JP3725166B2 - 粉末状肺サーファクタント製剤の製造方法 - Google Patents

Description

産業上の利用分野
本発明は、粉末状肺用サーファクタント製剤の製造方法に関する。
従来の技術
全ての脊椎動物の肺は、肺サーファクタント（pulmonary surfactant）と称される物質混合物を含有する。該混合物は、表面活性特性を示すかつ肺の肺胞部位内の表面張力を、呼息の際の最終呼吸路領域の虚脱が阻止される程度に低下させる。この物質混合物は、表面張力を急激に調節するので、ラプラースの法則に基づき予測される小型肺胞の虚脱は大型肺胞のために表面張力の相応する適合により阻止される。そこで結果として、肺の十分に均衡の取れた、組織学的かつ生理的に安定な構造を生じる。
肺サーファクタントは、層板小体（lamellar bodies）の形のタイプIIの肺胞の肺細胞から分泌される。これらは高い割合のジパルミトイルホスファチジルコリン（ＤＰＰＣ）及びホスファチジルグリセリン（ＰＧ）を有するリン脂質二重層（bilayer）からなるコンパクトな単位である。その他の必須成分として、肺サーファクタントには、ＳＰ−Ａ，ＳＰ−Ｂ及びＳＰ−Ｃと称されるタンパク質が含有されている。ＳＰ−Ａは、分泌の調節の際に決定的な役割を演じる高分子量糖タンパク質である。
疎水性タンパク質ＳＰ−Ｃ及び比較的低い程度でＳＰ−Ｂは、単一分子の表面膜（狭義におけるサーファクタント）の形成の際に「熱力学的触媒」の役割を担う。これらのタンパク質の存在により、拡大反応が著しく促進される。それによって初めて、その都度の表面張力要求に対するサーファクタント組成物の遅延の無い適合が可能である。この特性は、タンパク質、特にＳＰ−Ｃの極端な疎水性特性に反映される。
早生児の場合には、その肺は未だ肺サーファクタントを産生することができないか又は未だ不十分である。このことは生命の危険がある酸素不足を惹起する（Infant Respiratory Distress Syndrome,IRDS）。ＩＲＤＳは、早生児における主な死因である。
数十年来、当該の乳幼児の肺に肺サーファクタント製剤を導入することによりＩＲＤＳを治療することが立証されている。試行研究から、ＡＬＩ（Acute Lung Injury）を含むＡＲＤＳ（Adult Respiratory Distress Syndrom）の場合も肺サーファクタントは臨床的に有効であることが公知である。
肺サーファクタント製剤は、動物の肺から費用のかかる抽出及び遠心分離法（Lungenlavage）により取得するか又は個々の成分から構成することができる。
国際公開ＷＯ９２／０６７０３号明細書には、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）及びジオレイルホスファチジルエタノールアミン（ＤＯＰＥ）、及びコレステロールを含有するクロロホルム溶液を回転蒸発器で蒸発させて薄膜を形成し、該薄膜を所望により適当なタンパク質と共に緩衝液内に再懸濁させることによる、合成肺サーファクタント製剤の製造が記載されている。
国際公開ＷＯ９１／００８７１号明細書から、遺伝子工学的に製造した肺サーファクタント・タンパク質を含有する肺サーファクタント製剤の有機溶液を濃縮し、緩衝液で再水和し、かつ引き続き凍結乾燥することが公知である。得られた凍結乾燥物は、投与前に３７℃で１５分間再水和しなければならないという欠点を有する。このことはユーザには極めて面倒でかつ失敗し易いと感じられる。
欧州特許出願公開第０１１９０５６号明細書には、肺サーファクタントの製造方法が記載され、該方法は、全ての成分を有機溶剤中に溶解させ、得られた溶液を減圧下に蒸発乾固させ、得られた残留物を水性媒体中で高めた温度で長時間に亙り再懸濁させかつ得られた懸濁液を凍結乾燥させることによりなる。この方法も技術的に極めて費用がかかる。
ドイツ国特許第３２２９１７９号明細書は、タンパク質不含の肺サーファクタント製剤の製造方法を開示し、該方法は、成分を氷酢酸中に溶解させかつ得られた溶液を凍結乾燥させることよりなる。この方法の欠点は、氷酢酸を使用することである。それというのも、これは広範囲の安全手段を必要とするからである。
欧州特許出願公開第０６５５２３７号明細書には、懸濁液エーロゾルの形で吸入投与することを目的とした医薬製剤を、エタノール／水混合物から噴霧乾燥することにより製造することが提案された。この方法は、特に、親水性タンパク質、例えば酢酸エカチバント（Ecatibantacetat）、ヒトインスリン及び酢酸ブセレリン（Buserelinacetat）を含有する組成物のために適当であると記載されている。
本発明の記載
本発明が基礎とする課題は、技術的に可能な限り廉価でありかつ有利に適用される貯蔵安定性の生成物を生じる、疎水性肺サーファクタント・タンパク質を含有するタンパク質含有粉末状肺サーファクタント製剤の製造方法を提供することである。
ところで驚異的にも、前記課題は、疎水性肺サーファクタント・タンパク質及び所望により別の成分を含有する有機溶液又は懸濁液を噴霧乾燥させることより解決することができることが判明した。
この方法によれば、長時間貯蔵安定でありかつ特別の費用をかけずに使用前に再懸濁させることができる生成物が得られる。得られる粉末の特別の利点として、吸入投与を可能にするその小さい粒度（１〜５μｍ）が挙げられる。この態様は、肺を介して適用な可能な医薬のためのキャリアとして肺サーファクタント製剤を使用する際に特に重要である。
このことは極めて驚異的なことであり、かつ、何故肺サーファクタントの一部分極めて温度の敏感な成分が噴霧乾燥の条件に耐えるのかは、従来説明不能である。例えば、肺サーファクタント・タンパク質ＳＰ−Ｃは−２０℃より高い温度では極めて急速に凝集し、ひいては不活性になることが公知である。それに対して、このタンパク質は、本発明による噴霧乾燥法には顕著な分解を示すこと無く耐え、次いで室温で貯蔵可能である緩い粉末として存在する。
従って、本発明の対象は、疎水性肺サーファクタント・タンパク質及び所望により別の成分を含有する有機溶液又は懸濁液を噴霧乾燥させることを特徴とする方法である。
その他の対象は、請求の範囲の記載から明らかである。
疎水性肺サーファクタント・タンパク質としては、天然起源のものと同様に遺伝子工学を含む、合成的に製造されたタンパク質、特にＳＰ−Ｂ及びＳＰ−Ｃ並びにそれらの混合物が該当する。合成タンパク質には、それらの肺サーファクタント特性に関して完全に独立して構成されたアミノ酸配列を有するような合成タンパク質を含む、アミノ酸配列が天然に存在する肺サーファクタント・タンパク質のアミノ酸配列とは程度の差こそあれ著しく異なるようなタンパク質、例えば欧州特許出願公開第０５９３０９４号及び同第９２／２２３１５号明細書に記載されているようなものが解されるべきである。これらのタンパク質は、公知方法に基づき単離、合成及び精製されていてもよい。
本発明によれば、有機溶液又は懸濁液を製造するための溶剤としては、アルコール、例えばメタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ブタノール、塩素化炭化水素、例えばジクロロメタン、クロロホルム等、アセトン、エーテル、炭化水素、ベンゼン、トルエン及びそれらの混合物が適当であり、この場合水との混和性を生じる限り、水が含有されていてもよい。最大含水率は、２５重量％である。５〜１５重量％の含水率が有利である。当業者にとっては、その噴霧乾燥の分野における専門知識に基づきかつ必要に応じて通常の実験により乾燥すべきサーファクタント混合物のために最適な溶剤混合物を選択することは簡単なことである。
該肺サーファクタント製剤は、別の成分として通常の物質、例えば特にリン脂質、カルボン酸及び緩衝物質を含有する。
噴霧乾燥の開始前に、溶液を滅菌フィルタにより濾過することができる。噴霧乾燥は、自体公知方法により行う。この技術の詳細な説明は、K. Masters, Spray Drying Handbook, 5th Ed. 1991及びJ. Broadhead, S. K. Edmond Ronan, C. T. Rhodes, The Spray Drying of Pharmaceuticals, Drug Dev. Ind. Pharm. 18, 1169（1992）に記載されている。噴霧乾燥の原理は、乾燥すべき生成物の溶液又は懸濁液を微細滴に分解しかつ熱いガス流で乾燥させることにある。溶剤の蒸発後に残留する固体分は、ガス流からサイクロン及び／又は濾過ユニットにより分離しかつ捕集する。
本発明によれば、溶剤としてアルコール及び塩素化炭化水素、特にメタノール、エタノール、２−プロパノール及びクロロホルム及びそれらの混合物を、場合により少量の水（最大２５重量％まで）を添加して使用するのが有利であることが立証された。乾燥ガスとしては、特に空気及び窒素が該当する。
ガス入口温度としては、６０〜２００℃、特に９０〜１５０℃が有利である。ガス出口温度は、噴霧効率及び／又はガス量の適当な制御により４０〜８０℃、有利には５０〜７０℃に保持する。
製造実施例
例１
１，２−ジパルミトイル−３−ｓｎ−ホスファチジルコリン７．０ｇ、１−パルミトリル−２−オレオイル−３−ｓｎ−ホスファチジルグリセロール・ナトリウム２．５ｇ、塩化カルシウム二水和物２０５ｍｇ及びパルミンチン酸２５０ｍｇをエタノール／水（８５／１５）３００ｍｌ中に６０℃に加熱してに溶かし、室温に冷却しかつクロロホルム／メタノール（９：１；ｃ＝４２９ｍｇ／ｌ）中のＳＰ−Ｃの溶液３５０ｍｌと混合する。生ずる溶液を実験室用噴霧乾燥器ビュッヒ（Buechi）Ｂ １９１で噴霧乾燥する。噴霧条件：乾燥ガス空気、入口温度９０℃、出口温度５２〜５４℃。緩い粉末が得られる。
例２
クロロホルム／メタノール中のウシの肺から収得したサーファクタント（例えば欧州特許出願公開第４０６７３２号明細書に記載されているような、抽出及び精製工程により得られる）の溶液を、以下の噴霧条件で噴霧乾燥する：実験室用噴霧乾燥器ビュッヒ Ｂ １９１、乾燥ガス窒素、入口温度８０℃、出口温度５０〜５２℃、微細な帯黄色の粉末が得られる。
例３
１，２−ジパルミトイル−３−ｓｎ−ホスファチジルコリン１０．９５ｇ、１−パルミトイル−２−オレオイル−３−ｓｎ−ホスファチジルグリセロール・アンモニウム４．６ｇ、塩化カルシウム二水和物４１８ｍｇ及びパルミンチン酸７５０ｍｇを２−プロパノール／水（８５／１５）３３０ｍｌ中に５０℃で溶かしかつ３０℃に冷却した後にイソプロパノール／水（９５：５、ｃ＝４８４ｍｇ／ｌ）中のＳＰ−Ｃの溶液６２０ｍｌと混合する。生ずる溶液を実験室用噴霧乾燥器ビュッヒ Ｂ １９１で噴霧乾燥する。噴霧条件：乾燥ガス窒素、入口温度１００℃、出口温度５８〜６０℃。緩い粉末が得られる。
例４
１，２−ジパルミトイル−３−ｓｎ−ホスファチジルコリン３．７４ｇ（５．１ミリモル）、１−パルミトリル−２−オレオイル−３−ｓｎ−ホスファチジルコリン２．８１ｇ（３．７ミリモル）、１，２−ジパルミトイルホスファチジル−３−ｓｎ−ホスファチジルグリセロール・ナトリウム２．９０ｇ（３．９ミリモル）、パルミンチン酸２３４ｍｇ及び塩化カルシウム二水和物２７９ｍｇ（１．９ミリモル）を２−プロパノール／水（８５／１５）１６０ｍｌ中に５０℃で溶かし、かつ３０℃に冷却した後にイソプロパノール／水（９２：８，ｃ＝３３０ｍｇ／ｌ）中のＳＰ−Ｃの溶液５６６ｍｌと３０℃で混合する。生ずる溶液を実験室用噴霧乾燥器ビュッヒ Ｂ １９１で噴霧乾燥する。噴霧条件：乾燥ガス窒素、入口温度９０℃、出口温度５８〜６０℃。無色の粉末が得られる。
例５
ＲＬＬＬＬＲＬＬＬＬＲＬＬＬＬＲＬＬＬＬＲ（Ｒ＝Ａｒｇ，Ｌ＝Ｌｅｕ）０．５ｇ、１，２−ジパルミトイル−３−ｓｎ−ホスファチジルコリン７．１２５ｇ及び１−パルミトリル−２−オレオイル−３−ｓｎ−ホスファチジル−グリセロール・アンモニウム２．４３ｇをクロロホルム／メタノール（１：１）５００ｍｌ中に４５℃に加熱して溶かし、かつ引き続き実験室用噴霧乾燥器ビュッヒ Ｂ １９１噴霧乾燥する。噴霧条件：乾燥ガス窒素、入口温度８５℃、出口温度５５℃。無色の粉末が得られる。

Claims (12)

1. 疎水性肺サーファクタント・タンパク質含有粉末状肺サーファクタント製剤を製造する方法において、疎水性肺サーファクタント・タンパク質及び所望により別の成分を含有する有機溶液又は懸濁液を噴霧乾燥させることを特徴とする、粉末状肺サーファクタント製剤の製造方法。
2. 疎水性肺サーファクタント・タンパク質としてＳＰ−Ｃ及び／又はＳＰ−Ｂが有機溶液又は懸濁液中に存在する、請求項１記載の方法。
3. ＳＰ−Ｃが有機溶液又は懸濁液中に存在する、請求項２記載の方法。
4. 有機溶液又は懸濁液が水５〜１５重量％を含有する、請求項１記載の方法。
5. 別の成分としてリン脂質が含有されている、請求項１記載の方法。
6. 噴霧乾燥を加熱したガス中で実施する、請求項１記載の方法。
7. ガスとして空気又は窒素を使用する、請求項６記載の方法。
8. ガスが入口温度６０〜２００℃及び出口温度４０〜８０℃を有する、請求項６記載の方法。
9. ガスが入口温度９０〜１５０℃及び出口温度５０〜７０℃を有する、請求項７記載の方法。
10. 請求項１から９のいずれか１項記載の方法に基づき得られた粉末状肺サーファクタント製剤。
11. 吸入投与のために使用される、請求項１０記載の製剤。
12. 請求項１０又は１１記載の粉末状肺サーファクタント製剤の、肺を介して適用可能な医薬のためのキャリアとしての使用。