JP2978247B2 - 物質の状態調整法 - Google Patents

物質の状態調整法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は微細な物質または物質混合物の吸入に必要な
空気力学的性質を維持しながら製造、保存および使用す
ることができ、乾燥状態で改善された物理化学的性質を
有し、それにより工業的取り扱いを容易にし、使用され
る製剤の医用価値を有意に増大する、このような物質ま
たは物質混合物を与える方法に関する。
発明の背景 現在、喘息または多の呼吸器障害の患者の治療に使用
できる有効な薬剤が幾つかある。これらの薬剤は可能な
限りいつでも吸入経路により投与されるべきであると考
えられている。吸入可能な薬剤に適した理想的なデリバ
リーシステムは粒子の空気力学的挙動が良好な安定した
製剤を正確な投与量で与える、使用者および環境に優し
い多投与吸入器である。
過去数年間、最も好適な結晶状態の適当な選択が所定
の化学物質の臨床結果に有意に影響を及ぼすという事実
がしばしば証明されている。特定の投与形態の固体の化
学的および物理的安定性は適当な結晶形態の物質を与え
ることにより改善することができる。投与形態の物質の
固体状態相転移は製剤の薬学的性質を劇的に変えること
ができる。投与される物質の固体状態相は生体への吸収
性および物理化学的安定性（比表面積、粒度など）のよ
うな重要な因子に影響を及ぼすことができる。固体状態
の化学的安定性および吸湿性は大抵、結晶度と密接に関
係がある。
固体状態転移は機械加工、例えば超微粉砕の間に生じ
うる。固体の超微粉砕工程において、結晶構造の崩壊ま
たは活性化は大抵、欠陥または非晶域の形成により無秩
序度の変化をもたらす。このような領域は大抵、外部作
用、例えば湿気に対してより感受性である。それにより
異なる形態の物質を単一の安定形態に変換でき、固体状
態の性質の差、続いて異なる物理化学的および薬学的性
質を排除する状態調整（conditioning）の方法を確立す
る必要がある。
医薬産業における微粉末の増大する生産および使用は
それらの物理化学的および工業的取り扱いを評価するた
めの信頼できる方法の必要性が注目されている。凝集性
粉末の混合は同一種粒子の間、さらに異種粒子の間の粒
子間力により影響される。微粉末は凝集するため、その
混合物はしばしば不均質であり、特に小成分はゆがんだ
分布を示す。１つの理由は小成分の凝集物が完全にそれ
らの成分粒子に分散されないためである;Chem.Eng.12〜
19（1973年）を参照。このように凝集性粉末は特に一成
分が小部分としてのみ存在する場合、正確に混合して均
質混合物とすることが非常に困難である。
物質は、噴霧乾燥、凍結乾燥、急速溶媒冷却あるいは
制御沈殿法を使用する場合、非晶質状態または準安定結
晶状態で得られることが多い。非晶質状態または準安定
結晶形態の使用は大抵、その熱力学的不安定性のため制
限される。したがって、非晶質形態または準安定結晶形
態をより安定な結晶状態に変化させることが望ましい。
結晶性物質は、粉砕加工によりその粒子中に非晶域を形
成し、湿気および化学分解に対してより感受性となる。
本発明はこのような物理的変化に関し、さらに重大なこ
とにはそれらを予想し、それによりこれらの固体状態現
象を制御することができる手段に関する。
エタノール、アセトンなどのような溶媒を使用して非
晶質または部分的に非晶質の水溶性物質を再構成または
状態調整することは欧州特許出願EP508 969に記載され
ており、そこでは単一の化合物に適用されている。しか
しながら、その方法は有機溶媒が水を排除してその物質
の性質をかなり変えるため、結晶水を含有する幾つかの
物質には適用できない。微細な物質の粒度分布をそのま
まにしながら水で水溶性物質を状態調整することはでき
ないことがわかっている。
参考文献： 「スクロースの非晶−結晶転移」、J.T.Carstensenおよ
びK.Van ScoikのPhar.Res.,７（12）,1278（1990年）。
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の効果」、M.OtsukaらのJ.Pharm.Pharmacol.42,606（19
90年）。
「水溶性物質の状態調整法」、J.Trofastらの欧州特許
出願508 969。
「固体状態の薬剤の物理的および化学的安定性における
湿分効果の分子基準」、C.AhlneckおよびG.ZografiのIn
t.J.Pharm.62,87〜95（1990年）。
本発明の簡単な説明 本発明の目的は微細な物質または物質混合物の吸入に
必要な空気力学的性質を維持しながら製造、保存および
使用することができ、その物質または物質混合物を制御
された工程で状態調整し、それにより工業的取り扱いを
容易にし、その医療用価値を有意に増大する、このよう
な物質または物質混合物を与える方法を提供することで
ある。
本発明の詳細な記述 本発明の目的は微細な物質または物質混合物の吸入に
必要な空気力学的性質を維持しながら製造、保存および
使用することができる、安定な結晶形をこのような物質
または物質混合物に付与するための信頼できる方法を提
供することである。
本発明の方法は： ａ）物質混合物の場合、物質の均質混合物を調製し； ｂ）慣用の方法により物質または物質混合物の超微粉
砕、直接沈殿または微小化を行なって吸入に必要な10μ
ｍ未満の粒度とし； ｃ）場合により各物質が工程ｂ）から別の微細粒子とし
て導入された時所望の物質の均質混合物を調製し； ｄ）蒸気相を含有する水を用いて制御下に処理すること
により前記物質または物質混合物を状態調整し；そして ｅ）乾燥する ことからなる。
状態調整工程は蒸気相を含有する水で処理することに
より行なわれる。蒸気相を含有する水は有機溶媒蒸気が
存在するまたは存在しない水蒸気相である。
状態調整工程は含まれる物質のガラス転移温度をプロ
セス温度より下に抑制する温度／相対湿度の組み合せで
行なわれる。ガラス転移温度（Tg）は非晶質物質の移動
性が非流動性のガラス状態から流動性のゴム状態に変化
（相転移）する温度である。
状態調整は一般に０〜100℃、好ましくは10〜50℃の
温度で行なわれる。実際上は、状態調整は多くの場合室
温で行なわれる。状態調整が行なわれる相対湿度（RH）
は相転移が起こるように選択され、主として35％以上の
RH、好ましくは50％以上のRH、そして最も好ましくは75
％以上のRHである。使用時間はバッチの大きさ、相対湿
度、および充填率などによりかなり影響され、数分間〜
数日間である。
この製剤は、例えば肺における薬理学的に活性な薬剤
の吸収を高める物質もまた含有しうる。使用されるエン
ハンサーは肺胞の上皮細胞の層を通して隣接する肺脈管
構造中への吸収を高めるよう作用する化合物群の何れで
あってもよい。吸収を高める性質を有することが知られ
ている物質の中には、脂肪酸のアルカリ塩、タウロ−ジ
ヒドロフシジン酸ナトリウム、レシチン、グリココール
酸ナトリウム、タウロコール酸ナトリウム、オクチルグ
ルコピラノシドなどのような界面活性剤がある。
製剤中の他の添加剤は担体、希釈剤、抗酸化剤、緩衝
塩などであるが、これらはすべて本発明の方法に従って
処理される。
投与量の正確さおよび再現精度は大抵、吸収装置で非
常に小さい投与量を使用する場合は不十分である。した
がって、信頼性および再現性のある投与量とするのに十
分な量の粉末を得るために、非常に強力な薬剤は担体で
希釈することができる。このような担体はラクトース、
グルコース、フルクトース、ガラクトース、トレハロー
ス、スクロース、マルトース、ラフィノース、マルチト
ール、メレチトース、スターチ、キシリトール、マンニ
トール、myo−イノシトールなどのような炭水化物およ
びそれらの水和物、好ましくはラクトースおよびマンニ
トール、並びにアラニン、ベタインなどのようなアミノ
酸であってよい。
10μｍより大きい粗大粒子もまた本発明の方法を使用
して状態調整することができる。
本発明は例えば下記の薬理学的に活性な物質に適用す
ることができる： ホルモテロール（例えばフマレートとして）およびサ
ルメテロール（例えばキナフォエートとして）は抗気管
支けいれん作用を有する高選択的で特効性のβ２−アド
レナリン作動性アゴニストであり、様々な病因の可逆性
の閉塞性肺疾患、特に喘息症状の治療において有効であ
る。サルブタモール（例えば硫酸塩として）、バンブテ
ロール（例えば塩酸塩として）、テルブタリン（例えば
硫酸塩として）、フェノテロール（例えば臭化水素酸塩
として）、クレンブテロール（例えば塩酸塩として）、
プロカテロール（例えば塩酸塩として）、ビトルテロー
ル（例えばメシレートとして）およびブロキサテロール
は高選択的なβ２−アドレナリン作働性アルゴニストで
あり、そして臭化イプラトロピウムは抗コリン作働性気
管支拡張剤である。抗炎症性グルココルチコイドの例は
ブデソニド、（22R）−６α,9α−ジフルオロ−11β,21
−ジヒドロキシ−16α,17α−プロピルメチレンジオキ
シ−４−プレグネン−3,20−ジオン、フルチカソン（例
えばプロピオネートエステルとして）、ベクロメタソン
（例えばジプロピオネートエステルとして）、チプレダ
ン、モメタソンなどである。幾つかの化合物は薬理学的
に許容しうるエステル、塩、溶媒和物、例えば水和物、
あるいはもしあればこのようなエステルまたは塩の溶媒
和物の形態であってよい。
本発明が適用される好ましい物質はテルブタリン硫酸
塩、サルブタモール硫酸塩、フェノテロール臭化水素酸
塩、臭化イプラトロピウム、バンブテロール塩酸塩、ホ
ルモテロールフマレートおよびサルメテロールキナフォ
エート、並びにこれらの溶媒和物、特にこれらの水和物
である。
本発明が適用される最も好ましい物質混合物はホルモ
テロール（ホルモテロールフマレート２水和物として）
／ラクトース（１水和物）であるが、同じ原理をサルブ
タモール（サルブタモール硫酸塩として）／ラクトー
ス、テルブタリン（テルブタリン硫酸塩として）／ラク
トース、臭化イプラトロピウム／ラクトース、ブテソニ
ド／ラクトース、（22R）−６α,9α−ジフルオロ−11
β,21−ジヒドロキシ−16α,17α−プロピルメチレンジ
オキシ−４−プレグネン−3,20−ジオン／マンニトー
ル、（22R）−６α,9α−ジフルオロ−11β,21−ジヒド
ロキシ−16α,17α−プロピルメチレンジオキシ−４−
プレグネン−3,20−ジオン/myo−イノシトールおよび
（22R）−６α,9α−ジフルオロ−11β,21−ジヒドロキ
シ−16α,17α−プロピルメチレンジオキシ−４−プレ
グネン−3,20−ジオン／ラクトースのような組み合せに
適用することができる。成分の１つが水に不溶性である
場合、状態調整工程において有機溶媒を一方の化合物の
状態調整剤として、そして水蒸気を他方の化合物の状態
調整剤として使用することができる。その場合、状態調
整は２工程で行なわれ、第１工程は有機溶媒を用いた状
態調整であり、引き続く第２工程は水蒸気による状態調
整であるが、その逆でもよい。
非晶質または部分的に非晶質の物質または物質混合物
の再構成または状態調整は蒸気相を含有する水を用いて
制御下に物質を処理することを含む。この状態調整工程
は制御された調整可能な湿度を有する所定の環境下で、
あるいは不活性ガスおよび／または必要な量の水蒸気を
含有する有機溶媒蒸気を使用するカラムにおいて行なわ
れる。物質または物質混合物の充填率は所要時間および
状態調整の結果に影響を与える。ケーキングの傾向は粒
子の数および大きさに影響を与える。物質混合物の場
合、通常は小さい比率の薬剤物質と添加剤を使用した時
に確実に均質混合物とするために超微粉砕工程の前に物
質を混合することが有利である。
本発明において、粒子分布を維持しながら同じ方法で
２種以上の物質を状態調整することができ、このことは
技術的観点から大きな利点である。
物質混合物中の各物質の比は一方の物質が薬理学的に
活性な物質であり、他方の物質が添加剤である場合、1:
1〜1:1000、好ましくは1:1〜1:500、最も好ましくは1:1
〜1:200である。
微細な物質の粒度はMalvernマスター寸法測定器、Cou
lter計数器または顕微鏡のような種々の測定器により測
定して、状態調整工程の前後において同一であるべきで
ある。
使用される吸入器において完全に崩壊してその一次粒
子となる凝集物を得るために、得られる粒子は大きさお
よび分布がよく限定されており、バッチ間変動が小さい
こともまたこの上なく重要である。
本発明の目的は薬剤物質だけ、または薬剤物質／添加
剤の組み合わせ、好ましくはホルモテロールフマレート
２水和物／ラクトースからなる医薬製剤を好都合に再現
性よく製造することのできる信頼性のある方法を提供す
ることである。
Tg（ガラス転移温度；非晶質物質の移動性が非流動性
のガラス状態から流動性のゴム状態に変化する温度）ま
たは水感受性が薬剤物質および添加剤について著しく異
なるホルモテロール／ラクトースのような幾つかの物質
の場合、本法は２連続工程で、すなわち第１の物質をあ
る温度/RHの組み合わせで状態調整し、次に第２の物質
を高温/RHで状態調整することにより行なうことができ
る。
混合工程は好ましくは含有物の均一性を確実にするた
め超微粉砕工程の前に、またはI.KrycerおよびJ.A.Hers
eyのInt.J.Pharm.６,119〜129（1980年）に記載されて
いるような振動ボールミルを使用して１工程で行なわれ
る。超微粉砕後に、または各物質を状態調整した後に物
質を混合することもまたできる。
非晶質形態または部分的に結晶性の形態の安定な結晶
物態への変化を確認するための赤外分光分析を利用でき
る場合もある。使用できる他の方法には、BETガス吸
着、Ｘ−線粉末回折、恒温マイクロ熱量法および示差走
査熱量法（DSC）が含まれる。本発明者らはBETガス吸着
および恒温マイクロ熱量法が試験化合物の異なる形態と
識別するための最良の方法であることを見い出した。
物質または物質混合物を凝集（agglomeration）させ
た後に使用する場合、高い湿度にさらすと約70〜80％の
吸入投与可能な粒子が失われる。驚ろくべきことに、物
質または物質混合物を凝集前に（ホルモテロールフマレ
ート２水和物／ラクトース混合物については50％のRH
で）状態調整し、高い湿度にさらすとこの損失は約25〜
30％に過ぎないことを見い出した。さらに75％のRHで状
態調整すると、僅かに５〜10％の吸入投与可能な粒子が
失われるだけである。Malvern測定器により測定して75
％のRHでの状態調整の前後に粒度分布の違いはない。状
態調整が凝集生成物を用い行なわれる場合、その粒度分
布はかなり悪く、またその製剤は吸入装置で役に立たな
い。
実験手順 本発明は次の手順に関する： 1. 薬剤物質を添加剤と所定の比率で混合する。
2. 混合物を超微粉砕する。
3. 含まれる物質のガラス転移温度をプロセス温度より
下に抑制する温度／相対湿度の組み合わせで状態調整す
る。ガラス転移温度（Tg）は非晶質物質の移動性が非流
動性のガラス状態から流動性のゴム状態に変化する温度
である。
4. 乾燥窒素または空気で、あるいは真空中で乾燥す
る。
〔実施例〕
上記の実験手順に従って行なった次の実施例により本
発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定
されない。それぞれの物質または物質混合物の幾つかの
バッチを測定した。データは非状態調整物質および状態
調整した物質を蒸気相を含有する水に付した時得られた
熱（J/g）の比較を示す。実験は熱活量モニター2277（T
hermometrics AB,スウェーデン）を使用して行なった。
実施例 １ サルブタモール硫酸塩（25％）／ラクトース（75％） 状態調整時の相対湿度（RH） 50〜60％のRH 非状態調整物質（J/g） ５〜８ 状態調整した物質（J/g） 0.5未満 実施例 ２ 臭化イプラトロピウム（６％）／ラクトース（94％） 状態調整時の相対湿度（RH） 50〜60％のRH 非状態調整物質（J/g） ６〜８ 状態調整した物質（J/g） 0.5未満 実施例 ３ ホルモテロールフマレート２水和物 状態調整時の相対湿度（RH） 75％のRH 非状態調整物質（J/g） ６ 状態調整した物質（J/g） 0.5未満 実施例 ４ ラクトース（図１参照） 状態調整時の相対湿度（RH） 50％のRH 非状態調整物質（J/g） 10〜14 状態調整した物質（J/g） 0.5未満 実施例 ５ メレチトース 状態調整時の相対湿度（RH） 50％のRH 非状態調整物質（J/g） 12 状態調整した物質（J/g） 0.5未満 実施例 ６ ホルモテロールフマレート２水和物（２％）／ラクトー
ス（98％） 状態調整時の相対湿度（RH） 50％のRH 非状態調整物質（J/g） 10〜14 状態調整した物質（J/g） 0.5未満 再結晶の間に多量の熱が発生するので、熱量計のシグ
ナルを監視することにより試料の非晶質含量についてチ
ェックした。図１は状態調整の前（Ｉ）と後（II）の超
微粉砕ラクトースを示す。このようにして、本発明の状
態調整の間に完全な結晶化が達成された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61K 9/00 - 9/72 B01J 2/28

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】微細な物質または物質混合物の吸入に必要
    な空気力学的性質を維持しながら製造、保存および使用
    することができる、安定な結晶形をこのような物質また
    は物質混合物に付与する方法であって、 ａ）物質混合物の場合、物質の均質混合物を調製し； ｂ）慣用の方法により物質または物質混合物の超微粉
    砕、直接沈殿または微小化を行って、吸入に必要な10μ
    ｍ未満の粒度とし； ｃ）場合により各物質が工程ｂ）から別の微細粒子とし
    て導入された時所望の物質の均質混合物を調製し； ｄ）物質または物質混合物のガラス転移温度をプロセス
    温度より下に抑制する温度／相対湿度の組み合わせで、
    蒸気相を含有する水を用いて処理することにより前記物
    質または物質混合物を状態調整し； ｅ）場合により各物質が工程ｄ）から別の微細粒子とし
    て導入された時所望の物質の均質混合物を調製して；そ
    して ｆ）乾燥する ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】物質混合物の場合、状態調整が、一工程
    で、または異なる相対湿度／温度の組み合わせを使用し
    て多工程で行われることを特徴とする請求項１記載の方
    法。
  3. 【請求項３】物質または物質混合物が、薬剤物質だけ、
    または薬剤物質／添加剤の組み合わせからなる医薬製剤
    であることを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】前記物質、または前記物質混合物のうち少
    なくとも一種の物質が、ホルモテロール、サルメテロー
    ル、サルブタモール、バンブテロール、テルブタリン、
    フェノテロール、クレンブテロール、プロカテロール、
    ビトルテロール、プロキサテロール、臭化イプラトロピ
    ウム、ブデソニド、（22R）−６α,9α−ジフルオロ−1
    1β,21−ジヒドロキシ−16α,17α−プロピルメチレン
    ジオキシ−４−プレグネン−3,20−ジオン、フルチカソ
    ン、ベクロメタソン、チプレダン、モメタソン、および
    その薬理学的に許容しうるエステル、塩、溶媒和物およ
    びこのようなエステルまたは塩の溶媒和物から選択され
    ていることを特徴とする請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】前記物質、または前記物質混合物うちの少
    なくとも一種の物質が、ホルモテロールフマレート、サ
    ルメテロールキナフォエート、サルブタモール硫酸塩、
    バンブテロール塩酸塩、テルブタリン硫酸塩、フェノテ
    ロール臭化水素酸塩、クレンブテロール塩酸塩、プロカ
    テロール塩酸塩、ビトルテロールメシレート、フルチカ
    ソンプロピオネート、ベクロメタソンジプロピオネー
    ト、およびその溶媒和物から選択されていることを特徴
    とする請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】添加物が、ラクトース、グルコース、フル
    クトース、ガラクトース、トレハロース、スクロース、
    マルトース、ラフィノース、マルチトール、メレチト
    ス、スターチ、キシリトール、マンニトール、myo−イ
    ノシトールなどおよびその水和物、好ましくはラクトー
    スおよびマンニトール、並びにアラニン、ベタインなど
    のようなアミノ酸から選択される担体であることを特徴
    とする請求項３記載の方法。
  7. 【請求項７】添加物が、脂肪酸のアルカリ塩、タウロー
    ジヒドロフシジン酸ナトリウム、レシチン、グリココー
    ル酸ナトリウム、タウロコール酸ナトリウム、オクチル
    グルコピラノシドなどのような界面活性剤、抗酸化剤ま
    たは緩衝塩から選択されているエンハンサーであること
    を特徴とする請求項３記載の方法。
  8. 【請求項８】前記物質混合物が、ホルモテロール／ラク
    トース、サルブタモール／ラクトース、テルブタリン／
    ラクトース、臭化イプラトロピウム／ラクトース、ブテ
    ソニド／ラクトース、（22R）−６α,9α−ジフルオロ
    −11β,21−ジヒドロキシ−16α,17α−プロピルメチレ
    ンジオキシ−４−プレグネン−3,20−ジオン／マンニト
    ール、（22R）−６α,9α−ジフルオロ−11β,21−ジヒ
    ドロキシ−16α,17α−プロピルメチレンジオキシ−４
    −プレグネン−3,20−ジオン/myo−イノシトールおよび
    （22R）−６α,9α−ジフルオロ−11β,21−ジヒドロキ
    シ−16α,17α−プロピルメチレンジオキシ−４−プレ
    グネン−3,20−ジオン／ラクトースから選択されている
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  9. 【請求項９】前記物質混合物が、ホルモテロールフマレ
    ート２水和物／ラクトース、サルブタモール硫酸塩／ラ
    クトースおよびテルブタリン硫酸塩／ラクトースから選
    択されていることを特徴とする請求項１記載の方法。
  10. 【請求項１０】工程ｄ）が０〜100℃の温度および相対
    湿度、35％以上のRHで行われることを特徴とする請求項
    １記載の方法。
  11. 【請求項１１】工程ｄ）が10〜50℃の温度で行われるこ
    とを特徴とする請求項10記載の方法。
  12. 【請求項１２】工程ｄ）が相対湿度、50％以上のRHで行
    われることを特徴とする請求項10または11記載の方法。
  13. 【請求項１３】工程ｄ）が相対湿度、75％以上のRHで行
    われることを特徴とする請求項12記載の方法。
  14. 【請求項１４】物質混合物中の薬学的物質および添加物
    の比が、1:1〜1:1000であることを特徴とする請求項１
    記載の方法。
  15. 【請求項１５】薬学的製剤中の薬学的物質および添加物
    の比が、1:1〜1:500であることを特徴とする請求項14記
    載の方法。
  16. 【請求項１６】薬学的製剤中の薬学的物質および添加物
    の比が、1:1〜1:200であることを特徴とする請求項15記
    載の方法。
  17. 【請求項１７】蒸気を含有する水に付した時0.5J/g未満
    の熱を得る、10μｍ未満の粒度であるホルモテロールフ
    マレート２水和物。
  18. 【請求項１８】蒸気を含有する水に付した時0.5J/g未満
    の熱を得る、10μｍ未満の粒度であるラクトース。
  19. 【請求項１９】蒸気を含有する水に付した時0.5J/g未満
    の熱を得る、10μｍ未満の粒度であるメレチトース。
  20. 【請求項２０】蒸気を含有する水に付した時0.5J/g未満
    の熱を得る、10μｍ未満の粒度であるホルモテロールフ
    マレート２水和物およびラクトースを含む薬学的製剤。
  21. 【請求項２１】蒸気を含有する水に付した時0.5J/g未満
    の熱を得る、10μｍ未満の粒度であるサルブタモール硫
    酸塩およびラクトースを含む薬学的製剤。
  22. 【請求項２２】蒸気を含有する水に付した時0.5J/g未満
    の熱を得る、10μｍ未満の粒度である臭化イプラトロピ
    ウムおよびラクトースを含む薬学的製剤。
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