JP4974201B2 - 医薬組成物の製造方法及び医薬品混合装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水とは非混和性（「水非混和性」と略す）の不連続相を含有する水性連続相を有する医薬製品を、特に高剪断装置で製造するための装置及びその改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医薬品の調製に使用される装置は、滅菌できることが重要である。大型装置については、滅菌は、概して、蒸気滅菌つまり製造の実稼働間の装置に蒸気（通常は過熱蒸気）を流すことによって達成されている。
【０００３】
医薬品の製造に用いられる多くの大型装置はステンレス鋼でできているが、これは、ステンレス鋼が化学的に不活性作用で、耐食性があり、製造が容易で、滅菌が簡単なためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、我々は、高剪断力に付されるステンレス鋼製の混合装置は、蒸気滅菌後に効果が低下してしまうおそれがあることを見出した。
【０００５】
これは、医薬品として用いられる脂質膜小胞、例えば、超音波造影剤として用いられる気体含有小胞の製造に用いられるロータ・ステータミキサーの場合に特に問題となり、蒸気滅菌によって小胞の収量が減少してしまう。
【０００６】
我々は、装置表面の表面特性の変化が蒸気滅菌に起因し、滅菌後の親水性が高い表面（例えば金表面）を有する装置を使用することによって、これを低減又は解消できることを見出した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、一態様では、本発明は、非多孔質混合面を有する混合装置を用いて、連続相中に不連続相を有する混合物を調製するための方法を提供するが、当該方法は、上記連続相が液体の場合には上記不連続相を反発及び／又は上記連続相を引き付けるか或いは上記連続相が気体の場合には上記不連続相を引き付ける非多孔質混合面を有する混合装置を用いることを含んでおり、もって上記混合物の調製効率の向上及び／又は上記混合面の劣化の低減をもたらし、上記表面は、親水性である場合にはステンレス鋼よりも滅菌後の親水性が高く、疎水性である場合にはステンレス鋼よりも滅菌後の疎水性が高い。
【０００８】
別の態様では、本発明は、水非混和性不連続相を含有する水性連続相を含む製品、好ましくは医薬製品の調製方法を提供するが、当該方法は、混合装置中で水性物質と水非混和性物質とを混合する工程を含んでおり、上記水性物質及び水非混和性物質と接触する上記装置の非多孔質面の少なくとも一部が、滅菌（例えば、蒸気滅菌）すると、滅菌鋼よりも親水性の高い材料、例えば金、又は金と同等もしくはそれ以上の親水性を有する材料からなることを特徴とする。
【０００９】
表面の親水性の比較という目的に関しては、１時間の蒸気滅菌サイクル後に、２５℃で水の後退接触角を決定するのが好ましい。さらに好ましくは、繰返し使用（つまり均質化）し、滅菌サイクルを行った後、例えばこのようなサイクルを２回、好ましくは３〜１０回繰り返した後で、決定する。
【００１０】
本発明の方法は、直ぐに使用できる状態の医薬組成物を、混合装置の操作の結果として直接得ることができることもあるし、或いはこの方法で追加の工程が必要とされることもある。そうした工程としては、例えば、以下で詳述する押出機のような混合装置でみられるような、希釈、濃縮、滅菌、連結乾燥、追加の活性又は非活性成分（例えば希釈剤、酸化防止剤、香料、着色剤、安定化剤、懸濁剤など）の添加、分散及びサイズ分離が挙げられる。同様に、本発明の方法で製造される医薬製品は、医薬組成物の製造中間体であっても、医薬組成物の成分であってもよい。好ましくは、かかる成分は、小胞を含有する診断用造影剤（例えば、Ｘ線、ＭＲ又は最も好ましくは超音波造影剤）或いは小胞を含有する治療用組成物（例えば、リポソーム又はミセルのような小胞中に、細胞障害性薬物のような治療薬を含有する組成物）である。
【００１１】
混合装置は医薬製品の製造に使用されるので、混合される物質に接する表面は好ましくは滅菌され、装置は好ましくはシールされる。
混合装置の表面のうち親水性の高い材料でできた部分は、好ましくは混合面（すなわち混合作用を担う装置表面の部分）の少なくとも一部を含む。
かかる混合面は、混合装置の作動時に運動していても、静止していてもよく、混合パドル又はブレードにあってもよいし、ロータ・ステ−タ装置などのロータであってもよいし、アトマイザ（例えばスプレーノズル）、膨張ノズル、スタチックミキサ、変流／拡散プレート、ソニケーターヘッドその他のソニケーター表面、ロータ・ステ−タ装置のステータにあってもよい。一実施形態では、混合面は、以下で詳述する押出機のような混合装置の一部分をなしていてもよい。かかる押出機は、エマルジョンの製造に特に適しており、反応混合物に接する押出機の表面の一部が金で被覆されていると有利に作用する。
【００１２】
また、かかる押出機は、フィルターの目詰まりに関する問題を減少させる。ただし、かかる表面は、混合される材料が混合装置の他の表面を流れる速度よりも速い速度で流れる表面であるのが望ましい。
混合装置は、一般に、混合の起こる１以上のチャンバ（混合チャンバ）を有する。本発明の方法では、親水性の向上した表面は、好ましくは、かかるチャンバの１以上、好ましくはすべてに存在する。
所要に応じて、混合装置で混合される材料と接するすべての表面（即ちすべての接触面）を、親水性材料で形成してもよい。ただし、通常は、（チャンバ表面及び入口及び出口ダクト表面ではなく）混合面だけを親水性材料で形成する。
【００１３】
親水性材料は、混合装置の所定の部分の機械的及び化学的要件を満足できる材料であって、蒸気滅菌後に、例えば等しい条件での滅菌後の鋼（ステンレス鋼）よりも親水性が高い材料であれば、どのような材料であってもよい。これに関連して、親水性は、純水と親水性材料又は鋼表面との間の接触角を対比することによって比較し得る。接触角が大きいほど、表面の親水性は低い。
一般に、親水性材料は、好ましくは５５°未満、好ましくは４５°未満、さらに好ましくは３０°未満の後退接触角（１時間蒸気滅菌した後２５℃で測定）を有する。適当な親水性材料の一例は金であり、１時間蒸気滅菌した金の水との後退接触角は約２６°である。
これに対して、１時間蒸気滅菌したステンレス鋼の後退接触角は６０°である。接触角は、Ｈａｎｓｅｎ ｅｔ ａｌ．， Ｊ． Ｃｏｌｌｏｉｄ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｃｉ． １４１（１９９１）及びＨａｎｓｅｎ， Ｊ． Ｃｏｌｌｏｉｄ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｃｉ． １６０：２０９（１９９３）の記載に従って測定し得る。
【００１４】
親水性材料は、混合装置の全部品を構成するのに使用できるが、さらに一般的には、親水性材料は、基板（例えば、ステンレスその他の金属又はセラミック製のもの）の表面を形成する。親水性材料は、基板上に堆積された材料（例えば、電気メッキ、気相堆積、溶解、積層、フィルム堆積、塗料等による）であってもよいし、基板表面の変質、例えばプラズマ処理又は粒子衝撃で形成された材料であってもよい。金は特に好ましい親水性材料であるが、代替材料として、セラミック、エナメル、ガラス及びガラス質釉薬がある。このように、親水性材料は、混合装置の正常な運転に耐える十分な厚さの表面層を有し得る。適当な厚さは、親水性材料の性状とミキサー及び混合面の形状及び性状に依存する。ただし、一般に、適当な厚さは通常０．５〜５０μｍ、好ましくは２〜３０μｍ、例えば３〜２０μｍ、最も好ましくは約３μｍである。
【００１５】
本発明で用いられる混合装置の親水性表面及び実際に他のすべての接触面は平滑で水のしみ込まないものが好ましい。これに関して、平滑さは、親水性表面を鋼基板上に、ナノメートル尺度（ナノ粗さ）の粗さを生じるため例えばガラスブラスティングのような粒子衝撃によって形成する場合にも、触感で測定することができる。一般に表面の粗さは、この方法で製造される液滴の粒度よりも小さくすべきである。
【００１６】
本発明で用いられる混合装置は、水と非混和性の不連続相を含む液体連続相を有する成分、例えば、エマルジョン、分散液、フォーム（発泡液）、懸濁液等を生じさせることができる装置である。
【００１７】
一般に、かかる装置には、混合作用を生じることができる出力源、例えば圧力源又はポンプ又は装置の混合面を動かすことのできるモーターが設けられている。一般に、この装置は、混合作用が操作者の努力、例えば人力駆動によって達成される種類のものではない。さらに、この装置は、操作者による、コンピュータ制御又はＯＮ／ＯＦＦ制御の下で作動するように調製されるのが好ましい。
【００１８】
医薬品混合装置における金表面の使用は新規であり、金接触面を有するかかる装置は、本発明の別の態様をなす。この態様では、本発明は、医薬品混合装置、好ましくは蒸気滅菌に適したものを提供し（例えば蒸気入口及び排液口を設けることによって）、この装置は、使用時に内部で混合される材料と接触する表面を有し、該表面の少なくとも一部は金で形成され、例えば金メッキされている。
【００１９】
本発明で用いられる混合装置は、従来の混合装置、例えばホモジェナイザー、アトマイザ、押出機、ソニケーター、スタチックミキサ、膨張ノズル、キャップミキサー、シェイカー、パドル又はブレードミキサ等である。しかし、この装置は、混合される材料が高剪断力に付されるものであるのが好ましく、例えば、高剪断ホモジェナイザー及びソニケーター及び、特にロータ・ステータミキサー（例えばＹｔｒｏｎ社製のもの、又は国際公開第９９／０８７８２号に記載されているようなもの）がある。ロータ・ステータミキサーでは、混合される材料が通過するロータ及びステータの面は親水性材料で形成されるか、或いは親水性材料で形成された面を有しているのが好ましい。同様に、アトマイザ（例えばスプレーミキサ）では、スプレーノズルの内面が親水性材料で形成されるか、或いは親水性材料で形成された面を有しているのが好ましいが、スプレーノズルの内面は疎水性材料で形成されていても或いは疎水性材料を有していてもよい。同様に、本発明で用いられる混合装置には、混合される材料及び得られる混合物のための入口及び出口ポートを設けてもよいし、適宜、材料を排出、洗浄又は滅菌するための入口及び出口ポートを設けてもよい。同様に、この装置は好ましくはシールされるか、或いはシール可能である。
【００２０】
本発明の方法を利用して混合される材料は好ましくは液体であり、混合によってエマルジョン、懸濁液又は分散液が得られる。
【００２１】
混合（及びその後の加工工程）で製造される組成物は、診断画像用造影剤（特に小胞の超音波、Ｘ線又はＭＲ造影剤、例えばガスマイクロバブルの分散液又は小胞を含有するＭＲもしくはＸ線造影剤の分散液）、或いは治療用組成物（例えば、治療薬を含有する小胞の分散液）である。特に好ましくは、混合すべき材料は、水性液体と、小胞（例えばリポソーム又はミセル又はガスマイクロバブル）膜形成剤（例えば脂質、特にリン脂質又は脂質混合物）と、任意成分であるが好ましくは、気体又は気体前駆体（例えば、空気、窒素、六フッ化硫黄、又はフルオロカーボン、例えばＣ_3-6ペルフルオロカーボン）とを含む。気体前駆体とは、３７℃及び大気圧で少なくとも部分的に気相にあるか或いは生体内で反応して気体を発生させる材料又は材料混合物を意味する。適当な脂質の例、気体及び気体前駆体は、Ｗｏ９７／２９７８３（Ｎｙｃｏｍｅｄ）に記載されている。
【００２２】
しかし、本発明の方法及び装置の原理は、医薬品以外の組成物、例えば、化粧品及び食料品にも拡大して応用できるし、さらに、例えば噴霧乾燥機及び造粒塔などでの水性又は親水性液体の気中液滴（droplet-in-gas）型分散液の製造にも応用できる。
【００２３】
気中液滴型分散液（スプレー）の製造では、親水性表面は好ましくはスプレーノズルの内面に設けられる。かかる方法及び装置は本発明の別の態様をなす。
【００２４】
本発明の方法及び装置の原理は、同様に、少なくとも部分的に水と混和性の不連続相を含有する水非混和性連続相を含む製品（例えば油中水型エマルジョン）の製造、さらには水性又は親水性液体の気中液滴型分散液（スプレー）（例えば、ディーゼルエンジンの噴射ノズルに噴射される炭化水素燃料）の製造にも応用できる。かかる場合、親水性表面に代えて、疎水性表面、即ち、蒸気滅菌後に蒸気滅菌された鋼（例えば、水との接触角が９０°以上）よりも疎水性が高いもの、例えば、ポリオレフィン又はＰＴＦＥのようなフッ素化ポリオレフィン、又はＰＴＦＥと同等もしくはそれ以上の疎水性をもつ材料のような、疎水性ポリマーが使用されるのが好ましい。ただし、親水性表面も有効である。かかる方法及び装置は、本発明の別の態様をなす。
【００２５】
本明細書で引用した文献の開示内容は援用によって本明細書の内容の一部をなす。
【００２６】
以下、本発明の様々な実施形態について、実施例及び図面を参照して説明する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付の図面を参照して説明する。
図１に、ロータ・ステータミキサーを示す。気体（例えばペルフルオロブタンのようなペルフルオロカーボン）と液体（例えば、水性リン脂質混合体）はそれぞれ入口５及び６から予備混合チャンバ７に導かれる。混合チャンバの壁は、ハウジング８の凹部、第１ステータ部材９、ロータ駆動シャフト１１の先端部１０によって画成される。
【００２８】
前記ロータ駆動シャフト１１の先端１０は、混合チャンバ７内で気体と液体とを混合するためのフランジ１２（側面を示す）を有する。
前記ハウジング８は、円筒チャンバを形成し、カップ形部分８と端部蓋１３とを有している。前記ロータ駆動シャフト１１は、このハウジング８の端部を通ってハウジング内に挿入されており、２重メカニカルシール１４でシールされる。駆動シャフト１１は、外部モーター１５によって、例えば、８０００ｒｐｍまでの速度で回転され、第１ステータ１８と第２ステータ１９とにそれぞれ結合した第１ロータ１６と第２ロータ１７を回転させる。ロータ・ステータは、２〜３０μｍの厚さで金メッキされ、約１１０ｍｍの外径を有している。
【００２９】
予備混合チャンバ７は、ハウジング８の表面と第１ステータ１８の表面と第２ステータ１９の表面とで画成される第１混合チャンバ２０と連通し、第１混合チャンバは、第２混合チャンバ２２への入口である出口２１を有している。第２混合チャンバ２２は、第２ステータ１９とハウジング８との表面によって画成される。
【００３０】
第１混合チャンバ２０において、予備混合チャンバ７からの材料は、第１ステータ１８及び第１ロータ１６のそれぞれの円筒延長部２４、２５間の剪断力ゾーン２３ａ、２３ｂ、２３ｃなどを、第１ロータと第１ステータの軸方向スロット２６、２７で画成される液体通路を通って、径方向外方に進む。好ましくは、各ロータ・ステータアセンブリは、約１２〜１４の剪断力ゾーンを画成し、円筒延長部間の径方向間隙は、好ましくは、約２５０μｍである。混合チャンバの周辺で、次に混合される材料が、出口２１を通って、第１混合チャンバから第２混合チャンバへと径方向内方に進む。
【００３１】
ロータ及びステータの円筒延長部は、図１の下には図示しておらず、第２ステ−タと第２ロータの円筒延長部との間隙も示していない。
第２混合チャンバ２２において、混合物は、ガスマイクロバブル懸濁液として出口２８から出る前に、第２ロータと第２ステータとの間を径方向外方に進む。
第１混合チャンバ２０並びに第２混合チャンバ２２には、下部境界線に沿って排水ポート２９、３０が設けられている。これらの排水ポートは、例えば従来どおりの医薬品製造装置の、蒸気トラップ及び排水管に接続されるのがよい。滅菌のため、蒸気（一般に過熱された蒸気）が、入口５を通って混合チャンバ内に導入される。液体媒体は、同様に、入口５を通って導入される。しかし、この場合、好ましくは、入口５には、ガスが導入される際に使用される径（例えば０．２ｍｍ〜２ｍｍで、好ましくは０．５ｍｍである）よりも大きい、液体が導入される際に使用される入口径（例えば、３ｍｍ〜８ｍｍ）を備えた弁（図示せず）が設けられている。好都合なことには、液体入口６は、同様に、３ｍｍ〜８ｍｍの径を有する。さらに、第１混合チャンバと第２混合チャンバとには、これらの外周に、環状の温度制御手段、例えば、モニター３３及び３４と制御手段３５、３６で温度制御される水冷ジャケット３１及び３２が設けられている。ステータ、ロータ駆動シャフト、機械的シールを冷却するため、追加の冷却手段、例えば冷却剤ダクトを設けてもよい。
【００３２】
混合装置を使用する代表的な実施形態では、駆動シャフト１１は、８０００ｒｐｍ又は、外部剪断力ゾーン２３が、関連するロータ・ステータが少なくとも３２ｍ／ｓ、例えば４６ｍ／ｓの相対速度を有するのを可能にするような速度で、回転される。
金メッキされたロータ・ステータアセンブリは新規であり、本発明の別の態様をなす。
図２を参照すると、円筒延長部（フランジ）２４、２５並びにステータ及びロータの軸方向の間隙２６、２７は、円周方向に等間隔で、軸方向及び径方向に延びる、多数の対応した間隙３８によって分離された、軸方向に伸びる多数の「歯部」３７を有する。使用時、混合される材料は、近接した円筒延長部と軸方向の間隙の円周方向側部によって画成された連続的な剪断強制適用域に、これらの間隙を通って、導入される。
【００３３】
図３を参照すると、フランジ２４、２５をそれぞれ代表するものを示す。
図４を参照すると、本発明に係る混合装置として用いるのに適した押出機の断面図を代表するものを示す。
装着されたフィルターでフィルターハウスに接続された加圧貯液槽（図示せず）を用いて、押出が、行われる。フィルターハウスアセンブリは、ハウスの底３９、ハウスの蓋４０、１以上の支持スクリーン４１、ボルト４２、Ｏ−リング・シール４３、１以上のフィルター膜４４、及び任意の１以上の排水ディスク４５からなる。貯液槽からの液体に接する部品（フィルター膜自身４４、特に部品３９、４０、４１以外）を金メッキすることは、押出操作の効果において有効である。リポソーム懸濁液は、ほぼ３００ｂａｒまでの圧力で、入口４６を通って導入され得る。例えば、Ｃｏｒｎｉｎｇ社からＮｅｏｐｏｒｅという商品名で市販されている、２μｍのポリカーボネートから形成された３枚のフィルター膜４４が、好ましい。排水ディスク４５は、孔をあけられた多孔質シートから形成され得、これは、支持スクリーン４１の上部に位置し、この支持スクリーンは、リポソーム懸濁液が、出口４７を通って押出機から押出されるのを可能にする、一連の孔を有している。
【００３４】
次に続く、これに限定されない実施例が、本発明を説明する役目を果す。
【００３５】
例１
ステンレス鋼３１６Ｌ又は金メッキステンレス鋼３１６Ｌでできた上述のロータ・ステータアセンブリを、３〜５μｍのマイクロバブルの収量（Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒを用いて百万個／ｍＬとして測定）及び表面親水性（２５℃での後退接触角）について試験された。アセンブリは、非処理（Ｕ）、１時間蒸気滅菌（１Ｓ）、メッキせず（３１６）、金メッキ（Ｇ）、粗面加工（Ｅ）、及び／又は各々１時間の蒸気滅菌を含む１５回の製造／滅菌サイクルのための蒸気滅菌（１５Ｓ）であった。収量及び接触角は移管通りであった。
【００３６】
【表１】
【００３７】
これから明らかなように、金メッキアセンブリでは、メッキしていないアセンブリで起こるような滅菌後の収量の急激な低下はみられなかった。
例２
リポソーム押出
例えば３００ｂａｒの適度な圧力を用いると、液晶多重膜リポソーム懸濁液を所定の細孔径のフィルターに通すことができる。細孔を通過する際に多重膜リポソームの層が変形するので、膜の破壊と再封止が起こる。リポソーム標品を何回もフィルターに通す場合、このプロセスは、フィルター細孔に影響を与えるリポソームの母集団を増加させる。
【００３８】
押出は、図４を参照して本明細書で説明したような装置を用いて実施できる。
【００３９】
比較実験
比較実験では、部品３９、４０、４１を金メッキすると、ステンレス鋼の表面を有する部品３９、４０、４１を用いたアセンブリと比較して、押出作業の効率に有益なことを見出した。
【００４０】
使用したフィルター膜は、Ｃｏｒｎｉｎｇ社製の３枚のＮｕｃｌｅｏｐｏｒｅのトラックエッチング膜のセットであった。貯液槽は、フィルターハウスから安定した流れが出るまで加圧し、流れが著しく減少したときには圧力を徐々に増した。
【００４１】
【表２】
表は、金メッキ押出ハウジングでは、リポソーム懸濁液の押出が格段に容易であったことを示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、国際公開第９９／０８７８２号に実質的に記載されたロータ・ステータミキサーの断面図である。
【図２】 図２は、図１の装置のロータ及びステータ・ステージの斜視図である。
【図３】 図３は、リポソーム懸濁液の調製用に適した押出機の断面図である。
【図４】 図４は、本発明に係る混合装置としての使用に適した押出機の断面図である。

Claims (15)

1. 水性連続相中に水非混和性不連続相を含む医薬組成物の製造方法であって、当該方法が、非多孔質混合面を有する混合装置を用いて、水非混和性物質と水性液体とを混合することを含んでおり、上記非多孔質混合面が、（ａ）水非混和性不連続相を反発及び／又は水性連続相を引き付けるとともに、（ｂ）ステンレス鋼よりも蒸気滅菌後の親水性が高いものであることを特徴とする方法。
2. 前記水非混和性物質が小胞膜形成剤を含む、請求項１記載の方法。
3. 前記水非混和性不連続相が脂質膜小胞を含む、請求項１又は請求項２記載の方法。
4. 前記医薬組成物が、超音波、Ｘ線又はＭＲ診断用造影剤である、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の方法。
5. 蒸気滅菌後の前記非多孔質混合面の水との後退接触角が５５°未満である、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の方法。
6. 蒸気滅菌後の前記非多孔質混合面の水との後退接触角が４５°未満である、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の方法。
7. 蒸気滅菌後の前記非多孔質混合面の水後退接触角が３０°未満である、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の方法。
8. 前記混合装置がロータ・ステータである、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の方法。
9. 前記混合装置が、ホモジェナイザー、ソニケーター、キャップミキサー、シェイカー、パドルミキサー、膨張ノズル及び押出機から選択される、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の方法。
10. 前記非多孔質混合面が金を含む、請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の方法。
11. 前記非多孔質混合面がセラミックを含むか或いはプラズマオーブン処理されたものである、請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の方法。
12. 使用時に医薬品材料と接触する非多孔質混合面を有する医薬品混合装置であって、上記非多孔質混合面が、（ａ）水非混和性不連続相を反発及び／又は水性連続相を引き付けるとともに、（ｂ）ステンレス鋼よりも蒸気滅菌後の親水性が高いものであることを特徴とする医薬品混合装置。
13. 前記非多孔質混合面の少なくとも一部が金を含む、請求項１２記載の医薬品混合装置。
14. 当該混合装置がロータ・ステータアセンブリである、請求項１２又は請求項１３記載の医薬品混合装置。
15. 上記非多孔質混合面が金メッキされている、請求項１２乃至請求項１４のいずれか１項記載の医薬品混合装置。