JP2023506539A - タンパク質/多糖コアセルベートのイン・サイチュ(in situ)形成に基づく経口送達系 - Google Patents
タンパク質/多糖コアセルベートのイン・サイチュ(in situ)形成に基づく経口送達系 Download PDFInfo
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Abstract
タンパク質/多糖コアセルベートのイン・サイチュ形成に基づく経口送達系が本明細書に記載される。このシステムは、タンパク質粉末と多糖粉末との乾燥した均一な粉末混合物に分散した有効成分を含み、これは、胃液に浸漬すると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合コアセルベートを形成することができ、それによって有効成分に胃保護および/または放出調節を付与する。経口送達系におけるタンパク質粉末と多糖粉末との比率を変更すると、胃保護のレベルおよび/または有効成分の放出速度が変化する。天然および/または天然由来のバイオポリマーに基づく本明細書に記載のシステムの能力は、そのような製品について規制上の承認および/または高まる消費者需要に関して商業利益を提供する。【選択図】図7
Description
本明細書は、有効成分のための経口送達系に関する。より具体的には、本明細書に記載されるのは、胃環境への曝露時に、タンパク質/多糖複合コアセルベートをイン・サイチュで形成するタンパク質/多糖粉末混合物を含む汎用固体経口送達系であり、それによって有効成分に胃保護および/または放出調節を提供する。
放出調節経口形態は、有効成分の放出が調節されるように製剤化された特定の製品である。この方法で、従来の剤形では達成することができない特定の目的を達成することができる。これらの製品は、可能な治療上の利益、改善された有効性、有害作用の低減、最適化された性能、または利便性および患者コンプライアンスの向上を含むいくつかの利点を提示する。現在、様々な放出調節経口送達系が存在するが、これらのシステムの多くは、特に定期的に摂取されるべき有効成分について、増え続ける消費者(ひいては企業)が回避しようとしている合成化合物および/またはポリマーを利用する。さらに、現在使用されている多くの放出調節経口送達系は、複数のコーティングまたは層を経口剤形に適用するなど、それらの製造に複雑な多段階プロセスを必要とする。したがって、より天然の成分を使用し、製造段階を単純化した代替の経口送達系が非常に望ましい。
一態様では、本明細書に記載されるのは、タンパク質粉末および多糖粉末混合物を含む乾燥均一混合物と、その中に分散された有効成分とを含む経口送達系であり、タンパク質および多糖粉末混合物は、経口送達系を胃液に浸漬すると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合コアセルベートを形成し、それによって有効成分に胃保護および/または放出調節をもたらし、経口送達系におけるタンパク質粉末と多糖粉末の比率を変更すると、胃保護のレベルおよび/または有効成分の放出速度が変化する。
さらなる態様では、本明細書に記載されるのは、固体経口剤形を調製する方法であり、該方法は、タンパク質粉末および多糖粉末を含む乾燥均一混合物中に有効成分を分散させることと、得られた混合物を固体経口剤形に製剤化することとを含み、固体経口剤形を胃液に浸漬すると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合コアセルベートが形成され、それによって有効成分に胃保護および/または放出調節が付与されるように、多糖粉末は、タンパク質粉末との相互作用を可能にする粉末流動特性を有する。
さらなる態様では、本明細書に記載されるのは、タンパク質/多糖複合コアセルベートに分散された有効成分に胃保護および/または放出調節を付与する該コアセルベートをイン・サイチュで生成する方法であり、該方法は、本明細書に記載の経口送達系に製剤化された有効成分、または本明細書に記載の方法で生成された経口剤形に製剤化された有効成分を提供することと、該経口送達系または該経口剤形を対象に経口投与することとを含み、該タンパク質および多糖粉末混合物は、経口送達系が対象の胃液に浸漬されると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合コアセルベートを形成する。
さらなる態様では、本明細書に記載されるのは、胃保護および/または放出調節から利益を得る有効成分の対象への投与によって改善される疾患または状態を治療する方法であり、本明細書に記載の経口送達系に製剤化された有効成分、または本明細書に記載の方法で生成された経口剤形に製剤化された有効成分を提供することと、経口送達系または経口剤形を対象に経口投与することとを含み、タンパク質および多糖粉末混合物は、経口送達系が対象の胃液に浸漬されると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合コアセルベートを形成する。
実施形態では、本明細書に記載の経口送達系での使用に適した多糖粉末は、安息角(α)、動的凝集指数、Hausner比、および/または圧縮度(Carr指数)などのパラメータの最小閾値を特徴とする、凝集性が増している(または流動性が低減している)粉末に関連する特定の粉末流動特性を有する。
一般的定義
見出しおよび他の識別子、例えば(a)、(b)、(i)、(ii)などは、単に明細書および特許請求の範囲を読みやすくするために提示されている。明細書または特許請求の範囲における見出しまたは他の識別子の使用は、必ずしも、段階または要素がアルファベット順もしくは数字順、またはそれらが提示される順序で実施されることを必要としない。
見出しおよび他の識別子、例えば(a)、(b)、(i)、(ii)などは、単に明細書および特許請求の範囲を読みやすくするために提示されている。明細書または特許請求の範囲における見出しまたは他の識別子の使用は、必ずしも、段階または要素がアルファベット順もしくは数字順、またはそれらが提示される順序で実施されることを必要としない。
特許請求の範囲および/または本明細書における「含む」という用語と併せて使用される場合の「a」または「an」という単語の使用は、「1つ」を意味し得るが、「1つ以上」、「少なくとも1つ」、および「1つまたは複数」の意味とも一致する。
「約」という用語は、値が、値を決定するために使用されている装置または方法の誤差の標準偏差を含むことを示すために使用される。一般に、「約」という用語は、10%までの可能な変動を示すことを意味する。したがって、値の1、2、3、4、5、6、7、8、9および10%の変動は、「約」という用語に含まれる。他に明記しない限り、範囲の前の「約」という用語の使用は、範囲の両端に適用される。
本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、「含む(comprising)」(ならびに「含む(comprise)」および「含む(comprises)」などのcomprisingの任意の形態)、「有する(having)」(ならびに「有する(have)」および「有する(has)」などのhavingの任意の形態)、「含む(including)」(ならびに「含む(include)」および「含む(includes)」などのincludingの任意の形態)または「含有する(containing)」(ならびに「含有する(contain)」および「含有する(contains)」などのcontainingの任意の形態)という単語は、包括的であり、または制限がなく、追加の列挙されていない要素または方法/方法段階を排除しない。
本明細書に記載されるのは、その中に製剤化された様々な有効成分に胃保護および/または放出調節を付与するのに有用な汎用経口送達系である。一般に、経口送達系は、固体経口剤形を胃液に浸漬すると、イン・サイチュで複合バイオポリマー系コアセルベートが形成されるように、一緒にブレンドされ、固体経口剤形の有効成分と共に製剤化される乾燥粒状バイオポリマー成分を利用する。有効成分に付与される胃保護および/または放出調節の程度は、イン・サイチュで形成された複合コアセルベートの構造特性によって支配され、これは次に経口送達系で使用される粒子/粉末成分の性質および比によって制御可能である。さらに、天然および/または天然由来のバイオポリマー(例えば、食品バイオポリマー)に基づく本明細書に記載の経口送達系の能力は、そのような製品について規制上の承認および/または高まる消費者需要に対処する点で商業利益を提供する。
様々な有効成分に胃保護および/または放出調節を提供するのに適した天然成分系の汎用経口送達系を開発する目的で、多種多様な天然成分を本明細書でスクリーニングした。模擬胃液および模擬腸液への連続曝露後に有効成分の放出を監視することを含む経験的溶出試験により、タンパク質および多糖の粉末の特定の混合物が、それと共に製剤化された有効成分に胃保護およびより遅い放出を提供できることが明らかになった。例えば、錠剤またはカプセル製剤における乳清タンパク質粉末およびカッパ-カラゲナン粉末(すなわち、赤色食用海藻から抽出された線状硫酸化多糖)の混合物は、模擬胃液からの異なる有効成分の保護を強化し、有効成分の放出を経時的に遅らせることが観察された(例1)。さらなる実験を行って、経口送達系で使用するための乳清タンパク質およびカッパ-カラゲナン粉末混合物の構造、機構および再現性を特徴付けた。より具体的には、錠剤製剤における有効成分の放出特性に及ぼすタンパク質/多糖の粉末混合比および天然/変性タンパク質の効果を例2で調査し、胃液への浸漬時にイン・サイチュで形成されたタンパク質/多糖コアセルベート様複合体の構造特性を例3で調査した。カプセル製剤に使用するための本明細書に記載の経口送達系の汎用性を例4に示す。
興味深いことに、本明細書に記載の経口送達系で使用されるタンパク質粉末の性質/供給源は、比較的柔軟であった一方(すなわち、胃保護および/または放出調節性能に有意に影響を及ぼすことなく、異なる供給源および/または供給業者からのタンパク質を代用することができる)、異なる供給業者からの同じ種類の多糖粉末を使用すると、大幅に予測不可能な結果が得られた。例えば、異なる供給業者からのカッパ-カラゲナン粉末およびキサンタンガム粉末は、錠剤侵食試験に関して反対の結果をもたらすことが観察された(例5および表6)。さらに、経口製剤を経験的溶出試験に供することなく、どの供給業者からのどの多糖がイン・サイチュで安定な複合コアセルベートを首尾よく形成するかを事前に(例えば、供給業者が提供する製品仕様書に基づく)確実に予測することは不可能であった。これらの予測不可能な結果のため、本明細書に記載のイン・サイチュでコアセルベートを形成する経口送達系に適した多糖粉末を確実に予測することができる客観的かつ測定可能なパラメータを同定するために広範な取り組みがなされた。特に、これらの取り組みにより、本明細書に記載のイン・サイチュでコアセルベートを形成する経口送達系への適合性を確実に予測するために使用することができる多糖粉末(すなわち、動的凝集指数、安息角、圧縮度(Carr指数)、および/またはHausner比)の粉末流動特性に関する一組の測定可能/算出可能なパラメータが得られた(表7)。さらに、例6では、本明細書に記載の経口送達系における不十分な胃保護に関連する多糖粉末(すなわち、模擬胃液で12分で100%崩壊)を調整段階に供してその凝集性を高めた。調整された多糖粉末は、動的凝集指数、安息角、圧縮度(Carr指数)および/またはHausner比に関してより好ましいパラメータプロファイルを有しただけでなく、経口送達系において顕著な胃保護の強化(すなわち、模擬胃液でわずか1%の崩壊)も示した(表9)。続いて、様々な異なるタンパク質粉末、多糖粉末、有効成分、および添加剤の観点から、本明細書に記載の経口送達系で使用するためにパラメータを検証した(例7~22)。したがって、本明細書に記載の技術に関連する様々な態様および実施形態を以下に論ずる。
いくつかの態様では、本明細書に記載の経口送達系は、乾燥した比較的均一な粉末混合物に分散した有効成分を含み(または本質的にそれからなり)、次いで、これを固体経口剤形に製剤化する。均一な粉末混合物は、タンパク質粉末と多糖粉末との混合物を含み、特定の固体経口剤形(例えば、錠剤またはカプセル)に応じて1種以上の添加剤(例えば、薬学的に許容される賦形剤)をさらに含み得る。胃液または模擬胃液への経口送達系の浸漬が、イン・サイチュでのタンパク質/多糖複合コアセルベートの形成をもたらし、それによって分散された有効成分に胃保護および/または放出調節を付与するように、経口送達系の粉末混合物におけるタンパク質および多糖の粒子は相互作用する。いくつかの実施形態では、経口送達系の粉末混合物におけるタンパク質および多糖の粒子は、相互作用して相互に作用する粉末混合物を形成し得る。
本明細書で使用される場合、「経口送達系」という表現は、販売可能な製品だけでなく、本明細書に記載のイン・サイチュで形成するタンパク質/多糖複合コアセルベートに基づく、胃保護および/または放出調節用の様々な有効成分を製剤化するために使用できる汎用プラットフォームも指す。プラットフォームは、使用されるタンパク質粉末および多糖粉末の特性および/または比を変えることによって、胃保護および/または放出調節の程度が制御可能であるという意味で拡張可能である。経口送達系は、それとの使用に適合する特定の経口剤形(例えば、錠剤またはカプセル剤)を調製するために利用することができる。より明確にするために、本明細書で言及される経口送達系では、他の成分の中でも多糖およびタンパク質を含有する可能性がある経口剤形が除外され、多糖およびタンパク質は、胃液に浸漬したときにイン・サイチュで複合コアセルベートを形成することが意図されず、または多糖およびタンパク質は、経口剤形の胃保護または放出調節の特性を担う主剤ではない。
本明細書で使用される場合、本明細書に記載の経口送達系の観点から、「から本質的になる」という表現は、他の成分の中でも多糖およびタンパク質を含有し得る経口剤形を除外するが、多糖およびタンパク質は、胃液に浸漬した際にイン・サイチュで複合コアセルベートを形成せず、有効成分(存在する場合)に付与される胃保護および/または放出調節のレベルは、形成された複合コアセルベートの強度によって支配または制御されない。
本明細書で使用される場合、「コアセルベート」または「複合コアセルベート」とは、液体の存在下でのタンパク質および多糖の結合、集合またはクラスター化を指す。科学文献に報告されているように、安定なコアセルベーションは、一般に、2つの逆帯電バイオポリマーが、通常は多糖のpKa間のpHおよびタンパク質の等電点未満で液体に混合される場合に生じる。液体の不在下でタンパク質および多糖が粉末形態で混合される場合、コアセルベーションは生じない。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系は、所望のレベルの胃保護および/または有効成分の放出速度に適合可能/拡張可能である。例えば、いくつかの実施形態では、経口送達系の均一な粉末混合物における多糖粉末とタンパク質粉末の比(例えば、重量比)を変更すると、胃保護のレベルおよび/または有効成分の放出速度が変化する。いくつかの実施形態では、経口送達系における多糖粉末とタンパク質粉末の比(例えば、重量比)を増加させると、有効成分に付与される胃保護のレベルが強化され、および/または経口送達系による(例えば、胃液または模擬胃液における)有効成分の放出速度が低下する-例えば、例2および図1を参照のこと。いくつかの実施形態では、経口送達系における多糖粉末とタンパク質粉末(protein power)の重量比は、1:20~1:1、1:15~1:1.5、1:10~1:2、1:9.5~1:2.5、1:9~1:3、または1:8.5~1:3.5、1:8~1:4、1:7.5~1:4.5、または1:7~1:5である。いくつかの実施形態では、重量比は、[1:20、1:19、1:18、1:17、1:16、1:15、1:14 1:13、1:12、1:11、1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、または1:5]のいずれか1つから[1:4、1:3、1:2、または1:1]のいずれか1つまでである。
いくつかの実施形態では、有効成分に付与される胃保護および/または放出調節のレベルは、経口送達系に存在するタンパク質/多糖粉末混合物の量によって制御され得る。いくつかの実施形態では、経口送達系は、約5%~50%、10%~45%、15%~40%、または20%~35重量/重量%のタンパク質/多糖粉末混合物を含み得る。
いくつかの実施形態では、タンパク質と多糖粉末混合物は、多糖のpKa未満のpHの溶液(例えば、胃液または模擬胃液)に経口送達系を浸漬すると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合コアセルベートを形成し、タンパク質の等電点を超えるpH(例えば、腸液または模擬腸液)でその後のインキュベーション時に無傷のままであり得る。科学文献で、安定なタンパク質/多糖コアセルベートが、多糖のpKaとタンパク質材料の等電点間のpH範囲で形成することが一貫して報告されているため(Syrbe et al.,1998;Tolstoguzov,1997)、これは一般にコアセルベートの非定型特性である。2g/LのNaClおよび0.1g/Lのペプシンを含むpH1.0の37体積/体積%希釈HCl溶液からなる模擬胃液(SGF)に経口送達系を浸漬すると、いくつかの実施形態では、タンパク質と多糖粉末混合物は、タンパク質/多糖複合コアセルベートをイン・サイチュで形成する。
いくつかの実施形態では、有効成分に付与される胃保護および/または放出調節のレベルは、胃液に浸漬した場合にイン・サイチュで形成されるタンパク質/多糖複合コアセルベートの構造特性(すなわち、強度)によって支配される。いくつかの実施形態では、有効成分の放出速度は、経口送達系を胃液に浸漬した場合にイン・サイチュで形成されるタンパク質/多糖複合コアセルベートの強度に反比例する。いくつかの実施形態では、経口送達系をSGFに浸漬した際にイン・サイチュで形成されるタンパク質/多糖複合コアセルベートは、分子内ベータ-シート構造、アルファ-ヘリックス構造、および/または不規則構造の存在を特徴とする(例えば、例3に記載の方法のように、フーリエ変換赤外(FTIR)分光法によって測定した場合)。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系は、好ましくは、タンパク質粉末と多糖粉末との混合物を含む乾燥した比較的均一な粉末混合物を含み、多糖粉末は、それと共に製剤化された有効成分に胃保護および/または放出調節を付与するのに十分な強度を有する胃液に浸漬した場合に、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合コアセルベートの形成を可能にする粉末流動特性を有する。いくつかの実施形態では、多糖粉末は、USP<1174>で推奨される方法に従って、その安息角(α)、動的凝集指数、Hausner比、および/または圧縮度(Carr指数)によって測定されるその流動性、質感、および/または凝集性によって特徴付けられ得る。いくつかの実施形態では、安息角、動的凝集指数、Hausner比、および/または圧縮度(Carr指数)によって測定された場合に、凝集性が増している(または流動性が低減している)多糖粉末を使用して、強度が増したタンパク質/多糖コアセルベートが形成される。いくつかの実施形態では、多糖およびタンパク質が逆帯電基を有する場合、強度が増したコアセルベーションが生じ得る。
「安息角」とは、一般に、材料が崩壊することなく山積みされ得る水平面からの材料の最も急な角度の静的測定または動的測定を指す(Beakawi Al-Hashemi,H.et al.,2018)。安息角は、例えば、「傾斜箱法」、「固定漏斗法」、「回転シリンダ/ドラム法」、またはGranuHeap(商標)(GranuTools(商標)、ベルギー、アワン)によって測定することができる。最大安息角は90度である。より低い安息角(例えば、35度未満の値)は、より流動性のある材料に対応する。より高い安息角(例えば、35度を超える)は、より凝集性(非流動性)の粉末を示す。安息角は、USP<1174>で推奨されるように、安定した基材上に粉末の円錐を形成することによって測定することもできる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系で使用される多糖粉末は、USP<1174>によって推奨される方法によって測定した場合など、USP<1174>で再現されたCarr(Carr,R.L.,1965)による分類に従って、普通(36~40度)、通過可能(41~45度)、不良(46~55度)、非常に不良(56~65度)、または非常に極めて不良(56~65度)の流動性を有する粉末に関連する安息角を有する。簡単に説明すると、推奨方法は、漏斗を通って、基材上に粉末の層を保持するための保持縁を有する固定基材上へと粉末を通過させることによって粉末の対称円錐を形成することと、粉末堆積物が形成される場合に粉末堆積物の頂部から約2~4cmの距離を維持するように漏斗の高さを変えることと、粉末の円錐の高さを測定し、以下の式から安息角を算出することによって安息角を決定することとを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系に使用される多糖粉末は、USP<1174>で推奨される方法に従って測定されるように、約28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、または65度を超える安息角を有する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系で使用される多糖粉末は、閾値を超える動的凝集指数を有する。本明細書で使用される「動的凝集指数」とは、材料の表面勾配変動の定性的評価を指す。動的凝集指数は、GranuDrum(商標)(GranuTools(商標)、ベルギー、アワン)などのレオメーターなどの機器によって測定することもできる。より高い動的凝集指数値(例えば、30~60)とは、より凝集性の高い材料を指す。より低い動的凝集指数値(例えば、0~30)とは、凝集性がより低い材料を指す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系で使用される多糖粉末は、約10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、または50を超える動的凝集指数を有する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系に使用される多糖粉末は、閾値を超える圧縮度(Carr指数)を有する。本明細書で使用される場合、「Carr指数」または「圧縮度」とは、USP<1174>に記載され、式:
によって測定される粉末または材料の圧縮性を指し、
式中、ρタップおよびρかさとは、粉末のタップ密度およびかさ密度をそれぞれ指す。圧縮度が高いほど(例えば、15%超の指数)、粉末が流動性が弱い(凝集性が高い)ことを示す。圧縮度が低いほど(例えば、15%未満の指数)、粉末が流動性が高い(凝集性が低い)ことを示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系で使用される多糖粉末は、USP<1174>に記載されているように、普通(16~20%)、通過可能(21~25%)、不良(26~31%)、非常に不良(32~37%)、または非常に極めて不良(38%超)の流動性を有する粉末に関連する圧縮度を有する。いくつかの態様では、本明細書に記載の経口送達系で使用される多糖粉末は、例えば上記の方法によって測定した場合に、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、または38%超の圧縮度を有する。
によって測定される粉末または材料の圧縮性を指し、
式中、ρタップおよびρかさとは、粉末のタップ密度およびかさ密度をそれぞれ指す。圧縮度が高いほど(例えば、15%超の指数)、粉末が流動性が弱い(凝集性が高い)ことを示す。圧縮度が低いほど(例えば、15%未満の指数)、粉末が流動性が高い(凝集性が低い)ことを示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系で使用される多糖粉末は、USP<1174>に記載されているように、普通(16~20%)、通過可能(21~25%)、不良(26~31%)、非常に不良(32~37%)、または非常に極めて不良(38%超)の流動性を有する粉末に関連する圧縮度を有する。いくつかの態様では、本明細書に記載の経口送達系で使用される多糖粉末は、例えば上記の方法によって測定した場合に、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、または38%超の圧縮度を有する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系に使用される多糖粉末は、閾値を超えるHausner比を有する。「Hausner比」とは、本明細書で使用される場合、USP<1174>に記載されているような粉末の流動性を指し、式:
によって測定され、
式中、ρタップおよびρかさとは、粉末のタップ密度およびかさ密度をそれぞれ指す。Hausner比が高いほど(例えば、1.18超)、粉末がより流動性が弱い(凝集性が高い)ことを示す。Hausner比が低いほど(例えば、1.18未満)、粉末がより流動性が高い(凝集性が低い)ことを示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系で使用される多糖粉末は、USP<1174>に記載されているように、普通(1.19~1.25)、通過可能(21~25%)、不良(26~31%)、非常に不良(32~37%)、または非常に極めて不良(38%超)の流動性を有する粉末に関連するHausner比を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系に使用される多糖粉末は、例えば上記の方法によって測定した場合に、約1.18、1.19、1.2、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25、1.26、1.27、1.28、1.29、1.3、1.31、1.32、1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38、1.39、1.4、1.41、1.42、1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.5、1.51、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59、または1.6超のHausner比を有する。
によって測定され、
式中、ρタップおよびρかさとは、粉末のタップ密度およびかさ密度をそれぞれ指す。Hausner比が高いほど(例えば、1.18超)、粉末がより流動性が弱い(凝集性が高い)ことを示す。Hausner比が低いほど(例えば、1.18未満)、粉末がより流動性が高い(凝集性が低い)ことを示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系で使用される多糖粉末は、USP<1174>に記載されているように、普通(1.19~1.25)、通過可能(21~25%)、不良(26~31%)、非常に不良(32~37%)、または非常に極めて不良(38%超)の流動性を有する粉末に関連するHausner比を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系に使用される多糖粉末は、例えば上記の方法によって測定した場合に、約1.18、1.19、1.2、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25、1.26、1.27、1.28、1.29、1.3、1.31、1.32、1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38、1.39、1.4、1.41、1.42、1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.5、1.51、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59、または1.6超のHausner比を有する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の多糖粉末は、本明細書に記載の安息角(α)、動的凝集指数、Hausner比、および/または圧縮度(Carr指数)の1つ以上を有するなど、本明細書に記載の経口送達系での製剤化前に十分な凝集性を有するように調整することができる。いくつかの実施形態では、調整とは、多糖粉末の凝集性を増加させる、および/または流動性を低下させる任意の処理を含み得る。例えば、調整は、粉末の粉状の質感、ならびにその凝集性を高めるために、適切なサイズのメッシュを通して多糖粉末を溶出、凍結乾燥、乾燥、粉砕、および/または選別のうちの1つ以上を含み得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系は、胃液への有効成分の放出を阻害し、腸液への有効成分の放出を延ばし、延長し、持続し、制御し、遅くし、または遅延することができる。本明細書で使用される場合、「放出調節」という用語は、有効成分の放出を延ばし、延長し、遅くし、または制御する固体経口剤形の特性を指す。いくつかの実施形態では、経口送達系を胃液に浸漬すると、タンパク質/多糖複合コアセルベートの形成後に放出調節が起こる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系は、遅延放出経口送達系、持続放出経口送達系、非製剤化有効成分の投与と比較して経口投与時に有効成分に対して胃保護を強化した経口送達系、またはそれらの任意の組み合わせである。いくつかの実施形態では、遅延放出経口送達系は、多糖粉末を含まない対応する経口送達系と比較して、有効成分の50%が放出されるのに必要な時間を少なくとも30、60、90,120,150,180,210、または240分遅延させることができる。いくつかの実施形態では、持続放出経口送達系は、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、または18時間にわたって有効成分の放出をもたらし得る。いくつかの実施形態では、経口送達系は、非製剤化有効成分の投与と比較して、有効成分に対する胃保護の強化を提供し得る。いくつかの実施形態では、上述の放出調節値および/または胃保護値は、経口送達系を37℃でSGFに2時間浸漬し、続いて模擬腸液(SIF)に浸漬することを含む溶出試験時に得られる値を指し得、SGFは、2g/LのNaClおよび0.1g/Lのペプシンを含有する37体積/体積%の希釈HCl溶液、pH1.0からなり、SIFは、0.5g/Lのパンクレアチンを含有するpH6.9の50mM NaH2PO4またはKH2PO4緩衝液からなる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系で使用されるタンパク質粉末は、天然タンパク質;食品グレードおよび/または医薬品グレードのタンパク質;天然タンパク質;変性タンパク質(例えば、熱変性タンパク質);化学修飾されていないタンパク質;化学修飾タンパク質(例えば、スクシニル化タンパク質);植物タンパク質(例えば、麻、サチャインチ(sacha inchi));動物タンパク質;乳タンパク質(例えば、乳清タンパク質);マメ科植物タンパク質(例えば、エンドウ豆または大豆タンパク質);果実タンパク質(例えば、ココナッツ);穀物タンパク質(例えば、米);またはそれらの任意の混合物を含むか、またはそれらからなる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系で使用される多糖粉末は、天然多糖;食品グレードおよび/または医薬品グレードの多糖;化学修飾されていない多糖;化学修飾多糖;植物多糖;動物多糖;負電荷/酸性基を含む多糖(アニオン性多糖);カラゲナン(例えば、カッパ-カラゲナン);キサンタンガム;アルギナート;ペクチン粉末;寒天、ジェラン、グアーガム、カルボキシメチルセルロース、ローカストビーンガム、マンナン、グルコマンナン、ヒアルロナン、タマリンドガム、オオバコ種子ガム、タラガム、アカシアガム、アラビアガム、ガティガム、トラガカントガム、カラヤガム、カッシアガム、ラムサンガム、ウェランガム、マクロホモプシスガム、カードラン、プルラン、フコイダン、またはそれらの任意の混合物を含むか、またはそれらからなる。<
本明細書で使用される場合、「有効成分」とは、治療的または生物学的に活性な任意の分子、物質または微生物を指す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される有効成分は、栄養補助食品、薬物(例えば、カフェイン)、プロバイオティクス(例えば、サッカロミセスボウラルディ(Saccharomyces boulardii)またはペディオコッカス・アシディラクティシ(Pediococcus acidilactici)などのプロバイオティクス細菌または酵母)、プレバイオティクス、ビタミン(例えば、ビタミンB2/リボフラビンまたはB6)、アミノ酸(例えば、5-ヒドロキシトリプトファン[5-HTP])、食品または植物抽出物(例えば、ペパーミント抽出物、イネ抽出物、籾殻抽出物、またはクルクミン)、またはハーブ系サプリメント(例えば、アキノキリンソウ抽出物およびショウガ)を含み得るか、またはそれらからなり得る。いくつかの実施形態では、有効成分は粉末または顆粒形態であり得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系は、1種以上の栄養補助的または薬学的に許容される賦形剤および/または添加剤(例えば、充填剤、結合剤、潤滑剤、流動剤)をさらに含み得る。そのような賦形剤および/または添加剤は、製剤化される経口剤形の種類(例えば、錠剤またはカプセル)に応じて変わる。いくつかの実施形態では、賦形剤および/または添加剤は、微結晶セルロース、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、リン酸水素カルシウム、炭酸カルシウム、デキストロースおよび/または二酸化ケイ素を含み得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系は、圧縮されて錠剤を形成するタンパク質粉末、多糖粉末、および有効成分の均一な混合物を含み得る。いくつかの実施形態では、均一混合物は、1種以上の薬学的に許容される賦形剤または添加剤(例えば、本明細書に記載されるような)を含み、充填剤、結合剤、潤滑剤、および/または流動剤であり得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系は、カプセル(例えば、ゲルまたはセルロース系)に充填されたタンパク質粉末、多糖粉末、および有効成分の均一な混合物を含み得る。いくつかの実施形態では、カプセルはマクロカプセルであり得る。いくつかの実施形態では、カプセルはマイクロカプセルであり得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の経口送達系は、好ましくは腸溶コーティングを含まない。
いくつかの態様では、本明細書に記載されるのは、固体経口剤形を調製する方法であり、該方法は、タンパク質粉末および多糖粉末を含む乾燥均一混合物に有効成分を分散させることと、得られた混合物を固体経口剤形に製剤化することとを含む。いくつかの実施形態では、胃液への固体経口剤形の浸漬がイン・サイチュでタンパク質/多糖複合コアセルベートの形成をもたらし、それによって有効成分に胃保護および/または放出調節を付与するように、多糖粉末は、タンパク質粉末との相互作用を可能にする粉末流動特性を有する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、例えば、動的凝集指数、安息角、圧縮度(Carr指数)、および/またはHausner比に関する、本明細書で定義される粉末流動特性のうちの1つ以上を有する多糖粉末を使用する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、本明細書に記載の経口送達系を調製するためのものである。
いくつかの態様では、本明細書に記載されるのは、治療に使用するための、本明細書に記載の経口送達系、または本明細書に記載の方法によって製造された経口剤形である。いくつかの実施形態では、治療は、本明細書に記載の経口送達系または経口剤形に製剤化された有効成分の経口投与によって改善される疾患または状態である。
いくつかの態様では、本明細書に記載されるのは、その中に分散された有効成分に胃保護および/または放出調節を付与するタンパク質/多糖複合コアセルベートをイン・サイチュで生成する方法である。本方法は、本明細書に記載の経口送達系に製剤化された有効成分、または本明細書に記載の方法で生成された経口剤形に製剤化された有効成分を提供することと、経口送達系または経口剤形を対象に経口投与することとを含み、タンパク質および多糖粉末混合物は、経口送達系が対象の胃液に浸漬されると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合コアセルベートを形成する。
いくつかの態様では、本明細書に記載されるのは、胃保護および/または放出調節から利益を得る有効成分の対象への投与によって改善される疾患または状態を治療する方法である。本方法は、本明細書に記載の経口送達系に製剤化された有効成分、または本明細書に記載の方法で生成された経口剤形に製剤化された有効成分を提供することと、経口送達系または経口剤形を対象に経口投与することとを含み、タンパク質および多糖粉末混合物は、経口送達系が対象の胃液に浸漬されると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合コアセルベートを形成する。
項目
1.タンパク質粉末および多糖粉末混合物を含む乾燥均一混合物と、その中に分散された有効成分とを含む(またはそれらから本質的になる)経口送達系であって、タンパク質および多糖粉末混合物が、経口送達系を胃液に浸漬すると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合体コアセルベートを形成し、それによって胃保護および/または有効成分に放出調節をもたらし、経口送達系におけるタンパク質粉末と多糖粉末の比率を変更すると、胃保護のレベルおよび/または有効成分の放出速度が変化する、経口送達系。
1.タンパク質粉末および多糖粉末混合物を含む乾燥均一混合物と、その中に分散された有効成分とを含む(またはそれらから本質的になる)経口送達系であって、タンパク質および多糖粉末混合物が、経口送達系を胃液に浸漬すると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合体コアセルベートを形成し、それによって胃保護および/または有効成分に放出調節をもたらし、経口送達系におけるタンパク質粉末と多糖粉末の比率を変更すると、胃保護のレベルおよび/または有効成分の放出速度が変化する、経口送達系。
2.多糖粉末が、以下の粉末流動特性のうちの1つ以上を有するか、または有するように調整される、第1項に記載の経口送達系:(a)約28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、または65度より大きい安息角(α);(b)約10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、または50を超える動的凝集指数;(c)約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、または38%より大きい圧縮度(Carr指数);(d)約1.18、1.19、1.2、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25、1.26、1.27、1.28、1.29、1.3、1.31、1.32、1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38、1.39、1.4、1.41、1.42、1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.5、1.51、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59または1.6より大きいHausner比;または(e)(a)~(d)の任意の組み合わせ。
3.多糖粉末が、(a)、(b)、(c)および(d)で定義されるすべての粉末流動特性を有するか、または有するように調整されている、第2項に記載の経口送達系。
4.タンパク質および多糖粉末混合物が、多糖のpKa未満のpHの溶液に経口送達系を浸漬すると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合体コアセルベートを形成する、第1~3項のいずれか一項に記載の経口送達系。
5.(a)経口送達系においてタンパク質粉末(protein power)に対する多糖粉末の比率を高めると、胃保護のレベルが高まり、および/または有効成分の放出速度が低下する;(b)経口送達系における多糖粉末対タンパク質粉末(protein power)の重量比が、1:20~1:1、1:15~1:1.5、1:10~1:2、1:9.5~1:2.5、1:9~1:3、または1:8.5~1:3.5、1:8~1:4、1:7.5~1:4.5、または1:7~1:5である;(c)経口送達系が、約5%~50%、10%~45%、15%~40%、または20%~35重量/重量%のタンパク質と多糖の混合物を含む、または(d)それらの任意の組み合わせである、第1~4項のいずれか一項に記載の経口送達系。
6.(a)タンパク質および多糖粉末混合物が、2g/LのNaClおよび0.1g/Lのペプシンを含むpH1.0で37体積/体積%の希釈HCl溶液からなる模擬胃液(SGF)に経口送達系を浸漬すると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合体コアセルベートを形成し;(b)有効成分の放出速度が、経口送達系を胃液に浸漬すると、イン・サイチュで形成されるタンパク質/多糖複合体コアセルベートの強度に反比例し;(c)経口送達系をSGFに浸漬した際にイン・サイチュで形成されるタンパク質/多糖複合コアセルベートが、分子内ベータシート構造、アルファ-ヘリックス構造、および/または不規則構造の存在を特徴とする(例えば、フーリエ変換赤外(FTIR)分光法によって測定される場合);または(d)それらの任意の組み合わせである、第1~5項のいずれか一項に記載の経口送達系。
7.(i)遅延放出経口送達系;(ii)持続放出経口送達系;(iii)非製剤化有効成分の投与と比較して、経口投与時に有効成分に対して胃保護を強化した経口送達系;または(iv)それらの任意の組み合わせである、第1~6項のいずれか一項に記載の経口送達系。
8.経口送達系を、SGFに37℃で2時間浸漬し、続いて模擬腸液(SIF)に浸漬することを含み、SGFが、2g/LのNaClおよび0.1g/Lのペプシンを含有する37体積/体積%の希釈HCl溶液、pH1.0からなり、SIFが、0.5g/Lのパンクレアチンを含有するpH6.9の50mM NaH2PO4またはKH2PO4緩衝液からなる、溶出試験時に、(i)遅延放出経口送達系が、多糖粉末を含まない対応する経口送達系と比較して、有効成分の50%が放出されるのに必要な時間を少なくとも30、60、90,120,150,180,210、または240分遅延させる;(ii)持続放出経口送達系が、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、または18時間にわたって有効成分の放出をもたらす;および/または(ii)経口送達系が、非製剤化有効成分の投与と比較して、有効成分に対して胃保護を強化する;第7項に記載の経口送達系。
9.タンパク質粉末は、天然タンパク質;食品グレードおよび/または医薬品グレードのタンパク質;天然タンパク質;変性タンパク質(例えば、熱変性タンパク質);化学修飾されていないタンパク質;化学修飾タンパク質(例えば、スクシニル化タンパク質);植物タンパク質(例えば、麻、サチャインチ(sacha inchi));動物タンパク質;乳タンパク質(例えば、乳清タンパク質);マメ科植物タンパク質(例えば、エンドウ豆または大豆タンパク質);果実タンパク質(例えば、ココナッツ);穀物タンパク質(例えば、米);またはそれらの任意の混合物を含むか、またはそれらからなる、第1~8項のいずれか一項に記載の経口送達系。
10.多糖粉末が、天然多糖;食品グレードおよび/または医薬品グレードの多糖;化学修飾されていない多糖;化学修飾多糖;植物多糖;動物多糖;負電荷/酸性基を含む多糖(アニオン性多糖);カラゲナン(例えば、カッパ-カラゲナン);キサンタンガム;アルギナート;ペクチン粉末;寒天、ジェラン、グアーガム、カルボキシメチルセルロース、ローカストビーンガム、マンナン、グルコマンナン、ヒアルロナン、タマリンドガム、オオバコ種子ガム、タラガム、アカシアガム、アラビアガム、ガティガム、トラガカントガム、カラヤガム、カッシアガム、ラムサンガム、ウェランガム、マクロホモプシスガム、カードラン、プルラン、フコイダン、またはそれらの任意の混合物を含むか、またはそれらからなる、第1~9項のいずれか一項に記載の経口送達系。
11.有効成分が、栄養補助食品、薬物、プロバイオティクス、ビタミン、アミノ酸、食品抽出物またはハーブ系サプリメントである、第1~10項のいずれか一項に記載の経口送達系。
12.1種以上の栄養補助的または薬学的に許容される賦形剤および/または添加剤(例えば、充填剤、結合剤、潤滑剤、および/または流動剤)をさらに含む、第1~11項のいずれか一項に記載の経口送達系。
13.添加剤が、微結晶セルロース、ステアリン酸マグネシウム、および/または二酸化ケイ素であるか、それらを含む、第12項に記載の経口送達系。
14.錠剤またはカプセル剤である、第1~13項のいずれか一項に記載の経口送達系。
15.経口送達系が、腸溶性コーティングを含まない、第1~14項のいずれか一項に記載の経口送達系。
16.固体経口剤形を調製する方法であって、タンパク質粉末および多糖粉末を含む乾燥均一混合物中に有効成分を分散させることと、得られた混合物を固体経口剤形に製剤化することとを含み、固体経口剤形を胃液に浸漬すると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合体コアセルベートが形成され、それにより胃保護および/または放出調節が有効成分に付与されるように、多糖粉末が、タンパク質粉末との相互作用を可能にする粉末流動特性を有する、方法。
17.多糖粉末が、第2項に定義される粉末流動特性のうちの1つ以上を有する、第16項に記載の方法。
18.固体経口剤形が、第1~15項のいずれか一項に定義される経口送達系である、第16項または第17項に記載の方法。
19.治療に使用するための、第1~15項のいずれか一項に定義される経口送達系、または第16~18項のいずれか一項に記載の方法によって生成された経口剤形。
20.タンパク質/多糖複合体コアセルベートに分散された有効成分に胃保護および/または放出調節を付与するコアセルベートをイン・サイチュで生成する方法であって、第1~15項のいずれか一項に定義される経口送達系に製剤化された有効成分、または第16~18項のいずれか一項に記載の方法で生成された経口剤形に製剤化された有効成分を提供することと、経口送達系または経口剤形を対象に経口投与することとを含み、タンパク質および多糖粉末混合物が、経口送達系が対象の胃液に浸漬されると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合体コアセルベートを形成する、方法。
21.胃保護および/または放出調節から利益を得る有効成分の対象への投与によって改善される疾患または状態を治療する方法であって、第1~15項のいずれか一項に定義される経口送達系に製剤化された有効成分、または第16~18項のいずれか一項に記載の方法で生成された経口剤形に製剤化された有効成分を提供することと、経口送達系または経口剤形を対象に経口投与することとを含み、タンパク質および多糖粉末混合物が、経口送達系が対象の胃液に浸漬されると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合体コアセルベートを形成する、方法。
例
例1:
タンパク質系経口送達系で使用する天然成分のスクリーニング
製造が比較的簡単な天然成分系の放出調節経口送達系を開発する目的で、多種多様な天然成分を使用して広範なスクリーニングを実施し、固体経口剤形を製造した。具体的には、異なる供給源および供給業者からの食品グレードの天然成分を、単独でおよび様々な組み合わせで、錠剤またはカプセル経口製剤のいずれかとして、すべて乾燥形態で、異なる有効成分と共に製剤化した。次いで、経口製剤を、模擬胃液および模擬腸液への連続曝露を含む溶出試験に供し、続いて経時的に有効成分の放出を監視した。スクリーニングでは、有効成分のある程度の胃保護および/またはより遅い放出を達成するためにタンパク質系の経口製剤の観点から使用することができる天然成分に特に重点が置かれた。
例1:
タンパク質系経口送達系で使用する天然成分のスクリーニング
製造が比較的簡単な天然成分系の放出調節経口送達系を開発する目的で、多種多様な天然成分を使用して広範なスクリーニングを実施し、固体経口剤形を製造した。具体的には、異なる供給源および供給業者からの食品グレードの天然成分を、単独でおよび様々な組み合わせで、錠剤またはカプセル経口製剤のいずれかとして、すべて乾燥形態で、異なる有効成分と共に製剤化した。次いで、経口製剤を、模擬胃液および模擬腸液への連続曝露を含む溶出試験に供し、続いて経時的に有効成分の放出を監視した。スクリーニングでは、有効成分のある程度の胃保護および/またはより遅い放出を達成するためにタンパク質系の経口製剤の観点から使用することができる天然成分に特に重点が置かれた。
興味深いことに、広範なスクリーニング努力の結果から、様々な有効成分と共に製剤化されたタンパク質および多糖粉末の特定の混合物は、経口製剤の観点から胃保護および有効成分のより遅い放出を提供することができることが明らかにされた。例えば、錠剤またはカプセル製剤における乳清タンパク質粉末およびカッパ-カラゲナン粉末(すなわち、赤色食用海藻から抽出された線状硫酸化多糖)の混合物は、模擬胃液からの異なる有効成分の保護を強化でき、有効成分の放出を経時的に遅らせ得ることが観察された。以下の例に記載されるように、胃保護および/または放出調節経口送達系で使用するための乳清タンパク質およびカッパ-カラゲナン粉末混合物の構造、機構および再現性を特徴付けるためのさらなる実験を行った。
例2:
錠剤製剤における有効成分の放出特性に及ぼすタンパク質/多糖粉末混合比および天然/変性タンパク質の効果
2.1 錠剤製造
この例において、乳清タンパク質を除く全成分は、以下供給業者Aと呼ばれる同じ供給業者から供給された。リボフラビン(ビタミンB2)を有効成分として選択した。天然乳清タンパク質(Agropur Ingredients,Le Sueur、米国ミネソタ州)を85℃で30分間熱変性させた。錠剤は、TDP-6シングル式パンチプレス(Yangzhou Nuoya Machinery co.Ltd.、中国江蘇省)を使用して直接打錠により調製された。粉末を秤量し、続いて乳鉢で一緒に混合した後、打錠した。錠剤の直径および厚さは、それぞれ11.2mmおよび6.5mmであった。製造の24時間後、錠剤硬度試験機YD-1(Minsheng Pharmaceutical Machinery Ltd.、中国上海)を使用して、米国薬局方(USP)<1217>に従って錠剤硬度を測定した。硬度は7~9kpであった。この例で試験した製剤を表1に記載する。
錠剤製剤における有効成分の放出特性に及ぼすタンパク質/多糖粉末混合比および天然/変性タンパク質の効果
2.1 錠剤製造
この例において、乳清タンパク質を除く全成分は、以下供給業者Aと呼ばれる同じ供給業者から供給された。リボフラビン(ビタミンB2)を有効成分として選択した。天然乳清タンパク質(Agropur Ingredients,Le Sueur、米国ミネソタ州)を85℃で30分間熱変性させた。錠剤は、TDP-6シングル式パンチプレス(Yangzhou Nuoya Machinery co.Ltd.、中国江蘇省)を使用して直接打錠により調製された。粉末を秤量し、続いて乳鉢で一緒に混合した後、打錠した。錠剤の直径および厚さは、それぞれ11.2mmおよび6.5mmであった。製造の24時間後、錠剤硬度試験機YD-1(Minsheng Pharmaceutical Machinery Ltd.、中国上海)を使用して、米国薬局方(USP)<1217>に従って錠剤硬度を測定した。硬度は7~9kpであった。この例で試験した製剤を表1に記載する。
2.2 錠剤溶出試験
溶出装置のSR6溶出試験ステーション、USP II(Hanson Research Corp.、カリフォルニア州チャツワース)を使用して、錠剤のインビトロ性能を試験した。USP<2040>(栄養補助食品の崩壊試験法と溶出試験法)に記載のガイドラインに従った。
溶出装置のSR6溶出試験ステーション、USP II(Hanson Research Corp.、カリフォルニア州チャツワース)を使用して、錠剤のインビトロ性能を試験した。USP<2040>(栄養補助食品の崩壊試験法と溶出試験法)に記載のガイドラインに従った。
実験中、パドル速度を100rpmに設定し、温度を37℃に維持した。測定前に、試料を濾過し、バックグラウンド吸光度を差し引いた。放出後、放出媒体に溶出した有効成分(AI)の濃度を時間の関数として測定した。UV-Vis分光光度計を使用して440nmでの吸光度を追跡した。
典型的な溶出実験は、3錠を模擬胃液(SGF)に2時間浸漬することと、続いて錠剤を模擬腸液(SIF)に完全に溶出するまで浸漬することとからなった。シンカーは使用しなかった。
SGFは、2g/LのNaClおよび0.1g/Lのペプシンを含む希釈HCl(37%)溶液、pH1.0からなった。SIFは、0.5g/Lのパンクレアチンを含有するNaH2PO4緩衝液(50mM)、pH6.9からなった。実験を少なくとも2回繰り返した。
2.3 錠剤溶出試験からのリボフラビンのインビトロ放出
図1は、製剤2-1~2-7から得られたインビトロ放出プロファイルを示す(表1参照)。多糖を含まない錠剤(製剤2-1)はリボフラビンを迅速に放出し、45分後、リボフラビンは完全に放出され、錠剤は溶出した。
図1は、製剤2-1~2-7から得られたインビトロ放出プロファイルを示す(表1参照)。多糖を含まない錠剤(製剤2-1)はリボフラビンを迅速に放出し、45分後、リボフラビンは完全に放出され、錠剤は溶出した。
天然乳清タンパク質およびカッパ-カラゲナンの両方を含有する錠剤は、リボフラビンのより遅い放出プロファイルを示した。2時間後、放出率は、製剤2-2、2-3および2-4について、それぞれ68%、41%および24%であった。製剤2-2、2-3および2-4では、それぞれ225分、330分および330分後に完全に放出された。これらの結果は、多糖(カッパ-カラゲナン)の存在がリボフラビンの放出速度を低下させたことを示している。さらに、これらの結果は、タンパク質に対する多糖の比率が高いほど、有効成分の放出速度が低いことを示唆している。
製剤2-2、2-3、および2-4における天然乳清タンパク質を、対応する量の変性乳清タンパク質(すなわち、製剤2-5、2-6および2-7)に置き換えると、有効成分の放出速度がさらに遅くなった。実際、8時間の実験後、リボフラビン放出は、製剤2-5~2-7では、65%~70%であった(図1)。注目すべきことに、変性タンパク質の使用によって、SGFへの曝露(0~120分)中、リボフラビンの放出が特に遅くなった(図1)。
例3:
タンパク質/多糖粉末混合物はイン・サイチュでコアセルベートを形成する
SGFおよびSIFへの曝露後の例2の錠剤製剤の構造および物理化学的特性を調査するために、少なくとも2種類の試験を行った:カオトロピック剤の存在下または不在下における強度試験;およびフーリエ変換赤外(FTIR)分光法。
タンパク質/多糖粉末混合物はイン・サイチュでコアセルベートを形成する
SGFおよびSIFへの曝露後の例2の錠剤製剤の構造および物理化学的特性を調査するために、少なくとも2種類の試験を行った:カオトロピック剤の存在下または不在下における強度試験;およびフーリエ変換赤外(FTIR)分光法。
3.1 カオトロピック剤の存在下または不在下における強度測定
例2.1に記載されるように調製した錠剤を、例2.2に記載されるように、50mLのSGFに2時間浸漬するか、あるいは50mLのSGFに2時間浸漬後、SIFに2時間浸漬した。製剤2-2~2-7のすべてが、インキュベーションの過程中にコアセルベート様複合体であるように見えるものを形成したが、製剤2-5、2-6および2-7のみが物理的に操作されるのに十分強いため、さらなる研究のために選択された。
例2.1に記載されるように調製した錠剤を、例2.2に記載されるように、50mLのSGFに2時間浸漬するか、あるいは50mLのSGFに2時間浸漬後、SIFに2時間浸漬した。製剤2-2~2-7のすべてが、インキュベーションの過程中にコアセルベート様複合体であるように見えるものを形成したが、製剤2-5、2-6および2-7のみが物理的に操作されるのに十分強いため、さらなる研究のために選択された。
浸漬後に形成された製剤2-5、2-6、および2-7のコアセルベート様複合体の強度を、25kgのロードセル(Stable Micro Systems、米国ニューヨーク州スカースデイル)および円柱形の鋼製プローブ(2mmφ)を備えたTA-XT2テクスチャアナライザーを用いて測定した。プローブの圧縮に対する試料の抵抗を記録した。試験前の速度は2.0mm/秒に設定し、試験速度は0.2mm/秒に設定した。試験後の速度は1.0mm/秒に設定した。取得率は毎秒10点であった。応力-歪み曲線の一例を図2に示す。さらに、コアセルベート様構造の構造への疎水性相互作用および水素結合の寄与を評価するために、それぞれ2Mのエタノールまたは2Mの尿素を含有するSGFおよびSIFを使用して実験を繰り返した。各試料について、0~2.5mmの応力-歪み曲線下面積として凝集仕事量を算出した。凝集仕事量は、mJで表される。典型的な結果を表2に示す。すべての実験を少なくとも3回繰り返した。
SGFに2時間浸漬した後、製剤に使用されるタンパク質に対する多糖の比率が高いほど、凝集仕事量が高くなることが観察された。この結果は、高比率の多糖(例えば、カッパ-カラゲナン)がより強いコアセルベートをもたらしたことを示している。また、浸漬後の複合体の強度は多糖-タンパク質相互作用に関連すること、さらに製剤におけるタンパク質に対する多糖の比率の増加は、タンパク質間相互作用を犠牲にしてタンパク質/多糖相互作用に有利であり得ることも示唆される。カオトロピック剤の存在下では、凝集仕事量値が減少する傾向があった。したがって、尿素とエタノールの両方が、コアセルベート様複合体の強度低下をもたらし、水素結合と疎水力の両方が複合体の安定化に影響を及ぼすことを示唆している。さらに、タンパク質に対する多糖の比率が高いほど、カオトロピック剤の効果がより顕著になる。この結果は、複合体の強度がタンパク質/多糖相互作用に強く依存することを確認し、コアセルベートの形成だけでなく、形成されるコアセルベートの強度が有効成分の放出速度に反比例することも示唆する。理論に束縛されるものではないが、より密でより強い複合体を形成することによって、コアセルベートは、有効成分の放出をかなり遅らせることができる。
SGFに2時間、続いてSIFに2時間浸漬後、タンパク質に対する多糖の比率を増加させると、製剤2-7で複合体の強度が約50%低下する前に、凝集仕事量値がわずかに増加した(製剤2-5から2-6まで)。しかし、これらのわずかな相違にもかかわらず、カオトロピック剤の効果は依然として特に顕著であり、その後のSIFでのインキュベーション時でさえ、タンパク質/多糖相互作用が、コアセルベート様複合体の強度を支配することを示唆している。
興味深いことに、カッパ-カラゲナンのスルファート基の解離定数は3(pKa約2.8)にほぼ等しく、乳清タンパク質の等電点は5(pI約5.2)にほぼ等しい一方、コアセルベート複合体はpH6.9でのインキュベーション時に無傷のままであった(SIF)。したがって、科学文献で、安定なタンパク質/多糖コアセルベートが、多糖のpKaとタンパク質材料の等電点(pI)間のpH範囲で形成することが一貫して報告されているため(Syrbe et al.,1998;Tolstoguzov,1997)、SGF(およびSGF/SIF)への浸漬後の製剤2-5~2-6のコアセルベート様複合体の形成は、幾分予想外であった。したがって、これらの結果から、SGF(pH1.0)およびSIF(pH6.9)の両方においてコアセルベート様複合体の強度に及ぼすタンパク質/多糖比の影響が浮き彫りにされる。
3.2 アミドI’領域のFTIR分析
DCl 0.5MでpD 1.5(pH~1.1)に調整した10mLのD2Oで2時間、または同じ溶液で2時間、製剤をインキュベーションし、続いてNaOD 0.5Mを用いて7.3(pH約6.9)に調整した10mLのD2Oでインキュベーションした。次いで、錠剤表面を採取し、水平減衰全反射(ATR)結晶(ZnSe)を用いてわずかに圧縮し、分析した。赤外スペクトルは、水銀-カドミウム-テルル化合物検出器を備えたMagna 560 Nicolet分光計(米国ウィスコンシン州マディソン)を用いて記録した。分光計を乾燥空気で連続的にパージした。各スペクトルは、128回の走査の平均結果であり、Happ-Genzel関数でアポダイズされた。アミドI’領域を研究するために、Omnic(商標)ソフトウェアを使用して、減算およびフーリエ・セルフ-デコンボリューションを行った。バンドナローイングは、18cm-1の半値全幅および2cm-1の分解能向上因子で達成された。すべてのスペクトルを少なくとも2回行った。
DCl 0.5MでpD 1.5(pH~1.1)に調整した10mLのD2Oで2時間、または同じ溶液で2時間、製剤をインキュベーションし、続いてNaOD 0.5Mを用いて7.3(pH約6.9)に調整した10mLのD2Oでインキュベーションした。次いで、錠剤表面を採取し、水平減衰全反射(ATR)結晶(ZnSe)を用いてわずかに圧縮し、分析した。赤外スペクトルは、水銀-カドミウム-テルル化合物検出器を備えたMagna 560 Nicolet分光計(米国ウィスコンシン州マディソン)を用いて記録した。分光計を乾燥空気で連続的にパージした。各スペクトルは、128回の走査の平均結果であり、Happ-Genzel関数でアポダイズされた。アミドI’領域を研究するために、Omnic(商標)ソフトウェアを使用して、減算およびフーリエ・セルフ-デコンボリューションを行った。バンドナローイングは、18cm-1の半値全幅および2cm-1の分解能向上因子で達成された。すべてのスペクトルを少なくとも2回行った。
図3は、FTIR分析の結果を示し、例3.1に記載の溶出試験に供した錠剤製剤2-5、2-6および2-7の表面に取り込まれたコアセルベートのアミドI’領域を示す。興味深いことに、酸性(SGF)またはより中性のpH(SGF、続いてSIF)で得られたスペクトル間に際立った差は観察されなかった。実際、その後のSIFへの浸漬の有無に関わらず、製剤2~5、2~6、および2~7をSGFに浸漬することにより、バンドの位置または強度について頻度の観点から相違は観察されなかった。これらの結果は、胃相中にタンパク質/多糖混合物とSGFとの接触時にコアセルベート様複合体が最初に形成されること、およびこれらの複合体がその後のSIFへの曝露後に比較的構造に変化しないままであることを示唆している。
より詳細には、図3は、すべてのスペクトルが、1695cm-1、1681cm-1、1671-1、1669cm-1、1662-1660cm-1、1648cm-1、1632cm-1、1622-1617cm-1および1603cm-1に位置する8つの成分で構成されたことを示している。1632、1662~1660、1671~1669および1691cm-1に位置する成分は、分子内ベータ-シートおよび不規則構造に起因した。1648cm-1に位置するバンドは、アルファ-ヘリックスおよび不規則構造に起因した。1603cm-1の小さな肩は、アミノ酸側鎖の振動に起因した。約1617~1622cm-1のアミドI’最大値は、分子間ベータ-シート水素結合の存在に特徴的である。このようなバンドは、タンパク質間相互作用に特徴的である。この帯域の周波数は、1617cm-1(製剤2-5)から1622cm-1(製剤2-7)に徐々にシフトしているように見えた(Gilbert et al.,2005)。これは、錠剤の多糖濃度が増加する一方で、タンパク質間相互作用が弱まることに起因し得る。理論に束縛されるものではないが、この現象は、タンパク質鎖間の多糖(カッパ-カラゲナン)分子のインターカレーションに関連し得る。この結果は、錠剤における多糖比の増加が、タンパク質間相互作用を犠牲にして、タンパク質-多糖相互作用に有利であるという本発明者らの他の観察と一致する。最後に、1681cm-1に位置するあまり顕著でない成分は、分子間逆平行ベータ-シートの存在と一致する。
一般に、これらの結果は、製剤をSGF(pH1.0)に浸漬した際にイン・サイチュでタンパク質/多糖複合コアセルベートを形成するという有力な証拠を提供し、イン・サイチュで形成されたコアセルベートは、その後のSIF(pH6.9)への曝露に十分に耐えることができ、有効成分の放出を調節/遅延する。さらに、有効成分のコアセルベート強度および放出速度が、単に形成におけるタンパク質/多糖混合物の比を変更することによって制御され得るという観察は、経口製剤におけるバイオポリマー比を変更することによって有効成分の有効成分放出速度および/または持続時間をカスタマイズすることが可能であり、それによって所望の放出プロファイルに容易に適合可能な汎用コアセルベート系経口送達系の基礎を提供することを示唆している。
例4:
コアセルベートを形成するタンパク質/多糖粉末混合物は、カプセル製剤に適している
カプセルは、有効成分を送達するために最も一般的に使用される固体経口剤形の1つであり、特定の製剤では錠剤を超えるいくつかの利点を提示する。この例では、コアセルベートを形成するタンパク質/多糖粉末混合物をカプセル製剤に添加して、そのような製剤での使用に対する適合性を評価した。
コアセルベートを形成するタンパク質/多糖粉末混合物は、カプセル製剤に適している
カプセルは、有効成分を送達するために最も一般的に使用される固体経口剤形の1つであり、特定の製剤では錠剤を超えるいくつかの利点を提示する。この例では、コアセルベートを形成するタンパク質/多糖粉末混合物をカプセル製剤に添加して、そのような製剤での使用に対する適合性を評価した。
4.1 カプセルの調製
セルロース系カプセルを使用した(HPMC、K-Caps(商標))。空のカプセルに、カラゲナン(供給業者A)-キサンタン(供給業者D)粉末、微結晶セルロース(MCC)および有効成分(カフェインまたはプロバイオティクスP.アシディラクティシ(P.acidilactici))と混合したエンドウ豆タンパク質粉末(The Scoular Company、米国ネブラスカ)からなるタンパク質/多糖粉末を含有する混合物を手作業で充填した。タンパク質:多糖混合物は85:15の重量比であった。次いで、手作業でカプセルをキャップで閉じた。続いて、カプセルのインビトロ放出性能を試験した。
セルロース系カプセルを使用した(HPMC、K-Caps(商標))。空のカプセルに、カラゲナン(供給業者A)-キサンタン(供給業者D)粉末、微結晶セルロース(MCC)および有効成分(カフェインまたはプロバイオティクスP.アシディラクティシ(P.acidilactici))と混合したエンドウ豆タンパク質粉末(The Scoular Company、米国ネブラスカ)からなるタンパク質/多糖粉末を含有する混合物を手作業で充填した。タンパク質:多糖混合物は85:15の重量比であった。次いで、手作業でカプセルをキャップで閉じた。続いて、カプセルのインビトロ放出性能を試験した。
4.2 カプセルのインビトロ放出性能
溶出装置のSR6溶出試験ステーション(Hanson Research Corp.、カリフォルニア州チャツワース)を使用して、カプセルのインビトロ放出性能を試験した。各製剤について、遅延放出剤形の溶出規格についてUSP<724>に従って6つのカプセルを試験した。簡単に説明すると、典型的な溶出実験は、カプセルを模擬胃液(SGF)に2時間浸漬することと、続いてカプセルを模擬腸液(SIF)に完全に溶出するまで浸漬することとからなった。パドル速度を65rpmに設定し、温度を37℃に維持した。容器容量は1000mLであった。
溶出装置のSR6溶出試験ステーション(Hanson Research Corp.、カリフォルニア州チャツワース)を使用して、カプセルのインビトロ放出性能を試験した。各製剤について、遅延放出剤形の溶出規格についてUSP<724>に従って6つのカプセルを試験した。簡単に説明すると、典型的な溶出実験は、カプセルを模擬胃液(SGF)に2時間浸漬することと、続いてカプセルを模擬腸液(SIF)に完全に溶出するまで浸漬することとからなった。パドル速度を65rpmに設定し、温度を37℃に維持した。容器容量は1000mLであった。
SGFは、2g/LのNaClおよび0.1g/Lのペプシンを含む希釈HCl(37%)溶液、pH1.0からなった。SIFは、0.5g/Lのパンクレアチンを含有するNaH2PO4緩衝液(50mM)、pH6.9からなった。実験を少なくとも2回繰り返した。いずれの実験中も、6つの螺旋を有するステンレス鋼製シンカーを使用してカプセル浸漬を確実にした。
プロバイオティクスについては、1時間および2時間のSGF浸漬後に、P.アシディラクティシ(P.acidilactici)株の生存を測定し、続いてカプセルを移し、150mLの滅菌SIFに完全に溶出した。その後、希釈を行い、MRS寒天を使用して37℃の好気条件で48時間株を培養した。次いで、微生物を計数した。
カフェインについては、UV160A UV-vis分光光度計(Shimadzu、日本京都市)を使用して271nmでの吸光度を測定して放出を追跡した。分析の前に、試料を濾過した。
4.3 結果
プロバイオティクス生存
重量%で表される試験製剤を表3に示す。それぞれ0重量/重量%、35重量/重量%および50重量/重量%のタンパク質/多糖粉末混合物を含有する3つの異なる製剤を調製した。カプセルの最終重量は、500±15mgであった。
プロバイオティクス生存
重量%で表される試験製剤を表3に示す。それぞれ0重量/重量%、35重量/重量%および50重量/重量%のタンパク質/多糖粉末混合物を含有する3つの異なる製剤を調製した。カプセルの最終重量は、500±15mgであった。
プロバイオティクス生存の結果を図4に示す。カプセルは、SGFで約12分後に開いた。微結晶セルロース(MCC)のみを含有するカプセル(製剤4-1)は、迅速な溶出を示し、SGFで1時間後にP.アシディラクティシ(P.acidilactici)の生存は検出できなかった。対照的に、製剤4-2および4-3は、胃段階後に有意な生存を示した。1時間後、製剤4-2および4-3は、それぞれ7.4±1.8×109および6.2±2.0×109の生存CFUを得た。2時間後、CFUは、製剤4-2については7.7±3.1×104、製剤4-3については1.2±0.1×109であった。際立ったことに、対照製剤4-1(コアセルベートを形成するタンパク質-多糖混合物を含まない)は、生存率で10.5-logの減少を示したが、製剤4-2および4-3は、SGFで1時間後に1-logの減少しか示さなかった。
観察された胃保護の結果は、カプセルが開き始めた際のタンパク質/多糖混合物によるコアセルベートの形成によって説明される。実際、模擬胃液がカプセルに浸透し、カプセルが溶出し始める間に、タンパク質/多糖混合物はイン・サイチュでコアセルベートを形成し始め(浸漬後錠剤の例3で特徴付けられるように)、カプセルの形状に適合する複合コアセルベートの形成をもたらす(図5参照)。
したがって、これらの結果は、胃保護のため、ならびに有効成分の放出調節のため、コアセルベートを形成するタンパク質/多糖混合物の適合性を実証する。
カフェイン放出
P.アシディラクティシ(P.acidilactici)と同じ実験を行い、有効成分としてカフェインに置き換えた。2つの製剤を試験した:一方はタンパク質/多糖混合物を含有し、他方は充填剤(MCC)のみを含有する。試験したカプセル製剤を表4に記載する。カプセル重量は約500mgであった。
P.アシディラクティシ(P.acidilactici)と同じ実験を行い、有効成分としてカフェインに置き換えた。2つの製剤を試験した:一方はタンパク質/多糖混合物を含有し、他方は充填剤(MCC)のみを含有する。試験したカプセル製剤を表4に記載する。カプセル重量は約500mgであった。
各製剤から得られた放出プロファイルを図6に示す。両製剤について、カフェインの放出は実験の5~10分後に始まった。この期間は、カプセルが溶出し始めて周囲の流体にその内容物を曝露するのに必要な時間に対応する。
充填剤としてMCCのみを含有する製剤(製剤4-4)の場合、カフェインの急速な放出が観察され、カフェインの97%が15分後にSGFに放出された。
35重量/重量%のタンパク質/多糖混合物を含有する製剤4-5の場合、カフェイン放出は数時間延長され、約6~7時間後に100%の放出が観察された。この結果は、プロバイオティクスの結果と一致しており、タンパク質/多糖粉末混合物が、有効成分を酸性条件から保護する複合体を形成し、有効成分の放出を数分から数時間に延ばすことができることを実証している。
4.4 考察
この例の結果は、イン・サイチュでコアセルベートを形成するタンパク質/多糖粉末混合物の使用が、錠剤製剤に加えてカプセル製剤に適していることを示す。実際、カプセルでの使用は、有効成分の溶出が数時間にわたって延長される放出調節プロファイルをもたらし、模擬胃条件で有効成分の保護も提供した。
この例の結果は、イン・サイチュでコアセルベートを形成するタンパク質/多糖粉末混合物の使用が、錠剤製剤に加えてカプセル製剤に適していることを示す。実際、カプセルでの使用は、有効成分の溶出が数時間にわたって延長される放出調節プロファイルをもたらし、模擬胃条件で有効成分の保護も提供した。
ゼラチン系またはセルロース系のカプセルの溶出は、瞬時でも過程全体でもない。理論に束縛されるものではないが、カプセル溶出が始まると、周囲の流体がカプセルに浸透し、有効成分の溶出およびタンパク質/多糖複合コアセルベートの形成を同時にもたらす可能性がある。この過程は、カプセルが完全に溶出するまで継続し、カプセルの形状に適合する構造の形成をもたらす(例えば、図5を参照)。カプセルの溶出およびコアセルベートを形成する複合体の過程を図7に概略的に示す。
現在利用可能な標準技術を使用して、カプセルは通常ゼラチンまたはセルロースを使用して製造される。有効成分を含有する所与の製剤で充填されると、胃保護および/または放出調節プロファイルを得るためにカプセルの表面にコーティングを塗布するなど、追加の処理段階および添加剤が必要とされる。本明細書に際立って示されるように、イン・サイチュでコアセルベートを形成するタンパク質/多糖粉末混合物は、追加の処理段階の不在下で、例えばさらなるコーティング(例えば、腸溶性コーティング)をカプセルに追加することなく、胃保護と有効成分の放出調節の両方を提供することができた。
例5:
イン・サイチュで形成するタンパク質/多糖コアセルベートに基づく経口送達系における多糖粉末の性能を支配するパラメータ
例1~4は、経口送達系に対するコアセルベートを形成するタンパク質/多糖粉末混合物の適合性を実証する。より具体的には、例2および3は、天然乳清タンパク質および変性乳清タンパク質の両方による有効成分の放出調節に関連するコアセルベートの形成を実証する一方、例4は、エンドウ豆タンパク質粉末と同等の結果を実証し、異なる供給源からのタンパク質粉末を使用して適切なコアセルベート形成が達成可能であることを示している。例2~4のそれぞれにおいて、適切なコアセルベートの形成を、同じ供給業者(供給業者A)からの多糖カッパ-カラゲナンを使用して実証した。しかしながら、異なる種類の多糖(すなわち、カッパ-カラゲナン以外)、さらには異なる供給業者からの同じ種類の多糖(例えば、異なる供給業者から得られたカッパ-カラゲナン)を使用した広範な経験的溶出試験は、コアセルベート形成および胃保護/放出調節に関して予測不可能な結果をもたらした(異なる供給業者から採用されたタンパク質粉末に関して、そのような予測不可能な結果は観察されず、それらはすべてより均一な粉状の質感を有した)。例えば、供給業者Aから得られたカッパ-カラゲナン粉末は、胃保護を提供するイン・サイチュで複合コアセルベートを形成することができたが、供給業者Bからのカッパ-カラゲナンはそうすることができなかったことが観察された。さらに、経口製剤を経験的溶出試験に供することなく、どの供給業者からのどの多糖がイン・サイチュでコアセルベートを首尾よく形成するかを事前に(例えば、供給業者が提供する製品仕様書に基づく)確実に予測することは不可能であった。これらの予測不可能な結果のため、例1~4のイン・サイチュでコアセルベートを形成する経口送達系で機能する多糖粉末を確実に予測することができる客観的かつ測定可能なパラメータを同定するために広範な取り組みがなされた。これらの取り組みにより、本明細書に記載のイン・サイチュでコアセルベートを形成する経口送達系への適合性を確実に予測するために使用することができる多糖粉末(すなわち、動的凝集指数、安息角、Carr指数/圧縮性、およびHausner比)の一組の測定可能/算出可能なパラメータが得られた。本例で以下に示す結果は、上記を実証するものである。
イン・サイチュで形成するタンパク質/多糖コアセルベートに基づく経口送達系における多糖粉末の性能を支配するパラメータ
例1~4は、経口送達系に対するコアセルベートを形成するタンパク質/多糖粉末混合物の適合性を実証する。より具体的には、例2および3は、天然乳清タンパク質および変性乳清タンパク質の両方による有効成分の放出調節に関連するコアセルベートの形成を実証する一方、例4は、エンドウ豆タンパク質粉末と同等の結果を実証し、異なる供給源からのタンパク質粉末を使用して適切なコアセルベート形成が達成可能であることを示している。例2~4のそれぞれにおいて、適切なコアセルベートの形成を、同じ供給業者(供給業者A)からの多糖カッパ-カラゲナンを使用して実証した。しかしながら、異なる種類の多糖(すなわち、カッパ-カラゲナン以外)、さらには異なる供給業者からの同じ種類の多糖(例えば、異なる供給業者から得られたカッパ-カラゲナン)を使用した広範な経験的溶出試験は、コアセルベート形成および胃保護/放出調節に関して予測不可能な結果をもたらした(異なる供給業者から採用されたタンパク質粉末に関して、そのような予測不可能な結果は観察されず、それらはすべてより均一な粉状の質感を有した)。例えば、供給業者Aから得られたカッパ-カラゲナン粉末は、胃保護を提供するイン・サイチュで複合コアセルベートを形成することができたが、供給業者Bからのカッパ-カラゲナンはそうすることができなかったことが観察された。さらに、経口製剤を経験的溶出試験に供することなく、どの供給業者からのどの多糖がイン・サイチュでコアセルベートを首尾よく形成するかを事前に(例えば、供給業者が提供する製品仕様書に基づく)確実に予測することは不可能であった。これらの予測不可能な結果のため、例1~4のイン・サイチュでコアセルベートを形成する経口送達系で機能する多糖粉末を確実に予測することができる客観的かつ測定可能なパラメータを同定するために広範な取り組みがなされた。これらの取り組みにより、本明細書に記載のイン・サイチュでコアセルベートを形成する経口送達系への適合性を確実に予測するために使用することができる多糖粉末(すなわち、動的凝集指数、安息角、Carr指数/圧縮性、およびHausner比)の一組の測定可能/算出可能なパラメータが得られた。本例で以下に示す結果は、上記を実証するものである。
5.1 錠剤製造
錠剤は、TDP-6シングル式パンチプレス(Yangzhou Nuoya Machinery co.Ltd.、中国江蘇省)を使用して直接打錠により調製された。粉末を秤量し、続いて乳鉢で一緒に混合した後、打錠した。錠剤の直径および厚さは、それぞれ11.2mmおよび6.5mmであった。製造の24時間後、錠剤硬度試験機YD-1(Minsheng Pharmaceutical Machinery Ltd.、中国上海)を使用して、USP<1217>に従って錠剤硬度を測定した。硬度は7~9kpであった。
錠剤は、TDP-6シングル式パンチプレス(Yangzhou Nuoya Machinery co.Ltd.、中国江蘇省)を使用して直接打錠により調製された。粉末を秤量し、続いて乳鉢で一緒に混合した後、打錠した。錠剤の直径および厚さは、それぞれ11.2mmおよび6.5mmであった。製造の24時間後、錠剤硬度試験機YD-1(Minsheng Pharmaceutical Machinery Ltd.、中国上海)を使用して、USP<1217>に従って錠剤硬度を測定した。硬度は7~9kpであった。
5.2 錠剤の侵食
錠剤の侵食を、崩壊装置(Tianjin Guoming Medicinal Equipment Co.、中国天津)を使用して試験した。試験は、USP規格<2040>に従って実施した。典型的な実験では、1つの錠剤をバスケットの3つのチューブのそれぞれに配置した。シンカーは使用しなかった。次いで、装置を、浸漬液として37℃のSGFを使用して1時間操作した。実験は少なくとも3回行った。崩壊を重量測定で追跡した。1時間後、錠剤の侵食を測定し、崩壊錠剤の%(D%)として表した。実験終了前に錠剤が完全に崩壊した場合、その崩壊時間を記録した(DT)。表6は、異なる試験錠剤のD%およびDT値を示す。
錠剤の侵食を、崩壊装置(Tianjin Guoming Medicinal Equipment Co.、中国天津)を使用して試験した。試験は、USP規格<2040>に従って実施した。典型的な実験では、1つの錠剤をバスケットの3つのチューブのそれぞれに配置した。シンカーは使用しなかった。次いで、装置を、浸漬液として37℃のSGFを使用して1時間操作した。実験は少なくとも3回行った。崩壊を重量測定で追跡した。1時間後、錠剤の侵食を測定し、崩壊錠剤の%(D%)として表した。実験終了前に錠剤が完全に崩壊した場合、その崩壊時間を記録した(DT)。表6は、異なる試験錠剤のD%およびDT値を示す。
5.3 多糖粉末の特性
多糖粉末を、安息角、動的凝集指数、かさ密度およびタップ密度、圧縮度(Carr指数)、ならびにHausner比を測定することによって特徴付けた。粉末の特性は、USP<1174>規格に従って決定した。動的凝集指数は、α値(安息角)と凝集指数(Boschini et al.,2015)間に存在する相関を用いて推定した。
多糖粉末を、安息角、動的凝集指数、かさ密度およびタップ密度、圧縮度(Carr指数)、ならびにHausner比を測定することによって特徴付けた。粉末の特性は、USP<1174>規格に従って決定した。動的凝集指数は、α値(安息角)と凝集指数(Boschini et al.,2015)間に存在する相関を用いて推定した。
これらの特性は、粉末の流動性、質感、および凝集性の指標である。安息角の値(α)および粉末凝集指数は強く相関している(Boschini et al.,2015)ため、α値を使用して対応する凝集指数値を決定した。
表6の結果は、製剤5-2、5-3、5-5、5-9、5-10、5-11、5-12、5-13、および5-14(太字)がSGFへの1時間の曝露後に有意な耐性を示すことを示し、これらの製剤が胃保護/放出調節の用途に適していることを示唆した。対照的に、製剤5-1、5-6、5-7および5-8は、SGFへの1時間の曝露後に実質的に胃抵抗性をもたらさず、胃保護/放出調節の経口送達系におけるそれらの使用を排除した。製剤5-4は、SGFに対して中程度の胃抵抗性を示した。
意外なことに、製剤5-1および5-2は、すべて同じ成分からなるにもかかわらず、全く反対の侵食結果(100%対5%)を示した。実際、製剤5-1と5-2の唯一の違いは、多糖の供給源であった(カッパ-カラゲナン;供給業者A対B)。同様に、製剤5-3、5-4、5-5および5-6は、多糖の供給源(キサンタンガム、供給業者B、C、D、またはE)のみが異なるが、各製剤は、3%~100%の範囲の非常に異なる侵食結果であった。さらに、試験した各多糖粉末について様々な供給業者によって提供された仕様書からは結果を説明することができなかった。そこで、侵食試験の相反する結果を理解するために、各多糖粉末の特徴および特性を研究した。
多糖粉末のそれぞれについて、粉末密度、圧縮性、Hausner比、安息角、凝集性、溶液のpHおよび粘度(これは、とりわけ、ポリマー分子量に関連する)を含む異なるパラメータを比較した。さらに、低塩濃度は相互作用を促進する一方、高塩濃度はコアセルベーションを減少または抑制する傾向があることが文献に報告されている(Schmitt,2000;de Kruif et al.,2004)。したがって、各多糖粉末の分析証明書に基づく塩含有量も比較した。これらのデータを崩壊効率の順に並べて表7に示す。
表7に示される結果は、SGF(D/DT)における錠剤侵食が、pH、粘度、塩濃度、タップ密度、またはかさ密度などの多糖粉末パラメータからは確実に予測できなかったことを明らかにする。実際、ほとんどの多糖粉末は、塩濃度が非常に異なっていた。例えば、製剤5-3および5-1の多糖粉末は同じ塩含有量(4.3%)であった一方、製剤5-3および5-1は侵食試験で非常に異なって機能した(3%対100%)。タンパク質/多糖複合体形成に対するイオン力および対イオンの周知の効果を考慮すると、これらの結果は非常に驚くべきものであった。
しかしながら、興味深いことに、より高いHausner比およびCarr指数/圧縮性(粉末流動性を示す)を有する多糖粉末は、よりゆっくりと崩壊錠剤を形成する傾向があった(逆もまた同様である)。これらの結果は、タンパク質と凝集してイン・サイチュで十分に強いコアセルベートを形成する傾向がある多糖粉末は凝集性であるべきであり(流動性が乏しい)、逆に、粒状または砂状の粉末(例えば、微粒子または繊維を含まない)は、SGFへの曝露時にタンパク質粉末と相互作用することができず、それによって侵食に耐えることを示唆している。
安息角の測定は、より高い角度値を有する多糖粉末が、SGFへの曝露時にタンパク質粉末とより複合体形成することができ、それによって侵食に抵抗する(逆もまた同様である)ことを示した。安息角の値は、凝集性粉末がゆっくりと崩壊する経口(または錠剤/カプセル)製剤に適しており、反対に、自由流動性粉末は適していないことを示す。この結果は、圧縮度およびHausner比の値から得られた結果と密接に関連する。
最後に、安息角は、動的凝集指数(Boschini et al.,2015)に直接関連し得る。動的凝集指数が10未満の多糖粉末はタンパク質と凝集することができなかったように見える一方、凝集指数が10を超える多糖粉末はタンパク質材料と相互作用しやすく、コアセルベートを形成しやすい。
興味深いことに、5未満の凝集指数および30未満の安息角を有する多糖粉末を使用して、最も低い耐侵食性製剤が得られた(例えば、わずか12分後に完全な崩壊を示す表7の製剤5-6を参照)。逆に、増加する凝集指数および安息角の多糖粉末を用いて、次第により耐侵食性の製剤が得られた(表7)。
表8は、試験された各多糖粉末のHausner比、Carr指数、安息角、動的凝集指数、およびSGFでの対応する崩壊時間(適用可能な場合)および胃段階の終了時の崩壊%をまとめたものである。全体として、多糖粉末の凝集性に関するパラメータは、本明細書に記載の経口送達系の観点から、イン・サイチュでタンパク質とコアセルベートを形成する多糖粉末の適合性を確実に予測することが観察された。より具体的には、より高い動的凝集指数、安息角、Hausner比およびCarr指数(圧縮度)を有する多糖粉末は、SGFへの曝露時にイン・サイチュでより強いコアセルベートを形成することが観察され、それによってより高い胃保護および/または有効成分のより遅い放出を提供する。
例6:
コアセルベート形成を増加し、胃保護を改善するための多糖粉末の調整
例5の結果から、より高い凝集性(例えば、より高い動的凝集指数、安息角、Hausner比およびCarr指数)を有する多糖粉末は、SGFへの曝露時にイン・サイチュでより強いコアセルベートを形成したことが実証され、それによってより高い胃保護および/または有効成分のより遅い放出を提供する。例6では、本発明者らは、低い凝集性を有し、本明細書に記載の経口送達系の観点から不十分な胃保護を提供する多糖粉末が、凝集性の増加を調整できること、およびこの調整が劇的に胃保護を改善することを実証する。
コアセルベート形成を増加し、胃保護を改善するための多糖粉末の調整
例5の結果から、より高い凝集性(例えば、より高い動的凝集指数、安息角、Hausner比およびCarr指数)を有する多糖粉末は、SGFへの曝露時にイン・サイチュでより強いコアセルベートを形成したことが実証され、それによってより高い胃保護および/または有効成分のより遅い放出を提供する。例6では、本発明者らは、低い凝集性を有し、本明細書に記載の経口送達系の観点から不十分な胃保護を提供する多糖粉末が、凝集性の増加を調整できること、およびこの調整が劇的に胃保護を改善することを実証する。
供給業者E(5-6)からのキサンタンガム粉末は、表8に示す全多糖粉末の中で最も胃保護が低かった(12分で100%の崩壊)ために選択された。供給業者Eからのキサンタンガム粉末の物理的特性を以下のように変更することを試みた。2%(重量/体積)の溶液を再蒸留水で調製し、続いて凍結乾燥した。凍結乾燥後、粉末を60℃で5日間過乾燥させ、次いで粉砕した。粉砕後、多糖粉末をNo.20メッシュ(φ841μm)に篩い分けした。表9に調整前後の粉体特性を示す。次いで、錠剤を、それぞれのキサンタンガム粉末(元の粉末および調整粉末)を用いて表5に記載されるような製剤に製造し、例5に記載されるような崩壊装置を使用して試験した。各多糖から得られた結果を表10に示す。
表9に示すように、キサンタンガム粉末の調整は、密度の低下(かさおよびタップ)およびより高い粉末凝集性に関するパラメータの著しい増加をもたらした(Hausner比、Carr指数、安息角および動的凝集指数)。調整されたキサンタンガム粉末はまた、非常にふわふわした粉末ももたらした。表10に示すように、調整されたキサンタンガム粉末を使用する製剤は、模擬胃段階で非常に低い崩壊率(わずか1%が測定可能)を有する錠剤をもたらした。
例7:
タンパク質材料の種類ならびに錠剤崩壊およびプロバイオティクス生存に及ぼすその効果
本例では、本発明者らは、異なる製剤の錠剤放出特性に及ぼすタンパク質の種類の効果に注目した。そうするために、異なるタンパク質源材料を含むラクトバチルス・ヘルベティカス(Lactobacillus helveticus)を含有するプロバイオティクス製剤を作製した(表11)。8つの異なる供給業者からの6つの異なるタンパク質材料を試験した。各タンパク質の種類について、崩壊装置(例5に記載)で60分後にSGF後崩壊%を測定した。胃段階の最後に、0.5g/Lのパンクレアチンを含有するKH2PO4緩衝液(50mM)、pH6.9からなる750mLの模擬腸液(SIF)に錠剤を移した。各錠剤について、崩壊を評価し、崩壊時間を測定した。崩壊後、CFUを測定し、細胞生存%を評価するために初期カウントと比較した。すべての実験を二回行い、結果を表12に示す。
タンパク質材料の種類ならびに錠剤崩壊およびプロバイオティクス生存に及ぼすその効果
本例では、本発明者らは、異なる製剤の錠剤放出特性に及ぼすタンパク質の種類の効果に注目した。そうするために、異なるタンパク質源材料を含むラクトバチルス・ヘルベティカス(Lactobacillus helveticus)を含有するプロバイオティクス製剤を作製した(表11)。8つの異なる供給業者からの6つの異なるタンパク質材料を試験した。各タンパク質の種類について、崩壊装置(例5に記載)で60分後にSGF後崩壊%を測定した。胃段階の最後に、0.5g/Lのパンクレアチンを含有するKH2PO4緩衝液(50mM)、pH6.9からなる750mLの模擬腸液(SIF)に錠剤を移した。各錠剤について、崩壊を評価し、崩壊時間を測定した。崩壊後、CFUを測定し、細胞生存%を評価するために初期カウントと比較した。すべての実験を二回行い、結果を表12に示す。
表12に示される結果は、タンパク質の種類および供給源がSGFにおける錠剤崩壊に大きく影響しないようであったことを示す。細胞生存率はわずかに影響を受けただけであり、タンパク質の種類または供給源に関わらず、L.ヘルヴェティクス(L.helveticus)は、40~55%のSGF後生存を示し、したがって胃の苛酷な条件から保護された。この効果は、これらの条件におけるタンパク質材料の緩衝能に関連する。さらに、タンパク質の種類は、模擬腸内崩壊持続時間に影響を及ぼすようであった。より速い崩壊が麻タンパク質およびココナッツタンパク質で観察された一方、より長い崩壊時間がイネタンパク質およびタラタンパク質で観察された。エンドウ豆タンパク質は、模擬腸液で「中程度」の崩壊時間を示した。理論に束縛されることを望むものではないが、これらの結果は、タンパク質濃縮物/単離組成物およびタンパク質一次構造(例えば、疎水性アミノ酸の量、およびイオン化可能なアミノ酸の量)がpH7でコアセルベート形成およびそれらの解離速度に影響を及ぼし得るという事実によって、少なくとも部分的に説明され得る。
最後に、L.ヘルヴェティクス(L.helveticus)を他の有効成分(例えば、ビタミンC、カフェイン)に置き換えることによって、同じ製剤を試験した。溶出実験はまた、これらのタンパク質がコアセルベーションによるインビトロでの有効成分放出の延長に適していることも実証した。全体として、これらの結果は、コアセルベートの形成が、異なるタンパク質材料および供給業者を使用して達成可能であることを実証している。
例8:例9~22の方法
8.1 錠剤およびカプセルの調製
錠剤は、TDP-6シングル式パンチプレス(Yangzhou Nuoya Machinery co.Ltd.、中国江蘇省)を使用して直接打錠により調製された。粉末を秤量し、続いて打錠前に乳鉢で一緒に混合した。錠剤の直径および厚さは、それぞれ11.2mmおよび4.5~6.5mmであった。製造の24時間後、錠剤硬度試験機YD-1(Minsheng Pharmaceutical Machinery Ltd.、中国上海)を使用して、USP<1217>に従って錠剤硬度を測定した。硬度は5~9kpであった。使用した多糖粉末のそれぞれは、35超の安息角、1.18超のHausner比、15超のCarr指数/圧縮度、および10超の動的凝集指数を有していた。
8.1 錠剤およびカプセルの調製
錠剤は、TDP-6シングル式パンチプレス(Yangzhou Nuoya Machinery co.Ltd.、中国江蘇省)を使用して直接打錠により調製された。粉末を秤量し、続いて打錠前に乳鉢で一緒に混合した。錠剤の直径および厚さは、それぞれ11.2mmおよび4.5~6.5mmであった。製造の24時間後、錠剤硬度試験機YD-1(Minsheng Pharmaceutical Machinery Ltd.、中国上海)を使用して、USP<1217>に従って錠剤硬度を測定した。硬度は5~9kpであった。使用した多糖粉末のそれぞれは、35超の安息角、1.18超のHausner比、15超のCarr指数/圧縮度、および10超の動的凝集指数を有していた。
カプセル製剤の場合、粉末を混合したら、手動カプセル充填機を用いてカプセルに充填した。すべての試験は、「植物性」(HMPC)カプセル「0」を使用して実施した。
8.2 錠剤/カプセルの溶出特性
溶出装置のSR6溶出試験ステーション、USP II(Hanson Research Corp.、カリフォルニア州チャツワース)を使用して、錠剤/カプセル製剤のインビトロ性能を試験した。USP<2040>(栄養補助食品の崩壊試験法と溶出試験法)に記載のガイドラインに従った。
溶出装置のSR6溶出試験ステーション、USP II(Hanson Research Corp.、カリフォルニア州チャツワース)を使用して、錠剤/カプセル製剤のインビトロ性能を試験した。USP<2040>(栄養補助食品の崩壊試験法と溶出試験法)に記載のガイドラインに従った。
実験中、パドル速度を60~100rpmに設定し、温度を37℃に維持した。測定前に、試料を濾過し、バックグラウンド吸光度を差し引いた。放出後、放出媒体に溶出した有効成分(AI)の濃度を時間の関数として測定した。有効成分に応じて、放出測定をHPLCによって、または分光光度法によって直接行った。
典型的な溶出実験は、3錠の製剤を模擬胃液(SGF)に2時間浸漬することと、続いて錠剤を模擬腸液(SIF)に完全に溶出するまで浸漬することとからなった。カプセル製剤の場合、6つの螺旋を有するステンレス鋼製シンカーを使用して浸漬を確実にした。
SGFは、2g/LのNaClおよび0.1g/Lのペプシンを含む希釈HCl(37%)溶液、pH1.0からなった。SIFは、0.5g/Lのパンクレアチンを含有するKH2PO4緩衝液(50mM)、pH6.9からなった。実験を少なくとも2回繰り返した。
8.3 錠剤の崩壊特性
錠剤の崩壊を、崩壊装置(Tianjin Guoming Medicinal Equipment Co.、中国天津)を使用して試験した。試験は、USP規格<2040>(栄養補助食品の崩壊試験法と溶出試験法)に従って実施した。典型的な実験では、1つの錠剤をバスケットの3つのチューブのそれぞれに配置した。シンカーは使用しなかった。この装置を、浸漬液として37℃のSGFを使用して1時間操作した。次いで、錠剤を完全に崩壊するまでにSIFに移した。錠剤崩壊を重量測定で追跡した。実験を少なくとも2回繰り返した。
錠剤の崩壊を、崩壊装置(Tianjin Guoming Medicinal Equipment Co.、中国天津)を使用して試験した。試験は、USP規格<2040>(栄養補助食品の崩壊試験法と溶出試験法)に従って実施した。典型的な実験では、1つの錠剤をバスケットの3つのチューブのそれぞれに配置した。シンカーは使用しなかった。この装置を、浸漬液として37℃のSGFを使用して1時間操作した。次いで、錠剤を完全に崩壊するまでにSIFに移した。錠剤崩壊を重量測定で追跡した。実験を少なくとも2回繰り返した。
8.4 プロバイオティクス生存
有効成分(AI)がプロバイオティクスまたはプロバイオティクスの混合物である場合、胃後の細胞生存に特に注目した。したがって、崩壊実験の最後に、微生物数を計数した。適切な手順に従って株を培養した。
有効成分(AI)がプロバイオティクスまたはプロバイオティクスの混合物である場合、胃後の細胞生存に特に注目した。したがって、崩壊実験の最後に、微生物数を計数した。適切な手順に従って株を培養した。
酵母の場合、YPD寒天を用いて株を培養した。すべての試料を好気条件で培養し、30℃で48~72時間インキュベーションした。
ラクトバチルス(lactobacillus)/ビフィドバクテリウム(bifidobacterial)の場合、MRS寒天を使用して株を培養した。すべての試料を嫌気条件で培養し、37℃で48~72時間インキュベーションした。
8.5 タンパク質分解活性
パンクレアチンタンパク質分解活性(%)を以下のように測定した。模擬胃段階の最後に、pHを7~7.5に調整し、ローター-ステーターホモジナイザーを使用して錠剤製剤を崩壊させ、500mgの天然乳清タンパク質を添加した。37℃で4時間インキュベーションした後、OPA(オルトフタジアルデヒド)試薬を使用して、遊離アミノ基を投与することによってタンパク質分解を測定した。胃の通過を模擬した(陰性対照)または(陽性対照)なしで、同じ量の非カプセル化/非保護のパンクレアチンを使用して実験を行った。タンパク質分解活性(%)は、陽性対照に対する所与の錠剤製剤の遊離アミノ基濃度の比を算出することによって決定した。
パンクレアチンタンパク質分解活性(%)を以下のように測定した。模擬胃段階の最後に、pHを7~7.5に調整し、ローター-ステーターホモジナイザーを使用して錠剤製剤を崩壊させ、500mgの天然乳清タンパク質を添加した。37℃で4時間インキュベーションした後、OPA(オルトフタジアルデヒド)試薬を使用して、遊離アミノ基を投与することによってタンパク質分解を測定した。胃の通過を模擬した(陰性対照)または(陽性対照)なしで、同じ量の非カプセル化/非保護のパンクレアチンを使用して実験を行った。タンパク質分解活性(%)は、陽性対照に対する所与の錠剤製剤の遊離アミノ基濃度の比を算出することによって決定した。
例9:プロバイオティクスの錠剤製剤および放出
表13および図8Aに記載の製剤を用いたプロバイオティクス株の胃後生存および株の生存、ならびに非製剤化株の生存を図8Bに示す。使用したプロバイオティクスは、ラクトバチルス・パラカゼイ(Lactobacillus paracasei)、ラクトバチルス・ラムノサス(Lactobacillus rhamnosus)およびラクトバチルス・プランタルム(Lactobacillus plantarum)の混合物であった。タンパク質:多糖の混合物は、90:10の重量比であった。表13に記載される製剤の崩壊速度を図9に示す。
表13および図8Aに記載の製剤を用いたプロバイオティクス株の胃後生存および株の生存、ならびに非製剤化株の生存を図8Bに示す。使用したプロバイオティクスは、ラクトバチルス・パラカゼイ(Lactobacillus paracasei)、ラクトバチルス・ラムノサス(Lactobacillus rhamnosus)およびラクトバチルス・プランタルム(Lactobacillus plantarum)の混合物であった。タンパク質:多糖の混合物は、90:10の重量比であった。表13に記載される製剤の崩壊速度を図9に示す。
例15:S.ボウラルディ(S.boulardii)の錠剤製剤および放出
サッカロミセスボウラルディ(Saccharomyces boulardii)の胃後生存。表19に記載の製剤を用いた株の生存を図15A(76.1%)に、非製剤株の生存を図15B(3%)に示す。表19に記載される製剤の崩壊速度を図16に示す。タンパク質:多糖の混合物は85:15の比であった。
サッカロミセスボウラルディ(Saccharomyces boulardii)の胃後生存。表19に記載の製剤を用いた株の生存を図15A(76.1%)に、非製剤株の生存を図15B(3%)に示す。表19に記載される製剤の崩壊速度を図16に示す。タンパク質:多糖の混合物は85:15の比であった。
例21:パンクレアチンの錠剤製剤および放出
表25に記載される製剤の溶出特性を図22に示す。タンパク質:キサンタン:アルギナートの混合物は、80:16:4の比であった。陰性対照に対するパンクレアチンのSGF後の酵素タンパク質分解活性を図23に示す。
表25に記載される製剤の溶出特性を図22に示す。タンパク質:キサンタン:アルギナートの混合物は、80:16:4の比であった。陰性対照に対するパンクレアチンのSGF後の酵素タンパク質分解活性を図23に示す。
Claims (21)
- タンパク質粉末および多糖粉末混合物を含む乾燥均一混合物と、その中に分散された有効成分とを含むか、またはそれらから本質的になる経口送達系であって、前記経口送達系を胃液に浸漬すると、前記タンパク質および多糖粉末混合物が、イン・サイチュ(in situ)でタンパク質/多糖複合コアセルベートを形成し、それによって胃保護および/または前記有効成分に放出調節をもたらし、前記経口送達系におけるタンパク質粉末と多糖粉末の比率を変更すると、胃保護のレベルおよび/または前記有効成分の放出速度が変化する、経口送達系。
- 多糖粉末が、以下の粉末流動特性のうちの1つ以上を有するか、または有するように調整される、請求項1に記載の経口送達系:
(a)約28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、または65度より大きい安息角(α);
(b)約10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、または50を超える動的凝集指数;
(c)約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、または38%より大きい圧縮度(Carr指数);
(d)約1.18、1.19、1.2、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25、1.26、1.27、1.28、1.29、1.3、1.31、1.32、1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38、1.39、1.4、1.41、1.42、1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.5、1.51、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59または1.6より大きいHausner比;または
(e)(a)~(d)の任意の組み合わせ。 - 多糖粉末が、(a)、(b)、(c)および(d)で定義されるすべての粉末流動特性を有するか、または有するように調整される、請求項2に記載の経口送達系。
- 多糖のpKa未満のpHの溶液に経口送達系を浸漬すると、タンパク質および多糖粉末混合物が、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合コアセルベートを形成する、請求項1~3のいずれか一項に記載の経口送達系。
- (a)経口送達系においてタンパク質粉末(protein power)に対する多糖粉末の比率を高めると、胃保護のレベルが高まる、および/または有効成分の放出速度が低下する;
(b)前記経口送達系における多糖粉末対タンパク質粉末(protein power)の重量比が、1:20~1:1、1:15~1:1.5、1:10~1:2、1:9.5~1:2.5、1:9~1:3、または1:8.5~1:3.5、1:8~1:4、1:7.5~1:4.5、または1:7~1:5である;
(c)前記経口送達系が、約5%~50%、10%~45%、15%~40%、または20%~35重量/重量%のタンパク質と多糖の混合物を含む、または
(d)それらの任意の組み合わせである、
請求項1~4のいずれか一項に記載の経口送達系。 - (a)タンパク質および多糖粉末混合物が、2g/LのNaClおよび0.1g/Lのペプシンを含むpH1.0で37体積/体積%の希釈HCl溶液からなる模擬胃液(SGF)に経口送達系を浸漬すると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合コアセルベートを形成する;
(b)有効成分の放出速度が、前記経口送達系を胃液に浸漬すると、イン・サイチュで形成される前記タンパク質/多糖複合コアセルベートの強度に反比例する;
(c)前記経口送達系をSGFに浸漬した際にイン・サイチュで形成される前記タンパク質/多糖複合コアセルベートが、分子内ベータ-シート構造、アルファ-ヘリックス構造、および/または不規則構造の存在を特徴とする(例えば、フーリエ変換赤外(FTIR)分光法によって測定される場合);または
(d)それらの任意の組み合わせである、
請求項1~5のいずれか一項に記載の経口送達系。 - (i)遅延放出経口送達系;
(ii)持続放出経口送達系;
(iii)非製剤化有効成分の投与と比較して、経口投与時に有効成分に対して胃保護を強化した経口送達系;または
(iv)それらの任意の組み合わせ
である、請求項1~6のいずれか一項に記載の経口送達系。 - 経口送達系を、SGFに37℃で2時間浸漬し、続いて模擬腸液(SIF)に浸漬することを含み、前記SGFが、2g/LのNaClおよび0.1g/Lのペプシンを含有する37体積/体積%の希釈HCl溶液、pH1.0からなり、前記SIFが、0.5g/Lのパンクレアチンを含有するpH6.9の50mM NaH2PO4またはKH2PO4緩衝液からなる、溶出試験時に、
(i)遅延放出経口送達系が、多糖粉末を含まない対応する経口送達系と比較して、有効成分の50%が放出されるのに必要な時間を少なくとも30、60、90,120,150,180,210、または240分遅延させる;
(ii)持続放出経口送達系が、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、または18時間にわたって前記有効成分の放出をもたらす;および/または
(ii)前記経口送達系が、非製剤化有効成分の投与と比較して、前記有効成分に対して胃保護を強化する;
請求項7に記載の経口送達系。 - タンパク質粉末は、天然タンパク質;食品グレードおよび/または医薬品グレードのタンパク質;天然タンパク質;変性タンパク質(例えば、熱変性タンパク質);化学修飾されていないタンパク質;化学修飾タンパク質(例えば、スクシニル化タンパク質);植物タンパク質(例えば、麻、サチャインチ(sacha inchi));動物タンパク質;乳タンパク質(例えば、乳清タンパク質);マメ科植物タンパク質(例えば、エンドウ豆または大豆タンパク質);果実タンパク質(例えば、ココナッツ);穀物タンパク質(例えば、米);またはそれらの任意の混合物を含むか、またはそれらからなる、請求項1~8のいずれか一項に記載の経口送達系。
- 多糖粉末が、天然多糖;食品グレードおよび/または医薬品グレードの多糖;化学修飾されていない多糖;化学修飾多糖;植物多糖;動物多糖;負電荷/酸性基を含む多糖(アニオン性多糖);カラゲナン(例えば、カッパ-カラゲナン);キサンタンガム;アルギナート;ペクチン粉末;寒天、ジェラン、グアーガム、カルボキシメチルセルロース、ローカストビーンガム、マンナン、グルコマンナン、ヒアルロナン、タマリンドガム、オオバコ種子ガム、タラガム、アカシアガム、アラビアガム、ガティガム、トラガカントガム、カラヤガム、カッシアガム、ラムサンガム、ウェランガム、マクロホモプシスガム、カードラン、プルラン、フコイダン、またはそれらの任意の混合物を含むか、またはそれらからなる、請求項1~9のいずれか一項に記載の経口送達系。
- 有効成分が、栄養補助食品、薬物、プロバイオティクス、ビタミン、アミノ酸、食品抽出物またはハーブ系サプリメントである、請求項1~10のいずれか一項に記載の経口送達系。
- 1種以上の栄養補助的または薬学的に許容される賦形剤および/または添加剤(例えば、充填剤、結合剤、潤滑剤、および/または流動剤)をさらに含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の経口送達系。
- 添加剤が、微結晶セルロース、ステアリン酸マグネシウム、および/または二酸化ケイ素であるか、それらを含む、請求項12に記載の経口送達系。
- 錠剤またはカプセル剤である、請求項1~13のいずれか一項に記載の経口送達系。
- 経口送達系が、腸溶性コーティングを含まない、請求項1~14のいずれか一項に記載の経口送達系。
- 固体経口剤形を調製する方法であって、タンパク質粉末および多糖粉末を含む乾燥均一混合物中に有効成分を分散させることと、得られた混合物を固体経口剤形に製剤化することとを含み、前記固体経口剤形を胃液に浸漬すると、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合コアセルベートが形成されるように、前記多糖粉末が、前記タンパク質粉末との相互作用を可能にする粉末流動特性を有し、それにより前記有効成分に胃保護および/または放出調節が付与される、方法。
- 多糖粉末が、請求項2に定義される粉末流動特性のうちの1つ以上を有する、請求項16に記載の方法。
- 固体経口剤形が、請求項1~15のいずれか一項に定義される経口送達系である、請求項16または17に記載の方法。
- 治療に使用するための、請求項1~15のいずれか一項に定義される経口送達系、または請求項16~18のいずれか一項に記載の方法によって生成された経口剤形。
- タンパク質/多糖複合コアセルベートに分散された有効成分に胃保護および/または放出調節を付与するタンパク質/多糖複合コアセルベートをイン・サイチュで生成する方法であって、請求項1~15のいずれか一項に定義される経口送達系に製剤化された前記有効成分、または請求項16~18のいずれか一項に記載の方法で生成された経口剤形に製剤化された前記有効成分を提供することと、前記経口送達系または前記経口剤形を対象に経口投与することとを含み、前記経口送達系が前記対象の胃液に浸漬されると、前記タンパク質および多糖粉末混合物が、イン・サイチュで前記タンパク質/多糖複合コアセルベートを形成する、方法。
- 胃保護および/または放出調節から利益を得る有効成分の対象への投与によって改善される疾患または状態を治療する方法であって、請求項1~15のいずれか一項に定義される経口送達系に製剤化された前記有効成分、または請求項16~18のいずれか一項に記載の方法で生成された経口剤形に製剤化された前記有効成分を提供することと、前記経口送達系または前記経口剤形を対象に経口投与することとを含み、前記経口送達系が前記対象の胃液に浸漬されると、前記タンパク質および多糖粉末混合物が、イン・サイチュでタンパク質/多糖複合コアセルベートを形成する、方法。
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