＩ）で処置した個体が５．９倍低い細菌力価を示した（図３６）。
ここに記載したデータは、二価金属陽イオンの塩を含有する高分散性の乾燥粉末を製造して、細菌およびウイルス感染症の治療に使用し得ることを示すものである。
実施例２７．３か月間の冷蔵条件、標準条件および加速条件下での安定性試験
製剤Ｉ〜ＩＩＩをサイズ３のＨＰＭＣカプセル（Ｓｈｉｏｎｏｇｉ Ｑｕａｌｉｃａｐｓ、Ｍａｄｒｉｄ、Ｓｐａｉｎ）に充填し、（ｉ）２〜８℃で冷蔵保管、（ｉｉ）２５℃／６０％ＲＨで乾燥剤とともにカプセルを保管、および（ｉｉｉ）４０℃／７５％ＲＨで乾燥剤とともにカプセルを保管という条件下に置いた代表的な試料を用いて、３か月間の物理的安定性試験を行った。ＦＰＦ＜５．６、ＦＰＦ＜３．４、Ｄｖ５０（Ｓｐｒａｙｔｅｃ）および水含有量（Ｋａｒｌ Ｆｉｓｃｈｅｒ）を３か月目の時点までモニターした。表３９に示されるように、製剤Ｉ〜ＩＩＩの各製剤は、上記各条件下で評価した物理的特性に関して良好な安定性を示した。
また製剤ＩおよびＩＩＩに関しては、バイアル中で乾燥剤とともに保管したバルク粉末の安定性も試験した。Ｎｉｒｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｍｉｎｏｒ噴霧乾燥機（ＧＥＡ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｃ．、Ｃｏｌｕｍｂｉａ、ＭＤ）を用いた噴霧乾燥により乾燥粉末を製造し、生成物フィルタから粉末を収集した。気体用キャップ６７１４７と液体用キャップ２８５０ＳＳとを備えたＳｐｒａｙｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ社（Ｃａｒｏｌ Ｓｔｒｅａｍ、ＩＬ）の二流体ノズルを用いて液体供給原料の噴霧を行った。ギヤポンプ（Ｃｏｌｅ−Ｐａｒｍｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｖｅｒｎｏｎ Ｈｉｌｌｓ、ＩＬ）を用いて、液体供給原料を、二流体ノズルに導入する直前に静的混合機（Ｃｈａｒｌｅｓ Ｒｏｓｓ ＆ Ｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｈａｕｐｐａｕｇｅ、ＮＹ）に直接供給した。二流体ノズルに供給する噴霧用ガスとして、加圧窒素または加圧空気を使用し得る。プロセスガスの入口温度は２８２℃、出口温度は約９８℃、液体供給原料の速度は７０ｍＬ／分であった。プロセスガスの速度を８０ｋｇ／時とし、噴霧用ガスの速度を８０ｇ／分に設定した。ガス噴霧速度は、特定の気体／液体質量比が得られるように設定してよく、これは生じる液滴の大きさに直接影響を及ぼす。乾燥ドラム内の圧力は−２”ＷＣであった。噴霧乾燥された粉末を粉末捕集フィルタで収集した。液体供給原料は、超純水に１５ｇ／Ｌの固体濃度で溶かして調製したものであった。
次に、製剤Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩをバルクで２０ｍＬのシンチレーションバイアル（Ｋｉｍｂｌｅ、Ｖｉｎｅｌａｎｄ、ＮＪ）に入れ、（ｉ）Ｄｒｉ−Ｓｈｉｅｌｄ ３０００ホイルパウチ（３Ｍ、Ｓａｎｆｏｒｄ、ＮＣ）内で乾燥剤（ＭｏｉｓｔｕｒｅＢａｒｒｉｅｒＢａｇｓ．ｃｏｍ；Ｃｏｎｃｏｒｄ、ＮＣ）とともに２〜８℃で冷蔵保管、（ｉｉ）Ｄｅｓｉ−Ｖａｃ容器（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｆｒｉｅｎｄｓｗｏｏｄ、ＴＸ）内で乾燥剤（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ、ＰＡ）とともに２５℃／６０％ＲＨで保管、（ｉｉｉ）４０℃／７５％ＲＨで乾燥剤とともにＤｅｓｉ−Ｖａｃ容器で保管という条件下に置いた代表的な試料を用いて、粉末の６か月間の物理的安定性試験を行った。
ＦＰＦ＿ＴＤ（％）＜５．６μｍ、ＦＰＦ＿ＴＤ（％）＜３．４μｍ、Ｄｖ５０（Ｓｐｒａｙｔｅｃ）、カルシウムおよびナトリウム含有量（ＨＰＬＣ）、ならびに水含有量（Ｋａｒｌ Ｆｉｓｃｈｅｒ）を、（ｉ）および（ｉｉ）の条件で２か月目の時点まで、また（ｉｉｉ）の条件で６か月の時点までモニターした。表４１，４２および４３に示されるように、製剤ＩおよびＩＩＩの各製剤は、上記各条件下で評価した物理的特性に関して良好な安定性を示した。

超純水にロイシン、次いで乳酸カルシウム、最後に塩化ナトリウムを溶かすことにより、液体供給原料をバッチで調製した。化学薬品はすべてＳｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社（Ｇａｒｄｅｎａ、ＣＡ）から入手した。溶液を工程の間中、原料が室温で水に完全に溶けるまで攪拌し続けた。Ｎｉｒｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｍｉｎｏｒ噴霧乾燥機（ＧＥＡ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｃ．、Ｃｏｌｕｍｂｉａ、ＭＤ）を用いた噴霧乾燥により乾燥粉末を製造し、生成物フィルタから粉末を収集した。気体用キャップ６７１４７と液体用キャップ２８５０ＳＳとを備えたＳｐｒａｙｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ社（Ｃａｒｏｌ Ｓｔｒｅａｍ、ＩＬ）の二流体ノズルを用いて液体供給原料の噴霧を行った。ギヤポンプ（Ｃｏｌｅ−Ｐａｒｍｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｖｅｒｎｏｎ Ｈｉｌｌｓ、ＩＬ）を用いて、液体供給原料を、二流体ノズルに導入する直前に静的混合機（Ｃｈａｒｌｅｓ Ｒｏｓｓ ＆ Ｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｈａｕｐｐａｕｇｅ、ＮＹ）に直接供給した。乾燥用ガスとして窒素を用いた。プロセスガスの入口温度は２６３℃〜２６７℃、出口温度は９８℃〜１００℃、液体供給原料の速度は６６ｍＬ／分であった。プロセスガスの速度を８０ｋｇ／時とし、噴霧用ガスの速度を８０ｇ／分に設定した。ガス噴霧速度は、特定の気体／液体質量比が得られるように設定してよく、これは生じる液滴の大きさに直接影響を及ぼす。乾燥ドラム内の圧力は−２”ＷＣであった。噴霧乾燥された粉末を粉末捕集フィルタで収集した。液体供給原料は、超純水に１５ｇ／Ｌの固体濃度で溶かして調製したものであった。
製剤ＩＩをサイズ３のＨＰＭＣカプセル（Ｃａｐｓｕｇｅｌ、Ｇｒｅｅｎｗｏｏｄ、ＮＣ）に手で充填し、キャップに乾燥剤（シリカゲル２．４ｇ）を入れた２０ｍＬのＨＤＰＥボトル（Ｎｏｌａｔｏ，Ｔｒｏｌｌｈａｔｔａｎ、Ｓｗｅｄｅｎ）にバルクで入れた代表的な試料を用いて、３か月間の物理的安定性試験を行った。ヒートシールを施したＤｒｉ−Ｓｈｉｅｌｄ ３０００ホイルパウチ（３Ｍ、Ｓａｎｆｏｒｄ、ＮＣ）でボトルを包装し、（ｉ）２〜８℃で冷蔵、（ｉｉ）２５℃／６０％ＲＨ、（ｉｉｉ）４０℃／７５％ＲＨの条件下で保管した。
ＦＰＦ＿ＴＤ（％）＜５．６μｍ、ＦＰＦ＿ＴＤ（％）＜３．４μｍ、Ｄｖ５０（Ｓｐｒａｙｔｅｃ）、カルシウムおよびナトリウム含有量（ＨＰＬＣ）、ならびに水含有量（Ｋａｒｌ Ｆｉｓｃｈｅｒ）を、全条件とも３か月目の時点までモニターした。表４２に示されるように、製剤ＩＩはキャップ内の乾燥剤により生じる水含有量の減少に敏感であるが、それでも、上記各条件下で評価した物理的特性に関して良好な安定性を示した。
加えて、乾燥剤とともにバイアルに入れて蓋をした製剤ＩＩＩの長期安定性をさらに試験した。製剤ＩＩＩをサイズ３のＨＰＭＣカプセル（Ｃａｐｓｕｇｅｌ、Ｇｒｅｅｎｗｏｏｄ、ＮＣ）に手で充填し、２０ｍＬのシンチレーションバイアル（Ｋｉｍｂｌｅ、Ｖｉｎｅｌａｎｄ、ＮＪ）に入れて、（ｉ）乾燥剤スポンジ（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ、ＰＡ）とともにＰＥバッグ（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ、ＰＡ）内で、封入せずにバルク粉末として２〜８℃で冷蔵保管、（ｉｉ）Ｄｅｓｉ−Ｖａｃ容器（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｆｒｉｅｎｄｓｗｏｏｄ、ＴＸ）内で乾燥剤（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ、ＰＡ）とともに２５℃／６０％ＲＨで保管、および（ｉｉｉ）４０℃／７５％ＲＨで乾燥剤とともにＤｅｓｉ−Ｖａｃ容器で保管という条件下に置いた代表的な試料を用いて、６か月間の物理的安定性試験を行った。
ＦＰＦ＿ＴＤ（％）＜５．６μｍ、ＦＰＦ＿ＴＤ（％）＜３．４μｍ、Ｄｖ５０（Ｓｐｒａｙｔｅｃ）および水含有量（Ｋａｒｌ Ｆｉｓｃｈｅｒ）を、全条件とも６か月目の時点までモニターした。表４３に示されるように、製剤ＩＩＩは、上記各条件下で評価した物理的特性に関して良好な安定性を示した。
実施例２８．乾燥粉末の用量が乾燥粉末のフェレットインフルエンザに対する効果に及ぼす影響
カルシウムとナトリウムとを含む乾燥粉末がインフルエンザの重症度を軽減することは、フェレットインフルエンザのｉｎ ｖｉｖｏモデルにおいて既に示されている（実施例１１を参照されたい）。このフェレットインフルエンザモデルを用いて、製剤ＩＩＩの用量増加の効果を試験した（ロイシン１０．０％、乳酸カルシウム５８．６％、塩化ナトリウム３１．４％；カルシウムイオン１０．８％）。対照フェレットを同じ曝露条件下で、ロイシン１００％からなる粉末に曝露したが、ｉｎ ｖｉｔｒｏでは、この対照粉末はウイルス複製に対して効果がなかった。数種類の用量の製剤ＩＩＩとロイシン対照粉末をＰａｌａｓ Ｒｏｔａｔｉｎｇ Ｂｒｕｓｈ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ １０００固体粒子分散器（ＲＢＧ、Ｐａｌａｓ ＧｍｂＨ、Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ、Ｇｅｒｍａｎｙ）でエアゾール化し、フェレット（１群当たりｎ＝８）を感染の１時間前に、感染の４時間後に、次いで１日２回（ＢＩＤ）で４日間（１日目〜４日目）、鼻部曝露法で曝露した。１０日目に試験を終えた。試験の１、２および４日目に鼻洗浄液試料を採取し、試験の０日目から始めて１日２回、皮下体温および体重を測定した。３、２および１日前に測定した体温を、試験期間中の各個体のベースラインからの変化を算出するためのベースライン温度として用いた。鼻洗浄液試料の炎症性細胞の数およびウイルス力価を決定した。インフルエンザに感染したフェレットは通常、感染から２日以内に体温の上昇を示し、試験期間中、体重減少が減少し、また傾眠およびくしゃみのようなの感染症の臨床兆候を示す。これらの変化は、鼻腔から流れるインフルエンザウイルスの力価の増加および鼻炎症の増大と一致する。
対照群および様々な用量の製剤ＩＩＩを投与した個体における体温変化の平均±ＳＥＭを示す（図３８Ａ）。製剤ＩＩＩで処置した個体は、発熱のピークである２つの日（２日目および５日目）において、対照処置個体に比べて少ない体温上昇を示した。図３８Ｂに示されるように、感染後２日目および５日目に、製剤ＩＩＩ処置個体は、用量依存的に低い体温を示した。両日において、対照個体が最も大きい体温上昇を示した（図３８ＢのＬｅｕ）。さらに、製剤ＩＩＩで処置した個体の体温変化の平均±ＳＥＭは、対照個体よりも少なかった。最高用量の製剤ＩＩＩで処置したフェレットは、対照個体よりも体重減少の重度（速度論および最大減少量）が低く、体重の回復も早かった（図３８Ｃ）。体温の結果と同様に、感染後２日目における対照個体の体重変化は、製剤ＩＩＩで処置したフェレットよりもはるかに大きく、カルシウム用量の増加と体温の変化減少が関連していた（図３８Ｃ）。
全体としてデータは、製剤ＩＩＩがフェレットのインフルエンザ感染症の重症度を用量依存的に軽減することができることを示していた。
実施例２９．喘息のマウスモデルにおける乾燥粉末の効果
喘息は呼吸困難、喘鳴、咳嗽および胸部絞扼感の再発性発作を特徴とする疾患であり、その発作の重症度および頻度には個人差があるが、発作が致命的または致死的になることもある。喘息は肺の気道の炎症に起因するものであり、慢性呼吸障害（慢性喘息）、または例えば、環境刺激、アレルゲン曝露、冷気、運動もしくは情動ストレスのような数多くの誘発事象が原因の発作的症状を特徴とする間欠型の疾患のいずれかであり得る（間欠型喘息）。
炎症に対するカルシウム／ナトリウム製剤の効果を評価するために、具体的には、これらの製剤が炎症をさらに悪化させる得るのか、逆に治療上安全に投与され得るのかを評価するために、呼吸器疾患モデルによるカルシウム／ナトリウム製剤の試験を行った。カルシウム／ナトリウム製剤の役割を調べるために、アレルゲンとしてオボアルブミン（ＯＶＡ）を用いたアレルギー性喘息のマウスモデルを使用した。このモデルでは、マウスを２週間にわたりＯＶＡで感作した後、エアゾールによりＯＶＡで刺激する。ＯＶＡによる次の刺激で気道炎症が誘発されて、肺機能に変化が生じる。炎症における基本的な変化は、肺の好酸球数の増加である。肺炎症および肺機能における同様の変化が喘息に罹患したヒトでも観察される。下に示すように、マウスをＯＶＡで感作し刺激した。
ＯＶＡとアルブミンの腹腔内注射により感作を行った。噴霧された１％ＯＶＡ溶液に２０分間全身曝露することにより刺激した。２７日目〜２９日目に、異なる２種類の用量（低用量＝０．２４ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇおよび高用量＝０．４８ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ）の製剤ＩＩＩ（ロイシン１０％；乳酸カルシウム５８．６％、塩化ナトリウム３１．４％；カルシウムイオン１０．８％）またはロイシン１００％の乾燥粉末による処置をＯＶＡ刺激の１時間前または４時間後に行い、また３０日目にも処置を２回行った。各曝露に使用するカプセル数を変えることにより用量を変化させた。全身曝露チャンバ内で、カプセル式乾燥粉末吸入器システムを用いて処置を行った。試験の最終日（３１日目）にマウスを安楽死させ、気管支肺胞洗浄（ＢＡＬ）を行った。ＢＡＬ１回当たりの細胞総数を決定した。さらに、マクロファージ、多形核細胞（好中球）、リンパ球および好酸球の百分率および総数を分染法により決定した。データは１群当たり４〜５匹のマウスの平均±ＳＤを表しており、少なくとも２つの異なる試験を代表するものである。
驚くべきことに、０．４８ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇでマウスを処置することにより、総ＢＡＬ細胞数およびＢＡＬの好酸球数が対照個体に比べて統計的に有意なレベルまで減少した（一元配置ＡＮＯＶＡ；Ｔｕｋｅｙ多重比較試験）（図３９Ａおよび３９Ｂ）。同様に、低用量の製剤ＩＩＩ（０．２４ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ）により好酸球数が有意に減少したが、高用量（０．４８ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ）の程度には及ばなかった。したがって、乳酸カルシウムと塩化ナトリウムとからなる乾燥粉末製剤でマウスを処置することにより、気道炎症が用量反応的に軽減された。
したがって、本発明の乾燥粉末製剤が炎症を悪化させるどころか、気道炎症を軽減し、好酸球増加の程度を減少させるということが発見された。カルシウム曝露後でもＤｅｒｐ１またはＯＶＡのような可溶因子の粘膜様物質中での移動が阻害されないことが以前観察されたため、この結果を単に生物物理的作用機序によって説明することはできない。したがって、この発見は、本発明の塩製剤が予想外の抗炎症性を有し、喘息または喘息関連の症状の治療において、単独療法として役立ち得る、または他の喘息薬と併用され得ることを示すものである。
実施例３０．ＣＯＰＤのマウスモデルにおける乾燥粉末の効果
慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）は肺機能障害を伴う進行性の疾患であり、主に喫煙の結果生じる。ＣＯＰＤ患者はさらに、感染症病原体および急性炎症に多くの場合関連する増悪を生じやすい。これらの増悪により肺機能がさらに低下し、このことが次の増悪の頻度および重症度を増大させる。
疾患および治療の可能性の両方を研究するために、ＣＯＰＤの動物モデルが開発されている。新規治療剤の試験を容易にし、ＴＳ曝露後の急性気道炎症を評価するためのタバコ煙（ＴＳ）曝露の動物モデルが確立されている（Ｃｈｕｒｇ，Ａ．ら，Ａｍ Ｊ Ｐｈｙｓｉｏｌ Ｌｕｎｇ Ｃｅｌｌ Ｍｏｌ Ｐｈｙｓｉｏｌ ２９４（４）：Ｌ６１２−６３１，２００８；Ｃｈｕｒｇ，Ａ．およびＪ．Ｌ．Ｗｒｉｇｈｔ，Ｐｒｏｃ Ａｍ Ｔｈｏｒａｃ Ｓｏｃ ６（６）：５５０−５５２，２００９；Ｆｏｘ，Ｊ．Ｃ．およびＦｉｔｚｇｅｒａｌｄ Ｍ．Ｒ．，Ｃｕｒｒ Ｏｐｉｎ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ ９（３）：２３１−２４２，２００９）。
したがって、ＴＳ曝露により誘発された肺炎症に対する、カルシウム塩とナトリウム塩とからなる乾燥粉末製剤の効果を評価するための試験を行った。下の４日間のＴＳ曝露モデルを用いた。
マウス（Ｃ５７ＢＬ６／Ｊ）を１日当たり最大４５分間、全身曝露により４日間連続でＴＳに曝露した。ＴＳ曝露を行った日には、曝露の１時間前および６時間後に製剤ＩＩＩ（ロイシン１０．０％、乳酸カルシウム５８．６％、塩化ナトリウム３１．４％；カルシウムイオン１０．８％）でマウスを処置した。全身曝露法およびカプセル式送達システムを用いて製剤ＩＩＩの投与を行った。対照粉末としてロイシン１００％の乾燥粉末を用いた。試験計画の概略および推定送達用量を下および表４４に示す。ｐ３８ＭＡＰキナーゼ阻害剤ＡＤＳ１１０８３６を参照物質として使用し（国際公開第２００９／０９８６１２号の実施例１１）、鼻腔内経路により投与した。
使用するカプセル数を増加させて様々な用量のカルシウムを送達した。パイケージ（ｐｉｅ ｃａｇｅ）システムから試料を１ＬＰＭでガラス繊維フィルタ上に捕集することにより、用量を算出した。フィルタ上に捕集されたエアゾールを回収し、ＨＰＬＣによりカルシウム濃度を決定した。このデータを用いてカルシウムイオンのエアゾール濃度（Ｅｃ）を算出し、次いで、これを推定用量レベルの決定に用いた。推定用量レベル（ＤＬ）は方程式：ＤＬ＝Ｅｃ・ＲＭＶ・Ｔ／ＢＷから得られ、式中、ＲＭＶは個体の分時換気量（０．２１ＬＰＭ）、Ｔは曝露時間、ＢＷは個体の体重（ｋｇ）である。次いで、得られた推定用量を、微粒子画分（ＦＰＦ；５．６μｍ未満の質量％）に基づき決定される吸入可能なエアゾールの画分に対して調整する。
５日目に空気（擬似）またはＴＳへの最後の曝露を行った２４時間後に、バルビツール酸麻酔剤を腹膜内に過剰投与してマウスを安楽死させた。リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）０．４ｍＬを用いて気管支肺胞洗浄（ＢＡＬ）を行った。ｃｙｔｏｓｐｉｎで調製したスライドを用いて、ＢＡＬから回収された細胞を数え、細胞の判別計数を行った。ＴＳに４日間曝露した個体のＢＡＬ液中の炎症性細胞数を決定した。次いで、ＴＳ曝露個体を製剤ＩＩＩまたはロイシン１００％の対照乾燥粉末に曝露した。ＴＳに曝露したロイシン処置個体は、対照粉末も投与した空気処置個体に比べ、総細胞数の９倍の増加を示した（図４０Ａ）。この増加の大きさは、ＴＳ曝露の４日後に観察された炎症の程度を示していた。追加の個体群を、カルシウム含有乾燥粉末に用量を増加させながら曝露した。用量の増加は、各曝露で使用するカプセル数を増加させることにより行った。
図４０Ａに示されるように、製剤ＩＩＩ処置により、ＢＡＬ液中の総細胞数が対照群に比べて、用量反応的に減少した（低用量では１４％減少、中用量では３２％減少、高用量では４５％減少）。試験した最高用量では、減少量は、陽性対照であるｐ３８ＭＡＰＫ阻害剤処置（５１％減少）に匹敵するものであった。さらに製剤ＩＩＩは、ＢＡＬ試料中のマクロファージ数（図４０Ｂ）、好中球数（図４０Ｃ）およびリンパ球数（図４０Ｄ）を有意に減少させ、好中球およびリンパ球において最大の減少パーセントが観察された。低用量のカルシウム（カプセル１個）でも好中球が減少し、リンパ球は統計的に有意なレベルまで減少し、また高用量では、これらの細胞型が陽性対照化合物（ｐ３８阻害剤）に匹敵するレベルまで減少したことに注目するべきである。
加えて、データは、カルシウム塩とナトリウム塩とからなる乾燥粉末製剤のエアゾール送達が炎症を制限し得ること、また全般的な抗炎症作用を有すること示していた。効果の大きさは、このモデルにおいて効果があることが知られている他の薬物に匹敵するものである。データは、カルシウム塩とナトリウム塩からなる乾燥粉末製剤をＣＯＰＤの治療に使用し得ること、さらにＣＯＰＤの治療に使用される他の薬物（例えば、ＩＣＳ、気管支拡張剤（ＬＡＢＡ／ＬＡＭＡ）、ｐ３８ＭＡＰＫ阻害剤、ＰＤＥ４阻害剤、抗体治療剤、ＮＦ−κＢ阻害剤など）との併用が有効性を増大させ得ることを示唆していた。この処置により減少した具体的な細胞型を決定するために、同じＢＡＬ試料で細胞の判別計数を行った。このモデルに特徴的な炎症は、マクロファージと好中球の増加を特徴とし、リンパ球と上皮細胞のわずかな増加が観察されることに注目するべきである。
実施例３１．各種の補形剤を含む乾燥粉末製剤の安定性
乳酸カルシウムと塩化ナトリウムとからなり、さらに他の補形剤（例えば、マルトデキストリンおよびマンニトール）を含む乾燥粉末の安定性を、既に述べた（実施例３７）ように試験した。これらの製剤の組成は表４５の通りである。
超純水に補形剤（マンニトールまたはマルトデキストリン）、次いで乳酸カルシウム、最後に塩化ナトリウムを溶かすことによりバッチで調製した液体供給原料から乾燥粉末を製造した。化学薬品はすべてＳｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社（Ｇａｒｄｅｎａ、ＣＡ）から入手した。溶液を工程の間中、原料が室温で水に完全に溶けるまで攪拌し続けた。固体濃度は超純水中５ｇ／Ｌであった。
Ｂｕｃｈｉ Ｂ−２９０ Ｍｉｎｉ噴霧乾燥機（ＢＵＣＨＩ Ｌａｂｏｒｔｅｃｈｎｉｋ ＡＧ、Ｆｌａｗｉｌ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）で噴霧乾燥により製剤ＩＶおよびＶの乾燥粉末を製造し、粉末を高性能サイクロンからプラスチック製カバーを備えたガラス製容器に収集した。このシステムではＢｕｃｈｉ Ｂ−２９６除湿器を使用した。液体供給原料の噴霧には直径１．５ｍｍのＢｕｃｈｉ二流体ノズルを用いた。二流式の噴霧ガスを４０ｍｍ、吸引器の速度を９０％に設定した。乾燥用ガスとして室内空気を使用した。プロセスガスの入口温度は２２０℃、出口温度は９９℃〜１０４℃、液体供給原料の流速は５ｍＬ／分〜６ｍＬ／分であった。
次いで、製剤ＩＶおよびＶをサイズ３のＨＰＭＣカプセル（Ｃａｐｓｕｇｅｌ、Ｇｒｅｅｎｗｏｏｄ、ＮＣ）に手で充填するか、またはバルクのままで２０ｍＬのシンチレーションバイアル（Ｋｉｍｂｌｅ、Ｖｉｎｅｌａｎｄ、ＮＪ）に入れて、（ｉ）乾燥剤スポンジ（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ、ＰＡ）とともにＰＥバッグ（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ、ＰＡ）内で、２〜８℃で冷蔵保管、（ｉｉ）２５℃／６０％ＲＨで乾燥剤（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ、ＰＡ）とともにカプセルをＤｅｓｉ−Ｖａｃ容器（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｆｒｉｅｎｄｓｗｏｏｄ、ＴＸ）で保管、（ｉｉｉ）４０℃／７５％ＲＨで乾燥剤とともにカプセルをＤｅｓｉ−Ｖａｃ容器で保管という条件下に置いた代表的な試料を用いて、６か月間の物理的安定性試験を行った。
ＦＰＦ＿ＴＤ（％）＜５．６μｍ、ＦＰＦ＿ＴＤ（％）＜３．４μｍ、Ｄｖ５０（Ｓｐｒａｙｔｅｃ）および水含有量（Ｋａｒｌ Ｆｉｓｃｈｅｒ）を、全条件とも６か月目の時点までモニターした。表４６に示されるように、製剤ＩＶおよびＶはともにＦＰＦ＿ＴＤ（％）＜５．６μｍおよびＦＰＦ＿ＴＤ（％）＜３．４μｍの増加を示したが、その変化は時間ゼロの値から２０％未満であった。製剤ＩＶはＤｖ５０に関して良好な安定性を示したが、製剤Ｖは条件（ｉｉ）および（ｉｉｉ）において２０％上回るＤｖ５０の増加を示した。製剤Ｖは、条件（ｉｉ）および（ｉｉｉ）での水含有量において良好な安定性を示し、また条件（ｉ）において２０％を上回る水含有量の減少を示した。製剤ＩＶも（ｉ）および（ｉｉ）において２０％を上回る水含有量の減少を示し、また条件（ｉｉｉ）において安定な水含有量を示した。これらの結果は、製剤ＩＶおよびＶが、乾燥剤とともに保管した場合に水含有量の減少に敏感であることを示すものであった。水含有量の減少は、カスケード衝突の結果で見られた粒子径の減少の根本原因であり得る。
実施例３２．ロイシン、マンニトールまたはマルトデキストリンを含有する乾燥粉末製剤の分散性
乾燥粉末製剤ＩＩＩ、ＩＶおよびＶの分散性を、既に記載されているように（実施例１５を参照されたい）、患者が使用する代表的な流速を用いた乾燥粉末吸入器での吸入によりカプセルから放出された粉末の幾何学的粒子径および百分率を測定することにより評価した。粒子径分布および充填カプセルの重量の変化を、受動乾燥粉末吸入器における流速、吸入体積および充填重量の関数として測定した。各流速において、五つ組のカプセルから放出された粉末の質量を測定し、Ｄｖ（５０）およびＣＥＰＭの結果の平均を出した。
図４１Ａは、受動高抵抗乾燥粉末吸入器（ＲＳ−０１ Ｍｏｄｅｌ ７、Ｈｉｇｈ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ、Ｐｌａｓｔｉａｐｅ Ｓ．ｐ．Ａ．、抵抗０．０３６ｋＰａ１／２ＬＰＭ−１）において５０ｍｇの充填重量で、製剤ＩＩＩ、ＩＶまたはＶを含有するカプセルから放出された用量を示す。図４１Ａからわかるように、粉末は３種類ともカプセルから良好に出た。製剤ＩＶおよびＶの吸入エネルギーの関数としてのＣＥＰＭは同程度であり、９０％を上回る粉末が１５〜２０ＬＰＭで放出されたのに対し、製剤ＩＩＩは２５ＬＰＭでＣＥＰＭが約９０％であった。図４１Ｂは、加えた吸入エネルギーに対してプロットした体積中位径、Ｄｖ（５０）により特徴付けられる、吸入器から放出されたときの製剤ＩＩＩ、ＩＶおよびＶの粒子径分布を示す。ＣＥＰＭと一致して、製剤ＩＶおよびＶはＤｖ（５０）の特徴が類似しているが、製剤ＩＩＩは低流速における粒子径が大きい（図４１Ｂ）。全般的に、乾燥粉末製剤のＤｖ（５０）値は、粉末が凝集せずに良好に分散することを示していた。
実施例３３．細菌性肺炎のマウスモデルにおけるロイシン、マンニトールまたはマルトデキストリンを含有する塩製剤の効果
細菌性肺炎のｉｎ ｖｉｖｏマウスモデル（実施例２６を参照されたい）でカルシウム／ナトリウム含有乾燥粉末の抗感染症効果を試験した。乳酸カルシウムと、塩化ナトリウムと、ロイシン（製剤ＩＩＩ）、マルトデキストリン（製剤ＩＶ）またはマンニトール（製剤Ｖ）とを含有する乾燥粉末を、適当な重量になるまでゲルカプセル（Ｃａｐｓｕｇｅｌ Ｖｃａｐｓ（商標）、サイズ００ＣＳ）２個に充填した。充填したカプセルを、処置時まで実験室のデシケータに保管した。
培養物をトリプシン大豆寒天（ＴＳＡ）血液プレート上、３７℃、５％Ｃ０２で一晩増殖させて、血清型３ストレプトコッカス・ニューモニエ（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）菌を調製した。単一コロニーを６００ｎｍにおける吸光度（ＯＤ６００）が約０．３になるまで無菌ＰＢＳ中で再懸濁させた後、無菌ＰＢＳで１：２に希釈した（約４×ｌ０７コロニー形成単位（ＣＦＵ）／ｍＬ）。
Ｃ５７ＢＬ６マウスを全身曝露法で、ロイシン乾燥粉末または上記乾燥粉末（Ｃａ用量０．２４ｍｇ／ｋｇ）製剤により２．５分／カプセルの処置を施した。それぞれに最大１１個体まで入る頂上装荷式のパイチャンバケージ（ｐｉｅ ｃｈａｍｂｅｒ ｃａｇｅ）に接続されたカプセル式送達システムを用いて、乾燥粉末エアゾールを発生させた。全乾燥粉末処置を１０ｐｓｉ、７ｓｃｆｈ（約２．８Ｌ／分）で行った。乾燥粉末処置を２時間行った後、マウスを麻酔下で、気管内点滴注入によりＳ．ニューモニエ（Ｓ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）懸濁液５０μＬ（約２×１０６ＣＦＵ）に感染させた。感染の２４時間後に、マウスをペントバルビタール注射により安楽死させ、肺を採取し、無菌ＰＢＳ中でホモジナイズした。肺ホモジネート試料を無菌ＰＢＳで連続希釈し、ＴＳＡ血液寒天プレート上に播いた。寒天プレートを３７℃で一晩インキュベートし、翌日、肺の細菌負荷量を定量化するためにＣＦＵを数えた。
各個体の肺細菌負荷量を図４２に示す。丸はそれぞれ１個体のデータを表し、バーは群の幾何平均を表す。実験ごとにデータをロイシン対照に対して正規化した。データは２つの独立した実験からプールしたものである。処置群を両側Ｓｔｕｄｅｎｔ ｔ検定によりロイシン対照群と比較した。対照個体と比べて、乾燥粉末製剤で処置したマウスは３種類とも、感染の２４時間後に細菌力価の減少を示した。乳酸カルシウムと塩化ナトリウムとロイシンとからなる製剤（製剤ＩＩＩ）で処置した個体は５．９倍低い細菌力価を示し、マンニトール含有粉末およびマルトデキストラン含有粉末で処置した個体は約２倍低い細菌負荷量を示した。これらのデータは、ロイシン、マルトデキストランおよびマンニトールを含むカルシウム−ナトリウム乾燥粉末はすべて効果的であるが、ロイシン含有粉末（製剤ＩＩＩ）が細菌感染症の処置に最も効果的であるを示していた。
実施例３４．アレルギー性喘息のマウスＯＶＡモデルにおけるロイシン、マンニトールまたはマルトデキストリンを含有する乾燥粉末の効果
ロイシン、マンニトールまたはマルトデキストリンも含むカルシウム／ナトリウム製剤を、アレルギー性喘息に関連した炎症性細胞応答を抑制する能力に関してさらに評価した。既に記載されているＯＶＡマウスモデル（実施例２９を参照されたい）で粉末を試験した。簡潔に述べれば、マウスをＯＶＡで感作してからＯＶＡで刺激し、喘息を有するヒトで見られるものと同様の気道炎症を誘発した。２７日目〜２９日目のＯＶＡ刺激の１時間前または４時間後に、マウスを全身曝露によりロイシン単独、製剤ＩＩＩ、製剤ＩＶまたは製剤Ｖで処置し、３０日目にこの処置を２回行った。３１日目にＢＡＬを行い、ＢＡＬの細胞および好酸球の総数を分染法により決定した。データは１群当たり４〜５匹のマウスの標準偏差を表しており、少なくとも２つの異なる試験を代表するものである。ロイシン対照の細胞数が若干低かったが、製剤ＩＩＩで処置したマウスの総細胞数（図４３Ａ）および好酸球数（図４３Ｂ）が製剤ＩＶまたは製剤Ｖで処置したマウスよりもはるかに少なかったことは明らかであり、このことは、ロイシンを含むカルシウム／ナトリウム乾燥粉末が喘息関連の炎症の抑制に最も効果的であったこと示している。
実施例３５．各種量のロイシンおよび様々なモル比のカルシウムイオンとナトリウムイオンを含む粉末の特徴
乾燥粉末塩製剤の成分は、製剤の安定性および効果の両方に影響を及ぼし得る。ロイシンレベルの増加およびカルシウムイオンとナトリウムイオンのモル比の増加が乾燥粉末に及ぼす影響を確認するために、乾燥粉末製剤を製造した。
超純水にロイシン、次いで乳酸カルシウム、最後に塩化ナトリウムを溶かすことにより、粉末用の液体供給原料をバッチで調製した。化学薬品はすべてＳｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社（Ｇａｒｄｅｎａ、ＣＡ）から入手した。溶液を工程の間中、原料が室温で水に完全に溶けるまで攪拌し続けた。
製剤ＩＩＩを同じロットから、既に記載されているように（実施例２７を参照されたい）調製した。他の粉末をすべてＢｕｃｈｉ Ｂ−２９０ Ｍｉｎｉ噴霧乾燥機（ＢＵＣＨＩ Ｌａｂｏｒｔｅｃｈｎｉｋ ＡＧ、Ｆｌａｗｉｌ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）で噴霧乾燥により製造し、高性能サイクロンから６０ｍＬのガラス製容器に収集した。このシステムではＢｕｃｈｉ Ｂ−２９６除湿器を使用した。さらに、室内の相対湿度が３０％ＲＨを超えた場合、外部のＬＧ除湿器（モデル４９００７９０３、ＬＧ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ Ｃｌｉｆｆｓ、ＮＪ）を常時稼動させた。液体供給原料の噴霧には直径１．５ｍｍのＢｕｃｈｉ二流体ノズルを用いた。二流式の噴霧ガスを４０ｍｍ、吸引器の速度を９０％に設定した。乾燥用ガスとして室内空気を使用した。プロセスガスの入口温度は２２０℃、出口温度は９４℃〜１０２℃、液体供給原料の流速は４．９ｍＬ／分〜５．３ｍＬ／分であった。固体濃度は超純水への溶解で１０ｇ／Ｌであった。
製造された粉末を既に記載されているように特徴付け（例えば、粒子径、水含有量に関して）、その特徴付けの結果を表４７に示す。
実施例３６．乳酸カルシウム、塩化ナトリウムおよびロイシンを様々な比で含む乾燥粉末の安定性
次いで、いくつかの製造された粉末の安定性を、既に記載されている条件下で評価した。製剤ＩＩＩ、ＶＩ、ならびに様々なロイシン充填量とモルイオン比が２：１および８：１のＣａ：Ｎａとを含むさらに３種類の製剤の代表的な試料を用いて、２ヶ月間の物理的安定性試験を行った。乾燥粉末をサイズ３のＨＰＭＣカプセル（Ｃａｐｓｕｇｅｌ、Ｇｒｅｅｎｗｏｏｄ、ＮＣ）に手で充填して、２０ｍＬのシンチレーションバイアル（Ｋｉｍｂｌｅ、Ｖｉｎｅｌａｎｄ、ＮＪ）に入れ、Ｄｒｉ−Ｓｈｉｅｌｄ ３０００ホイルパウチ（３Ｍ、Ｓａｎｆｏｒｄ、ＮＣ）に入れてヒートシールを行い、（ｉ）２〜８℃、（ｉｉ）２５℃／６０％ＲＨおよび（ｉｉｉ）４０℃／７５％ＲＨの条件下で保管した。
ＦＰＦ＿ＴＤ（％）＜５．６μｍ、ＦＰＦ＿ＴＤ（％）＜３．４μｍ、Ｄｖ５０（Ｓｐｒａｙｔｅｃ）、カルシウム／ナトリウム含有量（ＨＰＬＣ）および水含有量（Ｋａｒｌ Ｆｉｓｃｈｅｒ）を、全条件とも２か月目の時点までモニターした。表４８に示されるように、評価した物理的特性に関して、全製剤が上記各条件下で良好な安定性を示した。

実施例３７．様々な量のロイシンおよび各種モル比のカルシウムイオンとナトリウムイオンを含む乾燥粉末のエアゾール特性
さらに乾燥粉末の分散性を評価した。試験した乾燥粉末を表４９に示す。
乾燥粉末吸入器から様々な吸入流速および体積で送達された場合の上記乾燥粉末製剤の分散性を評価した。患者が使用する代表的な流速を用いた乾燥粉末吸入器で吸入したときにカプセルから放出された粉末の幾何学的粒子径および百分率を測定することにより、この分散性を調べた。複数の粉末製剤で粒子径分布および充填カプセルの重量の変化を、受動乾燥粉末吸入器における流速、吸入体積および充填重量の関数として測定した。
粉末製剤をサイズ３のＨＰＭＣカプセル（Ｃａｐｓｕｇｅｌ Ｖ−Ｃａｐｓ）に手で充填し、化学はかり（Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｒｄｏ ＸＳ２０５）を用いた重量測定法で充填重量を測定した。製剤ＩＩＩ、ＶＩ、ＶＩＩおよびＶＩＩＩを５０ｍｇの充填重量で充填した。特異的抵抗０．０３６ｋＰａ１／２ＬＰＭ−１を有するカプセル式の受動乾燥粉末吸入器（ＲＳ−０１ Ｍｏｄｅｌ ７、Ｈｉｇｈ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ、Ｐｌａｓｔｉａｐｅ Ｓ．ｐ．Ａ．）を用いた。インライン質量流量計（ＴＳＩ モデル３０６３）を有する流量調節弁を備えたタイマーコントロール式のソレノイド弁（ＴＰＫ２０００、Ｃｏｐｌｅｙ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）を用いて、流速および吸入体積を設定した。カプセルを乾燥粉末吸入器内に設置して穴を開け、吸入器をシリンダ内に密閉して、ＤＰＩの出口をオープンベンチ配置でレーザー回折式粒子径分析計（Ｓｐｒａｙｔｅｃ、Ｍａｌｖｅｒｎ）に向けた。ソレノイド弁を用いてシステム内の定常空気流速を開始し、最低２秒間の１回の吸入操作の間、Ｓｐｒａｙｔｅｃにより１ｋＨｚで粒子径分布を測定した。算出された粒子径分布パラメータには、体積中位径（Ｄｖ５０）、幾何標準偏差（ＧＳＤ）、および直径５マイクロメートル未満の粒子の微粒子画分（ＦＰＦ）が含まれていた。吸入時間の終了時に、乾燥粉末吸入器を開けてカプセルを取り出し、再計量して、吸入時間内にカプセルから放出された粉末の質量を算出した。各試験条件において、五つ組のカプセルを測定し、Ｄｖ５０、ＦＰＦおよびカプセル放出粉末質量（ＣＥＰＭ）の結果の平均を出した。
異なる吸入速度、体積での、および異なる抵抗の吸入器からの粉末の分散を関連付けるために、吸入操作を行うのに必要なエネルギーを算出し、粒子径および用量放出のデータを吸入エネルギーに対してプロットした。吸入エネルギーをＥ＝Ｒ２Ｑ２Ｖとして算出したが、式中、Ｅはジュールで表した吸入エネルギー、ＲはｋＰａ１／２／ＬＰＭで表した吸入器の抵抗、ＱはＬ／分で表した定常流速、ＶはＬで表した吸入空気の体積である。
図４４は、カプセル充填重量５０ｍｇで高抵抗ＲＳ−０１乾燥粉末吸入器を用いてカプセルから放出された、製剤ＩＩＩ、ＶＩ、ＶＩＩおよびＶＩＩＩの用量を示している。各粉末に対して、６０ＬＰＭの高流速条件で２Ｌの吸入を使用したが、これは最高エネルギー条件９．２ジュールに相当する。他の３種類の流速３０、２０および１５ＬＰＭでは、１Ｌの吸入体積を使用した。図４４からわかるように、４種類すべての製剤において、試験した最高エネルギー条件では、カプセル内に充填された粉末の全質量が１回の吸入でカプセルから出た。製剤ＩＩＩでは、試験した全吸入条件で充填重量の８０％を上回る量が出た。製剤ＶＩおよびＶＩＩＩでは、０．２９ジュールでカプセル放出用量が充填重量の８０％を下回った。製剤ＶＩＩでは、０．５１ジュールでカプセル放出用量が充填重量の８０％を下回った。
加えられた流速および吸入エネルギーの関数としてのＤｖ５０およびＧＳＤにより特徴付けた、放出された製剤ＩＩＩ、ＶＩ、ＶＩＩおよびＶＩＩＩの粉末の粒子径分布を表５０に挙げる。エネルギー値が減少してもＤｖ５０の値が変化しないことは、エネルギーを追加しても、放出された粉末の脱凝集がさらに生じることがないということから、その粉末の分散が良好であることを示す。４種類すべての製剤のＤｖ５０値は変化せず、最高吸入エネルギー条件（したがって、最も高い分散状態）から０．２９ジュールの吸入エネルギーまで、平均Ｄｖ５０の増加は２マイクロメートル未満であった。製剤ＶＩＩＩでは、試験した全範囲にわたって平均Ｄｖ５０がベースラインから２マイクロメートル分増加することはなく、最大の増加は吸入エネルギーが９．２ジュールから０．２９ジュールまで減少したときの１．４マイクロメートル（２．１マイクロメートルから３．５マイクロメートル）であった。この範囲においては、Ｄｖ５０の大きさがあまり増加していないが、これは、放出粉末が多量の凝集体を含有し、分散が良好でなければ、予想され得ることである。
また、気道内での沈着に適した範囲で乾燥粉末吸入器から送達されたときの乾燥粉末製剤の空気力学的粒子径分布も評価した。８ステージ式Ａｎｄｅｒｓｏｎカスケードインパクタ（ＡＣＩ）で粉末を特徴付けることにより、４種類の粉末製剤の空気力学的粒子径分布を測定した。乾燥粉末製剤をサイズ３のＨＰＭＣカプセル（Ｃａｐｓｕｇｅｌ Ｖ−Ｃａｐｓ）に手で充填し、化学はかり（Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｒｄｏ ＸＳ２０５）を用いた重量測定法で充填重量を測定した。製剤ＩＩＩ、ＶＩおよびＶＩＩを５０ｍｇの充填重量で充填し、製剤ＶＩＩＩを４０ｍｇの充填重量で充填した。再装填が可能なカプセル式受動乾燥粉末吸入器（ＲＳ−０１ Ｍｏｄｅｌ ７、Ｈｉｇｈ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ、Ｐｌａｓｔｉａｐｅ、Ｏｓｎａｇｏ、Ｉｔａｌｙ）を用いて、粉末をカスケードインパクタ内に分散させた。各測定にはカプセル２個を使用し、各カプセルで、乾燥粉末吸入器（ＤＰＩ）を空気２Ｌに対し６０ＬＰＭで２回作動させた。流量調節弁を備えたタイマーコントロール式のソレノイド弁（ＴＰＫ２０００、Ｃｏｐｌｅｙ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）を用いて、流速および吸入体積を設定した。ＡＣＩ測定を製剤ＶＩＩおよびＶＩＩＩでは３回、製剤ＶＩでは５回、製剤ＩＩＩでは８回反復して行った。インパクタのステージ、吸気ポート（ＩＰ）、入口コーン（ＥＣ）および後フィルタ（Ｆ）を体積測定済みの水で洗浄し、洗浄液のカルシウムイオン濃度をＨＰＬＣでアッセイした。製剤ＩＩＩでは、入口コーンを洗浄しなかった。放出された粉末の粒子径分布、ＭＭＡＤ、ＧＳＤおよび４．４マイクロメートル未満の微粒子用量（ＦＰＤ＜４．４μｍ）について反復間の平均を出し、表５１にまとめた。製剤ＩＩＩ、ＶＩおよびＶＩＩは、充填用量が粉末充填重量５０ｍｇのカプセル２個分であり、これはカプセル内に充填されたＣａ２＋１０．８ｍｇに相当するものであった。製剤ＶＩＩＩでは、この製剤のＣａ２＋含有量が高いため、同じ１０．８ｍｇのＣａ２＋が充填粉末４０ｍｇのカプセル２個に含まれていた。
表中の全数値の標準偏差が低いことから、４種類すべての製剤が再現性のある粒子径分布を有することがわかった（表５１）。４種類すべての製剤の全反復において、２個のカプセルに充填されたＣａ２＋のうち、カスケードインパクタ内で回収されたものが８５％を上回っていた。これらはともに、ＤＰＩからの製剤の投与は変動が少なく、またカプセル内およびＤＰＩ内の粉末残留量が一貫して少なかったことを示すとともに、測定された粒子径分布が、用量の一試料ではなく、送達された全用量に特徴的であったことを示唆している。本試験において、４．４マイクロメートル未満の微粒子用量が充填用量のかなりの割合を占め、充填されたカルシウム１０．８ｍｇのうち微粒子用量は２．０ｍｇ〜５．４ｍｇの範囲であり、このような吸入可能な用量を４種類すべての製剤が有している。４種類の製剤の最大ＧＳＤは２．１であり、典型的な吸入用乾燥粉末製剤に比べて粒子径分布の多分散度は相対的に低かった。
実施例３８．粉末製剤ＶＩＩおよびＶＩＩＩの固体状態特性
高分解能Ｘ線粉末回折（ＸＲＰＤ）を用いて、製剤ＶＩＩおよびＶＩＩＩの非晶質／結晶質含有量および多形についても解析した。ＸＲＰＤでは、相の同定を行って、各ＸＲＰＤパターンで観察された任意の結晶相を同定した。ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ社のＸ’Ｐｅｒｔ Ｐｒｏ回折装置（Ａｌｍｅｌｏ、Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）を用いて、ＸＲＰＤパターンを収集した。Ｏｐｔｉｘロングファインフォーカス線源を用いて生じたＣｕ放射線を使用して、試料を解析した。楕円状に段階を付けた多層膜ミラーを用いて、線源のＣｕ ＫαＸ線を試料に当てて通過させ、検出器に集めた。試料を厚さ３ミクロンの膜の間に挟み、透過幾何学的に解析して、配向統計が最適になるように回転させた。ビームストップを用いて、空気散乱により発生するバックグラウンドを最小限にした。入射ビームおよび回折ビームに対しソーラースリットを用いて、軸発散を最小限にした。試料から２４０ｍｍの位置にある、スキャン位置に高感度な検出器（Ｘ’Ｃｅｌｅｒａｔｏｒ）を用いて、回折パターンを収集した。ステップサイズ０．０１７°およびステップ時間７０秒で３〜６０°にわたるスキャンを得た。図４５Ａに示されるように、ロイシン（ロイシンのスキャンは不掲載）に特徴的な約６°、１９°、２４°、３１°および３３°におけるピークが製剤ＶＩＩのディフラクトグラムで見られ、結晶ロイシンがこの粉末中に存在することを示していた（各スキャンの約４４°におけるピークは試料ホルダによるものである）。製剤ＶＩＩＩおよびＶＩＩのディフラクトグラムでは乳酸カルシウム五水和物または塩化ナトリウムに特徴的な結晶性ピークが観察されず、これらの成分が非晶質形態で２つの粉末中に存在する可能性を示しいていた。
ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製のＤＳＣＱ２００システムを用いて、変調示差走査熱量測定（ｍＤＳＣ）実験を行った。試料約１０ｍｇを密閉されたパンに入れた。ｍＤＳＣ条件は、０℃での平衡、加熱速度２℃／分、振幅０．３２℃および周期６０秒での変調で２５０℃までであった。ガラス転移温度を可逆熱流量の段階変化対温度曲線の変曲点により決定した。この方法を用いて、製剤ＶＩＩＩのガラス転移温度（Ｔｇ）が約１０７℃、製剤ＶＩＩのガラス転移温度（Ｔｇ）が約９１℃と決定された（図４５Ｂ）。
実施例３９．細菌性肺炎マウスモデルにおける乾燥粉末の効果に対するカルシウムイオンとナトリウムイオンのモル比の影響
様々なカルシウムとナトリウムのモル比の乾燥粉末を、肺炎マウスモデルの細菌感染症を軽減する能力に関しても試験した。全身曝露法（実施例３３を参照されたい）により、ロイシン粉末、またはカルシウム用量が０．２４ｍｇ／ｋｇに固定され、カルシウムとナトリウムのモル比が１：０、１６：１、８：１、４：１、２：１、１：１および１：２で異なる乾燥粉末でＣ５７ＢＬ６マウスを処置した。処置の２時間後に、マウスを血清型３ストレプトコッカス・ニューモニエ（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｎｅｕｍｏｎｉａ）に感染させ、感染の２４時間後に安楽死させて、肺の細菌負荷量を既に記載されている通りに評価した（実施例２６および３４を参照されたい）。各群のマウスの肺細菌負荷量を決定し、対照マウスの細菌負荷量に対する百分率として示す。図４６Ａに示されるように、どのカルシウム：ナトリウムモル比（１：１〜１６：１）のカルシウム／ナトリウム含有乾燥粉末も、Ｓ．ニューモニエ（Ｓ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａ）感染マウスの細菌負荷量を減少させた。
さらに、本発明の乾燥粉末が既に細菌に感染しているマウスを治療する能力を評価した。そこで、ロイシン、またはカルシウムとナトリウムのモル比が４：１の乾燥粉末（０．３１ Ｃａ ｍｇ／ｋｇ）（製剤ＶＩＩＩ）を、Ｓ．ニューモニエ（Ｓ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａ）感染の２時間前（予防、図４６Ｂ）または４時間後（治療、図４６Ｂ）にマウスに投与した。ロイシン処置マウスと比べて、製剤ＶＩＩＩは、細菌感染前に投与した場合だけでなく、マウスが既に細菌に感染した後に投与した場合にも、マウスの細菌負荷量を減少させることができた。したがってデータは、カルシウム／ナトリウム乾燥粉末を用いて、塩製剤処置後に罹患した感染症だけでなく、既存のおよび／または確立された細菌およびウイルス感染症も治療し得ることを示していた。
実施例４０．フェレットインフルエンザ処置におけるロイシン充填量およびカルシウム：ナトリウムモルイオン比の影響
カルシウムとナトリウムのモルイオン比が１：２（製剤ＩＩＩ）および８：１（製剤ＶＩ）の乾燥粉末を、フェレットインフルエンザモデル（実施例２８を参照されたい）のインフルエンザの重症度を軽減する効果に関しても試験した。鼻部曝露法により、フェレット（ｎ＝８）をロイシン１００％の対照粉末、０．１ｍｇ／ｋｇ、０．３ｍｇ／ｋｇもしくは０．９ｍｇ／ｋｇの製剤ＩＩＩ（ロイシン１０．０％、乳酸カルシウム５８．６％、塩化ナトリウム３１．４％；カルシウムイオン１０．８％）、または０．３ｍｇ／ｋｇの製剤ＶＩ（ロイシン３９．４％、乳酸カルシウム５８．６％、塩化ナトリウム２．０％；カルシウムイオン１０．８％）に曝露した。フェレットを感染の１時間前、感染の４時間後、次いで１日２回（ＢＩＤ）粉末に曝露した。試験の０日目から始めて１日２回、個体の皮下体温および体重を測定し、試験前１〜３日に測定した体温を、体温変化を算出するためのベースラインとして用いた。
対照ロイシン粉末で処置したフェレットは、インフルエンザ感染後の２日目および５日目に典型的な体温上昇を示した。一方、対照個体と比べて、製剤ＩＩＩおよび製剤ＶＩはともにこの体温上昇を抑制した（図４７Ａ）。さらに、製剤ＶＩは、インフルエンザに感染したフェレットで通常見られる重度の体重減少を軽減し、製剤ＩＩＩは用量反応的に体重減少を軽減した。したがって、両粉末ともフェレットインフルエンザの重症度を軽減することが可能であったため、ウイルス感染症の治療に使用し得る。
実施例４１．マウスアレルギー性喘息に対する様々なカルシウム：ナトリウムモルイオン比の塩製剤の効果
様々なカルシウムイオンとナトリウムイオンのモル比を有しカルシウム用量が（０．２４ｍｇ／ｋｇ）固定された乾燥粉末製剤をアレルギー性喘息のＯＶＡマウスモデル（実施例２９）で試験した。マウスをオボアルブミンで感作した後、２７日目〜２９日目には、ＯＶＡによる感作マウスの刺激の１時間前および４時間後に、また３０日目には２回、ロイシン粉末またはＣａ：Ｎａモルイオン比が８：１、４：１、２：１、１：１もしくは１：２の乾燥粉末でマウスを全身曝露により処置した。３１日目に気管支肺胞洗浄を行い、細胞および好酸球の総数を分染法により決定した。データは１群当たり４〜５匹のマウスの標準偏差を表しており、少なくとも２つの異なる試験を代表するものである。ナトリウムイオンに対するカルシウムイオンの比が大きい、すなわちＣａ：Ｎａモル比が８：１、４：１および２：１である乾燥粉末が、総細胞数（図４８Ａ）および好酸球数（図４８Ｂ）の両方を減少させる効果が最も大きかった。これらのデータは、カルシウムイオンとナトリウムイオンのモル比が、乾燥粉末製剤の広範な抗炎症作用に関与している可能性を示唆するものであった。
実施例４２．ＴＳマウス関連の炎症におけるカルシウムイオンとナトリウムイオンのモル比が異なる乾燥粉末の効果
他のカルシウム−ナトリウム粉末および１日１回の投与レジメン（ＱＤ）の効果を判定するために、既に記載されている４日間のタバコ煙（ＴＳ）マウスモデル（実施例３０を参照されたい）を用いた同様の試験を行った。製剤ＩＩＩ（ロイシン１０．０％、乳酸カルシウム５８．６％、塩化ナトリウム３１．４％；カルシウムイオン１０．８％；Ｃａ：Ｎａモル比１：２）および製剤ＶＩＩ（ロイシン３７．６％、乳酸カルシウム５８．６％、塩化ナトリウム４％；カルシウムイオン１０．８％；Ｃａ：Ｎａモル比４：１）をＣＯＰＤモデルで試験した。製剤ＶＩＩを用いて、使用するカプセル数を増加させることにより、２種類の異なる用量のカルシウムを送達した。既に記載されている通りに用量を算出した（実施例３０を参照されたい）。６群のマウスをＴＳに毎日、４日間曝露した。各群に以下の処置のうちの１つを施した：１日２回（ＢＩＤ）、全身粉末剤吸入によるＴＳ曝露の１時間前および６時間後に製剤ＩＩＩ、製剤ＶＩＩまたはロイシン対照賦形剤を投与した；製剤ＩＩＩをＴＳ曝露の１時間前に１日１回のレジメン（ＱＤ）で投与し、ＴＳ曝露の６時間後にロイシンのみの対照粉末を投与した；ＴＳ曝露の１時間前に、ｐ３８阻害剤ＡＤＳ１１０８３６を鼻腔内経路（ｉ．ｎ．）により投与した。さらに１つの群（模擬）を同じ期間、ＴＳの代わりに空気に曝露し、ロイシン対照粉末をＢＩＤで、空気曝露の１時間前および６時間後に投与した。５日目に空気（擬似）またはＴＳへの最後の曝露を行った２４時間後に、バルビツール酸麻酔剤を腹膜内に過剰投与してマウスを安楽死させ、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）０．４ｍＬを用いて気管支肺胞洗浄（ＢＡＬ）を行った。ｃｙｔｏｓｐｉｎで調製したスライドを用いて、ＢＡＬから回収された細胞を数え、細胞の判別計数を行った。
ＴＳに曝露したロイシン処置個体は、同様に対照粉末を投与した空気処置個体に比べ、総細胞数の１０倍の増加を示した。これに対し、陽性対照参照化合物のｐ３８ＭＡＰＫは炎症を抑制した（図４９Ａ）。前回と同様に、製剤ＩＩＩによる約１．６８ｍｇ Ｃａイオン／ｋｇでの１日２回（ＢＩＤ）の処置により、総細胞数が対照個体の４５％まで有意に減少した。ＴＳ曝露の１時間前に同じ用量のカルシウムのみによる１回の処置（ＱＤ）を行ったところ、総細胞数の同様の減少が見られた（５１％）（図４９Ａ）。製剤ＶＩＩでも対照群に比べて、ＢＡＬ液中の総細胞数が用量反応的に減少した（０．６８ｍｇ Ｃａ／ｋｇの用量では４５％の減少、１．４１ｍｇ Ｃａ／ｋｇの用量では５８％の減少）。さらに、製剤ＩＩＩおよび製剤ＶＩＩはともに、マクロファージ（図４９Ｂ）、好中球（図４９Ｃ）およびリンパ球（図４９Ｄ）を含めた炎症性細胞の数を有意に減少させ、マクロファージおよび好中球に対して最大の効果が見られた。実際、製剤ＶＩＩは、陽性対照参照化合物のｐ３８ＭＡＰＫ阻害剤ＡＤＳ１１０８３６よりも多く好中球およびマクロファージの細胞数を減少させた。驚くべきことに、低い方の用量の製剤ＶＩＩが、カルシウムイオンの送達が約３倍少ないにもかかわらず、高用量の製剤ＩＩＩと同じレベルまで炎症性細胞の数を減少させた。同様に、全処置のうち、高用量の製剤ＶＩＩが好中球において最大の減少を示した。
全体としてデータは、カルシウム−ナトリウム乾燥粉末が気道炎症の軽減に大きな影響を及ぼし、特に喘息、ＣＯＰＤおよびＣＦのような呼吸器疾患に関連する炎症の治療／予防に適した治療法であることを示していた。さらに、１日１回と１日２回の投与処置が同等の効果を有するということが、１日１回の投与処置レジメンを治療に使用し得ることを示していた。
実施例４３．乾燥粉末は炎症性ケモカイン／サイトカインの発現を減少させる
アレルギー性喘息およびＣＯＰＤのような疾患において、好酸球、マクロファージおよび好中球のような炎症性細胞が外界刺激に応答して気道内腔に流入するのは、細胞がサイトカインおよび／またはケモカインを放出することが原因である。このサイトカイン／ケモカインのシグナル伝達により、炎症性細胞の気道内腔への走化性が誘発される。既に記載されているＣＯＰＤのタバコ煙（ＴＳ）マウスモデルを用いて、カルシウム含有乾燥粉末が炎症の軽減と炎症性サイトカイン／ケモカイン発現の調節の両方をもたらすか否かを決定する試験を行った。マウスを４日間連続でＴＳに曝露し、１日１回、ＴＳ曝露の１時間前に製剤ＩＩＩまたは製剤ＶＩＩで処置した。対照個体をロイシン１００％の乾燥粉末製剤に曝露し、第二の対照群ではロイシンで処置したが、ＴＳには曝露しなかった。マウスを安楽死させ、気管支肺胞洗浄（ＢＡＬ）を行い、炎症に関与する１３種類の異なるサイトカインおよびケモカインのパネルに関してＢＡＬ試料をアッセイした。Ｌｕｍｉｎｅｘ技術を用いた多重アッセイでタンパク質レベルを評価し、標準曲線から各タンパク質の濃度を決定した。一元配置ＡＮＯＶＡによりデータを解析し、賦形剤群に対して＊ｐ＜０．０５となるｐ値を各群の下に示す。ＫＣおよびＭＩＰ２は２つの重要な好中球ケモカインであり、ヒトのＩＬ−８と類似した機能を果たす。ＴＳへの曝露により、ＫＣおよびＭＩＰ２の発現が上方制御された（図５０Ａおよび５０Ｂ、Ｌｅｕ（空気）とＬｅｕのバーを参照されたい）。製剤ＩＩＩまたはＶＩＩでの処置により、ロイシン処置個体に比べてＫＣ（図５０Ａ）およびＭＩＰ２（図５０Ｂ）のＢＡＬレベルが減少した。データは、これらの同じ製剤が同じ個体において好中球の肺への走化性に及ぼす効果と同様であり、乾燥粉末製剤が好中球性炎症を軽減する１つの機序が、好中球を肺へ動員するケモカインレベルの減少を介したものであることを示していた。さらにこれらのデータは、カルシウム含有製剤による処置が、気道上皮および気道マクロファージの生化学的および生物学的応答を調節することを示していた。
実施例４４．マウスアレルギー性喘息の病原体による急性増悪が乾燥粉末により治療される
喘息およびＣＯＰＤ患者の急性増悪は、肺機能低下、病的状態および死亡の大きな原因である。ライノウイルス感染は、両疾患の患者集団における多数の急性増悪と関連している。カルシウム含有乾燥粉末製剤は、培養上皮細胞のライノウイルス感染を減少させた（実施例１３および図１３Ｃを参照されたい）。主要な系統のライノウイルスがマウスＩＣＡＭ−１と結合しないためマウス細胞に感染しないことが、マウスのライノウイルス前臨床モデルの妨げになっていた。最近、小系統（ＲＶ１Ｂ）を用いたライノウイルス感染のマウスモデルが記載されている（Ｂａｒｔｌｅｔｔ ＮＷら，Ｎａｔ Ｍｅｄ．２００８ Ｆｅｂ；１４（２）：１９９−２０４）。Ｂａｒｔｌｅｔｔらは、急性増悪のモデルとしてナイーブマウスのライノウイルス感染およびオボアルブミン刺激マウスのライノウイルス感染の両方について記載している。この２つのモデルを用いて、ライノウイルス感染および炎症に対するカルシウム−ナトリウム乾燥粉末の効果を評価した。ライノウイルス増悪モデルを下に示す。
ＢＡＬＢ／ｃマウス（ｎ＝５）をＲＶ１Ｂによる鼻腔内感染の前に、ＢＩＤで３日間、異なる用量の製剤ＶＩＩＩで処置した。感染当日に、感染の１時間前および４時間後にマウスを処置した。感染の２４時間後に、気管支肺胞洗浄試料中の総細胞数および判別細胞数により肺炎症を評価した。製剤ＶＩＩＩは、試験した最低用量で、ロイシン対照処置個体に比べ総炎症細胞数および好中球数を有意に減少させた（図５１Ａ）。この知見を増悪様モデルまで広げるために、マウスを標準的なプロトコルによりＯＶＡで感作し（実施例２９を参照されたい）、ＯＶＡ刺激の日ごとにＢＩＤで投薬した。最後のＯＶＡ刺激の１時間後に、マウスをＲＶ１Ｂに感染させた。感染の２４時間後に、気管支肺胞洗浄試料中の総細胞数および判別細胞数により肺炎症を評価した。ライノウイルス感染症は、未感染対照個体に比べ、好中球性炎症の増加を伴っていた（図５１Ｂ）。製剤ＶＩＩＩは、ロイシン対照処置個体に比べて、その好中球性炎症を軽減した（一元配置ＡＮＯＶＡ；Ｔｕｋｅｙ多重比較試験）（図５１Ｂ）。全体としてこれらのデータは、吸入されたカルシウム乾燥粉末が、部分的には感染症に伴う炎症を軽減することにより、呼吸器疾患の患者における急性増悪の頻度および重症度を低減し得ることを示していた。
実施例４５．カルシウム含有乾燥粉末は気道過敏性を引き起こさない
呼吸器の疾患および状態では、外来粒子の吸入が肺の小気道に有害作用をもたらすことがよくある。このことが気道収縮を引き起こし、気道抵抗、呼吸仕事量を増加させ、極端な場合には、患者の健康に大きなリスクをもたらし得る。したがって、特に気道が炎症を起こしたり、反応性が亢進したりしている場合には、吸入療法が、気管支収縮のような意図しない結果を一切もたらさないことが重要である。そこで、カルシウム−ナトリウム製剤（製剤ＶＩＩＩ）が気道気管支収縮に有害作用をもたらすか否かを判定する試験を行った。２チャンバ式のプレチスモグラフィーを用いて、気道抵抗を評価した。簡潔に述べれば、マウスを円錐形の保定器に固定してから、頭部を囲むチャンバと胴体を囲むチャンバの２つの密閉チャンバからなり、２つのチャンバ間に気密シールが施されている装置に入れた。呼吸気流計で各チャンバの気流を測定し、気道内径の直接的尺度である特異的気道抵抗（ｓＲａｗ）をフローシグナル間の遅延時間の関数として算出した。ｓＲａｗに対する製剤ＶＩＩＩの影響を正確に判定するために、５分間のベースラインｓＲａｗ測定値を得てから、マウスを高用量の製剤ＶＩＩＩ（０．９０ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇ）に曝露した。乾燥粉末へのマウスの曝露は、カプセル式乾燥粉末吸入器システムを使用して全身曝露チャンバを用いて行った。処置後、５分間の処置後ｓＲａｗ測定値を得た。次いで、０．９％塩化ナトリウムに溶かした塩化メタコリン（ＭＣｈ）を頭部チャンバ内に１０秒間噴霧することにより、マウスを塩化メタコリンに用量を漸増させながら曝露し吸入させた。実験手順を下に示す。
各用量のＭＣｈ（０、６．２５、１２．５、２５および５０ｍｇ／ｍｌ）の投与が終わるごとに頭部チャンバを清浄にし、さらに５分間、ｓＲａｗを得た。個体ごとに各５分間のｓＲａｗの平均を算出し、ベースラインｓＲａｗに対して正規化した。同じ操作を追加の２群のマウスに対しても行ったが、ここでは、第一の群を製剤ＶＩＩＩの代わりにロイシン１００％乾燥粉末で処置し、第二の群には乾燥空気のみの擬似処置を施した。
驚くべきことに、製剤ＶＩＩＩ（およびロイシン）で処置しても、ｓＲａｗは擬似処置とほとんど変わらず、それどころか擬似処置と統計的にも区別できなかった（図５２）。実際、マウスを噴霧生理食塩水に曝露して吸入させた場合（ＭＣｈが０ｍｇ／ｍｌ）、ｓＲａｗの増加の程度は、乾燥粉末処置時に見られたものよりも大きかった。各群において、ＭＣｈ用量を漸増させるごとにｓＲａｗが増加したが、治療群の間でｓＲａｗに有意な差が見られる時点がなかった。
全体としてデータは、カルシウム乾燥粉末処置が健常な無刺激気道のｓＲａｗにほとんど影響を与えないこと、またカルシウム乾燥粉末が気管支収縮時の気道応答に悪影響を及ぼさないことを示していた。予想外にも、吸入薬物療法で希釈剤として広く用いられる０．９％塩化ナトリウム溶液を吸入させた場合、ｓＲａｗの増加の程度が製剤ＶＩＩＩよりも大きかった。これらの結果は、カルシウム含有乾燥粉末が、一部の現在認可されている治療法（例えば、嚢胞性線維症に対するマンニトール吸入療法）のように意図せずして小気道を収縮させる可能性はなく、ＣＯＰＤ、喘息およびＣＦのような状態に対する安全で効果的な治療法として使用され得ること明確に示している。
実施例４６．製剤ＶＩＩＩを用いたｉｎ ｖｉｖｏヒツジ粘液線毛クリアランス試験
確立されているヒツジ粘液線毛クリアランス（ＭＣＣ）モデルで液体および乾燥粉末製剤を評価した。健常なヒツジ４頭において、吸入により送達された肺Ｔｃ９９ｍ標識硫黄コロイドエアゾール剤のクリアランスを測定することにより、ＭＣＣを評価した。処置エアゾール曝露の直後に、放射標識された硫黄コロイドエアゾールを同じエアゾール送達システムにより各ヒツジに送達し、連続画像を収集してＭＣＣを決定した。
ヒツジ１頭だけ曝露する方法で作動するＰａｒｉ ＬＣジェット噴霧器を用いて、製剤４６−Ａ（張性が等張の８倍になる濃度で、水中、ＣａＣｌ２９．４％（ｗ／ｖ）、ＮａＣｌ０．６２％（ｗ／ｖ）である）を送達した。噴霧器を、ソレノイド弁と圧縮空気源（２０ｐｓｉ）とで構成される線量計システムと接続した。噴霧器の出力口を、一端に人工呼吸器（Ｈａｒｖａｒｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｉｎｃ．、Ｈｏｌｌｉｓｔｏｎ、ＭＡ）が取り付けられているＴピースと接続する。吸気／呼気の比を１：１、速度を２０呼吸／分に設定した人工呼吸器の吸入周期の開始時に、システムを１秒間作動させた。一回換気量３００ｍｌを用いて噴霧製剤を送達した。噴霧器に製剤４６−Ａを４ｍＬ充填して乾燥させた。噴霧器の代わりに回転ブラシ式発生器（ＲＢＧ１０００、Ｐａｌａｓ）を用いて乾燥粉末エアゾールを発生させたことを除き同様の曝露法で、乾燥粉末状の製剤ＶＩＩＩを送達した。ＲＢＧによりエアゾールを連続的に発生させて、乾燥粉末製剤ＶＩＩＩを１５分間投与した。
処置の直後に、エアゾール化したテクネチウム標識硫黄コロイド（９９ｍＴＣ−ＳＣ）を、液体処置と同じエアゾール曝露法を用いて送達した。ヒツジを可動式の保定器で支え、カフ付き気管内チューブを挿管して覚醒状態にしておき、試験中は覚醒状態を維持した。
９９ｍＴＣ−ＳＣ噴霧後、直ちにヒツジから抜管し、画像の視野がヒツジの脊髄に垂直になるように、ヒツジをガンマ線カメラ（Ｄｙｎａ Ｃａｍ、Ｐｉｃｋｅｒ Ｃｏｒｐ．、Ｎｏｔｈｆｏｒｄ、ＣＴ）の下で自然な立位の姿勢で立たせた。ベースライン画像を得た後、最初の１時間に５分間間隔で連続画像を得た。得られた画像をすべて解析用のコンピュータに保存した。個体の右肺に対応する画像の対象領域を追跡し、カウントを記録した。左肺は、対応する画像が胃と重なり、飲み込んだ放射標識粘液がカウントに影響する可能性があったため、解析から除外された。カウントを崩壊に対して補正し、存在する放射活性がベースライン画像から減少した百分率でクリアランスを表した。
呼吸模擬装置システムで呼気流を引き込み、気管チューブの遠位端でフィルタ試料を収集することにより、両製剤の送達用量をｉｎ ｖｉｔｒｏで測定した。製剤ＶＩＩＩの乾燥粉末について、それぞれ１．５分間のフィルタ試料１０個に沈着したカルシウムをＨＰＬＣによりアッセイし、カルシウム沈着率の平均を決定した。５０ｋｇのヒツジに対するこの１５分間の送達用量は、０．５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇと算出された。液体の製剤４６−Ａについて、１．５分間のフィルタ試料のカルシウム含有量をＨＰＬＣにより再びアッセイし、溶液４ｍＬを乾燥させたときの送達用量が、５０ｋｇのヒツジに対して０．５ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇと算出された。測定されたこれらの用量は、処置時に気管チューブの遠位端からヒツジまで送達された用量に対応する。
各製剤を異なるヒツジ４頭で試験した。ヒツジ粘液線毛クリアランスモデルは十分に確立されているモデルであり、その賦形剤クリアランスは通常、放射性エアゾール送達の６０分後で約５〜１０％と測定される（例えば、Ｃｏｏｔｅら，２００９，ＪＥＰＴ ３２９：７６９−７７４を参照されたい）。平均クリアランス測定がベースライン後６０分で約１０％を上回れば、そのモデルのクリアランスが増大したことを示すことが、当該技術分野で公知である。乾燥粉末製剤ＶＩＩＩおよび液体製剤４６−Ａはともに、ヒツジモデルにおいて粘液線毛クリアランスの増大を示し、ベースライン後６０分でのクリアランスの平均±標準誤差は、それぞれベースライン放射活性の１６．７％±２．７％および１８．９％±１．２％である。
粘液線毛クリアランスは、投与後６０分間にわたり増加することがわかった。例えば、製剤ＶＩＩＩおよび４６−Ａの１０分後のクリアランスは、それぞれベースラインの２．９±２．３％およびベースラインの４．５±１．４％、２０分後のクリアランスは、それぞれベースラインの４．６±２．８％およびベースラインの９．４±１．８％、３０分後のクリアランスは、それぞれベースラインの７．７±４．０％およびベースラインの１０．６±１．７％、４０分後のクリアランスは、それぞれベースラインの１２．１±２．５％およびベースラインの１３．６±０．１％、５０分後のクリアランスは、それぞれベースラインの１３．１±２．６％およびベースラインの１４．５±１．２％、６０分後のクリアランスは、それぞれベースラインの１６．７±２．７％およびベースラインの１８．９±１．２％である。
ここに記載したデータは、カルシウム塩ベースの乾燥粉末および高張液製剤を用いて粘液線毛クリアランスを増大させ得ることを示している。
実施例４７．ｉｎ ｖｉｖｏイヌ粘液線毛クリアランス試験
本試験の目的は、イヌ粘液線毛クリアランス（ＭＣＣ）モデルで液体および乾燥粉末製剤を評価することであった。健常な雄性ビーグル犬６頭において、吸入により送達された肺Ｔｃ９９ｍ標識硫黄コロイドエアゾール剤の除去を、処置または対照エアゾール曝露直後に連続画像測定を行うことにより、クロスオーバー試験でＭＣＣを評価した。
二方弁および二相式人工呼吸器（Ｈａｒｖａｒｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ；Ｈｏｌｌｉｓｔｏｎ、ＭＡ）を用いた、イヌ１頭だけ曝露する方法で作動するＰａｒｉ ＬＣジェット噴霧器を用いて、製剤４７−Ａ（張性が等張の８倍になる濃度で、水中、ＣａＣｌ２９．４％（ｗ／ｖ）、ＮａＣｌ０．６２％（ｗ／ｖ）である）を送達した。回転ブラシ式発生器（ＲＢＧ１０００、Ｐａｌａｓ）を、または最低用量に乾燥粉末吹入器を用いたことを除き、同様の曝露法で、乾燥粉末状態のカルシウムベースの製剤（製剤ＩＩＩ）を送達した。このモデルでは、陰性対照として未処置および等張塩化ナトリウム（０．９％ｗ／ｖ）を使用し、陽性対照として高張食塩水（７％ｗ／ｖ）を使用した。全投与を１５分間の持続時間で行ったが、製剤４７−Ａは７．５分間の持続時間で送達し、最低用量の製剤ＩＩＩは乾燥粉末吹入器から４回のボーラス送達により送達した。イヌは曝露時および画像化時にはプロポフォールで麻酔されており、曝露時の換気は機械で行われた。放射標識曝露の直後に、１１分後までは２分ごとに、その後は約３３分後まで５分ごとに連続平面画像を収集した。肺の対象領域の解析を行い、残存する活性量を時間の関数として決定し、適合する放射活性クリアランス速度の線形回帰パラメータを算出した。
イヌに挿管する前にＨａｒｖａｒｄポンプを作動させて、処置エアゾール剤を挿管チューブの端から回収し、エアゾール濃度（重量測定法またはＨＰＬＣによる化学的方法）および粒子径分布（ＡＰＳ、ＴＳＩ、モデル３３２１）を決定した。吸入され沈着した用量を算出するために、非比例的に分時換気量（ＲＭＶ）を算出した（Ｂｉｄｅら，２０００，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｔｏｘｉｃｏｌ．２０：２７３−２９０）。次いで、以下の式：用量＝（Ｃ×ＲＭＶ×Ｔ×ＤＦ）／ＢＷを用いて推定用量を算出したが、式中、Ｃは曝露空気中の被検試料の濃度、Ｔは曝露時間、ＢＷは体重、沈着率（ＤＦ＝３０％）である（Ｇｕｙｔｏｎ ＡＣ，１９７４，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ １５０：７０−７７）。エアゾール濃度、算出された送達用量および得られたＭＣＣ速度を表５２に示す。
高用量の製剤ＩＩＩが３２分間の画像間隔にわたり、未処置ベースラインと有意に異なる（ｐ＜０．０５）−０．３２６％／分の勾配を有することがわかった。中用量の製剤ＩＩＩ（勾配−０．２９１％／分）、製剤４７−Ａ（勾配＝−０．２８５％／分）処置および７％高張食塩水（勾配＝−０．２８１％／分）処置はすべて、有意性レベルｐ＜０．１０で未処置ベースラインと有意に異なることがわかったが、このことは、イヌにおいて粘液線毛クリアランス速度が未処置のものと比べて増大したことを示していた。中用量および高用量の製剤ＩＩＩは、少なくとも７％高張食塩水と同程度までクリアランスを増大させた。製剤４７−Ａの７．５分間の投与により、同様の張性で半分の投与持続時間でも、７％高張食塩水の１５分間の投与と同程度まで粘液線毛クリアランスが増加した。
実施例４８．他の活性物質を組み合わせたカルシウム含有乾燥粉末
Ａ．粉末の調製
供給原料溶液を調製し、乳酸カルシウムと、塩化ナトリウムと、任意にロイシンと、他の活性な薬剤とを含有するそのままの乾燥粒子からなる乾燥粉末の製造に使用した。乾燥粒子からなる乾燥粉末の調製に使用した供給原料製剤の成分を表５３に挙げる。無水ベースでの重量百分率を記載する。
表５４のパラメータに従って供給原料溶液を作製した。
製剤Ｘ〜ＸＸの乾燥粉末をＢｕｃｈｉ Ｂ−２９０ Ｍｉｎｉ噴霧乾燥機（ＢＵＣＨＩ Ｌａｂｏｒｔｅｃｈｎｉｋ ＡＧ、Ｆｌａｗｉｌ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）で噴霧乾燥により製造し、高性能サイクロンから６０ｍＬのガラス製容器に収集した。このシステムではＢｕｃｈｉ Ｂ−２９６除湿器を使用し、外部のＬＧ除湿器（モデル４９００７９０３、ＬＧ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ Ｃｌｉｆｆｓ、ＮＪ）を常時稼動させた。液体供給原料の噴霧には直径１．５ｍｍのＢｕｃｈｉ二流体ノズルを用いた。二流式の噴霧ガスを４０ｍｍ、吸引器の速度を９０％に設定した。乾燥用ガスおよび噴霧用ガスとして室内空気を使用した。噴霧乾燥条件に関する詳細を下の表５５に記載する。
Ｂ．粉末の特徴付け
粉末の物理的特性およびエアゾール特性を下の表５７、５８、５９および６０にまとめる。±を付した数値は、報告された数値の標準偏差を表す。表５６は、全製剤のＦＰＦＴＤ＜３．４μｍが１８％を上回っていたことを示している。製剤Ｘ、ＸＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩ、ＸＶＩＩ、ＸＶＩＩＩおよびＸＩＸはそれぞれ、ＦＰＦＴＤ＜３．４μｍが２５％を上回っていた。製剤Ｘ、ＸＩ、ＸＶおよびＸＶＩはそれぞれ、ＦＰＦＴＤ＜３．４μｍが３０％を上回っていた。全製剤のＦＰＦＴＤ＜５．６μｍが４０％を上回っていた。製剤Ｘ、ＸＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩ、ＸＶＩＩ、ＸＶＩＩＩおよびＸＩＸはそれぞれ、ＦＰＦＴＤ＜５．６μｍが５０％を上回っていた。製剤ＸＶはＦＰＦＴＤ＜５．６μｍが６０％を上回っていた。全製剤のタップ密度が０．４５ｇ／ｃｃを上回っていた。製剤Ｘ、ＸＩＩ、ＸＩＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩＩ、ＸＶＩＩＩ、ＸＩＸおよびＸＸはそれぞれ、タップ密度が０．５ｇ／ｃｃを上回っていた。製剤Ｘ、ＸＩＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶＩＩ、ＸＶＩＩＩ、ＸＩＸおよびＸＸはそれぞれ、タップ密度が０．６５ｇ／ｃｃを上回っていた。全製剤のＨａｕｓｎｅｒ比が１．８を上回っていた。製剤ＸＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩ、ＸＶＩＩＩおよびＸＩＸはそれぞれ、Ｈａｕｓｎｅｒ比が２．０を上回っていた。製剤ＸＶ、ＸＶＩおよびＸＩＸはそれぞれ、Ｈａｕｓｎｅｒ比が２．４以上であった。
表５７は、全製剤の幾何学的粒子径（Ｄｖ５０）が、乾燥粉末吸入器の流速６０ＬＰＭにおいて３．５μｍ未満であったことを示している。製剤Ｘ、ＸＩＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩ、ＸＶＩＩ、ＸＶＩＩＩ、ＸＩＸおよびＸＸは、６０ＬＰＭにおいてＤｖ５０が２．５μｍ未満であった。全製剤のＤｖ５０が１５ＬＰＭにおいて６．０μｍ未満であった。製剤Ｘ、ＸＩＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩＩ、ＸＶＩＩＩ、ＸＩＸおよびＸＸは、１５ＬＰＭにおいてＤｖ５０が４．６μｍ未満であった。製剤ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩＩ、ＸＶＩＩＩ、ＸＩＸおよびＸＸは、１５ＬＰＭにおいてＤｖ５０が４．０μｍ未満であった。
表５８は、全製剤のカプセル放出粒子質量（ＣＥＰＭ）が６０ＬＰＭにおいて９４％を上回っていたことを示している。製剤Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩ、ＸＶＩＩ、ＸＶＩＩＩ、ＸＩＸおよびＸＸはそれぞれ、６０ＬＰＭにおいてＣＥＰＭが９７％を上回っていた。ＸＩ以外の全製剤のＣＥＰＭが１５ＬＰＭにおいて８０％を上回っていた。製剤ＸＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩ、ＸＶＩＩＩ、ＸＩＸおよびＸＸはそれぞれ、１５ＬＰＭにおいてＣＥＰＭが９０％を上回っていた。
表５９は、ＲＯＤＯＳを１．０ｂａｒの設定で用いて測定した全製剤のＤｖ５０が２．５μｍ未満であったことを示している。製剤Ｘ、ＸＩＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩ、ＸＶＩＩおよびＸＶＩＩＩはそれぞれ、Ｄｖ５０が２．２μｍ未満であった。製剤Ｘ、ＸＩＩＩ、ＸＶ、ＸＶＩおよびＸＶＩＩはそれぞれ、Ｄｖ５０が２．０μｍ未満であった。測定した全製剤の０．５／４ｂａｒのＲＯＤＯＳ比が１．２未満であった。測定した全製剤の１／４ｂａｒのＲＯＤＯＳ比が１．１未満であった。
Ｃ．アレルギー性喘息のＯＶＡマウスモデルにおけるカルシウム塩とプロピオン酸フルチカゾンおよびキシナホ酸サルメテロールとの共製剤（製剤ＸＩ）の抗炎症効果
アレルゲンとしてオボアルブミン（ＯＶＡ）を用いたアレルギー性喘息のマウスモデルで、製剤ＸＩを評価した。このモデルは、既に実施例２９に記載および図示されている。
このモデルでは、マウスを２週間にわたりＯＶＡで感作した後、液体エアゾールによりＯＶＡで刺激する（実施例２９）。この刺激により、肺炎症が誘発され、気道刺激に応答した気道過敏性が増大する。炎症における基本的な変化は、肺の好酸球数の増加である。肺炎症および肺機能における同様の変化が喘息に罹患したヒトでも観察されている。
実施例２９に記載されている感作プロトコルにより、Ｂａｌｂ／ｃマウスをＯＶＡで感作および刺激した。マウスをプラセボＢ乾燥粉末（ロイシン９８％、ＮａＣｌ２％、無水ベースでのｗ／ｗ）、製剤４８−Ａ（ロイシン３０％、ＮａＣｌ６５．４％、プロピオン酸フルチカゾン４．０％およびキシナホ酸サルメテロール０．１３％、無水ベースでのｗ／ｗ）および製剤ＸＩ（乳酸カルシウム７５．０％、ロイシン１５．３１％、ＮａＣｌ５．０％、プロピオン酸フルチカゾン４．０％およびキシナホ酸サルメテロール０．５８％、無水ベースでのｗ／ｗ）で処置した。処置は、カプセル式乾燥粉末吸入器システムを用いて全身曝露チャンバ内で行った。試験の最終日（３１日目）に、マウスを安楽死させ、気管支肺胞洗浄（ＢＡＬ）を行った。ＢＡＬ当たりの総細胞数を決定した。さらに、好酸球、好中球、マクロファージおよびリンパ球の百分率および総数を分染法により決定した。
炎症に対する製剤ＸＩの効果を評価した。（Ｏｈｔａ，Ｓら（２０１０），”Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｉｏｔｒｏｐｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ ｏｎ ａｉｒｗａｙ ｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ ｉｎ ａ ｍｏｕｓｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ａｓｔｈｍａ”，Ｃｌｉｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ａｌｌｅｒｇｙ ４０：１２６６−１２７５）および（Ｒｉｅｓｅｎｆｅｌｄ，Ｅ．Ｐ．（２０１０），”Ｉｎｈａｌｅｄ ｓａｌｍｅｔｅｒｏｌ ａｎｄ／ｏｒ ｆｌｕｔｉｃａｓｏｎｅ ａｌｔｅｒｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ／ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｍｕｒｉｎｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ａｌｌｅｒｇｉｃ ａｉｒｗａｙｓ ｄｉｓｅａｓｅ”，Ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１１：２２）のような文献に基づき、プロピオン酸フルチカゾン（ＦＰ）がマウスＯＶＡモデルの好酸球および総細胞数を減少させることがわかっている。
ＦＰとカルシウム塩製剤との共製剤化の効果は、当該技術分野ではまだわかっていなかった。したがって、製剤ＸＩを試験した。表６０の結果は、同様の用量（ｍｇ ＦＰ／マウス体重ｋｇ）では、好酸球および総細胞数の減少において、製剤ＸＩが、カルシウム塩を含まずにＦＰを製剤化した場合（製剤４８−Ａ）と等しく効果的であったことを示している。
Ｄ．マウスＯＶＡモデルにおけるカルシウム塩とキシナホ酸サルメテロールの共製剤およびカルシウム塩と臭化チオトロピウムの共製剤（それぞれ製剤ＸＩおよびＸＶＩＩ）の特異的気道抵抗に対する効果
実施例２９に記載されている通りに、ＯＶＡによるマウスの感作とそれに続くＯＶＡによるマウスの刺激を行った。ＯＶＡで感作および刺激したマウスは、炎症の変化に加え、気管支誘発後の気道抵抗の変化として測定可能な気道過敏性の増加を示す。３０日目の処置の１時間後に肺機能試験を行った。この試験ではマウスの特異的気道抵抗（ｓＲａｗ）を測定した。ベースラインｓＲａｗを５分間測定した。次いで、肺機能を評価するために、用量０ｍｇ／ｍｌ、５０ｍｇ／ｍｌまたは１００ｍｇ／ｍｌのメタコリン（ＭＣｈ）を用いてＭＣｈの濃度を漸増させながら、頭部チャンバ内で噴霧によりＭＣｈを送達してマウスにＭＣｈ刺激を行った。
実施例４５に記載されている方法に従って、マウスを刺激し、その肺機能を試験した 。文献、例えば、（Ｓｃｈｕｔｚ，Ｎ．（２００４），”Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｂｒｏｎｃｈｏｃｏｎｓｔｒｉｃｔｉｏｎ ｉｎ ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ ｇｕｉｎｅａ ｐｉｇｓ：ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ｃｏｍｍｏｎ ｐｒｏｐｈｙｌａｃｔｉｃ ｄｒｕｇｓ”，Ｒｅｓｐｉｒ Ｐｈｙｓｉｏｌ Ｎｅｕｒｏｂｉｏｌ １４１（２）：１６７−１７８）および（Ｏｈｔａ，Ｓ．ら（２０１０），”Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｉｏｔｒｏｐｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ ｏｎ ａｉｒｗａｙ ｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ ｉｎ ａ ｍｏｕｓｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ａｓｔｈｍａ”，Ｃｌｉｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ａｌｌｅｒｇｙ ４０：１２６６−１２７５）から、０．９％塩化ナトリウムに溶かした吸入用の塩化メタコリン（ＭＣｈ）で刺激した動物およびヒトにおいて、キシナホ酸サルメテロール（ＳＸ）および臭化チオトロピウム（ＴｉｏＢ）がともに肺機能を増大させて、ｓＲａｗ値を減少させることがわかっていた。
ｓＲａｗに対するＳＸおよびＴｉｏＢの効果は文献からわかっていたが、ＳＸおよびＴｉｏＢ製剤のカルシウム塩との共製剤化の効果は不明であった。製剤ＸＩ（乳酸カルシウム７５．０％、ロイシン１５．３１％、ＮａＣｌ５．０％、プロピオン酸フルチカゾン４．０％およびキシナホ酸サルメテロール０．５８％、無水ベースでのｗ／ｗ）、ＸＩＶ（乳酸カルシウム７５．０％、ロイシン１９．８９％、ＮａＣｌ５．０％および臭化チオトロピウム０．１１３％、無水ベースでのｗ／ｗ）、４８−Ａ（ロイシン３０％、ＮａＣｌ６５．４％、プロピオン酸フルチカゾン４．０％およびキシナホ酸サルメテロール０．１３％、無水ベースでのｗ／ｗ）および４８−Ｂ（ロイシン３４．４７％、ＮａＣｌ６５．４２％および臭化チオトロピウム０．１１３％、無水ベースでのｗ／ｗ）を試験した。カルシウム含有製剤ＸＩおよびＸＩＶの効果とそれぞれ対照させるために、非カルシウム含有製剤４８−Ａおよび４８−Ｂを試験した。製剤ＸＩおよびＸＩＶに関して肺機能試験で得られた結果を、それぞれ図５３および図５４に示す。これらのデータは、カルシウム含有製剤ＸＩＶが陽性対照の製剤４８−Ｂと一致し、アレルギー性喘息のＯＶＡモデルにおけるメタコリン刺激に応答した気道過敏性を完全に除去することを示している。製剤ＸＩによる処置は、製剤４８−Ａで達成されたｓＲａｗの減少と一致しなかったが、製剤ＸＩで処置した群内でのばらつきは、製剤４８−Ａのばらつきと重なり、減少の平均はプラセボＢで見られたものよりも低かった。
Ｅ．急性肺傷害のＬＰＳマウスモデルにおけるカルシウム塩とプロピオン酸フルチカゾンおよびキシナホ酸サルメテロールとの共製剤（製剤Ｉ）の効果
本試験では、急性肺傷害のマウスモデルを用いて、他の治療剤と組合せたカルシウム／ナトリウム製剤の肺炎症に対する効果を試験した。シュードモナス・エルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）から単離されたリポ多糖（ＬＰＳ）をエアゾール化してマウスに曝露した。この刺激により肺炎症が生じ、肺機能が変化した。炎症における基本的な変化は、肺の好酸球数の増加であった。肺炎症および肺機能における同様の変化が急性肺傷害に罹患したヒトでも観察された。
マウスを全身曝露で３０分間、噴霧ＬＰＳ１．１２ｍｇ／ｍｌに曝露した。ＬＰＳ曝露の１時間後に、カプセル式乾燥粉末吸入器システムを使用した全身曝露チャンバを用いて、乾燥粉末製剤ＸＩ（乳酸カルシウム７５．０％、ロイシン１５．３１％、ＮａＣｌ５．０％、プロピオン酸フルチカゾン４．０％およびキシナホ酸サルメテロール０．５８％、無水ベースでのｗ／ｗ）による処置を行った。約０．３２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇの肺への送達に相当する２個の９０ｍｇカプセルでマウスを処置した。カルシウム塩を含有する製剤とカルシウム塩を含有しない製剤の影響を比較するために、追加の個体群を、製剤４８−Ａ（ロイシン３０％、ＮａＣｌ６５．４％、プロピオン酸フルチカゾン４．０％およびキシナホ酸サルメテロール０．１３％）からなる追加の粉末に同じ量（すなわち、フルチカゾンｍｇ／体重ｋｇ）で曝露した。別の群の個体を、プラセボＢ対照粉末（ロイシン９８％、ＮａＣｌ２％）の３０ｍｇカプセル２個で処置した。乾燥粉末処置の３時間後に、マウスをすべて安楽死させ、全肺洗浄を行い、総細胞計数および細胞判別計数を行った。
表６１に示されるように、マウスを製剤ＸＩで処置することにより、ＢＡＬ液中の総細胞数および好中球数が、プラセボＢに曝露した個体に比べて有意に減少し、炎症性細胞が無カルシウム製剤４８−Ａよりも多く減少した。したがって、急性肺傷害のＬＰＳモデルにおいて、マウスを製剤ＸＩで処置することにより肺炎症が有意に軽減された。
Ｆ．シュードモナス・エルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）マウスモデルにおけるカルシウム塩とレボフロキサシンの共製剤の抗菌効果
細菌感染症のマウスモデルを用いて、製剤ＸＶＩＩの効果をｉｎ ｖｉｖｏで評価した。−４日目および−１日目に、シクロホスファミド（１００ｍｇ／Ｋｇ）の注射により好中球減少症を誘発した。細菌（シュードモナス・エルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ））を２ｍｌのＬｕｒｉａ Ｂｅｒｔａｎｉブロス中、３７℃で一晩増殖させ、マウス１匹当たり約５０００ＣＦＵを鼻腔内投与によりＰＢＳ５０μｌで送達した。感染の４時間後に、カプセル式乾燥粉末吸入器システムを使用した全身曝露チャンバを用いて、マウスをプラセボＢ粉末（ロイシン９８％、ＮａＣｌ２％）、製剤４８−Ｃ（ロイシン２７％、ＮａＣｌ５２％およびレボフロキサシン２０％）および製剤ＸＶＩＩ（乳酸カルシウム７５．０％、ＮａＣｌ５．０％、レボフロキサシン２０％）で処置した。翌日、個体を安楽死させ、肺および脾臓を摘出してホモジナイズし、肺の細菌負荷量および全身の細菌負荷量をそれぞれ決定した。ホモジネートをトリプシン大豆寒天プレート上で連続希釈し、３７℃で一晩インキュベートした。翌日、コロニー形成単位を数え、肺および膵臓それぞれのＣＦＵ／ｍｌを算出した。
結果を表６２に示す。製剤ＸＶＩＩおよび４８−Ｃが、プラセボＢ処置個体に比べて肺では５ｌｏｇ１０ＣＦＵよりも多く、脾臓ではほぼ１００倍、細菌負荷量を有意に減少させることがわかった。したがって、マウスを製剤ＸＶＩＩで処置することにより、シュードモナス・エルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）感染時の肺および全身の細菌負荷量が有意に減少する。これらのデータから、レボフロキサシン乾燥粉末製剤中にカルシウムが存在してもレボフロキサシンの効果に悪影響を及ぼさないことがわかった。マグネシウム／カルシウムベースの制酸剤が、消化管から吸収されるレボフロキサシンのバイオアベイラビリティに悪影響を及ぼすことを述べている文献があることを考えれば、これは驚くべき結果である（Ｆｌｏｒ，Ｓ．ら（１９９０），”Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ−Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ ａｎｄ Ｃａｌｃｉｕｍ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ Ａｎｔａｃｉｄｓ ｏｎ Ｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｏｆｌｏｘａｃｉｎ”，Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ａｇｅｎｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｙ ３４（１２）：２４３６−２４３８）および（Ｐａｉ，ＭＰ．ら（２００６），”Ａｌｔｅｒｅｄ ｓｔｅａｄｙ ｓｔａｔｅ ｐｈａｒｍａｃｏｋｉｎｔｅｉｃｓ ｏｆ ｌｅｖｏｆｌｏｘａｃｉｎ ｉｎ ａｄｕｌｔ ｃｙｓｔｉｃ ｆｉｂｒｏｓｉｓ ｐａｔｉｅｎｔｓ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｃａｌｃｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ”，Ｊ．Ｃｙｓｔ．Ｆｉｂｒｏｓ．，Ａｕｇ；５（３）：１５３−７）。（オフロキサシンは、生物学的に活性であることが知られているレボフロキサシン５０％と、その鏡像異性体５０％とで構成されるラセミ混合物である。）
Ｇ．カルシウム塩とタンパク質の共製剤（製剤ＸＶＩＩＩ）が、タンパク質の肺局所送達および全身送達の両方をもたらす
本試験では、カルシウム含有乾燥粉末製剤を用いてタンパク質を肺送達に使用し得るか否か、またこの乾燥粉末をタンパク質の全身送達に使用し得るか否かを、製剤ＸＶＩＩＩ（乳酸カルシウム７５．０％、ロイシン１７．５％、塩化ナトリウム５．０％、ウシ免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）２．５％、無水ベースでのｗ／ｗ）を用いて判定した。
本試験では、カプセル式乾燥粉末吸入器システムを使用した全身曝露チャンバを用いて、マウスを製剤ＸＶＩＩＩで処置した。次いで、マウスを製剤ＸＶＩＩＩのカプセル２個、４個または６個で処置し、別の個体群をプラセボＢ対照粉末（ロイシン９８％、ＮａＣｌ２％）のカプセル６個で処置した。プラセボ対照を行って、ウシＩｇＧアッセイおよび血清または気管支肺胞洗浄（ＢＡＬ）中の天然のマウスタンパク質に交差反応性がないことを確認した。ＤＰ処置の直後に個体を安楽死させ、ＢＡＬを行い、血清を収集した。次いで、市販のＥＬＩＳＡキットを用いて、洗浄液および血清をウシＩｇＧに関してアッセイした。結果を表６３に示す。プラセボＢ（ｎ＝３個体、データは表に報告せず）は、アッセイの検出可能範囲未満であり、このことは、血清またはＢＡＬにおいてウシＩｇＧと天然のマウスタンパク質との間に交差反応性がないことを示していた。肺へ送達されたＩｇＧが、マウスに送達したカプセル数の増加とともに段階的に増加していることがわかる。さらに、製剤ＸＶＩＩＩのカプセル２個または４個による処置では、血清ＩｇＧ含有量が、ＥＬＩＳＡキットの検出限界の範囲に入る程度に少し増加したが、カプセル６個による処置では、ＩｇＧが約１００ｎｇ／ｍｌのＩｇＧまで増加した。血清体積を約２ｍｌと仮定すると、製剤ＸＶＩＩのカプセル６個による処置で、平均２００ｎｇのＩｇＧが全身に送達されたことが示されたことになる。このことは、カルシウム含有乾燥粉末をタンパク質の全身送達に使用し得ること示していた。
実施例４９．活性な医薬品と組み合わせたマグネシウム含有乾燥粉末
Ａ．粉末調製
マグネシウム塩と、任意に非塩補形剤と、少なくとも１つの活性な薬剤とを含有するそのままの乾燥粒子からなる乾燥粉末を製造するために、供給原料溶液を調製した。乾燥粒子からなる乾燥粉末の調製に使用した供給原料製剤の成分を表６４に挙げる。無水ベースでの重量百分率を記載する。
表６５の条件に従って、供給原料溶液を作製した。
製剤ＸＸＩ〜ＸＸＩＶの乾燥粉末をＢｕｃｈｉ Ｂ−２９０ Ｍｉｎｉ噴霧乾燥機（ＢＵＣＨＩ Ｌａｂｏｒｔｅｃｈｎｉｋ ＡＧ、Ｆｌａｗｉｌ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）で噴霧乾燥により製造し、高性能サイクロンから６０ｍＬのガラス製容器に収集した。このシステムではＢｕｃｈｉ Ｂ−２９６除湿器を使用し、外部のＬＧ除湿器（モデル４９００７９０３、ＬＧ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ Ｃｌｉｆｆｓ、ＮＪ）を常時稼動させた。液体供給原料の噴霧には直径１．５ｍｍのＢｕｃｈｉ二流体ノズルを用いた。二流式の噴霧ガスを４０ｍｍ、吸引器の速度を９０％に設定した。乾燥用ガスおよび噴霧用ガスとして空気を使用した。噴霧乾燥条件に関する詳細を下の表６６に記載する。
Ｂ．粉末の特徴付け
粉末の物理的特性およびエアゾール特性を下の表６８、６９および７０にまとめる。±を付した数値は、報告された数値の標準偏差を表す。表６７は、全製剤のＦＰＦＴＤ＜３．４μｍが２５％を上回っていたことを示している。製剤ＸＸＩ、ＸＸＩＩおよびＸＸＩＩＩはそれぞれ、ＦＰＦＴＤ＜３．４μｍが３５％を上回っていた。製剤ＸＸＩＩおよびＸＸＩＩＩはそれぞれ、ＦＰＦＴＤ＜３．４μｍが３９％を上回っていた。全製剤のＦＰＦＴＤ＜５．６μｍが５０％を上回っていた。製剤ＸＸＩ、ＸＸＩＩおよびＸＸＩＩＩは、ＦＰＦＴＤ＜５．６μｍが６０％を上回っていた。製剤ＸＸＩＩＩは、ＦＰＦＴＤ＜５．６μｍが６８％を上回っていた。全製剤のタップ密度が０．７０ｇ／ｃｃを上回っていた。製剤ＸＸＩＩおよびＸＸＩＩＩはそれぞれ、タップ密度が０．９０ｇ／ｃｃを上回っていた。全製剤のＨａｕｓｎｅｒ比が１．７を上回っていた。製剤ＸＸＩＩおよびＸＸＩＩＩは、Ｈａｕｓｎｅｒ比が２．０を上回っていた。
表６８は、全製剤の幾何学的粒子径（Ｄｖ５０）が、乾燥粉末吸入器の流速６０ＬＰＭにおいて２．２μｍ未満であったことを示している。製剤ＸＸＩ、ＸＸＩＩおよびＸＸＩＩＩは、６０ＬＰＭにおいてＤｖ５０が２．０μｍ未満であった。製剤ＸＸＩ、ＸＸＩＩおよびＸＸＩＩＩは、１５ＬＰＭにおいてＤｖ５０が２．５μｍ未満であった。
表６９は、全製剤のカプセル放出粒子質量（ＣＥＰＭ）が６０ＬＰＭにおいて９７％を上回っていたことを示している。全製剤のＣＥＰＭが１５ＬＰＭにおいてＣＥＰＭが８０％を上回っていた。製剤ＸＸＩ、ＸＸＩＩおよびＸＸＩＩＩはそれぞれ、１５ＬＰＭにおいてＣＥＰＭが９２％を上回っていた。製剤ＸＸＩＩおよびＸＸＩＩＩはそれぞれ、１５ＬＰＭにおいてＣＥＰＭが９７％を上回っていた。
表７０は、ＲＯＤＯＳを１．０ｂａｒの設定で用いて測定した全製剤のＤｖ５０が２．２μｍ未満であったことを示している。製剤ＸＸＩ、ＸＸＩＩＩおよびＸＸＩＶはそれぞれ、Ｄｖ５０が１．９μｍ未満であった。製剤ＸＸＩＶはＤｖ５０が１．５７μｍであった。測定した全製剤の０．５／４ｂａｒのＲＯＤＯＳ比が１．２未満であった。測定した全製剤の１／４ｂａｒのＲＯＤＯＳ比が１．１未満であった。
実施例５０．アレルギー性炎症喘息モデルにおける好酸球性気道炎症および肺機能に対するマグネシウム含有製剤の効果
Ａ．炎症
ロイシン（３７．５％）と乳酸マグネシウム（５８．３％）と塩化ナトリウム（４．２％）とを含む乾燥粉末製剤ＸＸＶを、アレルゲンとしてオボアルブミン（ＯＶＡ）を用いたアレルギー性喘息のマウスモデルで評価した。実施例２９には、このモデルが記載されており、また投与プロトコルが図示されている。
このモデルでは、Ｂａｌｂ／ｃマウスを２週間にわたりＯＶＡで感作した後、ＯＶＡの液体エアゾールにより刺激した（実施例２９の図）。この刺激により、肺炎症が誘発され、気道刺激に応答した気道過敏性が増大する。炎症における基本的な変化は、肺の好酸球数の増加であった。肺炎症および肺機能における同様の変化が喘息に罹患したヒトでも観察されている。
マウスをプラセボＢ乾燥粉末（ロイシン９８％、ＮａＣｌ２％、無水ベースでのｗ／ｗ）または製剤ＸＸＶで処置した。処置は、カプセル式乾燥粉末吸入器システムを用いて全身曝露チャンバにより行った。試験の最終日（３１日目）に、マウスを安楽死させ、気管支肺胞洗浄（ＢＡＬ）を行った。ＢＡＬ当たりの総細胞数を決定した。さらに、好酸球、好中球、マクロファージおよびリンパ球の百分率および総数を分染法により決定した。
炎症に対する製剤ＸＸＶの効果を評価した。文献に基づけば、マグネシウムがマウスＯＶＡモデルの好酸球および総細胞数を減少させることは知られていなかった。この知見を本実験で確認した。表７１に報告されるように、製剤ＸＸＶとプラセボＢとの間に好酸球および総細胞数の有意な差が見られなかった。
Ｂ．肺機能
ＯＶＡによるマウスの感作と、それに続くＯＶＡによるマウスの刺激は上記の通りであった。このＯＶＡ感作マウスは、好酸球性炎症が増加したことに加え、気管支誘発後の気道抵抗の変化として測定可能な気道過敏性も増加した。文献（Ｏｋａｙａｍａ，Ｈ．ら（１９８７），”Ｂｒｏｎｃｈｏｄｉｌａｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｉｎｔｒａｖｅｎｏｕｓ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ ｉｎ ｂｒｏｎｃｈｉａｌ ａｓｔｈｍａ”，ＪＡＭＡ，Ｆｅｂ ２７；２５７（８）：１０７６−８）に基づき、硫酸マグネシウムの静脈内投与により気管支収縮を減少させることがわかっている。前臨床モデルにおいて、気道へのマグネシウム塩の吸入送達が気管支収縮に同様の影響を与えるか否かは不明であった。気道過敏性に対するマウスの感受性の低減における製剤化ＸＸＶの効果を試験するために、３０日目の処置の１時間後に肺機能試験を行った。この試験ではマウスの特異的気道抵抗（ｓＲａｗ）を測定した。ベースラインｓＲａｗを５分間測定した。次いで、肺機能を評価するために、用量０ｍｇ／ｍｌ、２５ｍｇ／ｍｌまたは５０ｍｇ／ｍｌのメタコリン（ＭＣｈ）を用いてＭＣｈの濃度を漸増させながら、頭部チャンバ内で噴霧によりＭＣｈを送達してマウスにＭＣｈ刺激を行った。
実施例４５に記載されている方法に従って、マウスを刺激し、その肺機能を試験した。文献の調査から、０．９％塩化ナトリウムに溶かした吸入用の塩化メタコリン（ＭＣｈ）で刺激した動物およびヒトにおいて、製剤ＸＸＶが空気過敏性の減少に効果があり、その結果ｓＲａｗ値が減少する可能性が考えられた。
製剤ＸＸＶおよびプラセボＢの肺機能試験の結果を表７２に示す。これらのデータは、マグネシウム含有製剤ＸＸＶが陰性対照のプラセボと一致し、製剤ＸＸＶが、硫酸マグネシウムの静脈内投与により気管支収縮が減少するという文献での結果と類似していなかったことを示している。
製剤ＸＸＶを、ＯＶＡモデルであるアレルギー性炎症のマウスモデルで試験した。製剤ＸＸＶは、好酸球数または総炎症性細胞数をプラセボＢと比べて有意に減少させないということがわかった。同様に、製剤ＸＸＶを試験して、肺機能におけるその役割を解明した。製剤ＸＸＶは、ＭＣｈ刺激に対する感受性をプラセボＢと比べて有意に減少させないということがわかった。
実施例５１．ＴＳマウスに関連した炎症におけるマグネシウムを含む乾燥粉末の効果
肺炎症のＣＯＰＤ様モデルにおけるマグネシウム製剤の効果を判定するために、４日間のタバコ煙（ＴＳ）マウスモデルを用いて試験を行った。このモデルは実施例３０に既に記載されている。製剤ＸＸＶＩ（ロイシン１９．６％、乳酸マグネシウム７５．０％、塩化ナトリウム５．４％）および製剤ＶＩＩＩ（ロイシン２０．０％、乳酸カルシウム７５．０％、塩化ナトリウム５．０％）をＣＯＰＤ様モデルで試験した。本実験では、マウスに投与するカルシウムとマグネシウムの用量をμｍｏｌ塩／ｋｇ基準で一致させ、製剤ＸＸＶＩおよびＶＩＩＩをそれぞれ６カプセル送達することにより用量を達成した。既に記載されている通りに用量を算出した（実施例３０を参照されたい）。６群のマウスをＴＳに毎日、４日間曝露した。各群に以下の処置のうちの１つを施した：製剤ＸＸＶＩ、製剤ＶＩＩＩまたはロイシン対照賦形剤を１日１回（ＱＤ）、全身粉末剤吸入によるＴＳ曝露の１時間前に投与した；ＴＳ曝露の１時間前に、ｐ３８阻害剤ＡＤＳ１１０８３６を鼻腔内経路（ｉ．ｎ．）により投与した。さらに１つの群（模擬）を同じ期間、ＴＳの代わりに空気に曝露し、ロイシン対照粉末をＢＩＤで、空気曝露の１時間前に投与した。５日目に空気（擬似）またはＴＳへの最後の曝露を行った２４時間後に、バルビツール酸麻酔剤を腹膜内に過剰投与してマウスを安楽死させ、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）０．４ｍＬを用いて気管支肺胞洗浄（ＢＡＬ）を行った。ｃｙｔｏｓｐｉｎで調製したスライドを用いて、ＢＡＬから回収された細胞を数え、細胞の判別計数を行った。
ＴＳに曝露したロイシン処置個体は、同様に対照粉末を投与した空気処置個体に比べ、総細胞数の８．４倍の増加を示した。前回と同様に、製剤ＶＩＩＩによる約１．６８ｍｇ Ｃａイオン／ｋｇでのＱＤ処置により、総細胞数が対照個体の５３％まで有意に減少した。同じ用量のＭｇイオン／ｋｇによる治療では、総細胞数の統計的に有意な減少が見られなかった（表７３）。マクロファージ（表７３）、好中球（表７３）およびリンパ球（表７３）の炎症性細胞数でも同様の結果が見られ、すなわち、製剤ＶＩＩＩでは、各種類の細胞数が統計的に有意な量だけ減少した。これに対し、製剤ＸＸＶＩでは、総細胞数、好中球数またはリンパ球数が統計的に有意なレベルまで減少せず、同様の塩モル数の製剤ＶＩＩＩによる治療の後に見られた６５％の減少をはるかに下回るレベルでマクロファージ数がわずかに減少した（２１％）だけだった。ｐ３８ＭＡＰＫ阻害剤ＡＤＳ１１０８３６では、予想された通りに、各細胞型の細胞数が統計的に有意な量だけ減少した（表７３）。
全体として、データは、カルシウムベースの乾燥粉末が気道炎症の軽減に有意な影響を及ぼし、特に喘息、ＣＯＰＤおよびＣＦのような呼吸器疾患に関連した好中球性炎症の治療／予防に適した治療法であることを示している。データはさらに、マグネシウムベースの乾燥粉末は気道炎症の軽減に有意な影響を及ぼさず、特に喘息、ＣＯＰＤおよびＣＦのような呼吸器疾患に関連した好中球性炎症の治療／予防に適した治療法ではないことを示している。
実施例５２．急性リポ多糖炎症の治療に関するカルシウム含有乾燥粉末とマグネシウム含有乾燥粉末の比較
本試験では、急性肺傷害のマウスモデルを用いて、肺炎症に対するカルシウム乾燥粉末製剤およびマグネシウム乾燥粉末製剤の効果を試験した。シュードモナス・エルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）から単離されたリポ多糖（ＬＰＳ）をエアゾール化してマウスに曝露した。この刺激により肺炎症が生じ、肺機能が変化した。炎症における基本的な変化は、肺の好中球数の増加であり、肺炎症および肺機能における同様の変化が急性肺傷害に罹患したヒトでも観察された。
本試験の目的は、肺炎症に対する乳酸カルシウム乾燥粉末および乳酸マグネシウム乾燥粉末の効果を評価することであった。この研究の過程で、カルシウム粉末および乳酸マグネシウム粉末がともに肺炎症を有意に軽減することがわかった。
マウスを全身曝露で３０分間、噴霧ＬＰＳ１．１２ｍｇ／ｍｌに曝露した。ＬＰＳ曝露の１時間後に、全身曝露チャンバおよびカプセル式乾燥粉末吸入器システムを用いて、プラセボＢ（ロイシン９８％、ＮａＣｌ２％）乾燥粉末、製剤ＶＩＩＩ（ロイシン２０％、乳酸カルシウム７５％、ＮａＣｌ５％）または製剤ＸＸＶＩＩ（ロイシン２０％、乳酸マグネシウム７５％、ＮａＣｌ５％）でマウスを処置した。乳酸カルシウム含有乾燥粉末による約０．３２ｍｇ Ｃａ２＋／ｋｇの肺への送達に相当する２個の９０ｍｇカプセルでマウスを処置した。乾燥粉末処置の３時間後に、マウスをすべて安楽死させ、全肺洗浄を行い、総細胞計数および細胞判別計数を行った。
表７４に示されるように、マウスを製剤ＶＩＩＩおよびＸＸＶＩのどちらで処置しても、ＢＡＬ液中の総細胞数および好中球数が、プラセボ粉末に曝露した個体に比べて有意に減少した。このことは、乳酸カルシウム乾燥粉末および乳酸マグネシウム乾燥粉末がともに、肺炎症に効果的な治療法になり得ることを示している。
本明細書で引用されている特許、特許出願、特許公報および公表論文はそれぞれ、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (52)

  1. 二価金属陽イオンの塩と、一価金属陽イオンの塩と、１つ以上の追加の治療剤と、任意に補形剤とを含み、二価金属陽イオンと一価金属陽イオンの比が約８：１（モル：モル）〜約２：１（モル：モル）である吸入用乾燥粒子を含む、吸入用乾燥粉末。
  2. 前記二価陽イオンと一価陽イオンの比が約４：１（モル：モル）〜約２：１（モル：モル）である、請求項１に記載の吸入用乾燥粉末。
  3. 前記二価陽イオンと一価陽イオンの比が約３．９：１（モル：モル）〜約２：１（モル：モル）である、請求項１に記載の吸入用乾燥粉末。
  4. 前記二価塩がカルシウム塩である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  5. 前記二価金属陽イオンの塩の水への溶解度が、標準的な温度および圧力において少なくとも約０．５ｇ／Ｌである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  6. 前記カルシウム塩が、乳酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、クエン酸カルシウムおよびこれらの組合せからなる群より選択される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  7. 補形剤を約１％（ｗ／ｗ）〜約４０％（ｗ／ｗ）含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  8. 前記補形剤が、糖、多糖、糖アルコール、アミノ酸およびこれらの任意の組合せからなる群より選択される、請求項７に記載の吸入用乾燥粉末。
  9. 前記補形剤が、ロイシン、マルトデキストリン、マンニトールおよびこれらの任意の組合せから選択される、請求項７に記載の吸入用乾燥粉末。
  10. 追加の治療剤を約０．０１％（ｗ／ｗ）〜約９０％（ｗ／ｗ）含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  11. 前記１つ以上の追加の治療剤が、ＬＡＢＡ、短時間作用型β刺激薬、副腎皮質ステロイド剤、ＬＡＭＡ、抗生物質およびこれらの組合せからなる群より独立して選択される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  12. 前記一価塩が、リチウム塩、カリウム塩またはナトリウム塩からなる群より選択される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  13. 前記一価塩が、塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、硫酸ナトリウムおよびこれらの組合せである、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  14. 幾何学的体積中位径（ＶＭＧＤ）が約７ミクロン以下である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  15. レーザー回折（ＲＯＤＯＳ／ＨＥＬＯＳシステム）による測定で分散性の比（１／４ｂａｒ）が２．０以下である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  16. ５．６ミクロン未満の微粒子画分（ＦＰＦ）が少なくとも４５％である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  17. ３．４ミクロン未満の微粒子画分（ＦＰＦ）が少なくとも３０％である、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  18. 空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）が約７ミクロン以下である、請求項１〜１７のいずれかに記載の吸入用乾燥粉末。
  19. 溶解熱が約−１０ｋｃａｌ／ｍｏｌ〜１０ｋｃａｌ／ｍｏｌの間である、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  20. 前記二価金属陽イオンが、前記吸入用乾燥粉末の少なくとも約５重量％で存在する、請求項１〜１９のいずれかに記載の吸入用乾燥粉末。
  21. カルシウム塩とナトリウム塩とを含み、Ｃａ２＋とＮａ＋の比が約８：１（モル：モル）〜約２：１（モル：モル）である吸入用乾燥粒子を含む、吸入用乾燥粉末。
  22. 前記Ｃａ２＋とＮａ＋の比が約４：１（モル：モル）〜約２：１（モル：モル）である、請求項２１に記載の吸入用乾燥粉末。
  23. 前記Ｃａ２＋とＮａ＋の比が約３．９：１（モル：モル）〜約２：１（モル：モル）である、請求項２１に記載の吸入用乾燥粉末。
  24. 前記カルシウム塩が、乳酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、クエン酸カルシウムおよびこれらの組合せからなる群より選択される、請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  25. さらに補形剤を約１％（ｗ／ｗ）〜約４０％（ｗ／ｗ）含む、請求項２１〜２４のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  26. 前記補形剤が、糖、多糖、糖アルコール、アミノ酸およびこれらの任意の組合せからなる群より選択される、請求項２５に記載の吸入用乾燥粉末。
  27. 前記補形剤が、ロイシン、マルトデキストリン、マンニトールおよびこれらの任意の組合せから選択される、請求項２１〜２６のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  28. １つ以上の追加の治療剤をさらに含む、請求項２１〜２７のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  29. 前記１つ以上の追加の治療剤が、ＬＡＢＡ、短時間作用型β刺激薬、副腎皮質ステロイド剤、ＬＡＭＡ、抗生物質、ＤＮアーゼ、ナトリウムチャネル遮断剤およびこれらの組合せからなる群より独立して選択される、請求項２８に記載の吸入用乾燥粉末。
  30. 幾何学的体積中位径（ＶＭＧＤ）が約１０．０ミクロン以下である、請求項２１〜２９のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  31. レーザー回折（ＲＯＤＯＳ／ＨＥＬＯＳシステム）による測定で分散性の比（１／４ｂａｒ）が２．０以下である、請求項２１〜３０のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  32. ５．６ミクロン未満の微粒子画分（ＦＰＦ）が少なくとも４５％である、請求項２１〜３１のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  33. ３．４ミクロン未満の微粒子画分（ＦＰＦ）が少なくとも３０％である、請求項２１〜３２のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  34. 空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）が約１ミクロン〜約５ミクロンであり、および／またはタップ密度が０．４５ｇ／ｃｃよりも大きい、請求項２１〜３３のいずれかに記載の吸入用乾燥粉末。
  35. 前記カルシウム陽イオンが、前記吸入用乾燥粉末の少なくとも約５重量％で存在する、請求項２１〜３４のいずれかに記載の吸入用乾燥粉末。
  36. 二価金属陽イオンの塩と、１つ以上の治療剤と、任意に補形剤とを含む吸入用乾燥粒子を含み、前記吸入用乾燥粒子が、１０ｍｍ以下の幾何学的体積中位径（ＶＭＧＤ）と、レーザー回折（ＲＯＤＯＳ／ＨＥＬＯＳシステム）による測定で２．０以下の分散性の比（１／４ｂａｒ）と、約０．４ｇ／ｃｃ〜約１．２ｇ／ｃｃのタップ密度とを有する、吸入用乾燥粉末。
  37. 前記吸入用乾燥粒子のタップ密度が約０．５ｇ／ｃｃ〜約１．２ｇ／ｃｃである、請求項３６に記載の吸入用乾燥粉末。
  38. 前記二価金属陽イオンの塩が、抗細菌活性、抗ウイルス活性、抗炎症活性およびこれらの組合せからなる群より選択される生物活性をもたない、請求項３６または３７に記載の吸入用乾燥粉末。
  39. 前記二価金属陽イオンの塩がマグネシウム塩である、請求項３６〜３８のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  40. 前記マグネシウム塩が、乳酸マグネシウムおよび硫酸マグネシウムからなる群より選択される、請求項３９に記載の吸入用乾燥粉末。
  41. 空気力学的質量中位径（ＭＭＡＤ）が約７ミクロン以下である、請求項３６〜４０のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  42. 前記吸入用乾燥粒子が、ａ）約２０％（ｗ／ｗ）〜約９０％（ｗ／ｗ）のマグネシウム塩と約０．０１％（ｗ／ｗ）〜約２０％（ｗ／ｗ）の治療剤、ｂ）約２０％（ｗ／ｗ）〜約８０％（ｗ／ｗ）のマグネシウム塩と約２０％（ｗ／ｗ）〜約６０％（ｗ／ｗ）の治療剤またはｃ）約５％（ｗ／ｗ）〜約４０％（ｗ／ｗ）のマグネシウム塩と約６０％（ｗ／ｗ）〜約９５％（ｗ／ｗ）の治療剤とを含み、前記吸入用乾燥粒子の全成分の合計が１００重量％となる、請求項３６〜４１のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  43. 前記吸入用乾燥粒子がマグネシウムイオンを３％（ｗ／ｗ）以上含む、請求項４２に記載の吸入用乾燥粉末。
  44. さらに補形剤を約０．０１％（ｗ／ｗ）〜約８０％（ｗ／ｗ）含む、請求項３６〜４３のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  45. 前記１つ以上の追加の治療剤が、ＬＡＢＡ、短時間作用型β刺激薬、副腎皮質ステロイド剤、ＬＡＭＡ、抗生物質、ドルナーゼα、ナトリウムチャネル遮断剤およびこれらの組合せからなる群より独立して選択される、請求項３６〜４４のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  46. ５．６ミクロン未満の微粒子画分（ＦＰＦ）が少なくとも４５％である、請求項３６〜４５のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  47. ３．４ミクロン未満の微粒子画分（ＦＰＦ）が少なくとも３０％である、請求項３６〜４６のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末。
  48. 前記二価金属陽イオンが、前記吸入用乾燥粉末の少なくとも約５重量％で存在する、請求項３６〜４７のいずれかに記載の吸入用乾燥粉末。
  49. 請求項１〜４８のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末の有効量を、それを必要とする患者の気道に投与することを含む、呼吸器疾患の治療方法。
  50. 請求項１〜４８のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末の有効量を、それを必要とする患者の気道に投与することを含む、気道感染症を治療または予防する方法。
  51. 請求項１〜４８のいずれか１項に記載の吸入用乾燥粉末の有効量を、それを必要とする患者の気道に投与することを含む、炎症を軽減する方法。
  52. 前記炎症が、喘息、慢性閉塞性肺疾患または嚢胞性線維症に関連する、請求項５１に記載の方法。
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