JPH09511254A - エアゾル化のための新規および改良されたアミノグリコシド処方物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 エアゾル化による送達のためのアミノグリコシド処方物。感受性の細菌の95〜100％を阻害し得る有効量のアミノグリコシドを含有する濃縮されたアミノグリコシド処方物。アミノグリコシドは、5.5と6.5との間のpHを有する1/4正常食塩水の溶液５ml中で処方される。ジェットまたは超音波ネブライザーにより生産される、主に１μと５μの間の大量平均直径を有するエアゾルとして送達される処方物による気管支内感染症治療の方法。

Description

【発明の詳細な説明】 エアゾル化のための新規および改良されたアミノグリコシド処方物 発明の背景 発明の分野 本発明はエアゾル化による送達のための新規および改良されたアミノグリコシ ド処方物に関する。特に、本発明は、5.5〜6.5のpHを有する５mlの1/4正常食塩 水中に処方されるアミノグリコシドの濃縮溶液からなる処方物に関する。処方物 は、気道の肺気管支内腔へのアミノグリコシドの送達を、主に１〜５μの主要媒 体平均直径を有するエアゾルで可能にし、そしてそれに適している。調製され送 達されるアミノグリコシドの有効量は、特に細菌Pseudomonas aeruginosaにより 引き起こされる急性および慢性気管支内感染症の治療および予防に十分である。 新規の処方物は少量であるが、効果的な用量のアミノグリコシドを感染部位へ送 達する。 背景技術および関連技術の開示 Pseudomonas aeruginosaは気管支内腔で増殖し、そして感染者の痰中に見い出 される。感染症の増悪の間、そのような増殖は肺胞でも起こる。細菌Pseudomona s aeruginosaによる気管支内感染症の最も一般的で代表的な疾患は、嚢胞性線維 症である。 嚢胞性線維症(CF)は、肺組織の炎症および進行性の破壊を特徴とする一般的な 遺伝子性疾患である。CF患者の肺の衰弱は、H.influenzae、staphylococcus aur eausおよびPseudomonas aeruginosaにより引き起こされる慢性気管支内感染症の 結果、産生される化膿性痰の蓄積に関連する。CFを患うほとんど全ての個体は最 終的に呼吸不全で死亡する。トブラマイシンのような抗Pseudomonas抗生物質(an tipseudomonal antibiotic)のアミノグリコシドが出現したことによりCF患者の 死亡率が減少し、生存期間が延びた。 トブラマイシンは、Pseudomonas aeruginosaに対して特異的に活性なアミドグ リコシドである。それが短時間で非経口的に送達されると、CF患者に起こる増悪 の治療に成功することが明らかにされている。 現在、Pseudomonas aeruginosaに対して活性なアミノグリコシドおよびβ-ラ クタム活性の非経口投与は、CF患者に見られる慢性気管支炎または気管支拡張炎 の特に優れた治療法である。しかし、気管支分泌物へのアミノグリコシドの浸透 は最高血清濃度が約12%と弱い(Rev.Infect.Dis.,3:67(1981))。Advances in Ped iatric Infections Diseases ,8:53(1993)によれば、痰そのものは、その高いイ オン強度および２価陽イオンの存在のため、アミノグリコシドの生物活性に阻害 的である。また、痰はアミノグリコシドと結合するムチン糖タンパク質およびDN Aを含有する。この阻害活性は、痰中のアミノグリコシド濃度を特定のPseudomon as acruginosa分離株の最小阻害濃度の10倍に上昇させることで克服し得る(J.In fect.Dis. ,148:1069(1983))。 アミドグリコシドの痰への浸透は弱く、それゆえ痰中で治療濃度を達成するた めには大量の非経口投与が必要である。これは、血清が高いアミノグリコシド濃 度を含有するため、耳毒性および腎毒性を包含する全身的毒性の危険を増加させ る。静脈内注入療法は患者に対する負担を増加し得、度々入院を必要とするため 、治療費が上昇し、そして患者は他の感染の可能性にさらされる。 エアゾルによりアミノグリコシドを投与する試みは既に行われた。トブラマイ シンのようなアミノグリコシドの高用量がエアゾル化により肺に投与されるとき 、痰のトブラマイシンレベルは最高になり、そして血清レベルは最低になる。こ のように、エアゾル化によるアミノグリコシド投与は、痰における抗生物質の有 効濃度を提供する一方、全身性毒性を低減させる利点を有する。気管支関門(bro nchial barrier)はエアゾル化されたアミノグリコシドの移動を制限し、アミノ グリコシドが高い全身レベルに到達するのを妨げる。不幸にも、アミノグリコシ ドの物理的特性はエアゾル化のために比較的高用量の薬物を必要とし、さらにそ のような治療は相当な高額になる。 CF治療のためにエアゾル化された抗生物質を用いた最初の研究の１つが、Lanc et ,22:1377-9(1981)に報告された。20名のCF患者におけるコントロールされた二 重盲検試験は、カルベニシリンおよびアミノグリコシドのゲンタマイシンのエア ゾル投与はCF患者の健康を改善し得ることを示した。それ以来、一般にアミノグ リコシド、特にトブラマイシンのエアゾル送達を試験した文献の報告が散見され ている。しかし、これらの研究の臨床的評価および比較は、抗生物質処方物、呼 吸技術、ネブライザーおよびコンプレッサーの差異のため、しばしば困難である 。さらに、エアゾル送達は、処方物、エアゾル化装置、投薬、粒子のサイズ摂取 などの差異のため評価するのがしばしば困難である。例えば、エアゾルが多数の ５μより大きなMMADを有する粒子を含有する場合、これらは上気道に沈着し、呼 吸器管下部の感染部位へ送達される抗生物質の量が減少する。Arch.Dis.Child., 68:788(1993)で公開された記事は手順の標準化およびCF患者に対する薬物のエア ゾル化投与の改善の必要性を強調した。 トブラマイシンのエアゾル化が具体的に試みられ、そしてCF患者に使用されて 、Pseudomonas aeruginosa感染症を抑制し、それにより肺炎を軽減し、そして肺 機能を改善した。 アミノグリコシドのエアゾル化は、全身的な吸収は低く、気道に直接的に高濃 度の薬物を送達し得る利点を有する。これにより、より安全で長期間の治療の開 発が可能になった。しかし、有効なエアゾル投与は現在のところ、無添加剤のも のはなく、そして生理学的にバランスのとれた処方物ではないこと、および特に ある種のネブライザーは小さくかつ一定の粒子サイズのエアゾルを作製不能であ ることに甘んじている。薬物を気管支内腔の感染部位に送達するために必要とさ れるエアゾル化される粒子の範囲は１〜５μである。アミノグリコシドをエアゾ ル化する多くのネブライザーは、50〜100μの範囲の多数のエアゾル粒子を生成 する。治療上有効であるためには、エアゾル化されるアミノグリコシド粒子の大 多数が、１〜５μより大きなMMADを有するべきでない。エアゾルが５μより大き なMMADを有する多数の粒子を含有するとき、これらは上気道に沈着し、呼吸器管 下部の感染部位に送達される抗生物質の量が減少する。アミノグリコシドは容易 には粘液膜を通過して全身に吸収されないが、依然、幾名かの患者で発症する全 身性毒性の若干の危険性がある。 より小さな気管支または細気管支を塞ぎ、それゆえ細菌の存在する気管支内腔 への薬物の送達を妨げることは、Pseudomonas aeruginosa感染症の治療に、現在 有効であり利用されるエアゾルに関して起こり得る１つの障害である。さらに、 より大きな粒子が薬物が有効でない場所へ送達される間に起こる薬物の浪費は、 多大な経済的損失を生じ、そして治療費を増大する。 現在有効な２つのタイプのネブライザー、ジェットタイプおよび超音波タイプ は１〜５μのサイズのエアゾル粒子を生成し、そして送達し得る。これらはPseu domonas aeruginosa感染症の治療に最適の粒子サイズである。しかし、これらの ネブライザーは、正常食塩水中で標準的な方法で処方された小容量の濃縮アミノ グリコシドを噴霧し得ないため、アミノグリコシド、特にトブラマイシンをいか なる有効な方法でも送達し得ない。 典型的に、トブラマイシンのようなアミノグリコシドのエアゾル化の従来技術 は、例えば、DeVilbiss超音波ネブライザー（１mlの正常食塩水あたり20mgのト ブラマイシンが一般に30mlで処方される）によるエアゾル化に適した処方物のよ うな高容量を含有する処方物を利用し得たにすぎなかった。これは、痰における 不必要な高濃度の薬物の蓄積、副作用の発症、薬物の浪費、治療期間の長期化、 大きな容量を扱うネブライザーの必要性をもたらし、そして一般的に、これは高 価で、労力を要し、そして実施不可能である。大きな容量を扱うネブライザーが 必要なことから、家庭用または歩行用セッティングの使用を困難にし、または排 除しており、それゆえ通院または入院を余儀なくされる。 従って、ジェットおよび超音波ネブライザーの両方で有効にエアゾル化され得 る処方物を提供することは大いに有利である。 適切な処方物に対する別の必要性は、その充分な有効期間である。通常、アミ ノグリコシド、特にトブラマイシンの静脈用溶液は、フェノールまたはその他の 保存剤を含有して効力を維持し、そしてアミノグリコシド溶液を着色し得る分解 産物の生成を最小にする。しかし、フェノールおよび他の保存剤はエアゾル化さ れた場合、嚢胞性線維症のような肺疾患の患者に所望しない事態である気管支痙 攣を誘発する。 それゆえ保存剤を含有せず、そのpHは変色を遅める、または妨げるレベルに適 合され、それゆえに商業的流通、保存および使用に適した処方物の充分な有効期 間を与えるアミノグリコシド処方物を提供することは大変有利である。 従来のアミノグリコシドエアゾル送達技術に関する全ての問題および不利益を 考慮すると、できる限り少容量の溶液を含有し、エアゾル化され主として気管支 内腔に送達され得る濃縮形態のトブラマイシンのようなアミノグリコシドの十分 な用量を送達するための処方物およびシステムを提供することは大いに有利であ る。 それゆえ、ジェットおよび超音波ネブライザーの両方において噴霧により主に １〜５μの範囲内のエアゾル粒子サイズに有効にエアゾル化され得る薬物を十分 ではあるが過剰ではない濃度で含有し、そしてその塩度は、患者が十分に耐え得 るアミノグリコシドエアゾルの作製を可能にするように適合しており、処方物が さらに充分な有効期間を有するアミノグリコシドの濃縮処方物を提供することが 本発明の主な目的である。 要旨 本発明の１つの局面は、細菌性気管支内感染症を患う患者の気管支内腔へのア ミノグリコシドの有効な送達に適した濃縮処方物である。 本発明の別の局面は、細菌Pseudomonas aeruginosa気管支内感染症を患う患者 の気管支内腔へのトブラマイシンの有効な送達に適した処方物である。 本発明にさらに別の局面は、1/4正常食塩水濃度に希釈された１mlの生理食塩 水中に40〜100mgのアミノグリコシドを含有する処方物である。ここで上記の処 方物は5.5〜6.5のpHを有し、そして5mlの濃縮形態でエアゾル化により送達され る。 本発明のさらに別の局面は、浸透度、イオン強度および塩化物濃度を許容値に 平衡化する適当な強度に希釈した１mlの生理食塩水中に50〜70mgのトブラマイシ ンを含む処方物である。ここで、上記の処方物は5.5〜6.5のpHを有し、５mlの濃 縮形態でエアゾル化により送達される。 本発明のさらに別の局面は、1/4正常食塩水濃度に希釈された１mlの生理食塩 水中に、60〜80mgのアミノグリコシドを含む処方物である。ここで、上記の処方 物は5.5〜6.5のpHを有し、そして5mlの濃縮形態で、大量平均直径（mass medium average diameter）が主に１〜５μであるエアゾル粒子で送達される。ここで 上記の処方物はジェットまたは超音波ネブライザーを用いて噴霧される。 本発明のさらに別の局面は、1/4正常食塩水濃度に希釈された１mlの生理食塩 水中に60mgのトブラマイシンを含む処方物である。ここで上記の処方物は5.5〜6 .5のpHを有し、そして5mlの濃縮形態で、大量平均直径が主に１〜５μであるエ アゾル粒子で送達され、ここで上記の処方物はジェットまたは超音波ネブライザ ーを用いて噴霧される。 本発明のさらに別の局面は、感染性細菌により引き起こされる肺感染症の治療 法である。この治療は、1/4正常食塩水濃度に希釈した１mlの生理食塩水中に40 〜100mgのアミノグリコシドを含む処方物を、このような治療を必要とする被験 者に投与することによる。ここで上記の処方物は5.5〜6.5のpHを有し、そしてジ ェットまたは超音波ネブライザーにより５mlの濃縮形態で、大量平均直径が主に １〜５μのサイズの粒子を生成するエアゾルで送達される。 本発明のさらに別の局面は、Pscudomonas aeruginosaにより引き起こされる肺 感染症の治療方法である。この治療は1/4正常食塩水濃度に希釈した１mlの生理 食塩水中に、60mgのトブラマイシンを含む処方物をこのような治療を必要とする 被験者に投与することによる。ここで、上記の処方物は5.5〜6.5のpHを有し、そ してジェットネブライザーにより５mlの濃縮形態で大量平均直径が主に１〜５μ のサイズの粒子を生成するエアゾルで送達される。 定義 本明細書中で使用される場合： 「正常食塩水」は、0.9%のNaClを含有する水溶液を意味する。 「希釈食塩水」は、0.9%のNaClを含有する正常食塩水を希釈してそれより低い 濃度にした食塩水を意味する。 「1/4正常食塩水」または「1/4 NS」は、正常食塩水を希釈してその４分の１ の濃度、0.225% NaClにした食塩水である。 図面の簡単な説明 図１は、肺内気道の細別および構造を示す。 図２は、トブラマイシンの構造を表す。 図３は、濃縮アミノグリコシド溶液のエアゾル化に適したジェットネブライザ ーを示す。 発明の詳細な説明 本発明は、エアゾル化による気管支内腔へのアミノグリコシドの有効な送達に 適した濃縮アミノグリコシド処方物に関する。本発明は、最も好ましくはPseudo monas aeruginosa感染症を治療するための気管支内腔へのトブラマイシンの有効 な送達に必要な、１〜５μのトブラマイシンのエアゾル粒子サイズを生成するジ ェットまたは超音波ネブライザーによるエアゾル化のための濃縮トブラマイシン 処方物に適する。処方物は、患者が十分に耐え得るアミノグリコシドエアゾルの 作製を可能にするが、しかし気管支痙攣および咳のような２次的な所望しない副 作用の発生を妨げるように調整された塩度を有する、できる限り小容量の生理学 的に受容可能な溶液中で処方された、最小であるが有効な量のアミノグリコシド を含有する。 エアゾル化される任意の処方物に第１に必要なのは、安全性および効果である 。さらなる利点としては、より低いコスト、使用の実用性、長期の有効期間、保 存、およびネブライザーの操作性である。 エアゾル処方物は主に、嚢胞線維症の患者においてPseudomonas aeruginosa細 菌または他の感染性細菌が存在する終末細気管支および呼吸細気管支へ送達され 得る粒子サイズで噴霧される。 肺内気道の細別および構造を図１に示す。Pseudomonas aeruginosaは、気道内 、気管支および細気管支にわたりいたるところに存在する。しかし、終末細気管 支および呼吸細気管支が最も顕著である。感染が増悪する間に、細菌はまた、肺 胞に存在し得る。それゆえ、いずれの治療処方物も内皮樹(endothelial tree)か ら終末細気管支のいたるところに送達されなければならないのは明らかである。 エアゾル化されるアミノグリコシド処方物は、アミノグリコシドの肺気管支内 腔への有効な送達のために処方される。特定のジェットまたは超音波ネブライザ ーが、大量平均直径が主に１〜５μであるアミノグリコシドエアゾル粒子を形成 するように選択される。処方され、そして送達される量のアミノグリコシドは、 気管支内感染、特にアミノグリコシドのトブラマイシンが使用される場合は細菌 Pseudomonas aeruginosaにより引き起こされる感染症の治療および予防に有効で ある。処方物は、患者が十分に耐え得るアミノグリコシドエアゾルの作製を可能 にするように調整した塩度を有する。さらに、処方物は浸透度、イオン強度およ び塩化物濃度を平衡化している。処方物は、有効な用量のアミノグリコシドを感 染部位に送達し得る、エアゾル化され得るできる限りの少容量を有する。さらに 、エアゾル化される処方物は、気道の機能を損なうような障害はせず、そして所 望しない副作用も引き起こさない。 Ｉ．エアゾルアミノグリコシド処方物 本発明のアミノグリコシドは、ゲンタマイシン、アミカシン、カナマイシン 、ストレプトマイシン、ネオマイシン、ネチルマイシンおよびトブラマイシンの ような抗生物質である。 本発明による処方物は、５mlの1/4正常食塩水あたり200〜500、好ましくは300 mgの硫酸アミノグリコシドを含有する。これは40〜100、好ましくは60mg/mlのア ミノグリコシドに対応し、これは気管支内腔でPseudomonas aeruginosa感染症を 抑制する最小であるが有効な量のアミノグリコシドである。 典型的に、約300mgのアミノグリコシドは、典型的に0.225%のNaClを含有する 希釈1/4正常食塩水の５mlに溶解される。今回、約0.225%塩化ナトリウムである1 /4正常食塩水は、気管支内腔へのアミノグリコシドの送達に最も適したビヒクル であることが発見された。 それぞれ独立したアミノグリコシドの有効用量は、その効力および使用目的に 依存する。例えば、少なくとも気管支内感染の治療において、ゲンタマイシンは 最適には80mg/ml用量で使用されるが、トブラマイシンは最適には60mg/mlの用量 で使用される。 II．エアゾルトブラマイシン処方物 トブラマイシンは、図２に示される化学構造を有するアミノグリコシドである 。トブラマイシンは気管支内のPseudomonas aeruginosa感染症の治療および予防 の選択薬である。 典型的に、200〜400、好ましくは300mgのトブラミシンが５mlの溶液、好まし くは0.225%のNaClを含有する希釈1/4正常食塩水に溶解する。 本発明による最も好ましいエアゾルトブラマイシン処方物は、5mlの1/4正常食 塩水あたり300mgの硫酸トブラマイシンを含有する。これは、60mg/mlのトブラマ イシンに対応し、これは気管支内腔でのPseudomonas aeruginosa感染症を抑制す るための最小であるが有効な量のトブラマイシンである。 ジェットおよび超音波ネブライザーは、処方物の浸透度の影響を受けやすい。 超音波ネブライザーは、処方物のpHおよびイオン強度の影響をさらに受けやすく 、それゆえ正常食塩水中で処方されたトブラマイシンのようなアミノグリコシド をエアゾル化することが時々困難である。今回この問題は、アミノグリコシドが 0.225%の塩化ナトリウムを含有する生理食塩水である1/4正常食塩水により処方 されることにより簡便に解決されること、そして1/4 N生理食塩水は、気管支内 腔へのトブラマイシン送達に適切なビヒクルであることが発見された。 慢性気管支内感染を患う嚢胞性線維症患者および他の患者は、気管支痙攣性お よび喘息性の気道の発生率が高い。これらの気道は、低拡張性または高拡張性の エアゾル、永久的なイオン(permanent ion)の存在、特に塩化物のようなハロゲ ン化物、ならびに酸性または塩基性のエアゾルの影響を受けやすい。気道を刺激 することの影響は咳または気管支痙攣により臨床的に明らかにされ得る。これら の条件はどちらも気管支内腔への有効なエアゾル化トブラマイシンの送達を妨げ る。 １mlの1/4 NSあたり60mgのトブラマイシンを含む1/4 NSを含有するトブラマイ シン処方物は、165〜190mOsm/lの範囲の浸透度を有する。これは、嚢胞性線維症 患者へ投与されるエアゾルの安全な範囲内にある。この溶液の安全性については 研究され、そして証明されている。本研究については実施例４に記載されている 。60mg/mlのトブライシンを含む0.225% NS溶液のさらなる利点は、実施例２に示 されるように、0.9%正常食塩水溶液中に処方されるトブラマイシンに比較して、 この処方物が超音波ネブライザーによってより効果的に噴霧されることである。 従って、必要な薬物は２分の１より少ない。 処方物のpHは同じくエアゾル送達に重要である。上記のように、エアゾルが酸 性あるいは塩基性であるとき、気管支痙攣および咳を引き起こし得る。pHの安全 な範囲は相対的である；弱酸性のエアゾルに耐え得る患者もいれば、気管支痙攣 を引き起こす患者もいる。pHが4.5より小さい、いずれのエアゾルも、通常は影 響を受けやすい個体で気管支痙攣を誘発する；4.5〜5.5のpHを有するエアゾルは 、場合よってはこの問題を引き起こす。pH5.5〜7.0のエアゾルが安全と考えられ る。7.0より高いpHを有するいずれのエアゾルも、身体組織はアルカリ性エアゾ ルを緩和できず、その結果、気管支痙攣を伴う刺激が発生するので、避けるべき である。 pHは、処方物の安定性に対しても同じく重要である。pHが7.0より大きいとき 、明らかにトブラマイシンの分解が起こる。実施例６に記載された0.225%生理食 塩水、60mg/mlのトブラマイシン溶液に関する安定性の研究において、40℃、pH7 .0で安定性試験を加速したが、１カ月で明らかに溶液が黄変化したことから、発 色団の分解産物の存在を示唆した。この結果は予想されておらず、そしてアミノ グリコシド分解に関する文献には予測されていなかった(Drug Develop Industr ．Pharm. ,18:1423-36(1992))。この反応は、pH5.5または6.5ではそれほど明らか でなかった。そのようなpHのとき、明らかに分解は存在しないかまたはかなり遅 かった。これらの理由により、そして患者の気管支痙攣を回避するため、エアゾ ル処方物に最適のpHはpH5.5〜6.5の間に決定された。実施例７に記載の拡張安定 性研究において、６カ月を超える完全な安定性が５℃、pH6で見出された。25℃ で６カ月貯蔵される処方物は、安定であるが５℃よりは劣ることが見出された。 そこでは15KSユニット〜52 KSユニットで色形成が増加した。 本発明の処方物は、主にPseudomonas acruginosa細菌が存在する終末細気管支 および呼吸細気管支（図１）への薬物の送達を可能にする粒子サイズで噴霧され る。気道の肺気管支内腔へのエアゾルでのトブラマイシンの有効な送達のために 、大量平均直径が主に１〜５μのエアゾル粒子の形成が必要である。気管支内感 染症、特に細菌Pseudomonas aeruginosaにより引き起こされる感染症の治療と予 防のために処方され、そして送達される量のトブラマイシンは、細菌により産生 される痰を効果的に標的にすべきである。処方物は、有効用量のアミノグリコシ ドを感染部位へ送達し得る、できる限り少ないエアゾル化され得る容量を有しな けらばならない。処方物はさらに、気道の機能性に有害に影響しない状態を提供 しなければならない。従って、処方物は、所望しない反応を避けつつ有効な送達 を可能にする条件下で処方された薬物を、十分な量含有しなければならない。本 発明による新規の処方物は、これらのすべての要求を満たす。 ネブライザーの選択もまた、重大である。入手できるネブライザーのなかで、 潜在的に呼吸可能な特性を有する抗生物質のエアゾルを生成することが見出され た。１〜５μの適切な粒子サイズを生成し、そして５mlのリザーバー容量を有す る２つの超音波ネブライザーは、DeVilbissによるAerosonicおよびOmronによるU ltraAireである。これらのジェットおよび超音波ネブライザーはまた、本発明で 有効に使用され得る。 1/4希釈食塩水で処方した60mg/mlの量が最も有効な送達に最適であることが見 い出されている。いくつかの例いおいては、より少ないまたはより多い量の両方 (代表的に40〜80mg/ml)が有利に使用され得るが、トブラマイシンの60mg/ml用量 が好ましい。より濃縮されたトブラマイシン溶液は３つの欠点を有する。第１に 、溶液がトブラマイシンの溶解度(160mg/ml)に達すると、保存中に沈殿が予想さ れる。第２に、臨床用に必要とされるより高い濃度のトブラマイシンは経済的に 不利である。第３に、より濃縮された溶液では、溶液の浸透度が上昇し、それゆ え ジェットおよび超音波ネブライザーによる処方物の産出が減少する。もしくは、 より少ない総容量のより濃縮された溶液の代替物もまた不利である。殆どのネブ ライザーは１ml量のデッドスペース容量を有する。これは，最後の１mlの溶液が 、ネブライザーが十分に作動しないことにより無駄になることを意味する。それ ゆえ、例えば、２mlの溶液は50%が無駄になり、５mlの溶液（ネブライザーの容 量）は20%が無駄になる。さらに、小さな粒子での十分な薬物のエアゾル化がな いために、大きな粒子または溶液としての薬物は上気道に沈着し、咳を誘導し、 そしてまた気管支痙攣を引き起こし得る。大きな粒子はまた薬物の送達を制限す る。 希釈正常食塩水１mlあたりトブラマイシン60mgより少ない用量は、細菌を抑制 し、そして感染症を治療するのに十分でない。より低い濃度のトブラマイシンは 少なくとも90%の患者で十分に有効ではない。これは、実施例４および５で観察 されるように、患者の解剖上の多様性により起こる痰のトブラマイシンのレベル の多様性により、そしてPseudomonas aeruginosaの最小阻害濃度もまた変化する ためである。表４で見られるように、総量で300mgの用量が最適であることが見 出されている。以前の研究(Pediat.Pulmonol.,6:91-8(1989))では、80mgの用量 が効果的であると報告された。しかし、この用量は、約60〜70%の患者で有効で あると予測された。ある程度の薬物耐性が生じれば、わずかな割合の患者しか効 果的に治療され得ない。 エアゾル化される粒子のサイズが重大であることが見出された。１〜５μより 大きな粒子は上気道に衝突し、気管支内腔の上、中咽頭および口腔中に沈着した 。この結果、薬物の送達は障害され、多くの量の薬物が無駄になり、患者の治療 が遅延されるかまたは著しく障害され、治療コストが上昇した。さらに、中咽頭 に沈着した薬物は、飲み込まれ、そして消化器官からアミノグリコシドのいくら かの吸収があり得る。アミノグリコシドの耳毒性および腎毒性が累積するため、 薬物の吸収は患者にとって不都合である。 本発明によれば、アミノグリコシドは嚢胞性線維症の患者の吸入治療を意図し た投薬形態で処方される。CF患者は世界中に存在するため、当然処方物が相当長 期の有効期間を有することが絶対必要である。それゆえ、保存条件、およびパッ ケージングが重要になる。 上記のように、溶液のpHは、トブラマイシンの分解を防止するために重要であ る。5.5〜6.5の間、好ましくは6.0のpHが、保存およびより長い有効期間につい て最も適していることが見出された。 処方物は、典型的に５mlの低密度ポリエチレン(LDPE)バイアル中に保存される 。バイアルはブローフィルシールプロセス(blow-fill-seal process)を使用して 無菌的に充填される。バイアルはホイルオーバーポーチ(overpouch)で、オーバ ーポーチあたり６つがシールされる。このパッケージング方式は、都合のよいこ とに、１日あたり２回治療で、１回治療あたり１バイアルの投薬レジュメによる 、オーバーポーチあたり３日分の製品補給を提供する。 処方物の安定性は、有効な処方物にとって非常に重要なもう一つの問題である 。薬物がエアゾル化前に分解すると、それゆえ治療が障害され、アミノグリコシ ドに対する耐性の発症を導き得る症態を誘発する。なぜならより少量の薬物しか 肺に送達しないからである。送達される用量が少な過ぎるからである。さらに、 トブラマイシン分解産物は気管支痙攣および咳を誘発し得る。 実施例６および７に記載の安定性および拡張安定性の研究は、トブラマイシン 処方物が５℃および25℃で６カ月にわたって安定であることを示している。40℃ では、処方物は５℃および25℃程安定でない。最高の安定性は５℃で達成され、 この温度では６カ月の保存後に色の変化は測定され得なかった。 60mg/mlの提唱された濃度でトブラマイシンの分解を防止するため、そして受 容可能な安定性を提供するため、低酸素含有量の生産物が、オーバーポーチあた り６バイアルのホイルオーバーポーチを含む酸素防御パッケージングによるLDPE バイアルのパッケージングにより生産される。以前のバイアル充填においては、 混合タンクの溶液は脱窒素され、環状オーバーポーチヘッドスペースは窒素除去 される。このように、アミノグリコシドの加水分解および酸化の両方が阻害され る。 II．ネブライザー 本発明の不可分の部分は、本発明の処方物を主に１〜５μの範囲のエアゾル粒 子サイズで噴霧し得るジェットまたは超音波ネブライザーである。この主な適用 は、すべての作製されたエアゾル粒子の少なくとも70%、好ましくは90%を超えて １〜５μの範囲内であることを意味する。 Pseudomonas aeruginosa感染症の治療に最適な１と５μとの間の粒子サイズの 粒子を生成し、送達し得るジェットおよび超音波ネブライザーのような２つのタ イプのネブライザーは、現在入手可能である。ジェットネブライザーは、空気圧 により作動し、液体溶液を粉砕してエアゾルの小滴にする。超音波ネブライザー は圧電気結晶により作動し、液体を剪断し小さなエアゾルの小滴にする。しかし 、両方の装置が処方物のpHおよびイオン強度の影響を受けやすいため、いくつか のアミノグリコシド、特にトブラマイシンの処方物のみが両方のネブライザーに より有効に噴霧され得る。噴霧され得る処方物は、典型的には大容量のエアゾル 中で送達される多量のアミノグリコシドを含有しなければならない。 より高濃度のアミノグリコシド(50mg/mlまたはそれ以上)を有する従来技術の エアゾル化される処方物は、超音波ネブライザーによっては効率的に噴霧されな い正常食塩水溶液を使用した。 範囲の異なるネブライザーが入手可能であるが、これらのネブライザーのうち 限られた数しか本発明の目的に適さない。本発明の目的に適するネブライザーを 図３に表す。 図３は、主に１〜５μの領域に粒子サイズを有するエアゾルに対するトブラマ イシンおよび他のアミノグリコシドのエアゾル化に有用なジェットネブライザー 10を示す。ネブライザー10は外ケース14、吸入口30、キャップ16でカバーしたネ ブライザーカップ22、ベンチュリチャンバー28、空気供給チューブ24、水剤カッ プ22、およびバッフル18からなる。 液体処方物は、ネブライザーカップ22へ、カップのキャップ(16)を取り外して 元へ戻すことにより設置される。キャップ16は、室内の空気をベンチュリチャン バー28へ飛沫化し得る１つまたはそれ以上の空気摂取孔(20)を有する。ベンチュ リチャンバー28により飛沫化された室内空気をエアゾルと混合して薬物の伝達を 増加し得る。空気供給チューブ24（代表的に(81/M)）は、ネブライザーの水剤カ ップ22に連結される。空気は、カップ22を通りジェットネブライザーのオリフィ ス26へ行き、ここで液体溶液を細い液体の糸に剪断し、それがバッフル18に衝突 する時に粉砕されて小さな粒子になることによりエアゾルを作製する。ネブライ ザー10はさらに、エアゾル吸入のための吸入口30を含む。吸入口はフラッパー弁 12を含有し、排出を可能にしている。吸入口30はネブライザー10のメインボディ ーに連結される。 本発明での使用に有効かつ適したネブライザーを同定するために２つの別の研 究が行われた。 第１の研究（下記）は、どのネブライザーがエアゾル化される抗生物質の送達 に重要な基準を満たすかをインビトロで決定することである。超音波およびジェ ットネブライザーの両方が研究された。第２の研究は、エアゾル送達の有効性の 尺度である痰中のアミノグリコシドの薬力学を決定することである。 トブラマイシン処方物の送達に使用されるUltraneb 99(DeVilbiss)超音波ネブ ライザーの主な限界は、その高コスト、薬物の浪費、および不便さである。表１ に見られるように、このネブライザーは30mlの薬物溶液および1200mlの大きなエ アゾルリザーバを必要とする。アミノグリコシドのエアゾル治療が広く利用され 得、嚢胞性線維症患者が歩行用または家庭用セッティングで使用されるためには 、使用がさらに効率的かつ容易なネブライザーが必要である。 この研究は、最初のジェットネブライザーが超音波ネブライザーに代わり得、 そして適当な痰のアミノグリコシドのレベルが、ジェットネブライザーにより得 られるかどうか試験する第１工程であった。次の研究は長期の臨床効果を包含し た。 インビトロでの比較研究では、他のジェットネブライザーのうち、Marquestの コンプレッサーが、その信頼性およびCF集団での広範囲の実用性のため選ばれた 。 これらすべてのネブライザーをさらに観察することによって、これらの大部分 は吸入可能なミストの送達に比較的非効率的であることが明らかにされた。臨床 プロトコルで使用される３つの選択されたネブライザー、超音波DeVilbiss 99、 Pari LCジェット、およびMedicaid Sidestreamジェットは、トブラマイシンエア ゾルの気管支内腔への送達が可能なことを示唆する特性を示した。３つの中で、 ２つのジェットネブライザーは、明らかに超音波DeVilbissネブライザーよりも 優れていた。それゆえ、これらのうちどちらが最高量の薬物を気道へ供給できる かインビトロで決定するために検討され、そして２つのジェットネブライザーが 要求を満たすことが見い出された。 Ultraneb 99 DeVilbiss（超音波）と、２つのジェットネブライザー、Sidestr eamおよびPulmoAcideコンプレッサーを用いたPari LCとについて、インビトロで 最高の特徴を示す、特徴の比較を表１に示す。 表１から見られるように、超音波ネブライザーシステムとジェットネブライザ ーシステムとの間には重要な差異がある。２つのジェットネブライザーは、約６ 倍少ない溶液の容量を必要とし、そしてエアゾルが吸入され得る大きなリザーバ を有さないかまたは必要としない。用量については、例えば、600mgの用量がDeV ilbiss 99超音波ネブライザーで使用されるが、ジェットネブライザーの使用で はその２分の１の量でも十分であることが見出された。ジェットネブライザーで 600mgの用量を達成するためには、ジェットネブライザーで必要とされる処方物 は、5mlの溶液中120mg/mlであり、これは要求量の２倍である。これらの条件下 で、容質の張性は減少して、溶液の生理学的浸透度を維持する必要がある。浸透 度は、溶液中のアミノグリコシドおよび食塩水のオスモル(osmole)の総計である 。生理学的浸透度は、気管支痙攣または咳を誘発しない範囲である。 表１で比較された２つのジェットネブライザーのうち、Sidestreamは、より小 さな(2.2μ)サイズの粒子の産出のため下気道へのアミドグリコシドの送達にお いてより効率的である。対照的に、Pari LCはより大きな粒子サイズ(4.5μ)をよ り高い産出量で生成し、それゆえ送達時間および患者の不快感を減少させる。両 ジェットネブライザーとも、吸気中に薬物送達を増加させるベンチュリのデザイ ンを有する。より小さな器具のサイズは、患者による吸気の前に起こるエアゾル 化される粒子の降下を減少させる。ジェットネブライザー、SidestreamおよびPa ri LCはまた、再使用、使い捨ての両方のユニットを利用できる利点を有する。 また表１に見られるように、３つのすべてのネブライザーは、約30mg/mlのア ミノグリコシドを気道に送達するが、超音波DeVilbiss 99ネブライザーは、33mg /mlの送達のために、２つのジェットネブライザーにおいては300mgであるのに比 較して２倍の600mgのアミノグリコシドを必要とした。 超音波DeVilbissネブライザーを介して送達されるアミノグリコシドの高用量 レジュメ(600mg)は、NEJM,328:1740(1993)に記載のように、肺機能を改善し、30 日間の投与後痰中のP.aeruginosa密度を1000倍に減少させた。超音波DeVilbiss Ultraneb 99ネブライザーを介する高用量のエアゾル化されるアミノグリコシド の投与は、トブラマイシンのエアゾル治療の安全性および有効性を示したが、こ の送達システムに必要な薬物のコストのために、患者および医師の容認は制限さ れている。できる限り最小のアミノグリコシド用量を利用するコスト効果様式で 、下気道へのアミノグリコシドの適当に効率的な用量を提供するためには、少な くとも超音波Ultraneb 99システムと同等のアミノグリコシド効力を送達するネ ブライザーが必要である。 本発明は、超音波ネブライザーで必要な用量の僅か２分の１を使用することに より同等のトブラマイシン効力を送達し得る２つのジェットネブライザーを試験 し同定した。 一回換気量0.6L、呼吸数18呼吸/分、吸息対呼息比１：３、および方形波の呼 吸パターンでの試験肺のセットの臨床条件下でのネブライザーのインビトロ試験 に基づいて、患者へ送達される予測薬物用量を、6.4ミクロンより大きなエアゾ ル化粒子を除去する濾過システムを介してエアゾル化薬物の通過した後に、回収 されたアミノグリコシドの量を測定することにより測定した。 上記の研究ではまた、ジェットネブライザーは臨床条件下で約10%の効率であ るが、超音波ネブライザーは約５％の効率でしかないことを確認した。肺に沈着 し、そして吸収された量は10%のうちごく少量であり、それゆえネブライザーの 多量の薬物にかかわらず、全身的な暴露の危険性は低い。 上で試験したジェットネブライザーに加えて、２つの小型超音波ネブライザー 、DeVilbissのAerosonicおよびOmronのUltraAireがまた試験され、そして本発明 の処方物の送達に適することが見い出された。これらの超音波ネブライザーはUl traNebb 99超音波と異なる。なぜなら、それらはより小さなリザーバを有し、そ してより小容量の溶液を使用し得る。 III．効力 エアゾル化されるアミノグリコシドの送達および効力は、痰中のアミノグリコ シドの存在および濃度により測定し、そして予測される。痰中に見い出されるア ミノグリコシドの濃度が細菌感染症を抑制するに十分であるなら、その時、処方 物/ネブライザーの組み合わせは肺への薬物の送達において効果的である。しか し、同時に、治療レベルに達するためにエアゾル化される薬物の量がまた非常に 大量ならば、その時は、極めて明白に、その処方物は効果的でなく、そして薬物 の浪費をもたらす。最も効果的な処方物は、エアゾル化される薬物の量が非常に 大多数の患者(＞90%)で治療上十分であり、ここで、すべてまたはほとんどすべ ての薬物が感染部位に送達され、そして送達される薬物量はなお、痰中の細菌を 抑制するに十分である。この場合の効力の測定は、患者集団の極めて大多数(＞9 0%)の痰中に噴霧される薬物の十分量を知ることである。効果的なトブラマイシ ン送達は、試験された患者の90%以上で90%のPseudomonas aeruginosa病原体の中 間阻害濃度(MIC)の10倍以上の痰中濃度(すなわち128mg/ml)を達成することと定 義される。 本研究の第２の問題はそれゆえ、効力の測定としての痰中のアミノグリコシド の適当な標的濃度に関係した。標的アミノグリコシド濃度の測定は、本来の構造 上および生理的要因による患者間の痰中に見られる、アミノグリコシドの濃度の 代表的に10倍の可変性を考慮する必要がある。このような測定におても、中間阻 害濃度(MIC)の範囲が臨床上の単離体で観察されなけらばならない。 エアゾル化されるアミノグリコシドの効力について調べる研究は、一貫してCF 患者の改善を示す。発明者SmithによりN.Engl.J.Med.,328:1740(1993)に記載の 今日までの最も広範囲な研究では、71名の患者が多施設、二重盲検、プラセボコ ントロール、３期間、クロスオーバー治験に参加し、CF患者のP.aeruginosaによ る気管支内感染症の治療のためのエアゾル化されるアミノグリコシドの効力を測 定した。患者を２つのグループに分けた。グループ１には、超音波ネブライザー により１日３回600mgのエアゾル化されたアミノグリコシドを28日間投与した。 これに続き２回連続する28日間の期間、プラセボを投与した。グループ２には最 初の28日間にプラセボを投与し、続いて２回連続する28日間の期間、アミノグリ コシドを与えた。 最初の28日間の終了後のグループ１とグループ２とのデータの比較から、アミ ノグリコシドは、最大努力呼気肺活量、努力肺活量および痰中のP.aeruginosaの コロニー形成ユニット(CFU)の減少を包含する数値化可能な種々の試験の好適な 変化に関連することが示された。 すべての３期間の研究の終了後のデータの比較から、顕著な改善がエアゾル化 されるトブラマイシン治療に関連することが示された。この改善は、最初の28日 間の期間の後により大きな程度で生じた。しかし、すべての３つの期間において 、100の係数だけ痰中のP.aeruginosaの密度の減少が観察された。 以前研究は、13,500μg/gmより高い痰中のトブラマイシン濃度は吸入により達 し得ることを明らかにしている。 IV．薬動力および臨床研究 本発明が開発される間は、できる限り最小の用量を用いることにより最大の効 果を達成することを第１の目的としていたか、最初、エアゾル投与後の痰中のト ブラマイシンの薬動力学が20名のCF患者について研究されている。以後の臨床治 験(即ち、超音波Ultraneb 99ネブライザーによる30mlの1/2正常食塩水中20mg/ml 硫酸トブラマイシンの用量を200回の吸入)で利用したのと同じ吸入プロトコルを 用いて、最高痰レベルが治療後10〜30分の間に達成された。これらのレベルは31 0.4μg/gm〜5,941μg/gmの範囲であり、中間レベルは1,606μg/gmであった。痰 レベルは30分後急速に減少し、４時間目に最低になった。 表３に記載(右欄)されている最大密度の単離体のMICを見ると、上の研究で得 られた痰レベルは必要以上に高く、そして超音波Ultraneb 99ネブライザーレジ ュメにより達成される痰レベルより低い痰レベルで十分であることは明らかであ る。128μg/gmの痰レベルは全ての単離体の98%のMICより大きいかまたは等しく 、全ての単離体の90%のMICの約10倍である。それゆえ、効果的なプロトコルの目 的は、約128μg/gm、しかしこれより低くはなくまたはそれ程は高くもない痰濃 度を達成することを目標として、いくつかの超音波およびジェットネブライザー システムを比較することであった。 これらの予備研究の後、実施例３〜５に詳細に記載される２つの臨床治験が行 われた。 研究の第１部としての第１の臨床治験において、２つのジェットネブライザー のエアゾル送達効果の薬力学的評価が痰中での適当なトブラマイシンの適切な標 的濃度を決定する主要な目的でもって行われた。この研究は、最適なトブラマイ シン処方物とは、特定のネブライザーと特定の処方物の組み合わせが約98%の患 者で約128μg/gの痰トブラマイシン濃度を達成する処方物であると結論した。こ のような濃度は最小阻害濃度(MIC)の98%に相当する。 臨床研究の第２部においては、２つのジェットネブライザー、SidestreamとPa ri LCとを、128μg/gと1000μg/gとの間のトブラマイシンの痰中濃度を達成する 能力の側面から比較し、そして検討された。両ジェットネブライザーは、1/4 NS ５ml中300mgを含有する処方物が使用されたとき、痰中のトブラマイシンの標的 濃度を達成し得ることが見出された。 臨床治験IIは臨床治験Iで得られた結果を確認し、そして２つのジェットネブ ライザーおよび１つの超音波ネブライザーでの臨床治験Iで試験されたトブラマ イシン処方物の送達を比較した。ジェットネブライザーによる用量は300mgトブ ラマイシン/5mlであった。超音波ネブライザーによる用量は600mg/30mlであった 。気管支内腔で治療に効果的なトブラマイシンの濃度を達成するには、ジェット ネブライザーにより送達される用量の半分で十分であった。 臨床治験では、ジェットネブライザーとの組み合わせで新規トブラマイシン処 方物を使用することにより、十分な濃度のトブラマイシンを気管支内腔へ送達し 、Pseudomonas aeruginosaにより引き起こされる気管支内感染症の抑制を達成す ることを確認した。1/4正常食塩水中のトブラマイシンの新規処方物の組み合わ せはジェットネブライザーにより容易にエアゾル化され、そして生成されるエア ゾル粒子は主に１〜５μのサイズを有する。新規処方物とジェットネブライザー との組み合わせは、従来技術の処方物および送達手段に対し相当な向上をもたら す。より高い効果を提供するこの組み合わせはより安全であり、そして従来技術 の治療により達成されるのと同じ結果を達成するのに必要な薬物の50%までの節 約を提供する。 有用性 本発明の有用性は、小容量で、高いアミノグリコシド濃度の処方物がジェット またはハンディタイプの超音波ネブライザーのいずれかにより使用され得、そし てアミノグリコシドに感受性の細菌または他の感染症により引き起こされる慢性 気管支炎および気管支拡張を患うヒト患者の気管支内腔に有効な濃度の薬物が送 達され得るという所見に基づいている。処方物は安全で価格効率が非常に高い。 さらに、処方物は窒素環境内にpHが制御されて保たれると、長期の有効期間およ び保存を有する。本処方物およびその保存方法は広範な商品の流通に対し適切に 長い有効期間を提供する。 実施例１ トブラマイシン処方物 本実施例は本発明の処方物の調製を説明する。 １．注入用熱湯を20Lミリポア製品容器へ完全に流し込んだ(WFI)。 ２．トブラマイシン効力(g/L)をアッセイし、製品容器へ加えた。 ３．トブラマイシンの量を正確に秤量し、広口の標本瓶に入れラベルをした。 ４．11.25kgのWFIをきれいな20Lミリポア製品容器へ分散した。 ５．適度に撹拌しなから33.75gの塩化ナトリウム、USPをゆっくり加え、溶解 するまで混合した。 ６．WFIを製品容器に12Kgまで加え、５分間混合した。 ７．継続して混合しながら、最終処方物のWFI各１リットルに100mLの５N H₂SO₄ (硫酸)を注意深く加えた。 ８．製品容器を窒素(N₂)でスパージ(sparge)する。 ９．約15分のスパージング(sparging)後、溶存酸素(O₂)を探針を使用してタン ク内の溶存酸素を継続的にモニターすることにより計測した。 10．溶存O₂の計測を、５回連続して継続して測定値≦溶解O₂3ppmとなるまで続 けた。 11．N₂のスパージングおよび適度の混合を継続しながら、トブラマイシンを加 え、そして溶解するまで混合した。 12．製品処方物から20mLのサンプルを取り出し、pHを計測した。製品処方物を 最終pH値が6.0に達するように調節した。 13．製品処方物のアリコートをサンプリングし、そしてトブラマイシン濃度を 分析した。 14．製品処方物のアリコートをpHについて分析した。 15．製品処方物を溶存O₂について(三連で)分析した。 16．バッチ(batch)が品質管理試験の基準を満たした場合は、製品を合格とし た。 実施例２ トブラマイシンの送達ならびに正常および希釈生理食塩水の効果 本実施例は、正常および1/4の濃度に希釈した生理食塩水の、10分間にわたり 送達したエアゾル化された量の薬物における効果を説明する。 ハンディタイプのポータブル超音波ネブライザーからの放出を試験するために 、OmronのUltraAirsを使用した。この超音波ネブライザーは、超音波水晶の上に 再利用可能な薬物カップを有する。薬剤カップを秤量し、５mlのトブラマイシン 溶液(60mg/ml)を加え、そしてカップを再度秤量した。溶質は、正常食塩水(0.9% W/V)または1/4正常食塩水(0.225% W/V)のいずれかであった。噴霧を行って10分 後、カップを再度秤量した。放出量は秤量前後の重さの差である。それぞれの溶 液を14回試験した。添付の表がその結果を示す。 結果の統計的分析は、1/4正常溶液は10分間の期間でより多くの薬物を送達す ることを示す(p=0.031)。 結果を表２に示す。 希釈した食塩水中で処方されたトブラマイシンは、希釈しない食塩水中で処方 されたものより多くの量が送達された。 実施例３ 臨床治験-I エアゾル送達効力の薬力学的評価 本実施例は、臨床治験−エアゾル送達効果の薬力学的評価を説明する。 研究デザイン 本研究はシアトル子供病院(Children's Hospital in Seattle)におけるすべて の微生物学的記録の年次報告書である。嚢胞性線維症患者に生じた全てのポジテ ィブなPseudomonas aeruginosa培養データを照合した。１つの個体から多数の培 養が得られる場合は、最初の培養を代表と見なした。次いで個体数および細菌の 増殖を阻害するのに必要なトブラマイシンのレベルそれぞれの特徴に基づいてデ ータベースを作成した。 本臨床研究の主要な目的は、Pseudomonas aeruginosa感染症を治療するための 痰中の適切なトブラマイシンの標的濃度に関する。標的トブラマイシン濃度は、 本来の解剖学および生理学的要因により患者間の痰中に見られるトブラマイシン 濃度の代表的に10倍の可変性も考慮する必要がある。それらはまた、臨床上の単 離体で観察される中間阻害濃度(MIC)の範囲を説明するものでなければならない 。 表３および４は、トブラマイシン耐性および通常のPseudomonas aeruginosa単 離体で観察されたMICを説明する。 シアトル子供病院の患者由来のP.aeruginosaの単離体に対するトブラマイシン のMICは、0.25μg/ml〜256μg/mlの範囲であり、MIC₉₀は16g/mlであった(表３) 。MIC₉₀とは、90%のPseudomonas aeruginosa単離体阻害する薬物の濃度である。 CF患者からの痰のサンプルを個々のコロニー形成ユニット(CFU)を産生するため に培養した。次いで、個々のCFUに対してMICを測定した。MICが異なる場合は、C FUは異なる単離体とした。 これらの単離体の頻度(表４)は、治療レベルに達するには超音波ネブライザー (Ulyraneb 99)レジュメで達成される痰中レベルより低い痰中レベルで十分であ ることを示す。128μg/gmの痰中レベルは、表３に見られるすべての単離体の98% に対するMICより大きいかまたは等しく、そして表４に見られるすべての分離帯 の90%に対するMICより約10倍大きい。痰が90%までのトブラマイシンと結合する ようであるため、MICより10倍大きいトブラマイシンの初期標的濃度が必要であ る。最適なトブラマイシン処方物は、少なくともCF患者60名中56名で128μg/gm とり大きいトブラマイシンの痰中濃度を達成する、ネブライザーと処方物との組 み合わせである処方物である。 表３および表４に見られるように、128μg/mlのトブラマイシンは、最も耐性 かつ最も多いPseudomonas aeruginosaの単離体98%の阻害を達成することが見出 された。 実施例４ 研究２-ネブライザー試験 臨床治験Iの研究２をワシントン大学(the University of Washington)で行い 、PulmoAideコンプレッサーを使用するSidestreamジェットネブライザーおよびP ulmoAideコンプレッサーを使用するPari LCジェットネブライザーからのエアゾ ル投与の終了後10分での128μg/gmと1000μg/gmとの間の痰中濃度を達成するの に必要なトブラマイシン処方物を測定した。 ５名のCF患者に、２つのジェットネブライザーのそれぞれから連続して300mg 量のトブラマイシン(1/4 NS中60mg/ml溶液の5ml)を投与した。投薬は少なくとも ２日そして５日以内の間隔を空けた。最高血清濃度および痰中濃度を評価し、そ して結果を表５および表６に示す。 結果は、1/4 NS中の60mg/ml溶液５mlでエアゾル化されるトブラマイシン量が 標的濃度(＞128μg/gm痰)を達成したことを示す。また、血清濃度(1.6μg/ml)は 警告最高治療濃度(５〜10μg/ml)より十分に低いため、この投薬量はきわめて安 全と考えられる。 実施例５ 臨床治験II 本実施例は、臨床研究IおよびII（実施例３および４）の結果を確認し、そし て嚢胞性線維症患者への３つの異なるネブライザー送達システムにより投与した トブラマイシン処方物の効果および薬動力学を比較する臨床治験の結果を示す。 本研究の主要な目的は、３つの試験したネブライザーシステム、ジェットおよ び超音波のどれが、CF患者の少なくとも85%で噴霧の終了10分後に128μg/mgのま たはそれ以上の最高痰中トブラマイシン濃度を達成するのに十分な硫酸トブラマ イシンをエアゾル化し得るかを決定することであった。第２の目的は、128μg/g mまたはそれ以上の最高痰中濃度を達成するために必要なトブラマイシン濃度が 安全で、そして患者が十分に耐えるかを決定することであった。 研究デザイン これは、オープンラベル(open label)、多施設、無作為抽出、クロスオーバー の３部門(three arm)研究であった。それぞれの部門は異なるネブライザー送達 システムであった。２つの部門は同じトブラマイシン処方物を送達する。 １．標準方法： 20mg/mlのトブラマイシンの1/2正常食塩水(NS)溶液30mlを含 有するUltrasonic DeVilbissネブライザーを200回呼息の間吸入した。1/2 NS中 に20mg/mlにトブラマイシンの溶液30mlを含有するUltrasonic DeVilbissネブラ イザーを200回呼息の間吸入した。超音波処方物は、より低いトブラマイシン濃 度が両方の溶液での同様の浸透度を維持するため、1/4 NSよりむしろ1/2 NSを含 有する。 ２．試験方法Ａ： 60mg/mlのトブラマイシンの1/4 NS溶液５mlを含有するPulm oAideコンプレッサー付Sidestreamジェットネブライザー(８Ｌ/分)を。ネブライ ザーがスパッタリング(sputtering)するまで吸入した。必要とされた吸入回数を 記録した。 ３．試験方法Ｂ： 60mg/mlのトブラマイシンの1/4 NS溶液５mlを含有するPulm oAideコンプレッサー付Pari LCジェットネブライザー(８Ｌ/分)を、ネブライザ ーがスパッタリングするまで吸入した。必要とされた吸入回数を記録した。 患者の選択 合計60名の患者を加入させた。４つの医療施設が患者の加入に参加した。すべ ての患者に３つのエアゾル化されたトブラマイシンレジュメのそれぞれを無差別 順に投与した。各場所とも最小限の患者を加入させ得た。嚢胞性線維症を主訴す る疾患を伴う患者、(男性および/または女性)は、本研究の参加に適切であった 。 処方物 ealth Care of Washington(HHCW)により内側にホイルバッグをシールされたプラ スティック容器入りで供給された。 エアゾルネブライザー装置 ネブライザーは、PulmoAideコンプレッサー付sidestreamジェットネブライザ ー(８Ｌ/分)、PulmoAideコンプレッサー付(８Ｌ/分)Pari LCネブライザーのいず れかであった。試験薬物用量 １．標準方法： 20mg/mlのトブラマイシンの1/2 NS溶液30mlを含有する超音波 DeVilbiss「Ultraneb 99」ネブライザー(超音波処方物は、より低いトブラマイ シン濃度のために1/4 NSよりむしろ1/2 NSを含有し、それゆえ両溶液は同様の浸 透度を維持する)を200回吸息の間吸入した。ネブライザーを吸息の１分前に作動 させ、放出を直線的にした。 ２．試験方法Ａ： 60mg/mlのトブラマイシンの1/4 NS溶液５mlを含有するPulm oAideコンプレッサー付Sidestreamジェットネブライザー(８Ｌ/分)を、ネブライ ザーがスパッタリングするまで吸入した。 ３．試験方法Ｂ： 60mg/mlのトブラマイシンの1/4 NS5ml溶液を含有するPulmo Aideコンプレッサー付Pari LCネブライザー(８Ｌ/分)を、ネブライザーがスパッ タリングするまて吸入した。 効果および安全性評価 本研究において、以下の効果および安全性のパラメーターを評価した： 効果は、それぞれのネブライザーについて、噴霧終了10分後の痰中トブラマイ シン濃度を測定することにより測定した。痰の128μg/gm以上の濃度が適切とし た。 以下の安全性パラメーターを評価した： １．異なるネブライザー送達システムによるエアゾル化されるトブラマイシン の投与の間に起こる有害反応に関連する治療の発生率。 ２．薬物投与時の急性気管支痙攣 ３．全身循環系へのトブラマイシンの吸収 ４．試験方法Ｂでの、60mg/mlの硫酸トブラマイシンの1/4 NS溶液５mlを含有 するPulmoAideコンプレッサー付Pari LCジェットネブライザー(８Ｌ/分)。 60名の患者を加入させた。それぞれの患者は無差別順にそれぞれのネブライザ ー送達システムから１回投与した。それぞれのエアゾル投与は最小で48時間の間 隔を空けた。痰サンプルを、ベースライン、エアゾル薬物投与の終了１時間およ び２時間後で採取し、トブラマイシン濃度を測定した。ベースライン、エアゾル 投与後１時間目および２時間目に血清サンプルを採取して、トブラマイシンレベ ルを測定した。気道刺激および急性気管支痙攣を、エアゾル投与直前および終了 30分後に肺活量を測定することで計測した。この30分の方の肺活量試験における FEVIの15%を越える減少は、気管支痙攣の証拠と考えられた。 本研究の主な目的は、試験したジェットネブライザーが、噴霧終了10分後に測 定したCF患者の少なくとも85%で128μg/gmまたはそれ以上の最高痰中トブラマイ シン濃度を達成するのに十分な硫酸トブラマイシンをエアゾル化し得るかどうか 測定することであった。以前研究で使用されたように超音波ネブライザーを用い た用量(30mlの1/2 NS中20mg/ml)はコントロールとして含まれる。ジェットネブ ライザーによる用量(濃度および量の両方)は、実施例４に記載の研究に基づいて いた。 第２の目的は、128μg/gmまたはそれ以上の最高痰中濃度を達成するのに必要 なトブラマイシン濃度が安全であり、そして患者が十分耐えるかどうかを測定す ることであった。 超音波処方物(標準方法)は、より低い高希釈、それゆえトブラマイシン濃度の ため、1/4 NSよりむしろ1/2 NSを含有し、それゆえ両方の溶液で同様の浸透度を 維持する。 患者の治療 本プロトコルで特定される基準に包含/除外基準により参加が確認された嚢胞 性線維症(CF)を主訴とする疾患を伴うすべての患者は、本研究への加入に適切で あった。参加したCF施設の研究者らは、すべての包含基準および１つの除外基準 を満たす患者を選択した。 適切な患者達は、研究の日に研究施設に入院し、そしてかれらが参加基準を満 たしていた場合、エアゾル治療を施した。 初回のエアゾル治療に限り、医師またはRCナーセリアー(nurcerior)により身 体的検査が施された。 生命徴候、身長、体重、酸素測定、現行の呼吸状態の評価、および簡単な医療 歴(medical history)を使用した。 痰および血清サンプルを採取して、ベースラインのトブラマイシン濃度を測定 した。 患者は座位にさせ、そしてエアゾル投与の間鼻栓を使用した。エアゾル治療を 完了するために必要な総時間および吸入数を記録した。喘鳴および呼吸窮迫のあ らゆる証拠ならびに投与期間の呼吸困難または過剰な咳のため、被験者に必要な 休憩期間数を記録した。 エアゾル治療の終了直後、被験者は、マウントを介して30mlの正常食塩水でゆ すぎ、５〜10秒うがいをし、そしてゆすぎ物を吐き出した。合計３回のゆすぎを 繰り返した。痰標本を、口腔のゆすぎの10分後、およびエアゾル薬物投与完了の ２時間後に採取した。血清を、トブラマイシンレベルの測定のためエアゾル薬物 投与完了の１および２時間後採取した。肺活量をエアゾル薬物投与30分後に得た 。本研究の最後のエアゾル治療後、患者は、後肺活量を測定した後に簡単な身体 的検査を受けた。 これらは、４つの異なる施設から得た噴霧後の20名の患者からのトブラマイシ ン痰中レベル(μg/gm)の総平均である。SidestreamおよびPari LCのデータは、 ５mlの0.225 NS中300mg(60mg/ml)の新規処方物を使用し、UltraNebは0.45% NS中 600mgの大量(30ml)の処方物を使用した。 本研究の結果は、ジェットネブライザーで使用した場合、この処方物は、MIC と、痰中トブラマイシンレベルと、臨床効果の公知の関係に基づいた有効な範囲 内にある濃度のトブラマイシンを気管支内腔へ送達することを示す。 実施例６ トブラマイシン処方物の安定性 窒素富化環境でパッケージングしたLDPEバイアル中の0.225% NS中60mg/mlトブ ラマイシンの加速安定性研究を35日間40℃で行った。より高い温度を選択して、 任意の分解プロセスを加速した。標的pH5.5、6.5および7.0のバイアルを０日目 および35日目で研究した。色調は、Klett-Summerson(KS) U.S.スケールで検査し た。KSは液体製薬処方物での色調および色の変化を測定するために使用される。 KS値０は無色溶液、200は典型的に濃い琥珀色である。ヒトの目はKSスケール約2 0で初めて濃淡(tint)を検出し得る。典型的に、０〜20の範囲(無色溶液)から200 より大きい値へのKSスケールの変化は、処方物中の薬物がなお有効であっても、 安全性の研究では制限要因である。 Drug Develop Industr.Pharm.,18:1423-36(1992)がトブラマイシンの主な分解 プロセスは酸素によることを詳述していることから、パッケージングを窒素富化 環境中で行った。結果は表８である。 ３つのpHレベルのLDPEバイアルまたは0.225% NS中60mg/mlのトブラマイシンを 5mlの総容量でホイルオーバーポーチの窒素富化環境中で保存した。色調および 実際のpH試験を、保存時および35日間40℃での保存後行った。 表８に見られる結果は、着色処方物が処方物のpHに依存すると思われるため、 驚くべきものである。色調の進展はトブラマイシン分解および所望しない生産物 の特徴の早期のマーカーである。pHに対する処方物の依存性は、トブラマイシン 処方物に最適なpHは5.5〜6.5の範囲にあることを示す。 さらに、40℃での溶液の急速な着色は、冷蔵を包含する５℃〜25℃のようなよ り低い温度での保存が望ましいことを教示する。 実施例７ 拡張安定性研究 トブラマイシンの拡張安定性研究は以下の研究デザインを有した。 トブラマイシンの２つの独立したバッチをpH6.0で1/4正常食塩水中で60mg/ml のトブラマイシンに処方した。溶液を低密度ポリエチレンバイアルにバイアルあ たり５mlでパッケージングし、窒素置換したホイルオーバーポーチで保存した。 試験ポイントあたり３つのサンプルの安定性研究を５℃および25℃で開始した。 第１の２つのバッチ(IおよびII)は、５℃で６カ月間ポーチ中に保存した。第 ２の２つのバッチ(IIIおよびIV)サンプルは、25℃で６ヶ月間ポーチ中に保存し た。これらのすべてのバッチにおいて、色調、トブラマイシン濃度、トブラマイ シン不純物、pH安定性、および酸素をアッセイした。 表９〜12からわかるように、トブラマイシン溶液の色調は変化せず、記載した 研究条件下でのトブラマイシン溶液の良好な安定性を確認した。 ５℃で６カ月後において、２つのバッチはいずれも設定限界値外のいずれの変 化も示さなかった。25℃での保存で、唯一観察された変化は、低レベルの色調の 処方物であり、２つのバッチは15KS単位〜52KS単位および22KS単位〜73KS単位の 上昇を示した。 至適pH６での高濃度の処方物は、それゆえ５℃で完全に安定である。25℃で６ カ月後において、処方物は効果的に安定であり、色調の許容範囲内に充分にとど まる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラムシー， ボニー ダブリュー. アメリカ合衆国 ワシントン 98112， シアトル，22エヌディー イースト 1627 (72)発明者 モンゴメリー， アラン ビー. アメリカ合衆国 ワシントン 98004， ベルビュー，エバーグリーン ポイント ロード 3455

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．気管支内感染症を患う患者の気管支内腔で少なくとも95%の感受性細菌を抑 制および阻害するためのエアゾル処方物であって、 該処方物が、約0.225%の塩化ナトリウムを含有する約５mlの溶液に溶解する約 200mg〜約400mgのアミノグリコシドを含み； 該処方物が約5.5と6.5との間のpHを有し； 該処方物が、主に１μと５μとの間のエアゾル粒子サイズを生成し得るジェッ トまたは超音波ネブライザーを使用するエアゾル化により投与される、エアゾル 処方物。 ２．前記pHが約6.0である、請求項１に記載のエアゾル。 ３．前記ネブライザーがジェットネブライザーである、請求項２に記載のエアゾ ル。 ４．前記ネブライザーが超音波ネブライザーである、請求項２に記載のエアゾル 。 ５．Pseudomonas aeruginosa感染症を患う患者の気管支内腔における少なくとも 95%のPseudomonas aeruginosa細菌を抑制および阻害するためのエアゾル処方物 であって、 該処方物が0.225%の塩化ナトリウムを含有する約５mlの溶液に溶解する約300m gのトブラマイシンを含み； 該処方物が約5.5と6.5との間のpHを有し； 該処方物が、主に１μと５μとの間のエアゾル粒子サイズを生成し得るジェッ トまたは超音波ネブライザーを使用するエアゾル化により投与される、エアゾル 処方物。 ６．前記pHが6.0である、請求項５に記載のエアゾル。 ７．前記ネブライザーがジェットネブライザーである、請求項６に記載のエアゾ ル ８．前記ネブライザーが超音波ネブライザーである、請求項６に記載のエアゾル 。 ９．Pseudomonas aeruginosa細菌の気管支内腔感染症の治療のための方法であっ て、該方法がこのような治療を必要とする患者に、0.225%の塩化ナトリウムを含 有する約５mlの溶液に溶解する約300mgのトブラマイシンを含むエアゾル処方物 を提供する工程によって行われ； 該処方物が約5.5と6.5との間のpHを有し； 該処方物が、主に１μと５μとの間のエアゾル粒子サイズを生成し得るジェッ トまたは超音波ネブライザーを使用するエアゾル化により投与される、方法。 10．前記エアゾル処方物のpHが約6.0である、請求項９に記載の方法。 11．前記エアゾル処方物の投与のために使用される前記ネブライザーがジェット ネブライザーである、請求項10に記載の方法。 12．前記エアゾル処方物の投与のために使用される前記ネブライザーが超音波ネ ブライザーである、請求項10に記載の方法。 13．Pseudomonas aeruginosa細菌の気管支内感染症の治療のための方法であっ て、該方法がこのような治療を必要とする患者に、0.225%の塩化ナトリウムを含 有する約５mlの溶液に溶解する約200〜約400mgのアミノグリコシドを含むエアゾ ル処方物を提供する工程によって行なわれ； 該処方物が約5.5と6.５との間のpHを有し； 該処方物が、主に１μと５μとの間のエアゾル粒子サイズを生成し得るジェッ トまたは超音波ネブライザーを使用するエアゾル化により投与される、方法。 14．前記エアゾル処方物のpHが約6.0である、請求項13に記載の方法。 15．前記エアゾル処方物の投与のために使用される前記ネブライザーがジェット ネブライザーである、請求項14に記載の方法。 16．前記エアゾル処方物の投与のために使用される前記ネブライザーが超音波ネ ブライザーである、請求項14に記載の方法。