JP2014533251A - メラトニンベースの溶液およびそれらの製造のための粉末 - Google Patents

Abstract

本発明は、新生児の脳梗塞の治療のための、メラトニン、少なくとも1つの可溶性賦形剤および少なくとも1つの界面活性剤を含む、注射用調製物のための用時調製型粉末に関する。本発明はまた、水とポリアルキレングリコールとの混液中に、メラトニン、少なくとも1つの可溶性賦形剤および少なくとも1つの界面活性剤を含む、再形成される粉末を溶解して得られる溶液であって、その溶液中にメラトニンが3〜30 mg/mlの量で存在し、ポリアルキレングリコールが用いられる液体の全容積の5〜40％の量で存在する溶液の形態での注射用調製物にも関する。【選択図】なし

Description

本発明は、メラトニンを含む溶液の製造のための、用時調製型(for reconstitution before use)粉末に関する。具体的には、本発明は、脳梗塞の治療で用いられるメラトニンを含む溶液の製造のための、用時調製型粉末に関する。メラトニンベースの溶液も本発明の一部である。

メラトニンは、日中は非常に低いレベルで、午後8.00前後に始まり、朝の2〜4時の間にピーク値に達する夜での増加によって特徴付けられる、24時間の概日リズム動向を有する、松果腺の松果体細胞、または松果体細胞によって夜間に分泌されるホルモンである。
血漿中、アルブミンに結合して循環するメラトニンの濃度は、10〜300 pg/mlの範囲で変化する。

その半減期は、肝臓によるその一次通過後の90％クリアランスのために、短い(30〜60分)。肝細胞によって代謝される約75％のメラトニンは、6-ヒドロキシメラトニンに変換され、次いでサルフェートに抱合(70％)され、より少ない程度でグルクロン酸に抱合(6％)される。生物学的利用能は低く、約15％相当である。経口溶液として投与されれば、メラトニンは、迅速に吸収されるように思われ、そのピークの血中濃度は、健常人での同様の投与量で報告されているものの中で一番高い。経口投与後、そのピーク血中濃度(Cmax)は、製剤中のメラトニンの溶解度、生物学的利用能の変化およびクリアランスによって影響を受ける。

これまで、メラトニンは、経口投与用の製剤を開発することによる医薬目的のための研究がなされていた。これらの製剤は、シクロデキストリンとの製剤およびマイクロエマルジョンとしての製剤を含む。それにもかかわらず、多くの他の製剤に共通して、メラトニンのピーク血中濃度を達成するために投与から30分以上待つことが必要である。このことは、一つには、胃腸吸収が完了し、メラトニンが血流中で利用可能になる必要があることに起因する。さらに、メラトニンの生物学的利用能は、低くかつ非常に変動する。経口ルートによるメラトニンの絶対利用能は、一次肝通過の有意な効果により約15％であると示され、ピーク血漿濃度は、ほとんど20倍程度まで変化し得る。この理由は、現在利用可能な処方によるメラトニンの経口投与は、作用の急速な開始を与えないし、変動する吸収は、この経路の投与を実用的でないものにする。

生理学的でかつ薬理学的な両方の用量を服用することによって達成される血中メラトニンレベルにおける増加は、睡眠の導入ならびにその継続期間および質に好都合であり、ベンゾジアゼピンのそれと同様に、十分に立証された催眠作用を与える。その催眠作用のおかげで、メラトニンは、次のような小児の時期に一般的に関係する病状を含む多くの適用のための主剤または補助剤として提案されている：
− 睡眠異常ならびに睡眠を引き起こすことおよび維持することの困難。これらの中で、遅延睡眠期症候群(DSPS)および睡眠相前進症候群(ASPS)。
− 不規則な睡眠覚醒パターンに影響を及ぼす神経学的障害、例えば、精神または知的障害、精神遅滞、学習障害、自閉症スペクラム障害、レット症候群、結節硬化症、発育障害およびアンジェルマン症候群。

さらに、メラトニンは、自閉症スペクトラム障害(ASD)の睡眠障害の治療において有用と判断されている。
遅延睡眠発症、睡眠または就寝抵抗、覚醒時の長期の疲労感および日中の眠気ならびに注意欠陥過活動性障害(ADHD)、スミス・マゲニス症候群(SMS)およびサンフィリポ症候群(SFS)もまたメラトニンを用いて治療することができる。

、
メラトニンのその他の可能性のある関連使用は、麻酔導入に先立つ前投薬に関する。
種々の起源の発作を有する患者が、メラトニンリズムの変化を示すことを報告した証拠は、この適用のための使用も支持する。
新産児および特に早産児は、酸化に対する保護力が低下しており、フリーラジカル介在の酸化的損傷の影響を非常に受けやすいので、メラトニンは、その抗酸化特性のため、敗血症、呼吸停止、呼吸困難または外科的侵襲を有する新生児における酸化ストレスを減らすのに役立つことができる。

この抗ラジカル作用は、ビタミンEのそれと相乗的であり、それはグルタチオンペルオキダーゼおよびスーパーオキシドジスムターゼのような酵素系の上昇を含む種々の機序で、酸化ストレスから全細胞を保護する。インビトロの実験は、レチノイドのそれとの相乗効果でのメラトニンの脂質過酸化反応における阻害効果を明確に支持している。

メラトニンが体液中で概日リズムを示し、母乳も例外でないことは十分に立証されている。授乳中の母親のミルク中のメラトニンは、夜間に高いレベルでそして昼間に検出できないレベルでの顕著な日周リズムを示す。このミルク中のメラトニンのリズムは、母乳で育った乳児に時刻の情報を伝える働きをすることができ、この情報はまた、乳児自身の概日リズムの成熟まで、乳児の睡眠-覚醒のリズムの強化に寄与する。

メラトニンは、パーオキシナイトライト(ONOO-)を含む反応性酸素種および反応性窒素種の両方の捕捉剤として重要な役割を果たす。さらに、それは、スーパーオキシドジスムターゼ(SOD)またはグルタチオンパーオキシダーゼ(GSH-Px)のような種々の抗酸化酵素の活性を増大させ、それはガンマ-グルタミルシステイン合成酵素の働きを誘導し、それにより、もう一つの抗酸化剤、グルタチオン(GSH)の産生を刺激する。メラトニンは、これらの酵素の働きを調節するばかりでなく、それらのmRNAレベルも調節する。

上述の特性に加えて、メラトニンは、親油性でかつ親水性の分子であり、血液脳関門を含む全ての生物学的障壁を容易に越えることができるので、重要な抗酸化剤と見なされている。さらに、それは全ての身体の組織および細胞で得られ、全ての細胞要素に分布しているが、主として核およびミトコンドリアに分布している。

上述の抗酸化特性の結果、メラトニンは、脳梗塞および脳性麻痺の治療で有利に用いられることができる。「脳梗塞」の用語は、脳のいずれかの組織または部分の梗塞を意味する。脳梗塞は、脳虚血または低酸素血によって引き起こされる。よく知られているように、脳虚血の主な原因は、脳血栓症および脳塞栓症である。

これらの事象の治療のために、メラトニンは、リポソーム形態のようなマイクロカプセル化システムの形態で積極的に研究されている。
この投与の利点は、そこでの見掛けの滞留時間が増加し、活性成分の同じ生物学的利用能における増加をもたらすように、血流中に徐々にメラトニンを放出することができることに関する。
メラトニンに提案されるカプセル化システムのその他の例は、シクロデキストリンマトリックスの作成、またはポリ乳酸または乳酸とグリコール酸とのコポリマーのような合成もしくは天然の生分解性ポリマーの使用に関する。

EP1174134B1は、脳梗塞の治療用の医薬組成物または食品組成物を記載している。脳梗塞の作用を減らすために、該医薬組成物は経口ルートにより投与される。しかしながら、このタイプの投与は、その急速な肝代謝のためにメラトニンの適度の血中濃度を与えるので、多くの制限を提示する。その結果、低いレベルの医薬品が血液脳関門を超えて、脳の損傷領域に到達することができる。さらに、その乏しい溶解度のため、経口ルートにより投与される用量のかなりの部分は、唾液中に溶解しないで飲み込まれ、胃腸ルートによるメラトニンの低くかつ可変の生物学的利用能に関与する。

実際に、メラトニンは、主に水によって構成される溶剤中での乏しい溶解度によって特徴付けられる。
この乏しい溶解度は、高い抗酸化薬理活性を有するにも拘らず、この種の活性を得るために必要とされる用量が極めて高くなければならないので、その使用を著しく制限している。
その抗酸化活性の結果、メラトニンは、特定の神経疾患の予防および急性の脳の事象を予防するために首尾よく用いることができるが、極めて高い用量を投与する必要性は、少容積中に大量を溶解させた液体製剤を開発することはできないのでその使用を制限する。

結果として、メラトニンは、現在、栄養補助食品または時差ボケの対症療法のための「市販(over the counter)」品のみで商業的に用いられている。実際に、この症候群は、何らかの特別な工業的工程を必要とすることない3 mg錠の経口投与で治療される。

しかしながら、抗酸化剤としてのメラトニンの使用の場合は、この薬理学的効果を支持する有意な科学的証拠が存在するけれど、現時点で、市場で入手可能な抗酸化作用を有するメラトニンを含む製品はない。

抗酸化剤での使用のためのメラトニンを含む製剤を開発することの困難性を示すため、多くの特許が、高用量でメラトニンを用いることの可能性を述べているが、そのような用量の製造に対して用いられる手順を記載していない。
具体的に、早産新生児へのメラトニンの投与の場合、高用量のメラトニンの投与のような要件を調整することの困難と、この特有の患者に大量過ぎる容積の液体を注入することの不可能との間に対立がある。

小児設定、具体的には早産児の医薬品の投与に関して、3タイプの製剤が許容可能と考えられる：
− 経口液剤
− 注射剤
− 直腸液剤。

経口投与を考えるとき、経口液剤の剤形が、通常、満期産の小児に許容可能と考えられるであろう。
リフレクションペーパーによる：小児科集団のための選択の製剤(EMEA/CHMP/PEG/194810/2005)、小児科の液体形態に対する標準的な標的用量容積

提示された表に基づくと、経口液剤の小児科投与に対する唯一適用可能なアプローチが、送達の許容可能な容積によって著しく限定されることが極めて明白と思われる。特に、低溶解性の活性成分を取り扱うとき。
それでも、経口液体剤形は、通常、貯蔵されることを必要とする。保存剤が特に低年齢小児に毒性問題を引き起こす可能性があることが、明白に立証されている。

経口ルートの代替として、小児において全身的な効果を得るため、直腸ルートの投与を用いることができる。また、立証されているように、てんかん性発作を解消するためのジアゼパムのその投与によって即時の全身的な効果を得ることできる。
この場合もまた、容積の制約が考慮されなければならない。

小児科の液体浣腸剤に対する標準的な標的用量容積が、本明細書の次の表に提示される：

浣腸剤の容積は、その作用と小児の年齢に関係する。それでも、小児科患者の全身治療に対する浣腸剤の容積は、正確な送達、良好な吸収および刺激の欠如を得るために出来るだけ小さくすべきである。
その溶液は、そのままで投与されるか、または最終的に、ゲルを形成するためのセルロースポリマーのような増粘剤の添加により、その粘度を増加させて投与されることができる。

直腸の剤形に用いられる賦形剤は、乳児および小児の直腸粘膜を刺激すべきでない。
また、直腸製剤は小児科投与に適している。
緊急実行のための注入で最も適する方法は、静注および点滴と見なすことができる。
重篤な病気の小児科患者に対して、静注ルートが好ましく、可能ならば、注入は留置静脈カテーテルにより投与される。

i.v.用溶液とポンプシステムの両方に対して、容積制約が、本明細書の次の表によって考慮されなければならない：

静脈アクセスは、末梢静脈中の小カニューレによってできる。
遅い血流を有する末梢静脈は、高浸透圧負荷、極度のpHならびにいくつかの活性物質および賦形剤の化学的性質によって刺激される。静脈炎、血栓性静脈炎または組織の浸潤が、治療のための静脈の消失および場合により組織の損傷を伴って起こり得る。

浸透圧性(osmoticity)に関して、製剤のこの特性は、高濃度の栄養溶液のi.v.点滴において特別な重要性を有する。
高浸透圧性の問題は、一般に、末梢注入を用いる代わりに、急速に動いている大容積の血液中の中心にその溶液を注入することによって解決される。
そのような溶液の使用とそれらの有用性の知見は、非経口でなく経口で投与される同様の製剤の使用をもたらした。それでも、特定の溶質が大量にまたは濃縮された液体として摂取されるとき、それらの浸透圧特性は、原因となって体内の正常な水分平衡を混乱させ得る。

これらの場合、高浸透圧の溶液が摂取されるとき、浸透圧を下げようとして、胃や腸に、それらの臓器周囲の体液から大量の水が移動する。
浸透圧性が高ければ高いほど、水の量はより多く必要とされる。胃腸(GI)管中の大量の水は、膨張、激しい腹痛、吐き気、嘔吐、自発運動過剰およびショックを引き起こし得る。
経口投与および直腸投与のいずれの後で、高浸透圧性摂食は、GI管の粘膜損傷をもたらし得る。

注入可能な経口または直腸の投与のための液体の製剤に関して、これらの製造のもう一つの重大な観点は、溶液中でのメラトニンの安定性に関する。メラトニン溶液は全てのpH値で効力を徐々に失うこと、および光または酸素に曝露されると安定でないことを示す十分な証拠が報告されている。

それゆえ、この治療のために、毒性がなくかつ早産新生児に静注で投与することができる、少なくとも5 mg/mlの濃度でのメラトニン製剤を開発することが必要であった。
高いメラトニン濃度を有する水溶液の開発が、異なるアプローチに従って取り組まれた。

採用された第1のアプローチは、エタノールが全容積の35％で構成された水-エタノール溶液中に溶解されたものであった。それゆえ、このアプローチは、早産新生児を対象とした治療に適合しないことは明らかである。
一方、採用された最も単純な解決法は、エタノールを用いることを完全に回避することであり、同じものと引き換えに、共溶媒として水と混合するためにグリセロールを用いることであった。
このアプローチは、理論的な点で、毒性の有機溶媒を用いることなく、全く同じ高濃度の溶液を得ることを可能にする。

US5939084は、水とPEGの溶液中に異なる濃度でメラトニンを含む、医薬および化粧用途のための組成物を記載している。
しかしながら、このように製剤化されたメラトニンは、量的な点で容量の損失あるいは質的な点で分解物の発生のいずれかをともない安定でなかったので、提案されたアプローチは禁忌なしではない。
さらに、その組成物中にイソプレングリコール、ブチレングリコールまたはプロピレングリコールが存在するため、提示された溶液のオスモル濃度は、注射可能な適用または経口および直腸の投与のために許容可能なレベルのオスモル濃度を有さない。

水溶液中のメラトニンの安定性に関して、この活性物質の水溶液は安定問題を呈することが文献(Daya S., Walker RB, Glass BD, Anoopkumar-Dukie S., The effect of variations in pH and temperature on stability of melatonin in aqueous solution; J. Pineal Res. 2001; 31:155-158)により認められている。水溶液中、7.4のpH、50 μg/mlの濃度でのメラトニン含量は、ちょうど5日後、20℃および37℃で保存されたとき、それぞれ9％および10％のメラトニン含量の損失を示す。さらに、同じ溶液で、pH値4.0および7.4で、20℃での保存で、それぞれ22％または29％のメラトニン効力の損失が観察された。

そのような短期間でのこの程度の分解は、その安定性が少なくとも6か月間保証されるべき溶液の形態での製品の開発に明らかに適合しない。
さらに、活性物質含量の損失の危険に加えて、特定の場合で報告されている、懸濁された粒子を含む静注溶液を患者に投与することのそれでもある、溶液中のメラトニンが沈殿を伴って部分的に再結晶化し得ることの危険がある。
その結果として、この観点から、それらの化学的安定性を維持するために低温(例えば4℃)でメラトニン溶液を保存することは、製剤の物理的安定性に支障を来し得る。

我々は、注射適応または経口および直腸投与のために許容可能な溶液のオスモル濃度と共に2 mg/mlより高い濃度でメラトニンの安定性を維持することができることを驚くべきことに見出した。
溶液状態でのメラトニンの化学的および物理的安定性の両方を保証するため、最も適切な技術的アプローチは、使用時に投与されるメラトニンの溶液を即座に作成することであろう。
しかしならが、結晶形態で純粋なメラトニンは、水溶液および水とPEGとの溶液の両方で低い溶解速度を有するので、それを用いなければならない場合、この選択肢は除外される。

メラトニンの低い溶解速度は、注射による投与のための高濃度水溶液の製造に関して第2の重要な問題を示す。
新生児での注射治療の場合、患者が医薬品の投与に協力できないこと、中でも注射できる液体の容積を制限する最小血漿量によって、高用量のメラトニンを投与する問題が増大される。
その上さらに、我々は、澄んだ溶液の形態で提示されなければならない、配合成分(formulate)のサイズの減少による急速溶解製剤に対する必要性も加えることができる。

この必要性を考えれば、あらゆる乾燥メラトニン微粉化技術は、この手段によって得ることができる生成物は結晶形態であり、それゆえ非常にゆっくり溶解するであろうから、明らかに除外される。

それゆえ、治療的に許容な用量を得るため、安定なメラトニン製剤を有することが好ましい。
さらに、医薬品に対する注射可能な基準を満足することができる注射用医薬製剤を有することが好ましく、それゆえ、それが生体にとって有害または毒性である物質を欠いていることが好ましい。
新生児の病気の治療のため、それゆえ注射または投与される限定された容積で、溶液形態でのメラトニン医薬液体製剤を処理することもまた、治療される患者の血液容量中の不均衡を生み出すことを避けるために好ましい。

したがって、本発明の一般目的は、この調製物において許容可能なpHおよびオスモル濃度の値を有する、注射可能な、直腸または経口調製物のためのメラトニン溶液を提供することである。

この発明によれば、そのような一般目的は、2 mg/ml〜20 mg/mlの量のメラトニンを含むことを特徴とする溶液の形態の医薬組成物によって得られ、該溶液は、1400 mOsm/kgより小さい、好ましくは900 mOsm/kgより小さい、より好ましくは300 mOsm/kg〜700 mOsm/kgのオスモル濃度を有する。
この発明によれば、オスモル濃度は、溶媒の1キログラム当りの溶質のオスモルを単位としての溶液の濃度として定義される。それはOsm/kgまたはmOsm/kgを単位として表される。

本発明のもう1つの目的は、治療的に許容な用量に到達することができるような活性物質の適当な濃度を有する、安定でかつ投与が容易なメラトニン製剤を提供することである。
本発明のさらなる目的は、そのような投与形態に想定される要求に配慮し、それゆえ毒性物質または非経口もしくは静脈内投与に適合しないものを欠いている注射用のメラトニン製剤を提供することである。

本発明のさらにもう1つの目的は、新生児の病気を治療するための、そのような対象に適合し、減少した投与容積を提示する注射用のメラトニン製剤を提供することである。
この発明によれば、上述の目的は、粉末の全重量に対して、35〜90重量%の量のメラトニン、5〜60重量%の量の少なくとも1つの水溶性の賦形剤および0.5〜5%の量の少なくとも1つの水溶性の界面活性剤を含む、医薬として使用のための粉末によって達成され、該粉末は100 μmより小さいX90および50 μmより小さいVDMを有する。
この発明によれば、X90は粉末の次元分布の90%の極限値であり、VMDは粉末の体積平均径である。

本発明のさらなる目的は、粉末の全重量に対して、35〜90重量%の量のメラトニン、5〜60重量%の量の少なくとも1つの水溶性の賦形剤および0.5〜5%の量の少なくとも1つの水溶性の界面活性剤を含む粉末（該粉末は100 μmより小さいX90および50 μmより小さいVDMを有する）を、水とポリアルキレングリコールとの混液中に溶解することによって得られる溶液の形態の組成物に関し、その溶液中に、メラトニンは2〜30 mg/mlで存在し、ポリアルキレングリコールは用いられる液体の全容積の5〜40%の量で存在する。この発明によれば、X90およびVMDは、前記と同じである。

本発明のもう1つの観点は、粉末の全重量に対して、35〜90重量%の量のメラトニン、5〜60重量%の量の少なくとも1つの水溶性の賦形剤および0.5〜5%の量の少なくとも1つの水溶性の界面活性剤を含む粉末（該粉末は100 μmより小さいX90および50 μmより小さいVDMを有する）とH₂Oおよび用いられる液体の全容積の5〜40%の量のポリアルキレングリコールを含む液体媒体とを含む注射用溶液の即時調製のためのキットに関する。

好ましくは、脳梗塞、特に新生児の脳梗塞の治療に用いることができるメラトニンの医薬品形態を得るために、医薬品形態中のメラトニンの濃度は、2 mg/ml〜20 mg/ml、好ましくは5 mg/ml〜15 mg/ml、より好ましくは8 mg/ml〜12 mg/mlである。
本出願による溶液は、周産期仮死および新生児の脳梗塞の予防の治療、小児科患者の睡眠障害治療、自閉症スペクトラム障害(ASD)における睡眠障害の治療における使用および前麻酔における使用にも適している。

本発明による用時調製型粉末の好ましい製造法は、その中にメラトニンが溶解しているかまたは懸濁液または乳液として分散している可溶性の賦形剤および界面活性剤の水-アルコール溶液を用いる噴霧乾燥のそれである。
噴霧乾燥技術を用いて、メラトニンと可溶性賦形剤とを含む粒子を得ることができる。粉末のベッドに流し込まれたときに減少した密度の粒子を得るため、好ましい形態は、内部に空洞を有するものである。この方法で、メラトニンは前記可溶性賦形剤中に分散されているか、またはそれと結合し浸透している。

安定性の観点から、メラトニンは、全ての賦形剤を含むマトリックス中に、実際に取り込まれているか、または結合し浸透しており、それは同時に、その取扱いおよび保存の間の粉末調製物の安定性を保証し、それによって、その生成物を温度および／または湿度の制御された条件に保つ必要がない。

本発明による用時調製型粉末中に存在する可溶性の1つまたは複数の賦形剤は、通常、5 mg/mlより大きい、多くの場合100 mg/mlまたはそれを超えたより大きな水への溶解度を有する。好ましくは、それらは糖、塩、アミノ酸および特定の可溶性ポリマーから選択され、次のような多機能を果たすことができる：
− 乾燥組成物の急速な溶解を容易にする；
− 噴霧乾燥での製造の間に小さい直径の粒子の形成に有利に働く；
− 粉末製剤中のメラトニンの化学的および物理的安定性を改善する；
− メラトニンが好ましい結晶または非結晶の固体状態で保たれることができることを確実にする；
− メラトニンを含む粒子の表面の疎水性を改善し、環境湿度のあらゆる悪影響からそれを保護する；
− メラトニンを含む粉末の流動性に有利に働く。

その乾燥固体形態の組成物に関して、賦形剤は、その内部にメラトニンが浸透する固体マトリックスの形成のための構造的成分を構成する。本発明による組成物中に用いることができる可溶性の賦形剤の例は、アリテーム、アセサルフェームカリウム、アスパルテーム、サッカリン、サッカリンナトリウム、シクラメートナトリウム、スクラロース、トレハロース、キシリトール、クエン酸、酒石酸、シクロデキストリン、デキストリン、ヒドロキシエチルセルロース、ゼラチン、リンゴ酸、マルチトール、マルトデキストリン、麦芽糖、ポリデキストロース、酒石酸、重炭酸ナトリウムまたはカリウム、塩化ナトリウムまたはカリウム、クエン酸ナトリウムまたはカリウム、リン脂質、乳糖、ショ糖、ブドウ糖、果糖、マンニトール、ソルビトール、天然アミノ酸、アラニン、グリシン、セリン、システイン、フェニルアラニン、チロキシン、トリプトファン、ヒスチジン、メチオニン、スレオニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、アルギニン、リジン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、プロリン、それらの塩ならびにN-アセチルシステインおよびカルボシステインの場合のようなあらゆる単純な化学修飾である。

好ましい可溶性の賦形剤は、塩化ナトリムまたは塩化カリウムのようなアルカリ金属塩および乳糖のような糖である。
好ましい可溶性ポリマーの例は、あらゆる分子量のヒアルロン酸、その塩および誘導体である。

粒子の空洞の形態に関する限りは、組成物は、噴霧乾燥の間の溶媒蒸発段階に、その粒子の骨格を瞬時に形成することができ、それにより高空隙率の粒子を製造できる可溶性の賦形剤、好ましくは乳糖のような糖の存在を要求する。

本発明による用時調製型粉末中に存在する界面活性剤は、医薬使用のための種々のクラスの界面活性剤から選択することができる。
本発明での使用に適すると考えられる界面活性剤は、一般に有機溶媒に容易に溶けるが、水に溶解しにくいかまたは完全に不溶な疎水部分と有機溶媒にわずかしか溶けないかまたは完全に不溶であるが、水に容易に溶ける親水性（または極性）部分を含む、中または低分子量によって特徴付けられるそれらの全ての物質である。界面活性剤は、それらの極性部分によって分類される；すなわち、負電荷の極性部分を有する界面活性剤は、陰イオン界面活性剤と定義され、一方、陽イオン界面活性剤は、正電荷の極性部分を含む。非電荷の界面活性剤は、一般に非イオン性と定義され、一方、正電荷基および負電荷基の両方を含む界面活性剤は、両性イオン性と定義される。陰イオン界面活性剤の例は、脂肪酸塩（石鹸としてよく知られている）、サルフェート類、サルフェートエーテルおよびホスフェートエステルである。陽イオン界面活性剤は、高い頻度でアミノ基を含む極性基に基づく。最も一般的な非イオン性界面活性剤は、オリゴ-(エチレン-オキサイド)基を含む極性基に基づく。両性イオン性界面活性剤は、一般に、第４級アミンと硫酸またはカルボン酸とによって構成される極性基によって特徴付けられる。

次の界面活性剤が、この出願の例である：塩化ベンザルコニウム、セトリミド、ドキュセートナトリウム、グリセリルモノオレエート、ソルビタンエステル、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリソルベート、リン脂質および胆汁塩。
ポリソルベートおよび「ポロキサマー」として知られているポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンとのブロック共重合体のような非イオン界面活性剤が好ましい。ポリソルベートは、エチレンオキサイドで縮合した、ソルビトール脂肪酸エステルと無水ソルビトールの混合物として、CTFA International Cosmetic Ingredient Dictionaryに記載されている。「トゥイーン」シリーズに属する非イオン界面活性剤が、特に好ましく、とりわけ、「トゥイーン80」、市販のモノオレエート ポリオキシエチレン ソルビタンのような界面活性剤が好ましく、その他の好ましい界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル（商品名Brijでも知られている）、リシン油ポリオキシエチレンエーテル（商品名Cremophorで知られている）、ポリオキシエチレンステアレート（PEGステアレートとして知られている）グリセリルモノオレエートおよびグリセリルモノステアレート（商品名TeginまたはMyverolで知られている）である。

界面活性剤、好ましくはポロキサマー188の存在は、静電電荷の減少、粉末の流動性の維持および初期結晶化なしに均質な手段で固体状態の維持を保証するために必要である。

本発明による用時調製型粉末は、pH緩衝剤および保存剤のようなその他の成分を含むことができるが、そのような成分は、本組成物は乾燥固体の形態で保存され、その関連する水溶液は使用前、即座に調製されるという事実により、一般に必須ではない。

本発明による用時調製型粉末の製造方法は、実質的に次の操作を含む：
a) メラトニンが適当な液体媒体中に存在する第1の相(a)を製造する；
b) 水性媒体中に可溶性の賦形剤を溶解させ、かつ界面活性剤を溶解または分散させた第2の相(b)を製造する；
c) 前記液体媒体が均質である第3の相を得るために前記の相(a)および(b)を混合する；
d) 次元分布が50 μmより小さい中位径および100 μmより小さいX90を有する粒子の乾燥粉末を得るために、制御された条件で前記の相(c)を乾燥する；
e) 前記乾燥粉末を集め、溶液の即時調製に適した形態でそれを包装する。

操作d)は、所望の次元特性を有する乾燥粉末を得るために、相(c)から液体媒体、溶媒また分散剤を取り除くことにある。そのような乾燥は、好ましくは噴霧乾燥によって得られるであろう。その操作のノズルの特徴とパラメータは、液体媒体が溶液または懸濁液の(c)から蒸発され、所望の粒子特性を有する粉末が形成するように選択される。

本発明による用時調製型粉末の用語は、適当な容積の水または無菌の生理食塩水中で、注射用のメラトニンの安定な溶液の即時調製のために用いられる粉末として意図される。

本分野で知られているように、即時調製は、使用時、すなわち患者への医薬品の投与直前に行われる。本記載において、「即時調製」の用語は、薬剤師によって行われ、調製から比較的短期間内に患者に投与されることになっている調製も含む。より一般に、「即時調製」の用語は、その溶液が製薬会社によって直接製造されず、乾燥粉末組成物が製造された後の時間に、通常、患者への投与の時間に近い時間に用いられる、もっと正確に言えば調製されるためにそのままで販売されているそれらの全ての場合を意味するために用いられる。

特に、用時調製型粉末は、例えばメラトニンを含む溶液の形態での注射用製剤を得るために、その混合物中にポリアルキレングリセロールが全容積の5〜40%の量、好ましくは10%〜30%の量で存在する、水とポリアルキレングリコールとの混液中に溶解される。
治療的に許容な投与を得るために、本発明による用時調製型粉末の溶解によって得られる注射用の製剤中のメラトニンは、2〜30 mg/mlの量、好ましくは5〜15 mg/mlの濃度で存在する。

本発明による粉末のための溶解媒体に存在するポリアルキレングリセロールは、例えば注射用溶液中での活性物質のより高い濃度を得るために、水中でのメラトニンの溶解に有利に寄与し、特に、好ましいポリアルキレングリコールは、200〜600の分子量を有するポリエチレングリコール（PEG）である。

直腸製剤を得るため、増粘剤またはゲル化剤が、組成物の0.5%〜50.0% w/vの量で溶液に加えられる：本発明による組成物中に用いることができる可溶性の増粘剤またはゲル化剤の例は、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、微結晶性セルロース(Avicel)、キトサン、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸、カラギーナン、グアールガム、ゼラチン、ヒルポメロース(Hyrpomellose)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポロキサマー、ポリエチレングリコール(MW＞600)である。

経口投与に関し、新生児または小児に対する経口投与を達成するために、本発明による溶液を母乳と混合することは可能である。
本発明は、次の非限定的な実施例を参照して、今、説明される。

用時調製型粉末の製造
メラトニンを含む粉末が、乾燥品のその量と製造される溶液の量も示されている、表１に示される組成により得られた。
実施例１および２は、賦形剤を用いない、噴霧乾燥により製造された純粋なメラトニンによって構成される参照粉末および界面活性剤のみの添加のメラトニンからの参照粉末の製造に関する。
実施例における全ての製造は、25℃および50％RH(相対湿度)の標準環境条件で行われ、特徴付けられた。
粉末製造に対して、全ての場合、最初に、メラトニンはエタノールに溶解され、賦形剤は水に溶解された。このようにして得られる２つの溶液を、成分のいずれかの沈殿を引き起こさないように気を付けて、25℃の周囲温度でゆっくりと混ぜ合わせた。このようにして得られた水-アルコール溶液を、コンデンサーを有するBuchiモデルB290噴霧乾燥器を用い、閉鎖循環系を再循環して処理した。
機器に0.5 mmの直径を有するノズルを取り付けた。
噴霧気体：窒素
注入口温度：150℃
噴霧圧力：2.5バール
粉末収集システム：ナイロンフィルタースリーブと一体となったサイクロン分離器。

用時調製型粉末の特徴付け
得られた粉末を、Rodos分散機が取り付けられた、Fraunhofer理論により粒径を分析するSympatec Helos光散乱装置を用いて、乾燥粒径の観点から特徴付けられた。
機器は、参照物質の-Sic-F1200'08, Sympatec GmbH, System-Partikel-Tecnik-を用いて適切に較正され、機器の使用者マニュアルで提供される指示に従って準備された。
分析前の適当な清浄の後、製造された各々のバッチに対する粉末量が、その試料にあらゆる予備的調製を行うことなく分析された。
粒子およびオイル残渣のために用いられた分散気体は、適当に精製された圧縮空気であった。
それゆえ、規定の分析モードは、試料、粉末分散機および光散乱分析機に関する次のパラメータに従うことにした。

試料
− 大きさ：約100 mg
− 分析供給手順：スパチュラを用いて
− 試料予備処理：なし
Rodos分散機
− モデル M ID-NR 230 V/Hz 24Va
− 分散圧力：3バール
光散乱分析機
− モデル：Helos
− 分析方法：Fraunhofer
− ソフトウエアバージョン：Windox 4.0
− 分析レンズ：R3 (0.5-175 μm)
− 最小光学濃度：1％
− 分析活性化閾値：最大30秒間、少なくとも100 msの試料曝露での最小検出可能光学濃度1％。

全ての分析は、25℃および50％RH相対湿度に相当する制御された温度および湿度での環境下で行われた。
メラトニン含有量および対応する分解生成物の特徴付けに関する限り、適当なHPLC分析法が用いられた。
分析方法は、次のパラメータによって特徴付けられる：
分析カラム：Zorbax Sb-Aq C18, 150mm I.D. 4.6 μm
カラム温度：25℃
移動相：A: 0.018M リン酸緩衝液
（MilliQ水にKH₂PO₄を2.45 g/l H₃PO₄でpH 3.0）
B: アセトニトリル
定組成溶離： A: 80％ B: 20％
流速：1.5 ml/分
波長：225 nm
注入容積：5 μL
メラトニン保持時間：2.3分
分析時間：5分

分析に用いた機器は、ダイオードアレー検出器、モデルG1315Bを有するAgilentモデル1100 HPLCカラムであった。
分析される各粉末の試料は、分析のために調製した移動相20 mlに粉末10 mgを溶解することによって得られた。
メラトニン含有量および粒子径の結果が、表２に提示される。
製造した粉末の粒子径に関して、100 μmより小さい次元分布90%の極限値(X90)および50 μmより小さい体積平均径(VDM)を有するメラトニン粉末粒子を得ることが許容できたと見なされた。
製造された粉末のメラトニン含有量に関して、製造された組成物によれば、製造された粉末において測定されたメラトニン含有量が、95％〜105％の所期値にあることが、許容できると見なされる。

用時調製型粉末の溶解度
粉末化されたメラトニン製剤の溶解度を評価するため、次のそれぞれを含む同じ容積の３溶液に異なる量を溶解することによって、一連のメラトニン粉末試料を製造した：
− 精製水
− 水とPEG-400(90/10)
− 水とPEG-400(80/20)
− 水とPEG-400(75/25; 70/30; 60/40; 50/50)−実施例11と13のみ−
− 水とエタノール(90/10; 80/20; 75/25; 70/30) −実施例11と13のみ−
− 水とPEG-200(75/25)
− 水とPEG-350(75/25)

得られる粉末の飽和溶液の製造に続いて、同溶液を0.22 mm膜を用いて濾過し、得られた濾過溶液を、前に記載の方法に従ってHPLCによって分析した。
その結果が表３に示される。
特に、表３ａは、原料のメラトニンおよび実施例１〜１３の組成物の純水中および水／PEGの異なる割合を有する水／PEG-400混液中での溶解度値を示す。
表３ｂは、原料のメラトニンおよび実施例１１および１３の組成物の純水中および水／エタノールの異なる割合を有する水／エタノール混液中での溶解度値を示す。
表３ｃは、原料のメラトニンおよび実施例１１および１３の組成物の異なるタイプのPEG（PEG-200、PEG-350、PEG-400）を有する75/25の割合の水／PEG混液中での溶解度値を示す。

報告のデータは、メラトニンが、微粉化結晶の原料としてまたは噴霧乾燥によって得られる粉末形態の製剤後に用いられても、メラトニンの溶解度における変化を示していない。
本実施例は、溶かすことができるメラトニンの最大量と用いられるPEG-400の量との間に関連が存在することを示している。
溶かされるメラトニンの量（mgで表される）と用いられるPEG-400の容積（mlで表される）と間の関係が50/1の割合を超えなければ、溶解は完全にできる。

用時調製型粉末の溶解速度
非製剤化メラトニンと比較した製剤化メラトニンの溶解速度における違いを立証するため、30 mgの純粋なメラトニンおよび30 mgのメラトニンを含む製剤10の60 mgを、水／PEG-400(80/20)の溶媒混液3 mlに溶解した。
全部の試験を、25℃の温度条件下で行った。
1分の手動撹拌後、沈降のために２つの溶液を1分間放置した。
1分後、２つの調製物の目視検査は、非製剤化メラトニンの場合、不溶解微粒子の存在を示し、一方、実施例10の製剤を含む調製物の場合、澄んだ溶液を示した。

1分間の沈降後、上清溶液の1 mlを採取して試料とし、前に記載のHPLC法に従ってそれを分析した。
その分析は、メラトニン原料の溶解から生じる上清溶液中に存在するメラトニンの濃度7.1 mg/mlを示した。
ところが、実施例10の粉末から得られる溶液の場合、その上清溶液中に存在するメラトニンの濃度は、完全なメラトニン溶解に相当する、10.2 mg/mlに等しかった。
10分の撹拌後、メラトニン原料の溶液は、7.9 mg/mlの濃度であった。
行われた試験は、純粋なメラトニンは、注射による投与のための即時調製物の製造に適合しないことを明確に示した。

注射用調製物の安定性
純粋な原料(メラトニン原料)から得られるメラトニン溶液の安定性との比較として、実施例10の製剤を用いて得られるメラトニン溶液の安定性を評価するための試験を行った。
実施例10の製剤のメラトニンの60 mgを、水／PEG-400(80/20)の溶媒混液3 mlに溶解した。
同じように、メラトニン原料30 mgを、同じ溶媒組成物の3 mlの容積に溶解した。
得られる両溶液に対して、溶解したメラトニン含有量を、前に記載のHPLC法を用いて最初に測定した。

この含有量は、その溶液中に存在する100％の活性物質に等しいと見なされた。
ついで、その溶液を4℃および25℃の温度で保存し、9および24日後に分析した。
得られた結果が、表4に示される。
その結果は、メラトニン原料が低温で保存されれば、溶液中の含有量が損失する傾向があること示している。
この含有量の損失は、沈殿を伴うメラトニンの想定される再結晶化に帰することができる。
実施例10の製剤の溶解から得られる溶液の場合、この含有量の損失は見られない。

用時調製型粉末の安定性
メラトニン粉末の調製物の安定性を確認するため、実施例9および10の製剤のバルク粉末での安定性試験を行った。
粉末をヒートシールしたアルミバッグ中に包み、4℃または25℃、60％相対湿度に相当する条件下で6か月間保存した。
定期的に、両製剤の試料を採取し、それらの以下について評価するために分析した：
− 前に記載の方法に従った粒子の次元分布
− 前に記載のHPLC法に従った活性物質の含有量
− 電量Karl Fischer滴定装置、モデルC20X Mettler Toledoを用いて残留水分含有量。

得られた結果を表５、６、７および８に示す。
研究した２つの製剤に対して集められた安定性のデータの解析は、化学的および物理的な観点からの両製剤の優れた安定性を明らかにすることができた。
活性物質の含有量に関する限り、これは有意に低下しなかった。
同じように、２つの製剤の水分含有量も基本的に変化がないのと同様に、製造された粉末の粒子径特性は、研究の全期間変化しなかった。
それゆえ、このタイプの製剤におけるメラトニンの安定性は6か月まで保証されると結論付けることができる。

試験によって明らかにされたように、本発明による用時調製型粉末は、良好な形態学的特性を示す、すなわち、それはメラトニン含有量に関して長い期間安定である。
さらに、本粉末は水性媒体に容易に溶解する、それゆえ高濃度のメラトニン溶液を与え、それは実質的に不溶解粒子を有さない。
本粉末はまた、短期間での注射用即時溶液の調製を可能にするように、高い溶解速度を示す。

特に、実施例9および10に行われた試験は、本発明による用時調製型粉末が、実施例1および2の参照粉末またはメラトニン原料(非製剤化)と比較して、水とPEGの混液にいかに容易に溶解するかを示しており、それゆえ、得られる高濃度の結果、脳梗塞の患者の投与に適した、特に、新生児の投与に適した濃度を有するメラトニン溶液を与える。
本発明による用時調製型粉末の溶液から得られる注射用溶液は、それらの調製後も安定であり、それゆえ、調製後数日間でも同じ使用を可能にする。

投与用溶液のオスモル濃度
pHおよびオスモル濃度に関して制御された性質を有する溶液を投与する概念に従って、原料のメラトニンおよび実施例13の製剤は、相溶性の水／PEG 400溶媒混液に溶解することができ、5 mlの送達固定容積に対して異なる投与量での異なる投与溶液をもたらす。

その結果を次の表に示す：
メラトニン原料

実施例13の製剤

直腸製剤
直腸投与用の親水性メラトニンゲルの製造の可能性を立証するため、50 mgの純粋なメラトニンまたは50 mgのメラトニンを含む製剤13の62.5 mgを、水／PEG-400（75/25）の溶媒混液5 mlに溶解した。
全ての調製は、さらなる加熱なしに25℃の温度条件下で行った。メラトニンまたは製剤13を水／PEG 400の溶媒混液に完全に溶解した後、カルボキシメチルセルロース(CMC)の100 mgを２つの溶液状態でゆっくりと加え、連続撹拌下に20分間保った。この時間の最後に、澄んだゲルが形成された。

Claims (23)

1. 粉末の全重量に対して、35〜90重量%の量のメラトニン、5〜60重量%の量の少なくとも1つの水溶性の賦形剤および0.5〜5%の量の少なくとも1つの水溶性の界面活性剤を含む粉末であって、該粉末が100 μmより小さいX90および50 μmより小さいVDMを有することを特徴とする、医薬として使用のための粉末。
2. 前記粉末が、メラトニン、水溶性の賦形剤および水溶性の界面活性剤が存在する粒子を含むことを特徴とする、請求項1に記載の粉末。
3. 前記粉末が、メラトニンを含む溶液からの噴霧乾燥によって得られることを特徴とする、請求項1〜2に記載の粉末。
4. 前記水溶性の賦形剤が、アリテーム、アセサルフェームカリウム、アスパルテーム、サッカリン、サッカリンナトリウム、シクラメートナトリウム、スクラロース、トレハロース、キシリトール、クエン酸、酒石酸、シクロデキストリン、デキストリン、ヒドロキシエチルセルロース、ゼラチン、リンゴ酸、マルチトール、マルトデキストリン、麦芽糖、ポリデキストロース、酒石酸、重炭酸ナトリウムまたはカリウム、塩化ナトリウムまたはカリウム、クエン酸ナトリウムまたはカリウム、リン脂質、乳糖、ショ糖、ブドウ糖、果糖、マンニトール、ソルビトール、天然アミノ酸、アラニン、グリシン、セリン、システイン、フェニルアラニン、チロキシン、トリプトファン、ヒスチジン、メチオニン、スレオニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、アルギニン、リジン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、プロリン、それらの塩ならびにN-アセチルシステインおよびカルボシステインの場合のようなあらゆる単純な化学修飾、ならびにそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1〜3に記載の粉末。
5. 前記水溶性の界面活性剤が、非イオン界面活性剤からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1〜4に記載の粉末。
6. 粉末の全重量に対して、75〜84重量%の量のメラトニン、8〜20重量%の量のマンニトール、4〜12重量%の量のロイシン、0.5〜1.5%の量のポロキサマー188含む粉末であって、該粉末が10〜35 μmのX90および5〜20 μmのVDMを有することを特徴とする、医薬として使用のための粉末。
7. 粉末の全重量に対して、35〜90重量%の量のメラトニン、5〜60重量%の量の少なくとも1つの水溶性の賦形剤および0.5〜5%の量の少なくとも1つの水溶性の界面活性剤を含む粉末であって、100 μmより小さいX90および50 μmより小さいVDMを有する粉末を、水とポリアルキレングリコールとの混液中に溶解して得られ、その溶液中に、3〜30 mg/mlの量でメラトニンが存在し、用いられる液体の全容積に対して5〜40%の量でポリアルキレングリコールが存在することを特徴とする、溶液の形態での医薬組成物。
8. 次の：
   a. メラトニンが適当な液体媒体中に存在する第1の相(a)を製造する；
   b. 水性媒体中に可溶性の賦形剤を溶解させ、かつ界面活性剤を溶解または分散させた第2の相(b)を製造する；
   c. 前記液体媒体が均質である第3の相を得るために前記の相(a)および(b)を混合する；
   d. 次元分布が50 μmより小さいVDMおよび100 μmより小さいX90を有する粒子の乾燥粉末を得るために、制御された条件で前記の相(c)を乾燥する；
   e. 前記乾燥粉末を集め、溶液の即時調製に適した形態でそれを包装する
   工程を含むことによって特徴付けられる、請求項1〜7に記載の粉末の製造方法。
9. 粉末の全重量に対して、35〜90重量%の量のメラトニン、5〜60重量%の量の少なくとも1つの水溶性の賦形剤および0.5〜5%の量の少なくとも1つの水溶性の界面活性剤を含む粉末であって、100 μmより小さいX90および50 μmより小さいVDMを有する粉末、ならびにH₂Oおよび用いられる液体の全容積の5〜40％の量のポリアルキレングリコールを含む液体媒体を含む、溶液の即時調製用キット。
10. 2 mg/ml〜20 mg/mlの量でメラトニンを含む液体であって、1400 mOsm/kgより小さいオスモル濃度を有することによって特徴付けられる、液体の形態での医薬組成物。
11. 前記溶液が、900 mOsm/kgより小さいオスモル濃度を有することを特徴とする、請求項10に記載の組成物。
12. 前記溶液が、300〜700 mOsm/kgのオスモル濃度を有することを特徴とする、請求項10に記載の組成物。
13. 用いられる液体の全容積の5〜40%の量でポリアルキレングリコールが存在することを特徴とする、請求項10に記載の組成物。
14. tが、本粉末の全重量に対して、35〜90重量%の量のメラトニン、5〜60重量%の量の少なくとも1つの水溶性の賦形剤および0.5〜5%の量の少なくとも1つの水溶性の界面活性剤を含む粉末であって、100 μmより小さいX90および50 μmより小さいVDMを有する粉末を溶解することに得られることを特徴とする、請求項10に記載の組成物。
15. 前記グリコールが、200〜600の分子量を有するポリエチレングリコール(PEG)であることを特徴とする、請求項6または10に記載の組成物。
16. 増粘剤またはゲル化剤が調製物の0.5〜50% w/vで存在することを特徴とする、請求項7または10に記載の組成物。
17. 前記増粘剤またはゲル化剤が、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、微結晶性セルロース(Avicel)、キトサン、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸、カラギーナン、グアールガム、ゼラチン、ヒルポメロース、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポロキサマー、ポリエチレングリコール(MW＞600)からなる群から選択されることを特徴とする、請求項16に記載の組成物。
18. 新生児の脳梗塞の治療での使用のための、請求項7または10に記載の組成物。
19. 周産期仮死の治療または予防での使用のための、請求項7または10に記載の組成物。
20. 小児科患者の睡眠障害の治療での使用のための、請求項7または10に記載の組成物。
21. 自閉症スペクトラム障害(ASD)の睡眠障害の治療での使用のための、請求項7または10に記載の組成物。
22. 前麻酔での使用のための、請求項7または10に記載の組成物。
23. 請求項7または10に記載の組成物と母乳とを含む、経口投与用組成物。