KR20060134036A - 포도당-조절 펩타이드들의 비강내 투여 - Google Patents

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Abstract

아밀린(amylin), 글루카곤들-유사 펩타이드(glucagons-like peptide: GLP), 프람린타이드(pramlintide) 또는 엑센딘-4(exendin-4)와 같은 적어도 하나의 포도당-조절 펩타이드, 그리고 아밀린의 향상된 비강 점막의 송달을 위한 하나 또는 다수의 점막 송달-증진 시약들을 포함하는 약제학적 조성물들과 방법들이, 비만증과 당뇨병을 포함하는 포유류 대상체들에서의 다양한 질환들과 병적 상태들을 치료하기 위하여 기술되어 있다.
포도당, 펩타이드, 비만증, 당뇨병

Description

포도당-조절 펩타이드들의 비강내 투여{Intranasal administration of glucose-regulating peptides}
포도당-조절 펩타이드들은 인슐린 의존성 당뇨병(insulin dependent diabetes mellitus: "IDDM"), 임신성 당뇨병 또는 비-인슐린 의존성 당뇨병(NIDDM))의 치료, 비만증의 치료 그리고 지질대사이상증(dyslipidemia)의 치료에서 치료적인 잠재력을 가지는 것으로 보여져 왔던 펩타이드들의 한 분류군이다. 미국특허번호 6,506, 724, 미국특허출원공개번호 20030036504A1, 유럽특허번호 EP1083924B 1, 국제특허출원공개번호 WO98/30231A1 그리고 국제특허출원공개번호 WO00/73331A2를 참조하라. 이들 펩타이드들은 글루카곤들-유사 펩타이드, GLP, 예를 들면, GLP-1, 엑센딘들(exendins), 특별히 엑세나타이드(exenatide)로 또한 알려져 있는 엑센딘-4, 그리고 아밀린 펩타이드들과 프람린타이드와 같은 아밀린 유사체들을 포함한다. 그러나, 지금까지 이 펩타이드들은 단지 주사에 의해서만 사람에게 투여되어 왔다.
따라서, 주사에 의한 것과는 다른 이들 펩타이드들의 투여 양식들을 개발할 필요성이 있게 되었다.
도 1은 PBS 대조와 Triton-X 대조에 비교되는, 플루오레세인(Fluorescein)- 엑세나타이드 제제 #1 (경점막 부형제들을 함유하는 제제)과 #2 (생리식염액 제제)을 위한 1 시간의 배양 전과 후에 TER을 보여준다.
도 2는 PBS 대조와 Triton-X 대조에 비교비교되는, 플루오레세인-엑세나타이드 제제 #1 (경점막 부형제들을 함유하는 제제)과 #2 (생리식염액 제제)에 대한 MTT 데이타를 보여준다.
도 3은 PBS 대조와 Triton-X 대조에 비교되는, 플루오레세인-엑세나타이드 제제 #1 (경점막 부형제들을 함유하는 제제)과 #2 (생리식염액 제제)에 대한 LDH 데이타를 보여준다.
도 4는 플루오레세인-엑세나타이드 제제#1 (경점막 부형제들을 함유하는 제제)와 #2 (생리식염액 제제)에 대한 투과 데이타를 보여준다.
[발명의 설명]
본 발명은 점막의, 특히, 비강내, 아밀린과 아밀린 유사체들, 엑센딘들과 엑센딘 유사체들 그리고 글루카곤들-유사 펩타이드들(GLP)과 그들에 대한 유사체들과 같은 포도당-조절 펩타이드의 송달을 위한 새롭고, 효과적인 방법들과 조성물들을 제공하여 당뇨병, 고혈당증, 지질대사이상증, 비만증을 치료하고, 개체에서 포만감을 유도하며 그리고 개체에서 체중 감량을 촉진하므로써, 전술한 필요성들을 이행하고 추가적인 목적들과 장점들을 만족시킨다. 본 발명의 어떤 측면들에서, 포도당-조절 펩타이드는 투여량 속에 함유되어 있는 적어도 약 10 %, 바람직하게는 15 % 가장 바람직하게는 20 % 또는 그 이상의 포도당-조절 펩타이드가 전신 순화계로 송달되도록 또는 다시 말해서 생물학적이용가능한 상태가 되도록 제제들에서 비강내 점막으로 송달된다. GRP의 생물학적이용율(생물학적이용율)은 그 약물이 정맥으로 투여되었다고 가정할 경우에, 생물학적이용율이 100 %인 경우에, 그 전신적 시스템에 도달하는 투여량의 분율이다. 바람직하게는 포도당-조절 펩타이드는 엑센딘-4, 프람린타이드 또는 GLP-1의 약제학적으로 타당성 있는 염(salt)이고 그리고 그 포유류는 사람이다. 약제학적으로 타당성 있는 염들은 무기산 염들, 유기 아민(amine) 염들, 알칼리 토금속 염들 그리고 그들의 혼합물들을 포함한다. 약제학적으로 타당성 있는 염들의 적절한 예들은, 거기에 국한되지는 않으나, 할라이드(halide), 글루코사민(glucosamine), 알킬글루코사민(alkylglucosamine), 황산염(sulfate), 염산염(hydrochloride), 탄산염(carbonate), 브롬화수소산염(hydrobromide), N,N'-디벤질에틸렌-디아민(N,N'-dibenzylethylene-diamine), 트트리에탄올아민(triethanolamine), 디에탄올아민(diethanolamine), 트리메틸아민(trimethylamine), 트리에틸아민(triethylamine), 피리딘(pyridine), 피코린(picolin), 디시클로헥실아민(dicyclohexylamine), 인산염(phosphate), 황산염(sulfate), 술폰산염(sulfonate), 벤조에이트(benzoate), 아세테이트(acetate), 살리실산염(salicylate), 유산염(lactate), 타르테이트(tartate), 시트레이트(citrate), 메실레이트(mesylate), 글루코네이트(gluconate), 토실레이트(tosylate), 말레인산염(maleate), 푸마르산염(fumarate), 스테아린산염(stearate) 그리고 그들의 혼합물들을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 비강내 포도당-조절 펩타이드 제제가 경점막 부형제들을 함유한다는 것은, 양쪽 모두의 제제들이 동일한 pH들과 삼투압을 가지 고, 양쪽 모두의 제제들이 동일한 시험관 내 조직 투과 검정법의 조건들 항에서 시험되는 경우에, 물, 포도당-조절 펩타이드, 염화나트륨 그리고 완충액으로 구성되어 있는 생리식염액 제제에서 존재할 때, 시험관 내 조직 투과 검정법에서 포도당-조절 펩타이드의 투과가 적어도 10 폴드(fold), 바람직하게는 적어도 50 폴드, 가장 바람직하게는 100 폴드 만큼 포도당-조절 펩타이드의 투과보다 더 큰 결과를 가져온다는 것을 조건으로 한다. 적절한 시험관 내 조직 투과 검정법의 예는 예 12에서 기술되는 "투과 증진제들을 사용하여 세포 장벽을 가로지르는 플루오레세인 -라벨이 붙은 엑세나타이드의 증가한 투과도"이다.
본 발명은 또한 제제를 안정화시키는 단백질들 또는 폴리펩타이드들이 실질적으로 없는 포도당-조절 펩타이드의 비강내 제제에 관한 것이다. 특히, 바람직한 제제는 알부민(albumin)과 같은 단백질들, 젤라틴(gelatin)과 같은 콜라겐(collagen)-파생 단백질들이 들어 있지 않은 것이다.
본 발명의 다른 측면들에서 경점막 포도당-조절 펩타이드 제제는 2-8의 pH를 가지며, 포도당-조절 펩타이드, 물 그리고 가용화제로 구성된다. 한 바람직한 실시예에서, 그 가용화제는 시클로덱스트린(cyclodextrin)이다.
본 발명의 또 다른 실시예에서 경점막 포도당-조절 펩타이드 제제는 포도당-조절 펩타이드, 물, 가용화제(solubilization agent), 바람직하게는 시클로덱스트린, 그리고 적어도 하나의 폴리올(polyol), 바람직하게는 2개의 폴리올로 구성된다. 선택적 실시예들에서, 제제는 다음의 하나 또는 모두를 함유할 수 있다: 킬레이팅제(chelating agent), 계면 활성제(surface-acting agent) 그리고 완충 제(buffering agent).
본 발명의 또 다른 실시예에서 제제는 포도당-조절 펩타이드, 물, 킬레이팅제 그리고 가용화제로 구성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서 제제는 2-8의 pH를 가지며, 포도당-조절 펩타이드, 물 그리고 킬레이팅제로 구성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서 제제는 포도당-조절 펩타이드, 물, 킬레이팅제 그리고 만니톨(mannitol), 유당(lactose) 또는 소르비톨(sorbitol)과 같은 적어도 하나의 폴리올, 그리고 바람직하게는 2개의 폴리올로 구성된다. 추가적인 실시예들은 다음의 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다: 계면 활성제(surface-active agent), 가용화제(solubilizing agent) 그리고 완충제.
본 발명의 또 다른 실시예에서 제제는 포도당-조절 펩타이드, 물, 그리고 유당과 소르비톨과 같은 적어도 2개의 폴리올로 구성된다. 제제에 첨가될 수 있는 첨가제들은, 거기에 국한되지는 않으나, 가용화제, 킬레이팅제, 하나 또는 다수의 완충제들 그리고 계면 활성제를 포함한다.
포도당-조절 펩타이드 친화제(친화제)의 비강내 송달의 증진은 본 발명의 방법들과 조성물들에 의하여 포유류 대상체들에서 당뇨병과 비만증과 같은 다향한 질환들을 치료하기 위한 이 약제들의 효과적인 약제학적 사용을 할 수 있게 해준다.
본 발명은 제제에 폴리펩타이드 또는 단백질인 안정화제가 실질적으로 들어 있지 않은 경우에, 액체 또는 탈수된 포도당-조절 펩타이드 제제를 제공함에 의해서 이 필요성을 충족시킨다. 액체 포도당-조절 펩타이드(GRP) 제제는 물, GRP 그리 고 다음에 오는 폴리올, 계면 활성제들, 가용화제들 그리고 킬레이팅제들로 구성되어 있는 그룹으로부터 선택된 첨가제들 중 적어도 한 가지로 구성된다. 제제의 pH는 바람직하게는 2 내지 약 8.0, 더 바람직하게는 4.0 내지 약 6.0, 가장 바람직하게는 약 4.5 ± 0.5이다.
본 발명의 또 다른 실시예는 제제가 약 2 내지 약 8의 pH를 가지고, 그리고 제제에 단백질 또는 폴리펩타이드인 안정화제가 실질적으로 들어 있지 않은 경우에, 본 발명의 수성 포도당-조절 제제가 물, 포도당-조절 펩타이드, 폴리올 그리고 계면 활성제로 구성되는 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예는 제제가 약 2.0 내지 약 8의 pH를 가지고, 그리고 제제에 단백질 또는 폴리펩타이드인 안정화제가 실질적으로 들어 있지 않은 경우에, 물, 포도당-조절 펩타이드, 폴리올 그리고 가용화제로 구성되는 수성 포도당-조절 펩타이드 제제이다.
본 발명의 또 다른 실시예는 제제가 약 2 내지 약 8의 pH를 가지고, 그리고 제제에 단백질 또는 폴리펩타이드인 안정화제가 실질적으로 들어 있지 않은 경우에, 물, 포도당-조절 펩타이드, 가용화제 그리고 계면 활성제로 구성되는 수성 포도당-조절 펩타이드 제제이다.
본 발명의 또 다른 실시예는 제제가 약 2 내지 약 8의 pH를 가지고, 그리고 제제에 단백질 또는 폴리펩타이드인 안정화제가 실질적으로 들어 있지 않은 경우에, 물, 포도당-조절 펩타이드, 가용화제, 폴리올 그리고 계면 활성제로 구성되는 수성 포도당-조절 펩타이드 제제이다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 안정된 수성 제제는 상기한 탈수된 포도당-조절 펩타이드 제제에 알부민, 젤라틴과 같은 콜라겐 또는 콜라겐-파생 단백질과 같은 단백질 또는 폴리펩타이드인 안정화제가 실질적으로 들어 있지 않은 경우에, 포도당-조절 펩타이드와 다음에 오는 폴리올, 계면 활성제들, 가용화제들 그리고 킬레이팅제들로 구성되어 있는 그룹으로부터 선택된 첨가제들 중 적어도 한 가지로 구성되어 있는 탈수된 포도당-조절 펩타이드 제제를 생산하기 위해서 탈수된다. 탈수는 동결 건조법, 분무 건조법, 염-유도 침강법 그리고 건조법, 진공 건조법, 회전 증발법, 또는 초임계 이산화탄소 침강법과 같은 다양한 방법들에 의해서 성취될 수 있다.
일 실시예에서, 제제에 단백질 또는 폴리펩타이드인 안정화제가 실질적으로 들어 있지 않은 경우에, 탈수된 포도당-조절 펩타이드는 포도당-조절 펩타이드, 폴리올 그리고 가용화제로 구성된다.
또 다른 일 실시예에서, 포도당-조절 펩타이드 제제에 단백질 또는 폴리펩타이드인 안정화제가 실질적으로 들어 있지 않은 경우에, 탈수된 포도당-조절 펩타이드 제제는 포도당-조절 펩타이드, 폴리올, 그리고 계면 활성제로 구성된다.
또 다른 일 실시예에서, 포도당-조절 펩타이드 제제에 단백질 또는 폴리펩타이드인 안정화제가 실질적으로 들어 있지 않은 경우에, 탈수된 포도당-조절 펩타이드 제제는 포도당-조절 펩타이드, 계면 활성제, 그리고 가용화제로 구성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 포도당-조절 펩타이드 제제에 단백질 또는 폴리펩타이드인 안정화제가 실질적으로 들어 있지 않은 경우에, 탈수된 포도당-조 절 펩타이드 제제는 포도당-조절 펩타이드, 폴리올, 계면 활성제 그리고 가용화제로 구성된다.
임의의 가용화제가 사용될 수는 있지만 바람직한 가용화제는 히드록시프로필-β-시클로덱스트란(hydroxypropyl-β-cyclodextran), 술포부틸에테르-β-시클로덱스트란(sulfobutylether-β-cyclodextran), 메틸-β-시클로덱스트린(methyl-β-cyclodextrin) 그리고 키토산(Chitosan)으로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.
일반적으로 폴리올은 유당, 소르비톨, 트레할로스(trehalose), 자당(sucrose), 만니톨, 만노오스(mannose)과 맥아당(maltose) 그리고 그들의 유도체들(derivatives)과 동족체들(homologs)로 구성되어 있는 그룹으로부터 선택된다.
만족스러운 계면 활성제는 L-α-포스파티딜콜린 디데카노일(L-α-phosphatidylcholine didecanoly: "DDPC"), 폴리소르베이트(polysorbate) 20 (Tween 20), 폴리소르베이트 80(트윈 80), 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol: "PEG"), 세틸 알콜(cetyl alcohol), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrolidone: "PVP"), 폴리비닐 알콜(polyvinyl alcohol: "PVA), 라놀린 알콜(lanolin alcohol), 그리고 소르비탄 모노올레이트(sorbitan monooleate)로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.
한 바람직한 제제에서, 포도당-조절 펩타이드 제제는 또한 에틸렌 디아민 테트라아세트산(ethylene diamine tetraacetic acid: "EDTA") 또는 에틸렌 글리콜 테트라아세트산(ethylene glycol tetraacetic acid: "EGTA")와 같은 킬레이팅제로 구성된다. 또한 클로로부탄올(chlorobutanol) 또는 염화벤잘코늄(benzylkonium chloride)와 같은 보존제가 미생물의 성장을 막기 위해서 제제에 첨가될 수 있다.
pH는 일반적으로, 예를 들면, 구연산나트륨과 구연산, 또는 주석산나트륨 또는, 제1 인산나트륨(sodium phosphate monobasic)과 제2 인산나트륨(sodium phosphate dibasic), 또는 아세트산나트륨과 아세트산 또는 숙신산 그리고 수산화나트륨과 같은 완충 시스템과 같은 pH 조절 시약에 의해서 조절된다.
본 발명은 또한 포도당-조절 펩타이드의 농도가 0.1 - 15.0 mg/mL, 바람직하게는 1.0 - 5.0 mg/mL 그리고 그 수성 용액의 pH가 2-8이고 바람직하게는 약 4.5 ± 0.5인 제제를 포함한다.
본 발명은 나아가서 폴리올의 농도가 약 0.1 % 와 10 %(w/v) 사이에 있는 경우와 추가적으로 폴리올의 농도가 약 0.1 % 내지 약3 % (w/v)의 범위에 있는 경우에, 포도당-조절 펩타이드 제제를 포함한다.
본 발명은 또한 계면 활성제의 농도가 약 0.00001 % 와 약 5 % (w/v) 사이에, 바람직하게는 약 0.0002 % 와 약 0.1 % (w/v) 사이에 있는, 계면 활성제를 함유하는 제제를 포함한다.
본 발명은 또한 가용화제의 농도가 1 % - 10 % (w/v), 보다 바람직하게는 1 % 내지 5 % (w/v)인, 가용화제를 함유하는 제제를 포함한다.
이 기술에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있는 방법들을 사용하여, 그리고 동결 건조 장비의 생산자의 지시사항들을 따라서, 최종의 용액은 여과되어서 냉동-건조되고, 동결 건조될 수 있다. 이것은 단백질인 안정화제가 실질적으로 들어 있지 않은, 탈수된 포도당-조절 펩타이드 제제를 생산해낸다.
한 바람직한 실시예에서, 포도당-조절 펩타이드 제제는 나아가서 계면 활성제, 가용화제, 폴리올, 그리고 킬레이팅제로 구성되어 있는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 부형제로 구성된다. 바람직하게는 포도당-조절 펩타이드는 아밀린 펩타이드, GLP-1 또는 엑센딘 펩타이드이다.
본 발명의 또 다른 실시예에서 포도당-조절 펩타이드 제제는 포유류의 혈장에서, 100 μL 또는 그 보다 작은 제제가 상기한 포유류에게 비강내로 1회 투여로서 투여되었을 때, 포도당-조절 펩타이드의 용량을 적어도 혈장의 mL당 10, 20, 40, 60, 80 또는 그 이상의 pmole 만큼상승시킬 수 있는 것을 조건으로 한다.
예시적인 실시예들에서, 본 발명의 향상된 송달 방법들과 조성물들은 포유류 대상체들에서 비만증과 섭식 장애들의 예방 또는 치료를 위한 포도당-조절 펩타이드 친화제의 치료적으로 효과적인 점막의 송달을 제공한다. 본 발명의 일 측면에서, 비강내 투여를 위해 적절한 약제학적 제제들은 여기서 기술된 것과 같이, 치료적으로 유효한 용량의 포도당-조절 펩타이드와 하나 또는 다수의 비강내 송달-증진제들을 포함하고, 그 제제들은 포유류 대상체에서 비만증 또는 섭식 장애들의 발병 또는 전개를 예방하기 위한 본 발명의 비강 점막의 송달 방법에서 효과적이다. 치료적으로 유효한 용량의 포도당-조절 펩타이드 친화제와 하나 또는 다수의 비강내 송달-증진제들의 비강 점막의 송달은 대상체에서 포도당-조절 펩타이드 친화제의 상승된 치료적 농도를 산출해낸다 .
본 발명의 향상된 송달 방법들과 조성물들은, 포유류 대상체들에서 다양한 질환들과 병적 상태들의 예방과 치료을 위하여, 포도당-조절 펩타이드의 치료적으 로 효과적인 점막의 송달을 제공한다. 포도당-조절 펩타이드는, 다양한 점막의 경로들을 경유하여, 예를 들,면 포도당-조절 펩타이드를 비강 점막 상피세포, 기관지 또는 폐 점막 상피세포, 구강 뺨의 표면 또는 구강과 소장 점막 표면으로 접촉시킴에 의해서 투여될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 방법들과 조성물들은 비강내 송달(예를 들면, 비강 점막 송달 또는 비강내 점막 송달)에 관한 것이거나 또는 그것을 위해 제제화하는 것이다.
전술한 점막의 포도당-조절 펩타이드 제제들과 그리고 본 발명의 준비와 송달 방법들은 개선된 포도당-조절 펩타이드의 점막 송달을 포유류 대상체들에게 제공한다. 이 조성물들과 방법들은 하나 또는 다수의 포도당-조절 펩타이드들의 하나 또는 다수의 점막 송달-증진제들과의 조합 제제(combinatorial formulation) 또는 병용 투여(coordinate administration)를 포함할 수 있다 이 제제들과 방법들을 성취하기 위하여 선택될 수 있는 점막 송달-증진제들 중에는 (A) 가용화제들; (B) 전하 변조 시약들(charge modifying agents); (C) pH 조절 시약들; (D) 붕해 효소 저해제들; (E) 점액분해성 또는 점액질 청소 시약들; (F) 섬모억제 시약들(ciliostatic agents); (G) 막 통과-증진제들(예를 들면, (i) 계면 활성제, (ii) 담즙산 염, (iii) 인지질 또는 지방산 첨가제, 혼합된 미셀(micelle), 리포조옴(리포좀), 또는 운반체, (iv) 알콜, (v) 에나민(enamine), (iv) 일산화질소(NO) 공여 화합물, (vii) 긴-사슬 양극성 분자(amphipathic molecule) (viii) 작은 소수성 통과 증진제; (ix) 소듐(sodium) 또는 살리실산 유도체(살리신산 유도체); (x) 아세토아세트산(acetoacetic acid)의 글리세롤 에스테르 (xi) 시클로덱스트린 또는 베 타-시클로덱스트린 유도체, (xii) 중간-사슬 지방산, (xiii) 킬레이팅제, (xiv) 아미노산 또는 그들의 염, (xv) N-아세틸아미노산 또는 그들의 염, (xvi) 선택된 막 구성성분으로 붕해시키는 효소, (xvii) 지방산 합성의 저해제, (xviii) 콜레스테롤 합성의 저해제; 또는 (xiv) 막 통과-증진제들의((i)- (xviii)) 조합; (H) 일산화질소(NO) 자극제들, 키토산, 그리고 키토산 유도체들과 같은, 상피 연접 생리기능의 변조 시약들; (I) 혈관확장제들; (J) 선택적인 수송-증진제들; 그리고 (K) 향상된 점막 수송을 위한 포도당-조절 펩타이드(들)이 효과적으로 조합되고, 연결되고, 함유되고, 캡슐화되고 또는 활성화제를 안정화시키기 위해 결합되는 안정화시키는 송달 운송체들(vehicles), 운반체들(carriers), 지지체들(supports) 또는 복합체-형성 종류가 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에서, 포도당-조절 펩타이드는 상기한 (A)-(K)에서 재기술되는 하나, 2개, 3개, 4개, 또는 그 이상의 점막 송달-증진제들과 조합된다. 이 점막 송달-증진제들은 포도당-조절 펩타이드과, 혼합되어 있을 수도 있고, 단독으로 또는 함께 있을 수도 있으며, 또는 그와는 달리 약제학적으로 타당성 있는 제제 또는 송달 운송체에서 조합되어서 있을 수 있다. 여기에서의 가르침들에 의한(상기의 (A) - (K)로부터 선택된 2개 또는 그 이상의 점막 송달-증진제들을 선택사양으로 포함하는) 포도당-조절 결합 펩타이드 중 하나 또는 그 이상의 점막 송달-증진제들을 가지는 포도당-조절 펩타이드의 제제는 포유류 대상체의 점막 표면에 그들의 송달에 뒤이어서 증가한 생물학적이용율을 제공한다.
따라서, 본 발명은 포유류 포도당-조절 펩타이드로 구성되는 제제를 경점막 으로 투여하는 것을 포함하여, 포유류에서 식욕을 억제하고, 체중 감소를 도모하며, 음식물 섭취를 감소시키고, 비만증 그리고/또는 당뇨를 치료하기 위한 방법이다.
본 발명은 나아가서 포유류에서 고혈당증, 당뇨병, 지질대사이상증을 치료하고, 식욕을 억제하고, 체중 감소를 도모하며, 음식물 섭취를 감소시키고, 비만증을 치료하기 위한포도당-조절 펩타이드의 경점막으로의 투여를 위한 약제의 생산을 위한 포도당-조절 펩타이드의 사용을 제공한다 .
본 발명의 약제학적 제제들의 범위 내에서 포도당-조절 펩타이드의 점막으로의 효과적인 투여량은, 예를 들면, 체중의 킬로그램 당 약 0.001 pmol 내지 약 100 pmol 사이, 체중 kg 당 약 0.01 pmol 내지 약 10 pmol 사이, 또는 체중 kg 당 약 0.1 pmol 내지 약 5 pmol 사이를 포함한다. 또 다른 예시적 실시예들에서, 아밀린의 투여량은 체중 kg 당 약 0.5 pmol 내지 약 1.0 pmol 사이이다. 한 바람직한 실시예에서 비강내 투여량은 0.1 - 100 μg/kg, 또는 약 7 - 7000 μg, 보다 바람직하게는 0.5 - 10 μg/kg, 또는 35 내지 700 μg의 범위일 것이다. 보다 구체적인 투여량들 비강내 GRP는 20 μg, 50 μg, 100 μg, 150 μg. 200 μg 내지 400 μg의 범위일 것이다. 본 발명의 약제학적 제제들은 1주와 적어도 96 주 사이에 대해서 또는 심지어 개별적 환자 또는 대상체의 일생애에 대해서 1일 당 1회 또는 여러 번, 또는 주 당 3회 또는 주 당 1회 투여될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 본 발명의 약제학적 제제들은 1일 1회 또는 여러 번, 1일 2회, 1일 4회, 1일 6회, 또는 1일 8회로 투여된다.
비강내 송달-증진제들이 아밀린의 비강 점막 표면 속으로 또는 가로지르는 송달을 향상시키기 위해서 채택된다. 수동적으로 흡수된 약물들에 대한, 세포 간극(paracellular)과 세포 통과(transcellular) 경로들의 약물 수송에 대한 상대적인 기여는 pKa(산의 해리상수의 로그값), 분배 계수(partition coefficient), 분자 반경 그리고 그 약물의 전하, 약물이 송달되는 구경막 환경의 pH, 흡수하는 표면의 면적에 의존한다. 본 발명의 비강내 송달-증진제들은 pH 조절 시약일 수 있다. 본 발명의 약제학적 제제들의 pH는 세포 간극과 세포 통과 경로들을 경유하여 약물 수송이 되는 아밀린의 흡수에 영향을 미치는 인자이다. 일 실시예에서, 본 발명의 약제학적 제제들은 약 pH 2 내지 8 사이로 pH가 조정된 것이다. 또 다른 실시예에서, 본 발명의 약제학적 제제들은 약 pH 3.0 내지 6.0 사이로 pH가 조정된 것이다. 또 다른 실시예에서, 본 발명의 약제학적 제제들은 약 pH 4.0 내지 6.0 사이로 pH가 조정된 것이다. 일반적으로는, pH가 4.5 ± 0.5이다.
위에서 명시된 것과 같이, 본 발명은 다양한 질환들과 병적 상태들의 치료 또는 예방을 위해서 포유류 대상체들로의 포도당-조절 펩타이드의 점막 송달을 위한 개선된 방법들과 조성물들을 제공한다. 치료와 예방을 위한 적절한 포유류 대상체들의 예들은 본 발명의 방법들에 의하여, 그것에 제한되지는 않으나, 개들, 고양이들, 생쥐들, 쥐들, 기네아 피그들, 그리고 토끼들을 포함하여 사람과 사람이 아닌 영장류들, 말들, 소들, 양들, 그리고 염소들과 같은 가축 종들, 그리고 연구 종과 애완 종들을 포함한다.
본 발명의 보다 나은 이해를 제공하기 위하여, 다음에 오는 정의들이 제공된 다:
엑센딘들과 엑센딘 친화제들
엑센딘들은 Arizona에서 발견된 도마뱀인, Gila-monster, 그리고 멕시코의 구슬 도마뱀의 타액 분비물들로부터 처음 분리되었던 펩타이드들이다. 엑센딘-3은 Heloderma horridum의 타액 분비물들에 존재하고, 그리고 엑센딘-4는 Helodenna suspectum의 타액 분비물들에 존재한다 [Eng, J., 등, J. Biol.Chem., 265:20259-62 (1990); Eng. , J., 등, J. Biol.Chez., 267:7402-05 (1992)]. 엑센딘은 GLP-1 [7-36] NH2 [Goke, etal.,J. Biol. Chem., 268 : 19650-55, (1993) ]에 그러하듯이, 가장 높은 상동성(homology), 53 %를 가지고, 글루카곤-유사 펩타이드 족의 몇 개의 구성원들에 어느 정도의 서열 유사성을 가진다. 또한 프로글루카곤(proglucagon)으로도 알려져 있고[78-107] "GLP-1,"로서 가장 보편적인, GLP-1 [7-36] NH2는 인슐린 분비를 자극시키는 인슐리노트로픽 효과(insulinotropic effect)를 가진다; GLP-1은 또한 글루카곤 분비를 저해한다 [Orskov, 등, Diabetes, 42: 658-61 (1993); D'Alessio, 등, J. Clin. Invest.,97 : 133-38 (1996)]. GLP-1은 위배출 [Williams B, 등, J ClinEncocrinol Metab 81: (1): 327-32 (1996); Wettergren A, 등, Dig Dis Sci 38 : (4): 665-73 (1993)], 그리고 위산 분비를 억제하는 것으로 보고된다. [Schjoldager B T, 등, Dig Dis Sci34 (5): 703-8, (1989); O'Halloran D J, 등, JEndocrinol 126 (1): 169-73 (1990); Wettergren A, 등, Dig DisSci 38 : (4): 665-73 (1993)]. 카르복시 말단(carboxy terminus)에서 추가적인 글리신(글리신)을 가지는, GLP-1 [7-37]은 또한 사람들에서 인슐린 분비를 자극한다 [Orskov, 등, Diabetes, 42 : 658-61 (1993) ]. GLP-1의 인슐리노트로픽 효과에 대해 책임이 있다고 믿어지는 막 투과 G-단백질 아데닐레이트-시클라제-커플드 수용체는 베타-세포주로부터 클론되었다고 보고되었다[Thorens, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 8641-45 (1992)].
본 발명은 엑센딘의 비강내 투여를 포함하여 임신성 당뇨병의 치료를 위한 방법들에 관한 것으로서, 예를 들면:
엑센딘-3
His Ser Asp Gly Thr Phe Thr Ser Asp Leu Ser Lys Gln Met Glu Glu Glu Ala Val Arg Leu Phe Ile Glu Trp Leu Lys Asn Gly Gly Pro Ser Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser (SEQ ID NO: 1), 또는
엑세나타이드 (엑센딘-4)
C-말단 세린(serine)이 아미데이트된 곳에서, His Gly Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Leu Ser LysGln Met Glu Glu Glu Ala Val Arg Leu Phe Ile Glu Trp Leu Lys Asn Gly Gly Pro Ser Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser (SEQ ID NO: 2), 또는 엑센딘이 임신성 당뇨병의 치료에서 유익하도록 그 작용들을 발휘하는 곳에서 수용체에 효과적으로 결합하는 다른 화합물. 당뇨병의 치료와 고혈당증의 예방을 위한 인슐리노트로픽 시약들로서 엑센딘-3과 엑센딘-4의 사용은 미국특허번호 5,424,286에 개시되었다. 엑센딘들은 또한 트리글리세리드 농도들의 변조에서와 지질대사이상증을 치료하기 위해서 유용한 것으로 보여져 왔다.
글루카곤-유사 펩타이드들 (GLP)
GLP-1의 아미노산 서열은 Schmidt 등(Diabetologia 28 704-707 (1985)에 의해서 제공된 i.a.이다. 사람 GLP-1는 합성된 프리프로글루카곤(preproglucagon)으로부터 발원한 37 아미노산 잔기 펩타이드, 회장, 췌장 그리고 뇌에 있는, L-세포들에 있는 i.a이다. GLP-1(7-36) 아미드(amide), GLP-1(7-37) 그리고 GLP-2에 프리프로글루카곤의 프로세싱은 L-세포들에서 주로 일어나다. GLP-1(7-37)과 그들의 유사체들의 흥미로운 약제학적 속성들이 최근 몇 년 동안에 많은 관심을 끌었고 단지 조금만이 이 분자들의 구조들에 관하여 알려졌다. 미셀들에서 GLP-1의 2차 구조는 Thorton 등 (Biochemistry 33 3532-3539 (1994))에 의해 기술되었지만, 그러나 정상 용액에서, GLP-1은 매우 유연성 있는 분자로 간주된다.
GLP-1과 GLP-1의 유사체들 그리고 그들의 단편들은 제1 형과 제2 형 당뇨병과 비만증의 치료에서 유용한 i. a.이다.
WO 87/06941는 GLP-1(7-37), 그리고 그들의 기능적인 유도체들을 포함하고 인슐리노트로픽 약물로서의 그들의 사용에 관한 GLP-1 단편들을 개시하고 있다.
WO 90/11296는 GLP-1(7-36), 그리고 GLP-1(1-36) 또는 GLP-1(1-37)의 인슐리노트로필 활성을 앞지르는 인슐리노트로픽 활성을 가지는 그들의 기능적인 유도체들을 포함하고 인슐리노트로픽 약물로서의 그들의 사용에 관한 GLP-1 단편들을 개시하고 있다.
GLP-1(7-36)의 아미노산 서열은 다음과 같다:
His-Ala-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser-
Ser-Tyr-Leu-Glu-Gly-Gln-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-
Ile-Ala-Trp-Leu-Val-Lys-Gly-Arg (SEQ ID NO: 3)
그리고 GLP-1(7-37)는 다음과 같다
His-Ala-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser-
Ser-Tyr-Leu-Glu-Gly-Gln-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-
Ile-Ala-Trp-Leu-Val-Lys-Gly-Arg-Gly (SEQ ID NO: 4)
WO 91/11457은 또한 GLP-1 부분들(moieties)로서도 유용할 수 있는 활성 GLP-1 펩타이드들 7-34,7-35, 7-36, 그리고 7-37의 유사체들을 개시하고 있다.
EP 0708179-A2 (Eli Lilly & Co. )는 N-말단 이미다졸기(imidazole group)와 선택사양으로 위치 34에서 리신(lysine) 잔기에 부착되어 있는 곳에서 분지되지 않은 C6-C10 아실기(acyl group)를 포함하는 GLP-1 유사체들과 유도체들을 개시하고 있다.
EP 0699686-A2 (Eli Lilly & Co.)는 생물학적으로 활성이 있다고 보고된 GLP-1의 어떤 N-말단의 깎여진 단편들을 개시하고 있다.
아밀린 펩타이드들
KCNTATCATQRLANFLVHSSNNFGAILSSTNVGSNTY (SEQ ID NO: 5)
아밀린의 친화제들은 다음을 포함한다:
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Ser Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 6);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Ile Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Ala Ile Leu Ser Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 7);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val Arg Thr Ser Asn Asn Leu Gly Ala Ile Leu Ser Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 8);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Val Leu Pro Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 9);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Asn Asn Asn Leu Gly Pro Val Leu Ser Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 10);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Thr Asn Phe Leu
Val Arg Ser Ser His Asn Leu Gly Ala Ala Leu Leu Pro Thr Asp Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 11);
Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val
His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Ser Ser Thr Asn Val Gly
Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 12);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr G1n Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Pro Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 13);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Pro Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 14);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val Arg Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Ser Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 15);
Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln, Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val His Arg Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Ser Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 16);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Val Leu Pro Pro Thr Asn Val Gly Ser. Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 17);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val Arg Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Pro Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 18);
Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val Arg Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Pro Ser Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 19);
Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Pro Ser Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 20);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val His Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Val Leu Pro Pro Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 21);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val His Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Val Leu Pro Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 22);
Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val His Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Val Leu Pro Ser Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 23);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Val Leu Pro Ser Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 24);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Ile Leu Pro Pro Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 25);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Ile Leu Pro Ser Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 26);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Ile His Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Ile Leu Pro Pro Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 27);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val Ile Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Pro Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 28);
Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Ile His Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Ile Leu Pro Pro Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 29);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Ile Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Ala Ile Leu Ser Ser Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 30);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Ile Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Ala Val Leu Ser Pro Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 31);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Ile Arg Ser Ser Asn Asn Leu Gly Pro Val Leu Pro Pro Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 32);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Thr Asn Phe Leu Val His Ser Ser His Asn Leu Gly Ala Ala Leu Leu Pro Thr Asp Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 33);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Thr Asn Phe Leu Val His Ser Ser His Asn Leu Gly Ala Ala Leu Ser Pro Thr Asp Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 34);
Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Thr Asn Phe Leu Val His Ser Ser His Asn Leu Gly Ala Val Leu Pro Ser Thr Asp Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ'ID NO: 35);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Thr Asn Phe Leu Val Arg Ser Ser His Asn Leu Gly Ala Ala Leu Ser Pro Thr Asp Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 36);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Thr Asn Phe Leu Val Arg Ser Ser His Asn Leu Gly Ala Ile Leu Pro Pro Thr Asp Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 37);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Thr Asn Phe Leu Val Arg Ser Ser His Asn Leu Gly Pro Ala Leu Pro Pro Thr Asp Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 38);
Lys Asp Asn Thr Ala Thr Lys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Ser Ser Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 39);
Ala Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Ser Ser Thr Asn Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 40);
Ser Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Ser Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 41);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Ser Pro Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 42);
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 43);
Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val
His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Ser Thr Asn Val Gly
Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 44);
Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu Val
His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Val Leu Pro Pro Ser Asn Val Gly
Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 45)
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Ala Ile Leu Ser Ser Thr Asn Val
Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 46); 그리고
Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu
Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Pro Thr Thr Asn
Val Gly Ser Asn Thr Tyr (SEQ ID NO: 47), 여기서 SEQ ID NO: 47의 C-말단 티로신(티로신)은 아미데이트되어 있다.
아미데이트된 SEQ ID NO: 47은 또한 프람린타이드 아세테이트로 호칭된다. 프람린타이드 아세테이트는 또한 위치 2와 7에서 시스테인들(cysteins) 사이에 이황화 결합(disulfide bond)을 가진다.
본 발명에 의하면 포도당-조절 펩타이드들은 또한 펩타이드들의 포타슘 또는 소듐 염들과 같은 유리 염기들, 산 첨가 염들 또는 금속 염들과 그리고 아미데이션(amidation), 글리코실화(glycosylation), 아실화(acylation), 설페이션(sulfation), 포스포릴레이션(인산화)(phosphorylation), 아세틸화(acetylation), 고리화반응(cyclization) 그리고 그외 다른 잘 알려진 공유적 변조 방법들과 같은 과정들에 의해 변조된 아밀린 펩타이드들을 포함한다.
이처럼, 본 발명에 따르면, 위에서 기술된 펩타이드들은 경점막 송달, 특별히 비강내 송달을 위해 적절한 제제들 속으로 결합된다.
점막 송달 증진제들
"점막 송달 증진제들(mucosal delivery enhancing agents)"은 화학물질들과 그외 다른 부형제들로서 정의되고, 그것은 물, 염들 그리고/또는 보편적인 완충액들을 포함하는 제제 그리고 포도당-조절 펩타이드(조절 제제)에 첨가되었을 때, 농도 vs 시간의 플롯에서, 최대 혈액, 혈청 또는 뇌척수액 농도(Cmax)에 의해서 또는 곡선 아래 면적, AUC에 의해서 측정되는 것으로서, 포도당-조절 펩타이드의 점막을 가로지르는 수송에서 유의성 있는 증가를 만들어 내는 제제를 생산해낸다. 점막(점막)은 비강의, 구강의, 장의, 볼의, 기관지폐의, 질의, 그리고 직장 점막 표면들을 포함하고 실제로 모든 인체의 공동들 또는 외부와 소통하기 위한 통로들을 라이닝하고 있는 모든 점액질-분비 막들을 포함한다. 점막 송달 증진제들은 때로는 운반체들(carriers)로 호칭되기도 한다.
내독소-불포함 제제
"내독소-불포함 제제(Endotoxin-free formulation)"는 내독소들과 그리고/또는 관련된 발열성 물질들이 실질적으로 들어 있지 않은 포도당-조절 펩타이드와 하나 또는 다수의 점막 송달 증진제들을 함유하는 제제를 의미한다. 내독소들은 미생물의 내부에 한정되어 있는 독소들(toxins)을 포함하고 그 미생물들이 붕괴되거나 또는 죽을 때만 방출된다. 발열성 물질들은 세균와 다른 미생물들의 외부 막으로부터의 열-유도성인, 열에 안정한 물질들(당단백질들)을 포함한다. 이 물질들 양쪽 모두는 사람에게 투여될 경우, 열, 저혈압 그리고 쇼크를 일으키게 할 수 있다. 내독소-불포함인 제제들을 생산하는 것은 특수한 장비, 숙련된 기능공들을 필수적으로 요구할 수 있고, 내독소-불포함이 아닌 제제들을 만들어 내는 것보다 유의성 있 게 비용이 높을 수 있다. 설치류들에서 내독소의 주입(infusion)과 동시에 GLP 또는 아밀린을 정맥 투여하는 것이 고혈압과 심지어는 내독소 단독 투여와 관련된 죽음까지도 예방하는 것으로 보여져 왔기 때문에, (US Patent 4,839, 343), 이 치료용 약제들의 내독소-불포함 제제들을 생산하는 것은 비경구적(주사가 아닌) 투여를 위해 필요하다고 기대되지 않을 것이다.
비-주입형 투여
"비-주입형 투여(Non-infused Administration)"는 동맥 또는 정맥 속으로의 직접적인 주사를 포함하지 않는 송달의 한 방법, 어딘가의 내부로 강제로 밀어넣거나 몰아넣는(전형적으로 유액을) 방법 또는 특히 바늘, 시링지(syringe) 또는 그외 다른 침투적 방법에 의해 인체 부분 속으로 도입되도록 하는 방법을 의미한다. 비-주입형 투여는 피하 주사, 근육내 주사, 복강내 주사 그리고 주사가 아닌 점막으로의 송달의 방법을 포함한다.
송달의 방법들과 조성물들
포유류 대상체들에게 포도당-조절 펩타이드의 점막으로의 투여를 위한 개선된 방법들과 조성물들은 포도당-조절 펩타이드 투여 계획들을(dosing schedules) 적정화한다. 본 발명은 포도당-조절 펩타이드 방출의 효과적인 송달 주기가 대략 0.1 내지 2.0 시간 ; 0.4 내지 1.5 시간; 0.7 내지 1.5 시간; 또는 0.8 내지 1.0 시간의 범위에 있도록 포도당-조절 펩타이드 투여량 방출이 실질적으로 정상화되고 그리고/또는 지연되는 경우에, 하나 또는 다수의 점막 송달-증진제들로 제제화된 포도당-조절 펩타이드의 점막 송달을 제공한다. 획득된 포도당-조절 펩타이드의 지 연형 방출은 본 발명의 방법들과 조성물들을 이용하여, 외인성의 포도당-조절 펩타이드의 여러번 투여에 의해서 촉진될 수 있다.
지연형 방출(sustained-release)의 조성물들과 방법들
포유류 대상체들에게 포도당-조절 펩타이드의 점막으로의 투여를 위한 개선된 방법들과 조성물들은 포도당-조절 펩타이드 투여 계획들을 적정화한다. 본 발명은 하나 또는 다수의 점막 송달-증진제들과 선택사양인 지연형 방출-증진제 또는 증진제들과 조합되어 포도당-조절 펩타이드를 포함하는 제제의 개선된 점막(예를 들면, 비강의) 송달을 제공한다. 본 발명의 점막 송달-증진제들은 송달에서의 효과적인 증가, 예를 들면, 점막으로-투여된 포도당-조절 펩타이드의 치료적 활성을 증진시키기 위한 최대 혈장 농도(Cmax)에서의 증가를 산출한다. 혈액의 혈장과 중추신경계에서 포도당-조절 펩타이드의 치료적 활성에 영향을 미치는 2차적 인자는 상주 시간(residence time: "RT")이다. 지연형 방출-증진제들은, 비강내 송달-증진제들과 조합되어, Cmax를 증가시키고, 포도당-조절 펩타이드의 상주 시간(RT)을 증가시킨다. 중합체 송달 운송체들과 다른 시약들 그리고 지연형 방출-증진 제제들, 예를 들면, 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)을 산출해내는 본 발명의 방법들이 여기서 개시된다. 본 발명은 포유류 대상체들에서 비만증, 결장암, 엑센딘 암, 또는 유방암에 관련된 증후들의 치료를 위한 개선된 포도당-조절 펩타이드 송달 방법과 투여 형태(dosage form)를 제공한다.
본 발명의 점막 송달 제제들과 방법들의 범위 내에서, 점막 송달을 위하여 포도당-조절 펩타이드는 빈번히 조합되거나 또는 적절한 운반체 또는 운송체를 사용하여 병용하여 투여된다 . 여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "운반체(carrier)"는 약제학적으로 타당성 있는 고체 또는 액체 충진제, 희석제 또는 캡슐화(encapsulating) 물질을 의미한다. 물을 함유하는 액체 운반체는, 산성화제들(acidifying agents), 알칼리화제들(alkalizing agents), 항미생물 보존제들(antimicrobial preservatives), 항산화제들, 완충제들, 킬레이팅제들, 복합화제들, 가용화제들, 흡습성 물질들(humectants), 용매들, 현탁화제들 그리고/또는 점도-증가제들, 삼투성 시약들(tonicity agents), 습윤제들(wetting agents) 또는 그외 다른 생체 적합성인(biocompatible) 물질들과 같은, 약제학적으로 타당성 있는 첨가제들을 함유할 수 있다. 상기 카테고리들에 의해 나열된 성분들의 자료 도표화는, U. S. Pharmacopeia National Formulary, 1857-1859, (1990)에서 찾을 수 있다. 약제학적으로 타당성 있는 운반체들로서 역할을 수행할 수 있는 그 물질들의 몇몇 예들은 다음과 같은 당류(sugars)들이다. 유당(lactose), 포도당(glucose) 그리고 자당(sugar); 옥수수 전분과 감자 전분과 같은 전분들; 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스 그리고 셀룰로오스 아세테이트와 같은 셀룰로오스(cellulose)와 그 유도체들; 분말의 트라가칸트(tragacanth); 말트(malt); 젤라틴; 탈크;코코아 버터와 좌제용 왁스들과 같은 부형제들; 땅콩 기름, 면실유, 홍화유, 참깨 기름, 올리브유, 옥수수 기름 그리고 대두유와 같은 기름들; 프로필렌 글리콜과 같은 글리콜들; 글리세린, 소르비톨, 만니톨 그리고 폴리에틸렌 글리콜과 같은 폴리올; 에틸 올레이트와 에틸 라우레이트와 같은 에스테르들; 한천(agar); 수산화마그네슘과 수산화알루미늄과 같은 완충제들 ; 알긴산(alginic acid); 발열성 물질(pyrogen)이 들어 있지 않은 물; 등장성 생리식염액; 약제학적 제제들에서 사용되는 그외 다른 무독성의 양립 가능한 물질들 뿐만 아니라, 링거 용액(Ringer's solution), 에틸 알콜과 인산 완충용액. 착색제들, 방출제들, 코팅제들, 감미제들, 향미제들 그리고 가향제들, 보존제들 그리고 항산화제들 뿐만 아니라, 습윤제들, 유화제들 그리고 라우릴 황산나트륨과 스테아르산마그네슘과 같은 윤활제들도 또한 발명가의 바램에 의하여, 조성물들에 존재할 수 있다. 약제학적으로 타당성 있는 항산화제들의 예들은 아스코르빈산, 염산 시스테인, 아황산수소 나트륨, 메타아황산수소 나트륨, 아황산나트륨 그리고 그 유사류와 같은 수용성의 항산화제들 ; 아스코르빌 팔미테이트(ascorbyl palmitate), 부틸레이티드 히드록시아니솔(butylated hydroxyanisole(BHA)), 부틸레이티드 히드록시톨루엔(butylated hydroxytoluene (BHT)), 레시틴(lecithin), 프로필 갈레이트(propyl gallate), 알파-토코페롤(alpha-tocopherol) 그리고 그 유사류와 같은 유용성 항산화제들; 그리고 구연산, 에틸렌디아민 테트라아세트산(ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA)), 소르비톨, 주석산, 인산 그리고 그 유사류와 같은 금속-킬레이팅제을 포함한다. 단독의 투여 형태를 생산하기 위해서 운반체 물질들과 조합될 수 있는 활성 성분의 양은 투여법의 특정 양식에 의존적으로 변화할 것이다.
본 발명의 점막 송달 조성물들과 방법들의 범위 내에서, 점막 표면 속으로의 또는 가로지르는 포도당-조절 펩타이드의 송달을 증진시키도록 다양한 송달-증진제들이 채택된다. 이런 관점에서, 점막 상피세포를 가로지르는 포도당-조절 펩타이드 의 송달은 "세포 통과적으로(transcellularly)" 또는 "세포 간극으로(paracellularly)" 일어날 수 있다. 이 경로들이 전체적인 유량(flux)에 기여하는 정도와 포도당-조절 펩타이드의 생물학적이용율은 점막의 환경, 활성 약제의 물리적-화학적 속성들, 그리고 점막의 상피세포의 속성들에 의존적이다. 세포 간극으로의 수송은 단지 수동적 확산만을 포함하고, 반면에 세포 통과적 수송은 수동적, 촉진적(facilitated) 또는 능동적 과정들에 의해 일어날 수 있다. 일반적으로, 친수성(hydrophilic)이고, 수동적으로 수송되는, 극성의 용질들(solutes)은 세포 간극으로의 경로를 통하여 확산되고, 반면에 보다 친유적인(lipophilic) 용질들은 세포통과적인 경로를 사용한다. 다방면의, 수동적으로 그리고 능동적으로 흡수되는 용질들에 대한, 흡수(Absorption)와 생물학적이용율은(예를 들면, 투과 계수(permeability coefficient) 또는 생리학적 검정법(physiological assay)에 의해 반영되는 것으로), 본 발명의 범위 내에서, 어느 선택된 포도당-조절 펩타이드에 대해서, 세포 간극적인 그리고 세포 통과적인 송달 요소들의 견지에서 용이하게 평가될 수 있다. 수동적으로 흡수된 약물들에 관하여, 세포 간극의 그리고 세포 통과성의 경로들의 약물 수송에 대한 상대적인 기여는 pKa, 분배 계수, 분자 반경 그리고 그 약물의 전하, 약물이 송달되는 구경막 환경의 pH, 흡수하는 표면의 면적에 의존한다. 세포 간극으로의 경로는 비강의 점막의 상피세포의 영향 받기 쉬운 표면적의 상대적으로 작은 분율을 나타내고 있다. 일반적인 견지에서, 세포막들이 세포 간극 공간들에 의해서 점령된 면적보다는 천 배나 큰 점막의 표면적을 점령하는 사실은 보고되어 왔다. 따라서, 거대 분자의 투과에 대한 보다 작은 영향받기 쉬운 면적과, 그리고 크기와 전하를 근거로 한 차이점은 세포 간극 경로가 약물 수송에 위한 세포 통과적인 수송보다는 일반적으로는 덜 바람직한 경로일 것이라는 것을 주장할 수 있을 것이다. 놀랍게도, 본 발명의 방법들과 조성물들은 세포 간극으로의 경로를 경유하여 점막 상피세포들 속으로 그리고 가로지르는 생체의약품들(biotherapeutics)의 현저히 증진된 수송을 제공한다. 그러므로, 본 발명의 방법들과 조성물들은 양자택일적으로 또는 단독의 방법 또는 조성물의 범위 내에서, 세포 간극적인 그리고 세포 통과적인 경로들 양쪽 모두를, 성공적으로 겨냥할 수 있다.
여기서 사용되는 것과 같이, "점막 송달-증진제들"은 포도당-조절 펩타이드 또는 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 화합물(들)의 방출 또는 용해도(예를 들면, 제제 송달 운송체로부터), 확산 속도, 투과 용량 그리고 타이밍, 섭취(uptake), 상주 시간, 안정성, 효과적인 반감기, 피크 또는 지연형의 농도 수준들, 청소(clearance) 그리고 그외 다른 원하는 점막 송달 특징들(예를 들면, 송달의 자리에서, 또는 혈류 또는 중추신경계와 같은 활성의 선택된 표적 자리에서 측정된 것과 같이)을 증진시키는 시약들을 포함한다. 점막 송달의 증진은 따라서 어떤 다양한 기전들, 예를 들면, 포도당-조절 펩타이드의 확산, 수송, 지속성 또는 안정성을 증가시킴과, 막 유동성을 증가시키는 것, 이용율, 또는 칼슘과 세포 내부의 또는 세포 간극의 투과를 조절하는 그외 다른 이온들의 작용을 변조시키는 것, 점막의 막 구성성분들을 용해시키는 것(예를 들면, 지질들), 점막 조직들에서 단백질이 아닌 설프히드릴(sulfhydryl) 수준들과 단백질 설프히드릴 수준들을 변화시키 는 것, 점막의 표면을 가로지르는 물의 유량을 증가시키는 것, 상피세포의 접합부 생리기능을 변조시키는 것, 점막의 상피세포에 위에 존재하는 점액의 점도를 감소시키는 것, 점액섬모 청소율들을 감소시키는 것, 그리고 그외 다른 기전들에 의해서 일어날 수 있다.
여기서 사용되는 것과 같이, "포도당-조절 펩타이드의 점막으로 유효한 용량"은 송달 또는 이동의 경로들의 다양성을 포함할 수 있는 대상체에서 약물의 활성을 위한 표적 자리로의 효과적인 포도당-조절 펩타이드의 점막 송달을 숙고한다. 예를 들면, 제공된 활성 약제이 점막의 세포들 사이의 청소들을 통하여 그 경로를 찾아서 인접한 혈관 벽에 도달할 수 있고, 한편 또 다른 경로를 통해서 그 시약이, 수동적으로 그렇지 않으면 능동적으로, 세포들의 내부에서 작용하거나 또는 폐기되거나 또는 전신 순환계와 같은 2차적 표적 자리에 도달할 수 있도록 세포들 밖으로 수송되기 위하여 점막 세포들 속으로 섭취될 수 있다. 본 발명의 방법들과 조성물들은 하나 또는 다수의 그러한 양자택일적인 경로들을 따라서 활성 약제들의 위치교체를 촉진할 수 있고, 또는 활성 약제(들)의 흡수 또는 투과를 촉진하기 위하여 점막 조직 또는 근위 혈관 조직 상에 직접적으로 작용할 수 있다. 이런 맥락에서 흡수 또는 투과를 촉진하는 것은 이 기전들에 국한되지는 않는다.
여기서 사용되는 것과 같이 "혈액의 혈장에서 포도당-조절 펩타이드의 피크 농도(Cmax)", "혈액의 혈장에서 포도당-조절 펩타이드의 농도 vs. 시간 곡선 아래 면적(AUC)", "혈액의 혈장에서 포도당-조절 펩타이드의 최대 혈장 농도에 대한 시 간(Tmax)"들이 기술에서 통상의 지식을 가진 자에게 얄려져 있는 약물동력학적 파라미터들이다. Laursen 등, Eur . J. Endocrinologv , 135: 309-315,1996. "농도 vs. 시간 곡선"은 대상체 vs. 시간의 혈액의 혈청에서의 포도당-조절 펩타이드의 농도를, 포도당-조절 펩타이드의 투여량을 비강내로, 근육내로, 피하적으로, 또는 그외 다른 비경구적 투여 경로들 중 하나에 의해 대상체에 투여한 후에, 측정하는 것이다. "Cmax"는 포도당-조절 펩타이드의 일회 투여를 대상체에 한 후에 대상체의 혈액 혈청에서의 포도당-조절 펩타이드의 최대 농도이다. "Tmax"는 포도당-조절 펩타이드의 일 회 투여량를 대상체에 투여한 후에 대상체의 혈액 혈청에서의 포도당-조절 펩타이드의 최대 농도에 도달하기 위한 시간이다.
여기서 사용되는 것과 같이, "혈액의 혈장에서 포도당-조절 펩타이드의 농도 vs. 시간 곡선 아래 면적(AUC)"은 선형 사다리꼴 규칙에 의해서 그리고 잔여 면적들의 첨가가 이루어져서 계산된다. 2개의 투여량들 사이에서 23 %의 감소 또는 30 %의 증가가 90 %의 확률을 가지고 추적될 수 있다(유형 II 오차 = 10 %). "송달 속도" 또는 "흡수 속도"는 최대 농도(Cmax)에 도달하기 위한 시간(Tmax)의 비교에 의해서 추정된다. 양쪽 모두는 비-변수적(non-parametric) 방법들을 사용하여 분석된다. 비강내로, 근육내로, 피하적으로, 정맥으로 그리고 비강내 포도당-조절 펩타이드 투여들의 약물동력학들의 비교는 분산분석법(ANOVA)에 의해 수행되었다. 짝 짓는 방식의 비교들을 위해서 본페로니-홈즈 순차 과정(Bonferroni-Holmes sequential procedure)이 유의성을 평가하기 위해서 사용되었다. 3개의 비강 투여 량들 사이의 투여량-반응 관계성은 회귀 분석법에 의해 추정되고, P < 0.05의 유의 수준으로 간주된다. 결과들은 평균값들 +/-SEM 로서 주어진다.
흡수 촉진의 기전이 본 발명의 서로 다른 점막 송달-증진제들로 변화할 수 있는 한편, 이 맥락에서 유용한 시약들은 점막 조직에 실질적으로 반대되는 영향은 미치지 않을 것이고 특정 포도당-조절 펩타이드 또는 그외 다른 활성의 또는 송달-증진제의 물리화학적 특징들에 의해서 선택될 것이다. 이 맥락에서, 점막 조직들의 투과 또는 투과성을 증가시키는 송달-증진제들은 흔히 점막의 방어적 투과 장벽의 어떤 변화를 가져올 것이다. 본 발명의 범위 내에서 가치가 있는 그러한 송달-증진제들을 위해서, 점막의 투과성에서의 어떤 유의성 있는 변화들이 약물 송달의 원하는 지속 기간에 적절한 시간 틀 이내에서 가역적인 것이 일반적으로 바람직하다. 게다가, 장기간 사용 시에 점막의 장벽 속성들에서 유도된 실제적이지 않고, 축적성 있는 독성도 없고, 어떤 영구적인 해를 주는 변화들이 없어야 한다. 본 발명의 어떤 측면들 범위 내에서, 본 발명의 포도당-조절 펩타이드를 함유한 병용된 투여 또는 조합된 제제에 대한 흡수-촉진제들은 거기에 국한되지는 않으나, 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulfoxide: "DMSO"), 디메틸포름아미드(dimethylformamide), 에탄올, 프로필렌 글리콜, 그리고 2-피롤리돈들(2-pyrrolidones)을 포함하여, 작은 친수성 분자들로부터 선택된다. 양자택일적으로, 긴-사슬 양쪽 친매성 분자들, 예를 들면, 디아실메틸 설폭사이드(deacylmethyl sulfoxide), 아존(azone), 라우릴 황산나트륨, 올레인산(올레인산), 그리고 담즙산염들이 포도당-조절 펩타이드의 점막의 투과를 증진시키기 위해서 채택될 수 있다. 추가적 측면들에서, 계면 활성제들(예 를 들면, 폴리소르베이트들) 이 포도당-조절 펩타이드의 비강내 송달을 증진시키기 위해서 부속된 화합물들, 가공 시약(processing agent), 또는 제제 첨가제들로서 채택될 수 있다. DMSO, 폴리에틸렌 글리콜, 그리고 에탄올과 같은 시약들은, 만일 송달 환경에서 충분히 높은 농도들로 존재한다면(예를 들면, 치료용 제제에서 전-투여 또는 결합에 의해서), 점막의 수상(aqueous phase)으로 들어갈 수 있어서 그의 용해화시키는 속성들을 변화시킬 수 있고, 그에 의해서 점막 속으로 운송체로부터의 포도당-조절 펩타이드의 분배를 증진시킬 수 있게 된다.
본 발명의 병용 투여와 처리 방법들 그리고 조합 제제들의 범위 내에서 유용한 추가적인 점막 송달-증진제들은, 거기에 국한되지는 않으나, 혼합된 미셀들; 에나민들(enamines); 일산화질소 공여체들(예를 들면, S-니트로소-N-아세틸-DL-페니실라민(S-nitroso-N-아세틸l-DL-penicillamine), NOR1, NOR4--바람직하게는 카르복시-PITO 또는 도클로페낙 소듐(doclofenac sodium)과 같은 일산화질소 스캐빈져(scavenger)와 동시-투여되는 약물들; 살리실산 나트륨(sodium salicylate); 아세토아세트산(acetoacetic acid)의 글리세롤 에스테르들(예를 들면, 글리세릴-1, 3-디아세토아세테이트 또는 1,2-이소프로필이데네글리세린-3-아세토아세테이트(1,2-isopropylideneglycerine-3-acetoacetate)); 그리고 점막 송달을 위해 생리학적으로 양립가능한 그외 다른 방출-확산 또는 상피세포 내부의 또는 상피세포 통과성의 투과-촉진제들을 포함한다. 그외 다른 흡수-촉진제들(흡수-촉진제들)은 포도당-조절 펩타이드의 점막 송달, 안정도, 활성도 또는 상피세포 통과성의 투과를 증진하는 다양한 운반체들, 염기들 그리고 부형제들로부터 선택된다. 이것들은, 그 중에서도 특히, 시클로덱스트린들 그리고 β-시클로덱스트린 유도체들(예를 들면, 2-히드록시프로필-β-시클로덱스트린과 헤프타키스(heptakis)(2,6-디-O-메틸-β-시클로덱스트린)을 포함한다. 선택사양으로 하나 또는 그 이상의 활성 성분들로 콘쥬게이트되고 나아가서 선택사양으로 유성의 염기 속에서 제제화된, 이 화합물들은 본 발명의 점막용 제제들에서 생물학적이용율을 증진시킨다. 점막 송달을 위해서 채택된 또 다른 추가적인 흡수-증진제들은, 모노- 그리고 디글리세리드들 (예를 들면, 소듐 카프레이트-코코넛 기름의 추출물들, 캡멀(Capmul)), 그리고 트리글리세리드들(triglycerides)(예를 들면, 아밀로덱스트린(amylodextrin), 에스타람 299(Estaram 299), 미글리올 810(Miglyol 810)을 포함하여, 중등도-사슬 지방산들을 포함한다.
본 발명의 점막용 치료적 그리고 예방적 조성물들은 점막 장벽들을 가로지르르는 포도당-조절 펩타이드의 흡수, 확산 또는 투과를 촉진하는 어떤 적절한 투과-촉진제로 보충될 수 있다. 투과 촉진제는 약제학적으로 타당성 있는 어떤 촉진제일 수 있으므로. 따라서, 보다 상세한 측면들에서 본 발명의 조성물들은 살리실산 나트륨과 살리실산 유도체들(아세틸 살리실레이트(acetyl salicylate), 콜린 살리실레이트(choline salicylate), 살리실아미드(salicylamide), 기타); 아미노산들과 그들의 염들(예를 들면, 글리신, 알라닌, 페닐알라닌, 프롤린(proline), 히드록시프롤린(hydroxyproline), 등과 같은 모노아미노카르복실산들(monoaminocarboxlic acids); 세린(serine)과 같은 히드록시아미노산들; 아스파르트산(aspartic acid), 글루타민산(glutamic acid), 기타 등등과 같은 산성 아미노산들; 그리고 리신 기타 -그들의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염들을 포함하여-와 같은 염기성 아미노산들); 그리고 N-아세틸아미노산들(N-아세틸알라닌, N-아세틸페닐알라닌, N-아세틸세린, N-아세틸글리신, N-아세틸리신,N-아세틸글루타민산, N-아세틸프롤린, N-아세틸히드록시프롤린, 기타 등등) 그리고 그들의 염들 (알칼리 금속 염들과 알칼리 토금속 염들)로부터 선택된 하나 또는 다수의 투과-촉진제들을 합철한다는 것을 조건으로 한다. 또한 본 발명의 방법들과 조성물들 범위 내에서 투과-촉진제들로서 일반적으로 유화제들로서 사용되는 물질들(emulsifiers)(예를 들면, 올레일 인산나트륨(sodium oleyl phosphate), 라우릴 인산나트륨(sodium lauryl phosphate), 라우릴 황산나트륨(sodium lauryl sulfate), 미리스틸 황산나트륨(sodium myristyl sulfate), 폴리옥시에틸렌 알킬에테르들(polyoxyethylene alkyl ethers), 폴리옥시에틸렌 알킬에스테르들(polyoxyethylene alkyl esters), 기타 등등), 카프론산(capronic acid), 젖산(lactic acid), 말산(malic acid) 그리고 구연산과 그들의 알칼리 금속 염들, 피롤리돈카르복실산들(pyrrolidonecarboxylic acids), 알킬피롤리돈카르복실산들의 에스테르들(alkylpyrrolidonecarboxylic acid esters), N-알킬피롤리돈들(N-alkylpyrrolidones), 프롤린 아실 에스테르들, 그리고 그 유사류가 제공된다.
본 발명의 다양한 측면들의 범위 내에서, 개선된 비강 점막 송달 제제들과 방법들은 투여와 선택된 표적 자리들 사이의 점막 장벽들을 가로지르는 본 발명의 범위 내에서 포도당-조절 펩타이드와 그외 다른 치료용 약제들의 송달이 가능하도록 하는 것을 조건으로 한다. 어떤 제제들은 선택된 표적 세포, 조직 또는 장기, 또는 심지어 특정 질환의 상태를 위해 특별히 채택된다. 다른 측면들에서, 제제들과 방법들은 정의된 세포 내의 또는 세포 사이의 경로를 따라서 특별히 경로가 되게 된 포도당-조절 펩타이드의 효율적이고, 선택적인 엔도-(endo-) 또는 트랜스사이토시스(transcytosis)을 제공한다. 전형적으로, 포도당-조절 펩타이드는 운반체 또는 그외 다른 송달 운송체에서 유효한 농도 수준들에서 효율적으로 로딩되고, 그리고 송달되며, 안정된 형태로, 예를 들면, 비강의 점막에서 그리고/또는 약물 작용을 위한 동떨어진 표적 자리에 세포 내부 구획들과 막들을 경유하는 통과 과정 중에(예를 들면, 혈류 또는 한 정해진 조직, 장기 또는 세포 외부의 구획) 유지된다. 포도당-조절 펩타이드는 송달 운송체에서 제공되거나 또는 그렇지 않다면 변조될 수 있고(예를 들면, 프로드럭(prodrug)의 형태로), 반면에 포도당-조절 펩타이드의 방출 또는 활성화는 생리기능적 자극들(예를 들면, pH 변화, 리소좀의 효소들, 기타 등등)에 의해서 촉발될 수 있다. 흔히, 포도당-조절 펩타이드는 활성을 위하여 그 표적 자리에 도달할 때까지는 약리학적으로 불활성이다. 대부분의 경우들에서, 포도당-조절 펩타이드와 그외 다른 제제 성분들은 무독성이고 면역반응을 일으키지 않는다. 이 맥락에서, 운반체들과 그외 다른 제제 성분들은 일반적으로 생리기능적 조건들 하에서 급속히 붕괴되고 배설될 수 있는 그들의 능력으로 인해 선택된다. 그와 동시에, 제제들은 효과적인 저장을 위한 투여 형태에서 화학적으로 그리고 물리적으로 안정하다.
펩타이드 그리고 단백질 유사체들과 모방약들
천연의 또는 합성된, 치료적으로 또는 예방적으로 활성이 있는, 펩타이드들 (2개 또는 그 이상의 공유결합으로 연결된 아미노산들로 구성되어 있는), 단백질들, 펩타이드 또는 단백질 단편들, 펩타이드 또는 단백질 유사체들, 그리고 활성 펩타이드들 또는 단백질들의 화학적으로 변조된 유도체들 또는 염들은, 본 발명의 범위 내에서의 사용을 위한 생물학적으로 활성이 있는 펩타이드들과 단백질들의 정의의 범위 이내에 포함된다. 광범위하게 다양한 유용한 포도당-조절 펩타이드의 유사체들과 모방약들은 본 발명의 범위 내에서 사용을 위해서 숙고되고 생산될 수 있으며, 알려져 있는 방법들에 의하여 생물학적 활성도에 대해 시험된다. 흔히, 포도당-조절 펩타이드의 펩타이드들 또는 단백질들 또는 본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 펩타이드들 또는 단백질들은 자연적으로 발생하거나 또는 고유종(native)인 펩타이드 또는 단백질 서열의 범위 내에서 아미노산들의 부분적 치환, 첨가, 또는 결손에 의해 용이하게 획득될 수 있는(예를 들면, 정상적인 자연형, 천연적으로 발생한 돌연변이, 또는 대립형질 변형(allelic variant)) 돌연변이 단백질들(muteins)이다. 추가적으로, 자연 그대로의 펩타이드들 또는 단백질들의 생물학적으로 활성이 있는 단편들이 포함된다. 그러한 돌연변이(mutant) 유도체들과 단편들은 자연 그대로의 펩타이드 또는 단백질들의 바라여지는 생물학적 활성을 실질적으로 보유한다. 펩타이드들 또는 단백질들이 탄수화물 사슬들을 함유하고 있는 경우에, 이들 탄수화물에서의 교체들에 의해 표지된 생물학적으로 활성이 있는 변이들은 본 발명의 범위 내에서 또한 포함된다.
여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "보수적인 아미노산 치환"은 유사한 측쇄들을 함유하는 아미노산 잔기들의 일반적인 상호교환가능성(interchangeability)을 일컫는 것이다. 예를 들면, 지방족 측쇄들을 함유하는 아미노산들의 흔하게 상호교환될 수 있는 그룹은 알라닌, 발린(valine), 로이신(leucine), 그리고 이소로이신(isoleucine)이다; 지방족-히드록실(hydroxyl) 측쇄들을 함유하는 아미노산 그룹은 세린과 트레오닌(threonine)이다; 아미드(amide) 함유 측쇄들을 함유하는 아미노산 그룹은 아스파라긴과 글루타민이다; 방향족 측쇄들을 함유하는 아미노산 그룹은 페닐알라닌, 티로신(tyrosine), 그리고 트립토판(tryptophan)이다; 기본적인 측쇄들을 함유하는 아미노산 그룹은 리신, 아르기닌, 그리고 히스티딘(histidine)이다; 그리고 황을 함유하는 측쇄들을 가지는 아미노산 그룹은 시스틴(cystine)과 메티오닌(methionine)이다. 보수적인 치환들의 예들은 또 다른 것으로 이소로이신, 발린, 로이신 또는 메티오닌와 같은 비-극성(소수성) 잔기의 치환을 포함한다. 이와 같이, 본 발명은 아르기닌과 리신 사이, 글루타민과 아스파라긴 사이, 그리고 트레오닌과 세린 사이와 같은 극성(친수성) 잔기의 치환을 숙고한다. 추가적으로, 리신, 아르기닌 또는 히스티딘과 같은 기본적인 잔기의 또 다른 것으로의 치환 또는 아스파르트산 또는 글루타민산과 같은 산성 잔기의 또 다른 것으로의 치환 도 또한 숙고된다. 예시적인 보수적 아미노산 치환 그룹들은 : 발린-로이신-이소로이신, 페닐알라닌- 티로신, 리신-아르기닌, 알라닌-발린, 그리고 아스파라긴-글루타민이다. 상응하는 자연 그대로의 펩타이드 또는 단백질과 펩타이드 또는 단백질 유사체를 적정하게 맞추어 넣음에 의해서, 그리고 선택된 생물학적 활성을 결정짓기 위하여 적절한 검정법들, 예를 들면, 점착 단백질 검정법들 또는 수용체 결합 검정법들을 사용함에 의해서, 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 이내의 사용을 위하 여 조정가능한 펩타이드와 단백질 유사체들을 용이하게 확인해낼 수 있다. 조정가능한 펩타이드와 단백질 유사체들은 상응하는 자연 그대로의 펩타이드 또는 단백질로 상향된 항체들과의 전형적이고 특수하게 면역반응성이 있다.
본 발명의 고체 단백질 제제들을 안정화시키기 위한 시도는 정화된, 예를 들면, 냉동건조된, 단백질의 물리적 안정성을 증가시키는 것이다. 이 시도에서 단백질들이 풀리게 되면서 증가할 수 있도록, 공유결합 경로들을 경유할 뿐만 아니라 소수성 상호작용들을 경유한 응집을 저해할 것이다. 이러한 맥락에서 제제들을 안정화시키는 것은 중합체를 기초로 한 제제들, 예를 들면 생물학적 분해가 가능한 하이드로겔 제제/송달 시스템을 포함한다. 위에서 명시된 것과 같이, 단백질 구조, 기능, 그리고 안정성에서 물의 중대한 역할은 잘 알려져 있다. 전형적으로, 단백질들은 덩어리 물이 제거된 고체 상태에서 상대적으로 안정하다. 그러나, 고체인 치료용 단백질 제제들은 상승된 습도들에서 저장할 때에, 또는 지연형 방출 조성물 또는 장치로부터 송달되는 동안에 수화물로 될 수 있다. 단백질들의 안정성은 일반적으로 수화반응이 증가하면서 낮아지게 된다. 물은 또한 고체 단백질 응집에서, 예를 들면, 반응하는 그룹들의 접근 용이함을 증진시키는 결과를 가져오는 단백질 유연성을 증가시킴에 의해서, 반응물들을 위해 이동상을 제공함에 의해서, 그리고 베타-제거 반응과 가수분해와 같은 몇몇의 해가 되는 과정들에서 반응물로서 역할을 수행함에 의해서, 중대한 역할을 수행할 수 있다.
약 6 % 내지 28 % 사이로 물을 함유하는 단백질 제조제들은 가장 불안정하다. 이 수준 아래로, 결합된 물과 단백질 내부 운동들의 이동성이 낮다. 이 수준 이상으로, 물의 이동성과 단백질의 운동들은 완전한 수화반응의 수준들에 도달한다. 이 지점까지, 수화반응이 증가하면서 고체-상 응집에 대한 증가한 감수성이 몇 시스템들에서 관찰되어 왔다. 그러나, 보다 높은 물의 함량에서, 그 희석 효과 때문에, 보다 적은 응집이 관찰된다.
이 원칙들에 의하여, 점막 송달을 위한 고체-상태 응집에 대항하여 펩타이드들과 단백질들를 안정화시키기 위한 효과적인 방법은 고체 제제에서 물의 함량을 조절하여서, 적정한 수준들에서 제제에서의 물의 활성을 유지하는 것이다. 이러한 단백질의 특성에 의존하지만, 그러나 일반적으로, 그들의 "단일 층" 물 덮임 아래의 단백질들은 보다 우수한 고체-상태 안정성을 나타낼 것이다.
다양한 첨가제들, 희석제들, 기제들(bases) 그리고 송달 운송체들은 본 발명의 범위 내에서 단백질의 안정성을 증진시키기 위하여 효과적으로 물을 조절할 수 있도록 제공된다. 이러한 의미에서 항-응집 시약들로서 효과적인 이 시약들과 운반체 물질들은, 예를 들면, 안정성을 유의성 있게 증가시키고 그들과 혼합되어 있는 또는 그들에 연결되어 있는 펩타이드들과 단백질들의 고체-상 응집을 감소시키는, 폴리에틸렌 글리콜과 같은 다양한 기능기들을 가진 중합체들, 덱스트란(dextran), 디에틸아미노에틸 덱스트란(diethylaminoethyl dextran), 그리고 카르복시메틸 셀룰로오스를 포함한다. 어떤 경우들에서, 단백질들의 활성 또는 안정성도 또한 펩타이드 또는 단백질 약물들의 수성 용액들에 대한 다양한 첨가제들에 의해 증진될 수 있다. 예를 들면, 폴리올(당류를 포함하여), 아미노산들, 콜라겐과 젤라틴과 같은 단백질들, 그리고 다양한 염들이 사용될 수 있다.
어떤 첨가제들은, 특정한 당류와 그외 다른 폴리올들에서, 예를 들면, 동결 건조된 단백질들을 건조하기 위한 유의성 있는 물리적 안정성을 또한 덧붙여준다. 이 첨가제들은 또한 동결 건조 과정 중에 뿐만 아니라 건조된 상태에서 저장되는 동안에도 응집되지 않도록 단백질들을 보호하기 위해서 본 발명의 범위 내에서 사용될 수 있다. 예를 들면 자당과 피콜 70(Ficoll 70)(당 단위들을 가지는 중합체)은 다양한 조건들 하에서 고체-상 배양과정 중에 펩타이드 또는 단백질의 응집에 대항하는 유의성 있는 보호를 나타낸다. 이 첨가제들은 또한 중합체 매질들 내에 심어져 있는 고체 단백질들의 안정성을 증진시킬 수 있다.
또한 추가적인 첨가제들, 예를 들면 자당은, 어떤 본 발명의 지연형-방출 제제들에서 발생할 수 있는 것과 같이, 상승한 온도들에서, 습도가 높은 대기들에서, 고체-상태 응집에 대항하여 단백질들을 안정화시킨다. 젤라틴과 콜라겐과 같은 단백질들도 또한 이러한 맥락에서 불안정한 단백질들의 변성(denaturation)과 응집을 감소시키기 위한 안정화 시약들 또는 부피확장 시약들(bulking agents)로서 역할을 수행할 수 있다. 이 첨가제들은 본 발명의 범위 내에서 중합체 용융 과정들과 조성물들에 결합될 수 있다. 예를 들면, 폴리펩타이드 미세입자들도 또한 위에서 기술된 다양한 안정화시키는 첨가제들을 함유하는 용액을 단순히 동결 건조시키거나 또는 분무 건조시킴에 의해서 제조될 수 있다. 응집되지 않은 펩타이드들과 단백질들의 지연형 방출은 그에 의해서 확장된 시간의 주기에 걸쳐 획득될 수 있다.
다양한 추가적인 성분들과 방법들이 제제 첨가제들, 펩타이드 또는 단백질이 가용화제를 사용하여 실질적으로 순수하고, 응집되지 않은 상태로 안정화될 수 있 도록, 응집-경향의 펩타이드들과 단백질들의 점막 송달을 위한 제제들을 산출하기 위하여 여기서 제공된다. 성분들과 첨가제들의 범위는 이 방법들과 제제들 이내에서의 사용을 위해서 숙고된다. 이 가용화제들의 예시적인 예들은 폴리펩타이드들의 소수성 측쇄들에 선택적으로 결합하는, 시클로덱스트린들(CDs)이다. 이 CDs은 응집을 유의성 있게 저해하는 방법으로 단백질들의 소수성 패치들에 결합하는 것으로 밝혀졌다. 이 저해는 관련되어 있는 CD와 단백질 양쪽 모두에 관해서 선택적이다. 그러한 단백질 응집의 선택적 저해들은 본 발명의 비강내 송달 방법들과 조성물들의 범위 내에서 추가적인 장점들을 제공한다. 이러한 맥락에서, 사용을 위해 추가되는 시약들은 펩타이드들과 단백질의 응집을 특수하게 저지하는 연결자들(linkers)에 의해서 조절되는 기하학위상들이 변화하는, CD 이중합체들(dimers), 삼중합체들(trimers) 그리고 사중합체들(tetramers)을 포함한다. 또한 본 발명의 범위 내에서의 합철을 위한 가용화제들과 방법들은 단백질-단백질 상호작용들을 선택적으로 저지하기 위한 펩타이드들과 펩타이드 모방약들의 사용을 포함한다. 일 측면에서, CD 다중중합체들(multimers)에 대해 보고된 소수성 측쇄들의 특정한 결합은 단백질 응집을 유사하게 저지하기 위하여 펩타이드들과 펩타이드 모방약들의 사용을 경유하여 단백질들에 확장된다. 넓은 범위의 적절한 방법들과 항-응집 시약들은 본 발명의 조성물들과 과정들 범위 내에서의 합철을 위해 이용 가능하다.
전하 변조와 pH 조절 시약들 그리고 방법들
소수성의 점막의 막 장벽들을 가로지르는 증진된 송달을 위한, 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 수송 특징들을 개선하기 위하여(포도당-조절 펩타이드, 그외 다른 활성 펩타이드들과 단백질들, 그리고 거대분자와 작은 분자 약물들을 포함하여) 본 발명은 또한 여기서 기술되는 선택된 생물학적으로 활성이 있는 약제들 또는 송달-증진제들의 전하 변조를 위한 기술들과 시약들을 제공한다. 이러한 관점에서, 거대분자들의 상대적인 투과성들은 일반적으로 그들의 분배 계수들에 관련되어 있다. 분자의 pKa와 점막의 표면에서의 pH에 의존적인, 분자들의 이온화 정도는 또한 분자들의 투과성에 영향을 미친다. 점막 송달을 위한, 본 발명의 포도당-조절 펩타이드와 유사체들을 포함하여 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 투과와 분배는, 성취되는 그 활성 약제 또는 투과 시약의 전하 교체 또는 전하 퍼짐에 의해, 예를 들면, 하전된 기능성 반응기들의 교체에 의해서, 그 활성 약제가 송달되는 송달 운송체 또는 용액의 pH를 변조함에 의해서, 또는 그 활성 약제와 전하- 또는 pH-교체 시약의 병용 투여에 의해서 촉진될 수 있다. .
이 일반적인 가르침들과 일치하여, 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서, 포도당-조절 펩타이드와 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 펩타이드들과 단백질들을 포함하여, 하전된 거대분자 종류의 점막 송달은, 그 활성 약제가 실질적으로 이온화되지 않았거나, 또는 중성인 전기적 전하 상태로 점막의 표면에 송달될 때에, 실질적으로 개선된다
본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 점막용 제제들의 어떤 포도당-조절 펩타이드와 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 펩타이드와 단백질 성분들은 펩타이드 또는 단백질의 양전하 밀도에서의 증가를 산출하기 위해서 그 전하가 변조될 것이다. 이 변조들은 또한 펩타이드와 단백질 콘쥬게이트들, 운반체들 그리고 여기서 개시되는 그외 다른 송달 형태들의 양이온화로 확장된다. 양이온화는 본 발명의 범위 내에서 단백질들과 거대분자들 생물학적 분포와 수송의 속성들을 변화시키는 편리한 수단을 제공한다. 양이온화는 그 활성 약제의 생물학적 활성을 실질적으로 보존하고 조직 상해와 독성을 포함하여, 잠재적으로 역의 부작용들을 제한하는 방법으로 수행된다.
분해 효소( degradative enzyme) 저해제들과 방법들
점막-투과성 조합제에 포함될 수 있는 또 다른 부형제가 분해 효소 저해제이다. 본 발명의 점막 송달 제제들과 방법들의 범위 이내에 있는 예시적 사례인 점막 점착성 중합체-효소 저해제 복합제들은, 거기에 국한되지는 않으나, 다음을 포함한다: 카르복시메틸 셀룰로오스-펩스타틴(pepstatin) (항-펩신 활성을 가지는); 폴리(아크릴산)-보우만-버크(Poly(acrylicacid)-Bowman-Birk) 저해제(항-키모트립신); 폴리(아크릴산)-키모스타틴(Poly(acrylicacid)-chymostatin)(항-키모트립신); 폴리(아크릴산)-엘라스타티날(Poly(acrylicacid)-elastatinal)(항-엘라스타아제; 카르복시메틸 셀룰로오스-엘라스타티날(항-엘라스타아제); 폴리카르보필-엘라스타티날(Polycarbophil-elastatinal)(항-엘라스타아제); 키토산-안티페인(Chitosan-antipain)(항-트립신(anti-trypsin)); 폴리(아크릴산)-박시트라신(Poly(acrylicacid)-bacitracin)(항-아미노펩티다아제 N); 키토산-EDTA(항-아미노펩티다아제 N, 항-카르복시펩티다아제 A); 키토산-EDTA- 안티페인(항-트립신, 항-키모트립신, 항-엘라스타아제). 아래의 또 다른 상세한 설명에서 기술된 것과 같이, 본 발명의 어떤 실시예들은 선택사양으로 새로운 키토산 유도체 또는 키토산의 화학적으로 변조된 형태를 합철할 것이다. 본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 하나의 그러한 새로운 유도체가 β-[l→4]-2-구아니디노-2-데옥시-D-글루코오즈 중합체(β-[l→4]-2-guanidino-2-deoxy-D-glucose polymer(poly-GuD))로 표시되어 진다.
생물학적으로 활성이 있는 약제(들)을 보호하기 위하여 효소의 활성을 저해하는 저해제는 본 발명의 조성물들과 방법들에서 유용하게 채택될 수 있다. 생물학적으로 활성이 있는 단백질들과 펩타이드들의 보호를 위한 유용한 효소 저해제들은, 예를 들면, 대두 트립신 저해제, 엑센딘 트립신 저해제, 키모트립신 저해제와 감자(solanum tuberosum L.) 근경들로부터 분리된 트립신 그리고 크리모트립신(chrymotrypsin) 저해제를 포함한다. 저해제들의 조합물과 또는 혼합물들도 채택될 수 있다. 본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 단백분해 효소들의 추가적인 저해제들은 오보뮤코이드-효소(ovomucoid-enzyme), 가벡세이트 메실레이트(gabaxate mesylate), 알파-항트립신, 아프로티닌(aprotinin), 아마스타틴(amastatin), 베스타틴(bestatin), 퓨로마이신(puromycin), 박시트라신, 류펩신(leupepsin), 알파 2-마크로글로뷸린, 펩스타틴 그리고 달걀 흰자 또는 대두 트립신 저해제를 포함한다. 이 저해제들 그리고 그외 다른 저해제들은 단독으로 또는 조합되어서 사용될 수 있다. 저해제(들)은 생물학적으로 활성이 있는 약제와 조합되거나 또는 개별적으로 투여되는(예를 들면, 전-투여되는)제제로서, 비강의 점막에 접촉하기 위해서 그 투여 형태의 표면 상에 코팅되거나, 또는 그 표면의 표면 상에 결합되어 있는 운반체, 예를 들면, 친수성 중합체에 결합될 수 있다.
선택사양으로 본 발명의 조성물들에 결합된 저해제, 예를 들면, 단백분해 효소 저해제의 양은 다음 항목들에 의존적으로 변화할 것이다 - (a) 특정한 저해제의 속성들, (b) 분자에서 존재하는 기능성 반응기들의 수(하이드로겔 형성 단량체들과의 공중합체형성을 위해 필요한 에틸렌의 불포화를 유도하기 위해 반응될 수도 있는), 그리고 (c) 저해제 분자에서 존재하는 글리코시드들(glycosides)과 같은 렉틴(lectin) 그룹들의 수. 그 저해제는 또한 투여되도록 의도되는 특정한 치료용 약제에 의존적일 수도 있다. 일반적으로 말할 때, 효소 저해제의 유용한 용량은 제제 (다시 말해서, 분리된 프로테아제(protease) 저해제 제제 또는 저해제와 생물학적으로 활성이 있는 약제와 조합된 제제 )가 약 0.1 mg/ml 내지 약 50 mg/ml이고, 종종 약 0.2 mg/ml 내지 약 25 mg/ml이며, 그리고 보다 보편적으로는 약 0.5mg/ml 내지 5 mg/ml이다.
트립신 저해의 경우에, 적절한 저해제들은, 예를 들면, 아프로티닌, BBI, 대두 트립신 저해제, 닭 오보뮤코이드, 닭 오보저해제(ovoinhibitor), 사람 엑센딘 트립신 저해제, 캐모스타트 메실레이트(camostat mesilate), 플라보노이드(flavonoid) 저해제들, 안티페인, 류펩틴(leupeptin), 파라-아미노벤즈아미딘(p-aminobenzamidine), AEBSF, TLCK (토실리신(tosyllysine) 클로로메틸케톤(chloromethylketone)), APMSF, DFP, PMSF, 그리고 폴리(아크릴레이트) 유도체들로부터 선택될 수 있다. 키모트립신 저해의 경우에, 적절한 저해제들은, 예를 들면, 아프로티닌, BBI, 대두 트립신 저해제, 키모스타틴, 벤질옥시카르보닐-Pro-Phe-CHO(benzyloxycarbonyl-Pro-Phe-CHO), FK-448, 닭 오보저해제, 당 비페닐보론 산들 복합체들(sugar biphenylboronic acids 복합체들), DFP, PMSF, p-페닐프로피오네이트(p-phenylpropionate), 그리고 폴리(아크릴레이트)(poly(acrylate)) 유도체들로부터 선택될 수 있다. 엘라스타아제 저해의 경우에, 적절한 저해제들은, 예를 들면, 엘라스타티날, 메톡시숙시닐-Ala-Ala-Pro-Val-클로로메틸케톤(MPCMK), BBI, 대두 트립신 저해제, 닭 오보저해제, DFP, 그리고 PMSF들로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 추가적인 효소 저해제들은 효능과 독성의 정도에서 변화하는 단백질이 아닌 저해제들의 광범위한 범위로부터 선택된다. 또한 아래의 상세한 설명에서 기술되는 것과 같이, 매질들(matrices) 또는 그외 다른 송달 운송체들에 대한 이 부속되는 시약들의 운동제한성, 또는 화학적으로 변조된 유사체들의 개발이, 그들이 부딪혔을 때, 독성 효과들을 감소시키거나 또는 심지어 제거하기 위해서 용이하게 수정될 수 있다. 본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 후보 효소 저해제들의 이 광범위한 그룹 중에는 세린 프로테아제들(예를 들면, 트립신과 키모트립신)의 강력하고, 비가역적인 저해제들인, 디이소프로필플루오로포스페이트(diisopropylfluorophosphate(DFP))와 페닐메틸술포닐플루오라이드(phenylmethylsulfonyl fluoride)(PMSF)와 같은 유기인(organophosphorous) 저해제들이 있다. 이들 화합물들에 의한 아세틸콜린에스테라아제(acetylcholinesterase)의 추가적인 저해는 그 화합물들을 조절되지 않는 송달 세팅들에서는 아주 독성으로 만든다. 또 다른 후보 저해제인, 4-(2-아미노에틸)-벤젠술포닐 플루오라이드 (AEBSF)는 DFP 와 PMSF에 비교될 만한 저해 활성을 갖지만, 독성이 두드러지게 더 작다. 4-(2-아미노페닐)-메탄술포닐 플루오라이드 히드로클로라이드(2-Aminophenyl)-methanesulfonyl fluoride hydrochloride(APMSF))는 트립신의 또 다른 강력한 저해제이지만, 조절되지 않은 세팅들에서는 독성이 있다. 이 저해제들에 대조적으로, 4-(4-이소프로필페페라디노카르보닐)페닐 1,2,3,4,-테트라히드로-1-나프토에이트 메탄술포네이트(4-(4-isopropylpiperadinocarbonyl)phenyl 1,2,3,4,-tetrahydro-1-naphthoate methanesulphonate(FK-448))는 키모트립신의 강력하고 특정한 저해제를 대표하는 낮은 독성의 물질이다. 저해제 후보들의 이러한 단백질이 아닌 그룹의 또 다른 대표적인 것들과, 그리고 또한 낮은 독성의 위험도를 보이는 것들은 캐모스타트 메실레이트(N,N'-디메틸카르바모일메틸-p-(p'-구아니디노-벤조일옥시)페닐아세테이트 메탄-술포네이트(N,N'-dimethylcarbamoylmethyl-p-(p'-guanidino-benzoyloxy)phenylacetate methane-sulphonate))이다.
또한 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서의 사용을 위한 효소 저해제의 또 다른 유형은 특정한 치료용 화합물들의 효소적 분해를 간섭하는 아미노산들과 변조된 아미노산들이다. 이러한 맥락에서의 사용을 위해서, 아미노산들과 변조된 아미노산들은 실질적으로 무독성이고 낮은 비용으로 생산될 수 있다. 그러나, 그들의 낮은 분자 크기와 좋은 용해도 때문에, 그들은 점막 환경들로 용이하게 희석되고 흡수된다. 그럼에도 불구하고, 적절한 조건들 하에서, 아미노산들은 프로테아제 효소들의 가역적, 경쟁적 저해제들로서 작용할 수 있다. 어떤 변조된 아미노산들은 아주 보다 강력한 저해 활성을 나타낼 수 있다. 이러한 맥락에서 원하는 변 조된 아미노산은 '전이-상태(transition-state)' 저해제로서 알려져 있다. 이 화합물들의 강력한 저해 활성은 그 화합물의 전이-상태 기하학에서의 기질(substrate)에 대한 그 구조적인 유사성에 근거하고, 한편 그 화합물들은 그 기질 자체보다 효소의 활성 자리에 대한 보다 높은 친화성을 가질 수 있도록 선택된다. 전이-상태 저해제들은 가역적, 경쟁적 저해제들이다. 저해제의 이런 유형의 예들은 보로-로이신(boro-leucine), 보로-발린 그리고 보로-알라닌과 같은 알파-아미노보론산(aminoboronic acid) 유도체들이다. 이 유도체들에서 붕소 원자는 아미노펩티다아제들에 의한 그들의 가수분해 과정 중에 펩타이드들의 전이 상태를 모방할 것이라고 믿어지는 사면체의 보로네이트 이온(boronate ion)을 형성할 수 있다. 이 아미노산 유도체들은 아미노펩티다아제들의 강력하고 가역적인 저해제들이고 보로-로이신이 베스타틴보다 효소 저해에서 100배 더 효과적이고 퓨로마이신보다는 100배 더 효과적이라는 사실이 보고되었다. 강한 프로테아제 저해 활성이 보고되어 왔던 또 다른 변조된 아미노산은 아미노펩티다아제 N의 효소적 활성을 저해하는 N-아세틸시스테인이다. 이 부속되는 시약은 또한 점액질 확산 장벽의 효과들을 감소시키기 위해서 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서 채택될 수 있는 점액분해성 속성들을 나타낸다.
본 발명의 병용 투여 방법들과 조합 제제들의 범위 내에서의 사용을 위한 여전히 다른 유용한 효소 저해제들이 펩타이드들과 변조된 펩타이드 효소 저해제들ㄹ로부터 선택될 수 있다. 이 분류의 저해제들 중 중요한 대표적인 것이 Bacillus licheniformis로부터 얻어진, 고리상의 도데카펩타이드(dodecapeptide), 박시트라 신이다. 이 유형의 펩타이드들에 추가적으로, 어떤 디펩타이드들(dipeptides)과 트리펩타이드들(tripeptides)은 몇 프로테아제에 대한 약하고, 비특정적인 저해 활성을 나타낸다. 아미노산들과의 유사성에 의해서 그들의 저해 활성이 화학적 변조들에 의해 개선될 수 있다. 예를 들면, 이 포스핀산 디펩타이드(phosphinic acid dipeptide) 유사체들은 또한 아미노펩티다아제들에 대한 강한 저해 활성을 가지는 '전이-상태'저해제들이다. 그들은 보고된 바에 의하면 비강으로 투여된 로이신 엔케팔린(leucine enkephalin)을 안정화하기 위해서 사용되어 왔다. 전이-상태 유사체의 또 다른 예는 펩신의 매우 강력한 저해제인, 변조된 펜타펩타이드 펩스타틴(pentapeptide pepstatin)이다. 몇 개의 합성된 유사체들의 저해 활성의 시험에 의한 펩스타틴의 구조적 분석이 저해 활성에 책임이 있는 분자의 주요한 구조-기능성 특징들을 나타내주었다.
또 다른 특수한 유형의 변조된 펩타이드는 그 구조 속에 말단에 위치된 알데히드 반응성을 가진 저해제들을 포함한다. 예를 들면, 키모트립신의 알려져 있는 1차적 그리고 2차적 특정성 필수조건들을 충족시키는, 서열 벤질옥시카르보닐-Pro-Phe-CHO은 이러한 표적 단백질 가수분해 효소(proteinase)의 강력한 가역적 저해제가 될 수 있다고 밝혀져 왔다. 말단에 위치된 알데히드 반응성을 가진 또 다른 저해제들, 예를 들면, 안티페인, 류펩틴, 키모스타틴 그리고 엘라스타티날의 화학적 구조들은 포스포르아미돈(phosphoramidon), 베스타틴, 퓨로마이신 그리고 아마스타틴과 같은 그외 알려져 있는, 가역적이고, 변조된 펩타이드 저해제들의 구조와 같이, 이 기술에서 또한 알려져 있다.
그들의 상당히 높은 분자량 때문에, 폴리펩타이드 프로테아제 저해제들은 약물-운반체 매트릭스에서 농축된 송달에 대해서 더 작은 화합물들보다 더 순응적이다. 본 발명의 제제들과 방법들의 범위 내에서 프로테아제 저해를 위한 추가적인 시약들은 복합제들의 사용을 포함한다. 이들 시약들은 비강내의 환경(또는 조제용 또는 치료용 조성물)에서 많은 프로테아제들에 대한 공동-인자들인, 2가의 양이온들을 박탈시킴으로써 효소 저해를 중재한다. 예를 들면, 적절한 농도에서, 병용적으로 투여되거나 또는 조합적으로 제제화된 부속되는 시약들로서, 복합제들 EDTA 그리고 DTPA는 선택된 프로테아제들을 저해하고, 그에 의해서 발명에 의하여 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 비강내 송달을 증진하기 위해서 충분할 것이다. 이런 유형의 저해제들 중 또 다른 대표적인 것들은 EGTA, 1,10-페난트롤린(phenanthroline)과 히드록시키놀린(hydroxychinoline)이다. 추가적으로, 2가 양이온들을 킬레이트(chelate)시키기 위한 그들의 성향 때문에, 이 저해제들과 그외 다른 복합화제들은 직접적인 흡수-촉진제들로서 본 발명의 범위 내에서 유용하다.
여기에서 다른 어딘가에서 보다 상세하게 명시되는 것과 같이, 또한 병용 투여, 다중-처리 그리고/또는 본 발명의 조합 제제 방법들과 조성물들 범위 내에서의 효소 저해제들로서, 다양한 중합체들, 특히 점막 점착성 중합체들을 사용하는 것이 숙고된다. 예를 들면, 폴리(아크릴산)과 폴리카르보필과 같은 폴리(아크릴레이트) 유도체들은 트립신, 키모트립신을 포함하여, 다양한 프로테아제들의 활성에 영향을 미칠 수 있다. 이 중합체들의 저해 효과는 Ca2 + 과 Zn2 +와 같은 2가 양이온의 복합체 화(complexation)에 또한 근거할 수 있다. 또한 이 중합체들이 위에서 기술된 것과 같이, 추가적인 효소 저해제들을 위한 콘쥬게이트 파트너들 또는 운반체들로서 역할을 할 수 있다는 것이 숙고된다. 예를 들면, 키토산-EDTA 콘쥬게이트가 개발되었고 본 발명의 범위 내에서 아연-의존성인 프로테아제들의 효소적 활성에 대한 강한 저해 효과를 나타내기 위해서 유용하다. 이러한 맥락에서 그외 다른 효소 저해제들의 공유결합적 부착 다음에 오는 중합체들의 점막 점착성 속성들은 실질적으로 손상이 될 것이라든지 또는 본 발명의 범위 내에서 감소될 것으로 기대되는 생물학적으로 활성이 있는 약제들을 위한 송달 운송체로서, 그러한 중합체들의 일반적인 사용일 것이라고 기대되지 않는다. 그와 대조적으로, 송달 운송체와 점막 점착성 기전에 의해서 공급되는 점막의 표면 사이의 감소된 거리는 그 활성 약제의 프리시스테믹 대사(presystemic metabolism)를 최소화시키고, 한편 공유적으로 결합된 효소 저해제들은 그에 의해서 유발된 독성의 그리고 그외 다른 부작용들 뿐만 아니라 저해제들의 원치 않는 희석 효과들을 최소화하면서, 약물 송달의 자리에 농축되어서 남아있게 된다, 이런 의미로, 병용적으로 투여되는 효소 저해제의 유효한 용량은 희석 효과들의 배제 덕분에 감소될 수 있다.
본 발명의 점막 제제들과 방법들의 범위 내에서 유용한 예시적 사례인 점막부착 중합체-효소 저해제 복합체들은, 거기에 국한되지는 않으나 다음을 포함한다: 카르복시메틸 셀룰로오스-펩스타틴 (항-펩신 활성을 가지는); 폴리(아크릴산)-보우만-버크 저해제 (항-키모트립신); 폴리(아크릴산) -키모스타틴 (항-키모트립신); 폴리(아크릴산) -엘라스타티날 (항-엘라스타아제); 카르복시메틸 셀룰로오스-엘라 스타티날 (항- 엘라스타아제); 폴리카르보필-엘라스타티날 (항-엘라스타아제); 키토산-안티페인 (항-트립신); 폴리(아크릴산)-박시트라신 (항-아미노펩티다아제 N); 키토산-EDTA (항- 아미노펩티다아제 N, 항-카르복시펩티다아제 A); 키토산-EDTA-안티페인 (항-트립신, 항- 키모트립신, 항-엘라스타아제).
점액분해제들 , 점액질-청소제들, 그리고 방법들
비강내 투여를 경유하는 생물학적 치료제들의 효과적인 송달은, 점액질 층의 당단백질들에 결합 때문에 일어나는 약물 손실에 추가적으로, 감소하는 비강 점막의 보호 점액질 라이닝을 가로지르는 약물 수송 속도를 반드시 고려해야 한다. 정상적인 점액질은 물, 전해질들, 뮤신들, 거대분자들, 그리고 허물 같은 상피 세포들로 구성되는 점탄성의, 겔과 같은 물질이다. 점액질은 일차적으로는 내재해 있는 점막 조직들을 위한 세포 보호성의 그리고 윤활성의 덮개로서 역할을 한다. 점액질은 비강의 상피세포에서 그리고 그외 다른 점막 상피세포들에 위치하고 있는 무질서하게 분포되어 있는 분비 세포들에 의해 분비된다. 점액질의 구조적 단위는 뮤신이다. 다른 거대분자들이 또한 이 속성에 기여할 수 있음에도 불구하고, 이런 당단백질이 점액질의 점탄성 특성에 대해 주요하게 책임이 있다. 기도의 점액질에서, 그러한 거대분자들은 또한 숙주의 방어 기전들에서 중요한 역할을 수행하는, 국소적으로 분비되는 IgA, IgM, IgE, 리소짐(lysozyme), 그리고 기관지트랜스페린(bronchotransferrin)을 포함한다.
본 발명의 병용 투여 방법들은 비강내로 투여되는 생물학적 치료제들의 흡수를 촉진하기 위해서 비강내의 점막의 표면들로부터의 얇거나 또는 투명한 점액질 인, 분해될 수 있도록 역할을 하는, 선택사양으로 효과적인 점액분해성 또는 점액질-청소제들을 결합한다. 이 방법들의 범위 내에서, 점액분해성 또는 점액질-청소제은 생물학적으로 활성이 있는 약제의 비강내 송달을 증진하기 위해서 부속되는 화합물로서 병용적으로 투여된다. 양자택일적으로, 점액분해제 또는 점액질-청소제의 유효한 용량은 비강내의 점액질의 장벽 효과들을 감소시킴에 의해서 생물학적치료용 화합물들의 비강내 송달을 증짐시키기 위한 개선된 제제를 제공하기 위하여, 본 발명의 다중-처리 방법의 범위 이내에서 처리 시약으로서, 또는 본 발명의 조합 제제의 범위 내에서 첨가제로서 결합된다.
다양한 점액분해제들 또는 점액질-청소제들은 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에 결합을 위해서 이용 가능하다. 그들의 작용의 기전들에 근거하여, 점액분해제들과 점액질-청소제들은 흔히 다음에 오는 그룹들로 분류될 수 있다 : 뮤신 당단백질들의 단백질 중심부를 분해시키는 프로테아제들 (예를 들면, 프로나아제(pronase), 파파인(papain)); 점액단백질(mucoprotein) 이황화 연결들(disulfide linkages)을 쪼개는 설프히드릴 화합물들 ; 그리고 점액질 내에서 비공유 결합들을 파괴시키는 세척제들 (예를 들면, 트리톤 엑스-100, 트윈 20). 추가적인 화합물들은 이러한 맥락에서, 거기에 국한되지는 않으나, 담즙산염과 계면 활성제들, 예를 들면, 소듐 데옥시콜레이트(sodium deoxycholate), 소듐 타우로데옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate), 소듐 글리콜레이트, 그리고 리소포스파티딜 콜린(lysophosphatidylcholine)을 포함한다.
점액질의 구조적 붕괴에서의 담즙산염의 효율성은 데옥시콜레이트 > 타우로 콜레이트 > 글리콜레이트의 순서이다. N-아실콜라겐 펩타이드들, 담즙산들, 그리고 사포닌들(saponins)들과 같은 킬레이션에 의해 작용하는, 본 발명의 방법들에 의하여 비강내 송달을 증진시키는 점액질 점도 또는 부착성을 감소시키는 그외 다른 효과적인 시약들은, 예를 들면, 짧은-사슬 지방산들, 그리고 점액 분해제들을 포함한다(점액질 층 구조를 유지하는데 중요한 역할을 수행하는 Ca2+ 그리고/또는 Mg2 +를 킬레이트 시킴에 의한 부분적인 후자의 기능).
본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서의 사용을 위한 추가적인 점액 분해제들은, 기관지폐의 점액질의 점도와 부착성 양쪽 모두를 감소시키고, 마취된 쥐들에서 사람 성장 호르몬의 비강의 생물학적이용율을 온화하게 증가시키는 것으로 보고된(7.5 내지 12.2 %) 강력한 점액 분해제인 N-아세틸-L-시스테인(ACS)을 포함한다. 이 점액 분해제들과 그외 다른 점액분해성 또는 점액질-청소제들은, 전형적으로 약 0.2 내지 20 mM의 농도 범위에서, 비강내의 점액질의 극성을 띠는 점도 그리고/또는 탄성도를 감소시키기 위해서 생물학적으로 활성이 있는 약제의 투여와 병용하여, 비강의 점막과 접촉된다.
또 다른 점액분해성 또는 점액질-청소제들도 점액질 당단백질 내의 글리코시드 결합들(glycosidic bonds)을 분해시킬 수 있는 글리코시다아제(glycosidase) 효소들의 범위로부터 선택될 수 있다. α-아밀라아제(amylase)와 β-아밀라아제가, 그들의 점액분해성 효과가 제한될 수 있음에도 불구하고, 이 분류의 대표적인 효소들이다. 대조적으로, 세균성 글리코시다아제들은 이 미생물들이 그들의 숙주들의 점액질 층들을 통과할 수 있도록 해준다.
펩타이드와 단백질 치료를 포함하여, 본 발명의 범위 내에서 대부분의 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 조합적 사용을 위해서, 이온화되지 않는 세척제들도 또한 일반적으로 점액분해성 또는 점액질-청소제들로서 유용하다. 이 시약들은 전형적으로 활성이 있는 치료용 폴리펩타이드들을 변조하거나 또는 실질적으로 손상시키지 않을 것이다.
섬모억제 시약들과 방법들
점액섬모 청소에 의한 어떤 점막 조직들(예를 들면, 비강의 점막 조직들)의 자체-청소 능력이 보호적 기능으로서 필요하기 때문에(예를 들면, 먼지, 알러젠들, 그리고 세균를 제거하는 것), 이 기능이 점막용 약품들에 의해 실질적으로 손상어서는 안된다는 사실이 일반적으로 고려되어 왔다. 호흡기에서 점액섬모의 수송은 감염들에 대항하는 특히 중요한 방어 기전이다. 이 기능을 성취하기 위해서, 비강과 기도들에서의 섬모의 쳐주는 동작(beating)이 점막을 따라 점액질 층을 흡인된 입자들과 미생물들을 제거할 수 있게 움직인다.
섬모억제 시약들은 여기서 개시되는, 점막으로 (예를 들면, 비강내로) 투여된 포도당-조절 펩타이드, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들 의 상주 시간을 증가시키기 위한, 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서의 사용을 발견한다. 특히, 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서 이 시약들의 송달은, 점막으로 투여된 활성 약제(들)의 상주 시간에서의 일시적이고, 가역적 증가를 제공하기 위한, 점막 세포들의 섬모 활성을 가역적으로 저해하는 기능이 있는, 하나 또는 다수의 섬모억제 시약들의 병용 투여 또는 조합 제제에 의해서 어떤 측면들에서 유의성 있게 증진된다. 본 발명의 이 측면들의 범위 내에서의 사용을 위해, 여기서 개시되는 포도당-조절 펩타이드, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 송달을 타당성이 없는 역의 부작용들이 없이 증진시키기 위한 투여의 점막 자리에서, 점액섬모 청소의 일시적인(다시 말하면, 가역적인) 환원 또는 중지를 도출해 내기 위한, 그들의 활성에서 특정적이거나 그렇지 않으면 간접적인전술한 섬모억제 인자들(ciliostatic factors)은 모두 적절한 용량들에서(송달의 농도, 지속 기간 그리고 양식에 의존적인) 섬모억제 시약들로서, 성공적인 사용을 위한 후보들이다.
보다 상세한 측면들의 범위 내에서, 한 특정한 섬모억제 인자가 여기서 개시되는 하나 또는 다수의 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고/또는 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들과의 조합된 제제 또는 병용 투여 프로토콜로서 채택된다. 문헌 상에서 분리되고 특성화된 다양한 세균 섬모억제 인자들도 본 발명의 이 실시예들의 범위 내에서 채택될 수 있다. 박테리움 슈도모나스 아에루기노사(bacterium Pseudomonas aeruginosa)로부터의 섬모억제 인자들은 페나진(phenazine) 유도체, 피오(pyo) 화합물(2-알킬-4-히드록시퀴놀린들(2-알킬-4-hydroxyquinolines)), 그리고 람노리피드(rhamnolipid) (또한 헤모리신(hemolysin)으로도 알려져 있는)를 포함한다. 피오 화합물은 50 μg/ml의 농도들에서 명확한 초미세구조적인 병변들(ultrastructural lesions)이 없이 섬모억제를 성취하였다. 페나진 유도체는 또한 400 μg/ml의 실질적으로는 보다 큰 농도들에서 였음에도 불구하고, 섬모 운동성을 저해하지만 어느 정도의 막 파괴를 야기하였다. 변화된 섬모 막과 관련되어서, 람노리피드에 기관지 외식편들(tracheal explants)의 제한된 노출은 섬모억제를 가져온다. 람노리피드에 보다 확장된 노출은 축사들(axonemes)로부터 다이닌 단백질 팔들(dynein arms)의 제거와 관련되어 있다.
계면 활성제들과 방법들
본 발명의 보다 상세한 측면들의 범위 내에서, 하나 또는 다수의 막 투과 증진제들이 여기서 개시되는 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 점막 송달을 증진시키기 위하여, 본 발명의 점막 송달 방법 또는 제제의 범위 내에서 채택될 수 있다. 이러한 맥락에서 막 투과 증진제들이 다음 항목들로부터 선택될 수 있다: (i) 계면 활성제, (ii) 담즙산 염, (iii) 인지질 첨가제, 혼합된 미셀, 리포좀, 또는 운반체, (iv) 알콜, (v) 에나민, (vi) 일산화질소 공여자 화합물, (vii) 긴-사슬 양쪽 이온성 분자 (viii) 작은 소수성 투과 증진제; (ix) 소듐 또는 살리신산 유도체; (x) 아세토아세트산의 글리세롤 에스테르 (xi) 시클로덱스트린 또는 베타-시클로덱스트린 유도체, (xii) 중등도-사슬 지방산, (xiii) 킬레이팅제, (xiv) 아미노산 또는 그들의 염 , (xv) N-아세틸아미노산 또는 그들의 염, (xvi) 선택된 막 성분에 대해 분해성의 효소, (xvii) 지방산 합성의 저해제, 또는 (xviii) 콜레스테롤 합성의 저해제 ; 또는 (xix) (i)- (xix)에 재인용된 막 투과 증진제들의 하나의 조합.
어떤 계면 활성제들은 본 발명의 점막 송달 제제들과 방법들의 범위 내에서 점막 흡수 증진제들로서 용이하게 결합된다. 여기서 개시되는 포도당-조절 펩타이 드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들과 병용적으로 투여되거나 또는 조합적으로 제제화될 수 있는 이 시약들은 알려져 있는 계면 활성제들의 광범위한 집합으로부터 선택될 수 있다.
일반적으로 다음의 3개 분류군들에 속하는 계면 활성제들 : (1) 비이온성인 폴리옥시에틸렌 에테르들; (2) 소듐 글리콜레이트 (SGC)와 데옥시콜레이트 (DOC)와 같은 담즙산염 ; 그리고 소듐 타우로디히드로푸시데이트(sodium taurodihydrofusidate "STDHF")와 같은 푸시딘산(fusidic acid)의 유도체들. 이 다양한 분류군들의 계면 활성제들의 작용 기전들은 전형적으로 생물학적으로 활성이 있는 약제의 가용화를 포함한다. 흔히 응집체들을 형성하는 단백질들과 펩타이드들에 관하여, 이 흡수 촉진제들의 계면 활성 속성들은 계면 활성제가 코팅된 단량체들과 같은 보다 작은 단위들이 용액에서 보다 용이하게 유지될 수 있게 하기 위해서 단백질들과의 상호 작용들이 가능하도록 해줄 수 있다. 다른 계면 활성제들의 예들이 L-α-포스파티딜콜린 디데카노일(Phosphatidylcholine Didecanoyl "DDPC") 폴리소르베이트 80 그리고 폴리소르베이트 20이다. 이 단량체들은 추정하건대 응집체들보다 더 수송하기 좋은 단위들이다. 두 번째 가능성 있는 기전은 점막 환경에서 프로테아제들에 의한 단백분해성 분해로부터 펩타이드 또는 단백질을 보호하는 것이다. 담즙산염과 어떤 푸시딘산 유도체들은 모두가 보고된 바에 의하면 단백질 흡수를 증진하기 위해서 필수적으로 요구되는 농도들 보다 작거나 또는 그것에 등가인 농도들에서 비강의 균질화액들에 의해 단백질들의 단백분해성 분해를 저해한다. 이런 프로테아제 저해작용은 짧은 생물학적 반감기들을 가지는 펩타이드들을 위해서 특별히 중요할 수 있다.
분해 효소들 그리고 지방산과 콜레스테롤 합성의 저해제들
본 발명의 관련된 측면들에서, 점막으로의 투여를 위한 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들은 U. S. Patent No. 6,190, 894의 분해 효소, 또는 대사 자극제 또는 지방산들, 스테롤들 또는 그외 다른 선택된 상피의 장벽 성분들의 합성의 저해제로부터 선택된 투과 증진제와 제제화되거나 또는 병용적으로 투여된다. 예를 들면, 포스포리파아제(phospholipase), 히알유로니다아제(hyaluronidase), 뉴라미니다아제(neuraminidase), 그리고 콘드로이티나아제(chondroitinase)와 같은 분해 효소들도 점막 장벽에 대해 아무런 비가역적 손상을 유발시키지 않고 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제의 점막 투과를 증진시키기 위해서 채택될 수 있다. 일 실시예에서, 콘드로이티나아제는 점막의 투과성 장벽의 당단백질 또는 당지질(glycolipid) 구성요소들을 변화시키기 위해서 여기서 제공되는 것으로서의 방법 또는 조성물의 범위 내에서 채택되고, 그에 의해서 여기서 개시되는 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 점막 흡수를 증진시킨다.
점막의 장벽 구성요소들의 합성 저해제들에 관련되어서, 유리 지방산들은 중량에 의해서 상피 지질들의 20-25 %의 비율을 차지한다. 유리 지방산들의 생합성에서 2개의 속도-제한 효소들은 아세틸 CoA 카르복실라아제(acetyl CoA carboxylase) 와 지방산 합성효소이다. 이 일련의 단계들을 통하여, 유리 지방산들은 인지질들 속으로 대사된다. 따라서, 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서의 사용을 위한 유리 지방산 합성과 대사의 저해제들은 , 거기에 국한되지는 않으나, 다음을 포함한다. 5-테트라데실옥시-2-퓨란카르복실산(5-tetradecyloxy-2-furancarboxylic acid "TOFA")과 같은 아세틸 CoA 카르복실라아제의 저해제들; 지방산 합성효소의 저해제들; 고미신 에이(gomisin A), 2-(p-아밀시나밀)아미노-4-클로로벤젠산(2-(p-amylcinnamyl)amino-4-chlorobenzoic acid), 브로모페나실 브로마이드(bromophenacyl bromide), 모노알라이드(monoalide), 7,7-디메틸-5,8-에이코사디에노인산(7,7-dimethyl-5,8-eicosadienoic acid), 니세르골린(nicergoline), 세파란틴(cepharanthine), 니카르디핀(nicardipine), 케르세틴(quercetin), 디부티릴-시클릭 AMP(dibutyryl-cyclic AMP), R-24571, N-올레오일에탄올아민(N-oleoylethanolamine), N-(7-니트로-2,1,3-벤조사디아졸-4-일)포스포스티딜 세린(N-(7-nitro-2,1,3-benzoxadiazol-4-yl)phosphostidyl 세린), 사이클로스포린 에이(cyclosporine A), 디부카인(dibucaine), 프레닐아민(prenylamine)을 포함하는 국소 마취제들, 올-트랜스(all-trans)와 13-시스-레티노인산(13-cis-retinoic acid)과 같은 레티노이드들(retinoids), W-7, 트리플로오페라진(trifluoperazine), R-24571(칼미다졸륨(calmidazolium)), 1-헥사도실-3-트리플루오로에틸 글리세로-sn-2-포스포멘톨(1-hexadocyl-3-trifluoroethyl glycero-sn-2-phosphomenthol(MJ33))과 같은 포스포리파아제 A의 저해제들; 니카르디핀(nicardipine), 베라파밀verapamil), 딜티아젬(diltiazem), 니페디 핀(nifedipine), 그리고 니모디핀(nimodipine)을 포함하는 칼슘 채널 블로커들(calcium channel blockers); 키나크린(quinacrine), 메파크린(mepacrine), 클로로킨(chloroquine) 그리고 히드록시클로로킨(hydroxychloroquine)을 포함하는 항말라리아제들(antimalarials); 프로파놀올(propanalol) 과 라베탈올(labetalol)을 포함하는 베타 블로커들(beta blockers); 캘모듈린 길항제들(calmodulin antagonists); EGTA; 티메로살(thimersol); 덱사메타손(dexamethasone)과 프레드니솔론(prednisolone)을 포함하는 당코르티코스테로이드들(glucocorticosteroids); 그리고 인도메타신(indomethacin)과 나프록센(naproxen)을 포함하는 비스테로이드성항염증약들.
유리 스테롤들, 우선적으로 콜레스테롤이 중량에 의해서 상피의 지질들 중 20-25 %의 비율을 차지한다. 콜레스테롤의 생합성에서 속도 제한 효소는 3-히드록시-3-메틸글루타릴(HMG) CoA 환원효소(3-hydroxy-3-methylglutaryl(HMG) CoA reductase)이다. 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서의 사용을 위한 콜레스테롤 합성의 저해제들은, 거기에 국한되지는 않으나, 콜레스테롤 올레이트, 콜레스테롤 황산염과 인산염, 그리고 산소화 스테롤들(oxygenated sterols), 25-OH-- 그리고 26-OH--콜레스테롤과 같은 그외 다른 HMG CoA 환원효소 저해제들 뿐만 아니라, 심바스타틴(simvastatin), 로바스타틴(lovastatin), 플루인도스타틴(fluindostatin(플루바스타틴(fluvastatin)), 프라바스타틴(pravastatin), 메바스타틴(mevastatin)과 같은 (HMG) CoA 환원효소의 경쟁적 저해제들,; 스쿠알렌 합성효소(squalene synthetase)의 저해제들; 스쿠알렌 에폭시다아제(epoxidase)의 저 해제들; 22,25-다아자콜레스테롤(diazacholesterol), 20,25-다아자콜레스테롤, AY9944, 그리고 트리파라놀(triparanol)과 같은 DELTA7 또는 DELTA24 환원효소들의 저해제들을 포함한다.
각각의 지방산 합성 저해제들 또는 스테롤 합성 저해제들이 그 활성 약제(들)의 증진된 상피 투과를 성취하기 위하여 여기서 개시되는 하나 또는 다수의 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들과 병용적으로 투여되거나 또는 조합적으로 제제화될 수 있다. 점막 송달을 위한 치료용의 또는 부속되는 제제에서 스테롤 저해제에 대한 유효한 농도 범위는 일반적으로 총 무게에 대해서 약 0.0001 % 내지 약 20 %, 보다 전형적으로 약 0.01 % 내지 약 5 %이다.
일산화질소 공여 시약들과 방법들
본 발명의 다른 관련된 측면들의 범위 내에서 , 일산화질소 (NO) 공여자는 여기서 개시되는 하나 또는 다수의 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 점막 송달을 증진시키기 위한 투과-증진제로서 선택된다. 다양한 일산화질소 공여자들이 이 기술에서 알려져 있고 본 발명의 방법들과 제제들의 범위 내에서 유효한 농도들에서 유용하다. 예시적 사례인 일산화질소 공여자들은, 거기에 국한되지는 않으나, 니트로글리세린(nitroglycerine), 니트로프루사이드(nitropruside), NOC5[3-(2-히드록시-1-(메틸-에틸)-2-니트로조히드라지노)-1-프로판아민](NOC5[3-(2-hydroxy-1- (methyl-ethyl)-2-nitrosohydrazino)-1-propanamine]), NOC12[N-에틸-2-(1-에틸-히드록시- 1-(메틸-에틸)-2-니트로조히드라지노)-에탄아민](NOC12[N-ethyl-2-(1-ethyl-hydroxy-2-nitrosohydrazino)-ethanamine]), SNAP[S-니트로조-N-아세틸-DL-페니실라민](SNAP[S-nitroso-N-acetyl-DL-penicillamine]), NORI 그리고 NOR4를 포함한다. 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서, 선택된 일산화질소 공여자의 유효한 용량은, 점막의 상피세포 속으로 또는 경유하여, 여기서 개시되는 하나 또는 다수의 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고/또는 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들과 병용적으로 투여되거나 또는 조합적으로 제제화된다.
상피 접합부 구조 그리고/또는 생리기능의 변조를 위한 시약들
본 발명은 점막 송달을 위한 약제학적 조합제에서 제제화되어 여기서 개시되는 점막 송달 증진제들와 조합되어 있는 하나 또는 다수의 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들 또는 모방약들, 그리고/또는 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들을 함유하고 있는 약제학적 조성물을 제공한다.
투과 시약은, 전형적으로는 대상체에서 상피 접합부 구조그리고/또는 점막 상피세포들의 표면에서의 생리기능을 변조시킴에 의해서, 가역적으로 점막 상피세포들의 세포 간극 수송을 증진시킨다. 이 효과는 전형적으로 이웃하는 상피 세포들의 상피의 막에 부착성인 단백질들 사이에 동형(homotypic) 또는 이형(heterotypic) 결합의 투과 시약에 의한 저해를 포함한다. 동형 또는 이형 결합의 이러한 저지를 위한 표적 단백질들은 다양한 관련된 접합부 부착 분자들(junctional adhesion molecules "JAMs"), 오클루딘들(occludins), 또는 클라우 딘들(claudins)로부터 선택될 수 있다. 이 단백질들의 예들은 이 단백질들의 세포 외 도메인들에 결합하는 항체들, 항체 단편들 또는 단일 사슬 항체들이다. .
또 다른 추가적인 실시예들에서, 점막 상피세포들의 세포 간극 수송을 증진시키기 위해서 투과 펩타이드들과 펩타이드 유사체들과 모방약들을 투과할 수 있게하는 것을 본 발명은 제공한다. 대상체인 펩타이드들과 펩타이드 유사체들과 모방약들 전형적으로 포유류 대상체에서의 상피 접합부 구조 그리고/또는 생리기능을 변조함으로써 본 발명의 조성물들과 방법들의 범위 내에서 작용한다. 어떤 실시예들에서, 펩타이드들과 펩타이드 유사체들과 모방약들이 접합부 부착 분자(JAM), 오클루딘, 또는 클라우딘으로부터 선택된 상피의 막에 부착성인 단백질의 동형 그리고/또는 이형 결합을 효과적으로 저해한다.
광범위하게 연구되어 온 그러한 하나의 시약이 "조눌라 오클루덴스 독소(zonula occludens toxin)" (ZOT)로 알려져 있는 비브리오 콜레라(Vibrio cholerae)로부터의 세균성 독소이다. 이 독소는 증가한 장관의 점막 투과성을 매개하고 감염된 대상체들에서 설사를 포함하는 질환의 증후들을 유발한다. Fasano 등, Proc. Nat. Acad. Sci., U. S. A. , 8 : 5242-5246 (1991). 토끼의 회장의 점막 상에 시험될 때, ZOT는 상피세포간 접합부들(intercellular tight junctions)의 구조를 변조시킴에 의해서 장관의 투과성을 증가시켰다. 보다 최근에, ZOT가 장관의 점막에서 가역적으로 세포간 접합부들을 열 수 있다는 사실이 또한 보고되었다. ZOT가 비강의 점막에서 가역적으로 세포간 접합부들을 열 수 있다는 사실이 또한 보고되었다. 미국특허번호 5,908,825.
본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서, ZOT 활성의 친화제들 또는 길항제들로서 기능하는 ZOT의 다양한 유사체들과 모방약들뿐만 아니라 ZOT도 비강의 점막 속으로 그리고 가로지르는 세포 간극 흡수를 증가시킴에 의해서 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 비강내 송달을 증진시키기 위하여 유용하다. 이러한 맥락에서, ZOT는 전형적으로 접합부 단백질 ZO1의 교체된 위치에 의해서 표지되는 세포간 접합부들의 구조적 재조직화를 유발시킴에 의해서 작용한다. 본 발명의 이 측면들의 범위 내에서, ZOT는 그 활성 약제의 유의성 있게 증진된 흡수를 도출해내기 위하여, 실제적인 역의 부작용들이 없이 비강의 점막 투과성을 가역적으로 증가시킴에 의해서, 생물학적으로 활성이 있는 약제 유효한 용량으로, 병용적으로 투여되거나 또는 조합적으로 제제화된다.
혈관 확장제들과 방법들
또한 본 발명의 병용 투여와 조합 제제 방법들과 조성물들의 범위 내에서의 유익한 사용을 보여주는 흡수-촉진제들의 또 다른 분류는 혈관에 작용하는 화합물들, 보다 구체적으로는 혈관확장제들이다. 이 화합물들은 본 발명의 범위 내에서, 점막의 상피세포 속으로 또는 그곳을 경유하는, 그리고/또는 특정한 표적 조직들 또는 구획들(예를 들면, 전신 순환계 또는 중추 신경계.)에 포도당-조절 펩타이드, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 수송 속도를 증가시키면서, 점막하 맥관계의 구조와 생리기능을 변조하기 위해서 기능한다.
본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 혈관 확장제들은 전형적으로 세포원형질 의 칼슘에서의 감소, 일산화질소 (NO)에서의 증가에 의해서, 그렇지 않으면 미오신 가벼운 사슬 키나아제(myosin light chain kinase)를 저해함에 의해서 점막하 혈관의 이완을 유발한다. 그것들은 일반적으로 다음의 9개 분류군들 속으로 나누어진다: 칼슘 길항제들, 칼륨 채널 개방제들(potassium channel openers), ACE 저해제들, 안지오텐신(angiotensin)-Ⅱ 수용체 길항제들, α-아드레날린성 그리고 이미다졸 수용체 길항제들, β-아드레날린성 친화제들, 포스포디에스테라아제(phosphodiesterase) 저해제들, 에이코사노이드들(eicosanoids) 그리고 일산화질소 공여자들.
화학적 차이점들에도 불구하고, 칼슘 길항제들의 약물동력학적 속성들은 유사하다. 전신 순환계 속으로의 흡수도 높고, 이 약제들은 따라서 약물동력학에서 개체적 변이를 가져오는, 상당한 간에 의한 초회-통과 대사(first-pass metabolism)를 겪는다. 디히드로피리딘(dihydropyridine) 유형(암로디핀(amlodipine), 펠로디핀(felodipine), 이스라디핀(isradipine), 닐바디핀(nilvadipine), 니솔디핀(nisoldipine) 그리고 니트렌디핀(nitrendipine))의 보다 새로운 약물들을 제외하고, 칼슘 길항제들의 반감기는 짧다. 그러므로, 이 약물들 중 다수를 위한 유효한 약물 농도를 유지하는 것은 여기서 다른 어딘가에서 기술된 것과 같이, 연속적 투여(multiple dosing), 또는 제어형 방출(controlled release) 제제들에 의한 송달을 필수적으로 요구할 것이다. 칼륨 채널 개방제인 minoxidil을 사용하는 치료는 또한 잠재적인 역의 부작용들 때문에 투여의 방법과 농도에서 제한될 수 있다.
ACE 저해제들은 안지오텐신-I 에서 안지오텐신-Ⅱ 로의 전화을 방지하고 레닌(renin) 생산이 증가할 때 가장 효과적이다. ACE는 강력한 내인성 혈관 확장제인 브라디키닌(bradykinin)을 불활성화시키는 키나아제-Ⅱ에 대해서 늘 동일하기 때문에, ACE 저해는 브라디키닌 분해에서 감소를 유발한다. ACE 저해제들은 동물 모델들에서 심장의 섬유증과 심실 비대를 예방하고 역전시킴에 의해서 심장보호적 그리고 심장회복의 효과들의 추가된 장점을 제공한다. 대부분의 ACE 저해제들의 지배적인 제거(elimination) 경로는 신장의 배설을 경유한다. 그러므로, 신장의 손상은 감소된 제거와 관련되어 있고 중등도에서 심각한 신장 손상을 입은 환자들에서 25 내지 50 % 의 투여량 감소가 권장된다.
일산화질소 공여자들에 관련되어서, 이 화합물들은 본 발명의 범위 내에서 점막 투과성에 대한 그것들의 추가적인 효과들을 위해서 특히 유용하다. 상기 명시된 일산화질소 공여자들에 추가적으로, NO/친핵체들(nucleophiles), 또는 NONO에이트들(NONOates)로 불리우는, 일산화질소의 친핵체들과의 복합체들은 생리학적 pH에서 수용액에 용해될 때에 일산화질소를 자발적으로 그리고 비효소적으로 방출한다. 그와 대조적으로, 니트로글리세린과 같은 질소 혈관 확장제들은 일산화질소 방출을 위해서 특정 효소 활성을 필수적으로 요구한다. NONO에이트들은 규정된 a화학양론으로 그리고 디에틸아민/일산화탄소에 대해서는 < 3 분 내지 디에틸렌트리아민/일산화탄소(DETANO)에 대해서는 20 시간의 범위에서 예측 가능한 속도들로 일산화질소를 방출한다.
본 발명의 어떤 방법들과 조성물들의 범위 내에서, 선택된 혈관 확장제는 그 활성 약제(들)의 점막 흡수를 대상체에서 표적 조직 또는 구획(예를 들면, 간, 간 문맥, 중추신경계 조직 또는 수액, 또는 혈액의 혈장)에 도달하기 위해서 증진시키기에 효과적인 용량으로, 하나 또는 다수의 포도당-조절 펩타이드, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제(들)와 병용적으로 투여되거나(예를 들면, 전신적으로 또는 비강내로, 동시다발적으로 또는 조합적으로 효과적인 일시적인 연합으로) 또는 조합적으로 제제화된다.
선택적 수송-증진제들과 방법들
본 발명의 조성물들과 송달 방법들은 선택사양으로 하나 또는 다수의 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 수송을 촉진하는 선택적 수송-증진제를 결합한다. 이 수송-증진제들은, 그 활성 약제(들)의 점막 흡수를 대상체에서 표적 조직 또는 구획(예를 들면, 점막 상피세포, 간, 중추신경계 조직 또는 수액, 또는 혈액의 혈장)에 도달시키기 위하여, 점막 수송 장벽들을 가로지르는 하나 또는 다수의 추가적인 생물학적으로 활성이 있는 약제(들)의 송달을 대등하게 증진시키기 위해서, 여기서 개시되는 하나 또는 그 이상의 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들과의 조합 제제 또는 병용 투여 프로토콜에서 채택될 수 있다. 양자택일적으로, 수송-증진제들이 추가적인 생물학적으로 활성이 있는 약제의 증진된 송달과 함께 또는 그 송달이 없이, 하나 또는 그 이상의 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들의 점막 송달을 직접적으로 증진시키기 위해서 조합 제제 또는 병용 투여 프로토콜에서 채택될 수 있다.
본 발명의 이러한 측면의 범위 내에서의 사용을 위한 예시적 사례인 선택적 수송-증진제들은, 거기에 국한되지는 않으나, 특히 상피세포의 수송 장벽 성분들과 상호작용을 하는 것으로 알려져 있는, 글리코시드들, 당-함유 분자들, 그리고 렉틴 결합 시약들과 같은 결합시약들을 포함한다. 예를 들면, 수용체-매개 상호작용들에 의한 세포 표면의 당 부분들에 결합하는 다양한 식물과 세균성 렉틴들 포함하여, 특정적인 "생체 점착성(Bioadhesive)" 리간드들은, 점막, 예를 들면, 본 발명의 범위 내에서 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 비강의 수송을 증진시키기 위한 운반체들 또는 콘쥬게이트된 수송 매개체들로서 채택될 수 있다. 본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 생체 점착성 리간드들은 특정화된 세포 수송 과정들(엔도시토시스 또는 트랜스시토시스)에 의한 부착성 리간드의 선택적인 섭취를 촉발하는 상피의 표적 세포들에 생물학적 신호들의 전달을 매개할 것이다. 이 수송 매개체들은 따라서 하나 또는 다수의 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제(들)의 선택적인 섭취를 점막 상피세포들 속으로 그리고/또는 그곳을 통하여 자극하거나 또는 유도하기 위한 "운반체 시스템"으로서 채택될 수 있다. 이 매개체들과 그외 다른 선택적 수송-증진제들은 본 발명의 범위 내에서의 거대분자인 생물의약품들(특히 펩타이드들, 단백질들, 올리고뉴클레오타이드들(oligonucleotides) 그리고 폴리뉴클레오타이드(polynucleotide) 벡터들)의 점막 송달을 유의성 있게 증진시킨다. 렉틴들은 유핵 세포들의 당단백질들과 당지질들의 표면에서 발견되는 특정한 당류에 결합하는 식물 단백질들이다. 렉틴들의 농축된 용액들은 '점액분비항진(mucotractive)' 효과를 가지고있고, 다양한 연구들이 렉틴들과 렉틴 콘쥬게이트들(예를 들면, 콜로이드 상의 금 입자들로 콘쥬게이트된 콘카나발린 A(concanavalin A))의 점막의 표면들을 가로지르는 신속한 수용체 매개의 엔도시토시스(RME)를 제시하여 왔다. 추가적인 연구들이 렉틴들을 위한 섭취 기전들이 장관 내의 약물 표적화 생체내 실험을 위해 사용될 수 있다고 보고하였다. 이 연구들의 어떤 것들에서, 폴리스티렌 나노입자들(500 nm)은 토마토의 렉틴에 공유적으로 커플링되었고 쥐에 경구 투여한 후에 얻어진 개선된 전신적 섭취를 보고하였다.
식물 렉틴들에 추가적으로, 본 발명의 점막 송달 방법들과 조성물들의 범위 내에서 미생물의 부착과 침투 인자들은 부착성/선택적 수송 운반체들로서의 사용을 위한 풍부한 원료를 공급한다. 2개의 성분들이 세균성 부착 과정들, 세균성 '애드히신 부착체 단백질' (부착성 또는 군락 증식 인자) 그리고 숙주 세포 표면 상의 수용체를 위해 필요하다. 점막 감염들을 일으키는 세균는 상피 표면에 그들 자신들을 부착시키기 전에 점액질 층을 투과하는 것이 필요하다. 다른 세포 표면의 성분들이 또한 그 과정에 참여할 수 있음에도 불구하고, 이 부착이 보통 세균성 핌브리아(fimbriae) 또는 필러스(pilus) 구조들에 의해 매개된다. 부착하는 세균은 점막 상피세포들을 신호 전도 기전들을 통하여 표적 세포 속으로 일련의 생화학적 반응들의(독소들의 도움이 있든지 또는 없든지) 반복들과 개시에 의해서 군락화 한다. 이 침투 기전들과 관련하여서, 원래 다양한 세균와 바이러스들에 의해 생산되는 생체 점착성 단백질들 (예를 들면, 인베이신(invasin), 인터날린(internalin))의 광범위한 다양성이 알려져 있다. 이 단백질들은 그러한 미생물들의 숙주 종과 심지어 특정한 표적 조직들에 인상적인 선택성을 가지고 세포 외 부착을 가능하게 한다. 그러한 수용체-리간드 상호 작용들에 의해 전달된 신호들은 상피 세포들 속으로 그리고 결국에는 통과하는 손상되지 않은, 살아 있는 미생물들의 수송을 엔도시토시스 과정들과 트랜스시토시스 과정들에 의해서 촉발시킨다. 그러한 자연적으로 발생하는 현상들이 점막 상피세포들 속으로 또는 가로지르는 그리고/또는 약물 작용의 그외 달리 지정된 표적 자리들로의 생물학적으로 활성이 있는 화합물들의 증진된 송달을 위해서 여기서의 가르침들에 의하여 활용될 수 있다(예를 들면, 애드히신 부착체와 포도당-조절 펩타이드와 같은 생물학적으로 활성이 있는 약제들을 복합체화 시킴에 의해서).
특정한, 렉틴-유사 방법으로 상피 표면들에 결합하는 다양한 세균성과 식물 독소들도 또한 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서 유용하다. 예를 들면, 디프테리아 독소(diptheria toxin "DT")는 RME에 의해서 신속히 숙주 세포들 속으로 들어간다. 이와 같이, 대장균(E. coli)의 이열성 독소의 B 서브유닛은 높은 선택성의, 렉틴-유사 방법으로 장관 내 상피 세포들의 융모 경계에 결합한다. 이 독소의 섭취와 장세포들의 기저측면 쪽에 대한 트랜스시토시스가 생체내 조건과 시험관 내 조건에서 보고되어 왔다. 그외 다른 연구들이 맥아당-결합 융합 단백질로서 대장균에서의 디프테리아 독소의 세포통과 도메인을 발표하였고, 그 단백질을 하이-Mw 폴리-L-리신에 화학적으로 결합시켰다. 그 결과적 산출의 복합체는 시험관 내 조건에서 리포터 유전자의 내재화를 매개하기 위해서 성공적으로 사용된다. 이 예들에 추가적으로, 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus)는 슈퍼 항원들로서 또한 독소들로서 작용하는 한 세트의 단백질들(예를 들면, 포도상 구균의 장관 독소 A(enterotoxin A) (SEA), SEB, 중독 충격 증후의 독소 1(TSST-1)을 생산해낸다. 이 단백질들에 관한 연구들은 Caco-2 세포들에서 SEB 와 TSST-I 의 투여량 의존성이고, 촉진된 트랜스시토시스를 보고하였다.
바이러스의 혈구응집소들(haemagglutinins)은 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 점막 송달을 촉진하기 위한 수송 시약의 또 다른 유형을 포함한다. 많은 바이러스 감염들에서 그 시작 단계는 표면 단백질들(혈구응집소들)의 점막 세포들에 대한 결합이다. 이 결합 단백질들은 로타바이러스류(rotaviruses), 바리셀라 조스터 바이러스(varicella zoster virus), 셈리키 포리스트 바이러스(semliki forest virus), 아데노바이러스류(adenoviruses), 포테이토 리프롤 바이러스(potato leafroll virus), 그리고 레오바이러스(reovirus)를 포함하여, 대부분의 바이러스들에 대해서 확인되었다. 이 단백질들과 그외 다른 예시적 사례인 바이러스의 혈구응집소들이 하나 또는 다수의 추가적인 생물학적으로 활성이 있는 약제(들)의 점막 송달을 대등하게 증진시키기 위해서, 여기서 개시되는 하나 또는 그 이상의 포도당-조절 펩타이드, 유사체들과 모방약들과의 조합 제제 (예를 들면, 혼합물 또는 콘쥬게이트 제제) 또는 병용 투여 프로토콜에서 채택될 수 있다. 양자택일적으로, 바이러스의 혈구응집소들이 추가적인 생물학적으로 활성이 있는 약제의 증진된 송달과 함께 또는 그 송달이 없이, 하나 또는 그 이상의 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들의 점막 송달을 직접적으로 증진시키기 위해서 조합 제제 또는 병용 투여 프로토콜에서 채택될 수 있다.
다양한 내인성의, 선택적인 수송-매개 인자들이 또한 본 발명의 범위 내에서 사용을 위해서 이용 가능하다. 포유류 세포들은 지정된 구획들에 특정한 기질들과 이들 표적의 내재화를 촉진하기 위한 기전들의 종류별을 발전시켜왔다. 집합적으로, 막의 변형들의 이들 과정들은 '엔도시토시스'로 일컬어지고 파고시토시스(phagocytosis), 피노시토시스(pinocytosis), 수용체-매개 엔도시토시스(클래트린(clathrin)-매개 RME), 그리고 포토시토시스(potocytosis)(클래트린(clathrin)-매개가 아닌 RME)를 포함한다. RME는, 그 이름이 내포하는 것과 같이, 다양한 리간드들이 세포 표면의 수용체들에 결합하고 세포 내에서 순차적으로 내재화되고 소통되는 아주 특정한 세포의 생물학적 과정이다. 많은 세포들에서 엔도시토시스의 과정은 매우 활성적이라서 그 전체적인 막 표면이 내재화되고 반시간이 채 되지 않아서 대체된다. 2개 분류군들의 수용체들은 세포막에서의 그들의 방향성(orientation)에 근거하여 제시된다; 유형 I 수용체들의 아미노기 말단은 막의 세포 외측 상에 자리하고 있고, 반면에 유형 II 수용체들은 세포 내의 환경에서 이런 동일한 단백질을 가진다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예들은 점막으로 송달된 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 RME의 운반체 또는 자극제로서 트랜스페린(transferrin)을 사용한다. 80 kDa 철-수송 당단백질인 트랜스페린은 RME에 의해서 세포 속으로 효과적으로 섭취된다. 트랜스페린 수용체들은, 적아세포들 상에서와 많은 종양 세포들 상에서 상승된 숫자들로, 종양대부분의 증식하는 세포들의 표면 상에서 발견된다. 트랜스페린(Tf)과 트랜스페린 콘쥬게이트들의 트랜스시토시스는 보고된 바에 의하면 진 균의 대사체인, 브레펠딘 A(Brefeldin A(BFA))의 존재 하에서 증진된다. 그외 다른 연구들에서, BFA 치료는 MDCK 세포들에서 라이신(ricin)과 HRP 모두의 선단 엔도시토시스를 신속히 증가시킨다고 보고되었다. 따라서, BFA 그리고 수용체-매개 수송을 자극하는 그외 다른 시약들이 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들을 포함하여, 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 수용체-매개 수송을 증진하기 위해서 조합적으로 제제화된 (예를 들면, 콘쥬게이트된) 그리고/또는 병용적으로 투여된 시약들로서, 본 발명의 방법들 범위 내에서 채택될 수 있다.
중합체 송달 운송체들과 방법들
본 발명의 어떤 측면들의 범위 내에서, 여기서 개시되는 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들, 그리고 위에서 기술된 것과 같은 송달-증진제들은 운반체 또는 기제로서 기능하는 생물학적으로 적합한 중합체를 포함하는 점막으로(예를 들면, 비강내로) 투여되는 제제 내에 개별적으로, 또는 조합적으로, 결합된다. 그러한 중합체 운반체들은 그외 다른 중합체 형태들 중에서, 중합체 분말들, 매질들 또는 미세입자 송달 운송체들을 포함한다. 중합체는 식물, 동물, 또는 합성물의 기원을 가질 수 있다. 흔히 중합체는 가교화되어 있다. 추가적으로, 이 송달 시스템들에서 포도당-조절 펩타이드, 유사체 또는 모방약은 그 약들이 중합체에 공유적으로 결합될 수 있고 간단한 이싱(ishing)에 의해서 중합체로부터 분리될 수 없도록 제공되는 곳에서의 방법으로 기능적으로 될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 중합체는 생물학적으로 활성이 있는 약제(들) 그리고/또는 송달 증진제(들)을 분해시키거나 또는 불활성화시키는 효소들의 저해제 또는 그외 다른 시약들로 화학적으로 변조된다. 어떤 제제들에서, 중합체는 부분적이거나 또는 완전히 물에 불용성이지만 물에 팽윤가능한 중합체, 예를 들면, 하이드로겔이다. 본 발명의 이러한 측면에서 유용한 중합체들은 바람직하게는 물에 불활성이거나 그리고/또는 유의성 있는 물의 양들을 흡수하는 특성에서 친수성이고, 물과 평형에 도달하기에 충분한 간격의 시간 동안 물 또는 수성 매체와 접촉하도록 놓여졌을 때, 그들은 종종 하이드로겔들을 형성한다. 보다 상세한 실시예들에서, 중합체는 과량의 물과 접촉하도록 놓여졌을 때, 실온에서, 물에 노출되었을 때, 평형상태에서 물의 그 중량에 대해 적어도 2배를 흡수하는 하이드로겔이다. 미국특허번호 6,004,583.
생물학적 분해가 가능한 중합체들에 근거하는 약물 송달 시스템들은 그러한 시스템들은 가수분해되거나 그렇지 않으면 무독성 분자들 속으로의 효소 반응에 의해서 분해되기 때문에 많은 생물의학 응용들에서 바람직하다. 분해 속도는 생물학적 분해가 가능한 중합체 매질의 조성물을 조종함에 의해서 제어된다. 이 유형들의 시스템들은 따라서 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 장기간 방출을 위한 어떤 세팅들에서 채택될 수 있다. 중합체들의 분해 생성물들이 낮은 독성을 함유한다고 밝혀진 이후로 폴리(클리콜산) (PGA), 폴리-(젖산)(poly-(lactic acid) (PLA)), 그리고 폴리(D, L-락틱-co-클리콜산)(PLGA)와 같은 생물학적 분해가 가능한 중합체들이 가능한 약물 송달 운반체들로서 상당한 관심을 받아왔다. 인체의 정상적인 대사 기능 중에 이들 중합체들는 이산화탄소와 물 속으로 분해된다. 이들 중합체들도 또한 우수한 생체 적합성(biocompatibility)을 나타내었다.
선택사양의 송달 증진제들 뿐만 아니라, 여기서 개시되는 포도당-조절 펩타이드, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 연장된 생물학적 활성을 위해서, 이 시약들이 중합체 매질들 속에, 예를 들면, 폴리오르토에스테르들(polyorthoesters), 폴리안하이드라이드들(polyanhydrides), 또는 폴리에스테르들(polyesters) 속에 결합될 수 있다. 이것은, 예를 들면, 중합체 매질의 분해에 의해 결정되는 것처럼, 그 활성 약제(들)의 지연된 활성과 방출을 만들어 낸다. 합성된 중합체들 속에 생물의약품 분자들의 캡슐화가 저장과 송달 동안에 그것들을 안정화할 수 있음에도 불구하고, 중합체-기초의 방출 기술의 가장 큰 장애물은 흔히 열, 음파 분해 또는 유기 용매들을 포함하는 제제화 과정들 중에서 치료용 분자들의 활성의 손실이다.
본 발명의 범위 내에서 사용을 위해서 숙고되는 흡수-촉진 중합체들은 변화들, 변조들 또는 혼합이 유용한 응용을 위해서 수분 흡수, 하이드로겔 형성, 그리고/또는 화학적 안정성과 같은 원하는 속성들에 역으로 영향을 미치지 않는 한, 그외 다른 자연적으로 발생하거나 또는 합성된 중합체들, 고무들(gums), 수지들(resins), 그리고 그외 다른 시약들, 그리고 그것들 각각 또는 그외 다른 중합체들과 이 물질들과의 혼합물들에도 역시 추가적으로, 전술한 중합체들의 유형들의 유도체들과 화학적으로 또는 물리적으로 변조된 버전들을 포함한다. 본 발명의 보다 상세한 측면들에서, 나일론, 아크릴란(acrylan) 그리고 그외 다른 정상적으로 소수성인 합성 중합체들과 같은 중합체들은 수성 매체에서 물에 팽윤 가능해지거나 그리고/또는 안정한 겔들을 형성하기 위한 반응에 의해서 충분히 변조될 수 있다.
본 발명의 흡수-촉진 중합체들은 다음에 오는 비닐(vinyl) 단량체들의 다양한 조합들에 근거하는 동종중합체들(homopolymers)과 공중합체들(copolymers)의 그룹으로부터의 중합체들을 포함할 수 있다: 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol) 그리고 상기 나열된 단량체들과 2-아크릴아미도-2-메틸 프로판술폰산(2-acrylamido-2-methyl-propanesulfonic acid(AMPS))과의 그의 공중합체들과 삼원 혼성 중합체들(terpolymers), 폴리비닐아세테이트(polyvinylacetate), 상기 나열된 단량체들과 2-아크릴아미도-2-메틸 프로판술폰산과의 그의 공중합체들과 삼원 혼성 중합체들 뿐만 아니라, 아크릴산들과 메타크릴산들(acrylic and methacrylic acids), 아크릴아미드(acrylamide), 메타크릴아미드(methacrylamide), 히드록시에틸아크릴레이트(hydroxyethylacrylate) 또는 메타크릴레이트(methacrylate), 비닐피롤리돈들(vinylpyrrolidones). 1개 내지 6개의 탄소들의 알킬 치환체들을 함유할 수 있는 4개의 방향족 고리들 까지를 함유하는 에스테르기들이 곧은 사슬 또는 가지쳐진 사슬 알킬, 아릴로부터 유래된 경우에 아크릴 또는 메타크릴아미드 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르들; N,N-디메틸아미노알킬(메트)아크릴아미드, 디메틸아미노알킬(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴옥시알킬트리메틸암모늄 클로라이드, (메트)아크릴옥시알킬디메틸벤질암모늄 클로라이드 와 같은 스테로이드의, 황산염들, 인산염들 또는 양이온성 단량체들과 같은 공중합이 가능한 기능적 단량체들과의 상기 나열된 단량체들의 공중합체들은 매우 유용하다. .
본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 추가적인 흡수-촉진 중합체들은 덱스트란들, 덱스트린들으로 분류되는, 그리고 천연 고무들과 수지들로서 분류되는 물질 들의 분류로부터의, 또는 가공 콜라겐, 키틴(chitin), 키토산, 플랄란(pullalan), 주글란(zooglan)과 같은 천연적 중합체들의 분류로부터의 중합체들과, "켈코로이드(Kelcoloid)" (폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol 변조된 알기네이트)와 같은 알기네이트들(alginates)과 변조된 알기네이트들, "켈로코겔(Kelocogel)"과 같은 젤란 고무들(gellan gums), "켈트롤(Keltrol)"과 같은 자나탄 고무들(Xanathan gums), 에스타스틴(estastin), 알파 히드록시 부티레이트(alpha hydroxy butyrate)와 그의 공중합체들, 히알유론산(hyaluronic acid)과 그 유도체들, 폴리락틱산들(polylactic acids)과 글리콜산들(glycolic acids)이다.
본 발명의 범위 내에서 응용 가능한 중합체들의 매우 유용한 분류군은 적어도 하나의 활성화된 탄소-대-탄소 지방족 불포화 탄화수소의 이중 결합, 그리고 적어도 하나의 카르복실기를 함유하는 지방족 불포화 탄화수소의(olefinically) 불포화 카르복실산들이다; 즉, 카르복실기에 관련되어서 알파-베타 위치에 있거나, 그렇지 않으면 말단의 메틸렌 그룹핑(methylene grouping)의 부분으로서 단량체 분자에서 그 존재하는 것 때문에, 중합 반응에서 용이하게 기능하는 지방족 불포화 탄화수소의 이중 결합을 함유하는 산으로 용이하게 전환되는 산 또는 기능성 반응기.
이 분류군의 지방족 불포화 탄화수소의 불포화 산들은 아클릴산 자체에 의해 유형화된 아크릴산들, 알파-시아노 아크릴산(alpha-cyano acrylic acid), 베타 메틸아크릴산(beta methylacrylic acid)(크로톤산), 알파-페닐아크릴산, 베타-아크릴옥시 프로피온산(beta-acryloxy propionic acid), 시나민산(cinnamic acid), p-클로로 시나민산, 1-카르복시-4-페닐 부타디엔-1,3, 이타콘산(itaconic acid), 시트 라콘산(citraconic acid), 메사콘산(mesaconic acid), 글루타콘산(glutaconic acid), 아코니틴산(aconitic acid), 말레인산(maleic acid), 푸마르산(fumaric acid), 그리고 트리카르복시 에틸렌(tricarboxy ethylene)과 같은 물질들을 포함한다. 여기서 사용된 것과 같이, 용어 "카르복실산(carboxylic acid)"은 폴리카르복실산들(polycarboxylic acids)과 안하이드라이드기(anhydride group)가 동일한 카르복실산 분자에 위치하는 2개의 카르복실기들로부터 물의 한 분자의 제거에 의해서 형성되는 경우에, 말레인산 안하이드라이드와 같은 그런 산 안하이드라이드들을 포함한다.
본 발명의 범위 내에서 흡수-촉진제들로서 유용한 대표적인 아크릴레이트들(acrylates)는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이, 이소프로필 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이, 메틸 에타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 헵틸 아크릴레이트, 옥틸 메타크릴레이트, 이소프로필 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이, 노닐 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, n-헥실 메타크릴레이트, 그리고 그 유사류를 포함한다. 보다 높은 알킬 아크릴산 에스테르들은 데실 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 베헤닐아크릴레이트 그리고 멜리실 아크릴레이트 그리고 그것들의 메타아크릴레이트 버전들이다. 2개 또는 3개 또는 그 이상의 보다 긴 사슬의 아크릴산 에스테르들의 혼합물들은 카르복실산 단량체들 중 하나와 성공적으로 중합될 수 있다. 그외 다른 공중합된 단량체들(comonomers)은 알파 지방족 블포화 탄화수소들, 비닐 에테르들(vinyl ethers), 비닐 에스테르들(vinyl esters), 그리고 그것들의 혼합물들을 포함하여, 지방족 블포화 탄화수소들(olefins)을 포함한다.
아크릴산 니트릴들(acrylic nitriles)을 포함하는, 그외 다른 비닐리덴(vinylidene) 단량체들 또한 그 활성 약제(들)의 점막 흡수를 대상체에서 표적 조직 또는 구획(예를 들면, 간, 간 문맥, 중추신경계 조직 또는 수액, 또는 혈액의 혈장)에 도달하기 위해서 증진시키기 위한 것을 포함하여, 하나 또는 다수의 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제(들)의 송달과 흡수를 증진시키기 위하여, 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서, 흡수-촉진제들로서 사용될 수 있다. 유용한 알파, 베타-지방족 불포화 탄화수소의 불포화 니트릴들은 바람직하게는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 그리고 그 유사류와 같은 3개 내지 10개 탄소 원자들을 함유하는 단일지방족 불포화 탄화수소의 불포화 니트릴들이다. 가장 바람직한 것은 아크릴로니트릴과 메타크릴로니트릴이다. 단일지방족 불포화 탄화수소의 불포화 아미드들을 포함하는 3개 내지 35개 탄소 원자들을 함유하는 아크릴산 아미드들(Acrylic amides)이 또한 사용될 수 있다. 대표적인 아미드들은, N-메틸롤 아크릴아미드(N-methylol acrylamide), N-프로판올 아크릴아미드(N-propanol acrylamide), N-메틸롤 메타크릴아미드(N-methylol methacrylamide), N-메틸롤 말레이미드(N-methylol maleimide), N-메틸롤 말레인산 에스테르들(N-methylol maleamic acid esters), N-메틸롤-p-비닐 벤즈아미드(N-methylol-p-vinyl benzamide), 그리고 그 유사류와 같은 4개 내지 10개의 탄소 원자들을 가지는 아미드들을 포함하여, 질소 상에 알킬기 가, 8개 내지 32개의 탄소 원자들, 알파, 베타-지방족 불포화 탄화수소의 불포화 카르복실산들의 N-알킬롤 아미드들(alkylol amides)을 포함하는 아크릴 아미드들을 함유하는 곳에서, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-t-부틸 아크릴 아미드, N-시클로헥실 아크릴 아미드, 보다 높은 알킬의 아미드들을 포함한다.
또한 추가적인 유용한 흡수 촉진 물질들은 2개 내지 18개 탄소 원자들을 함유하는 알파-지방족 블포화 탄화수소들이고, 보다 바람직하게는 이 기술에서 통상의 지식을 가진 자들에게 알려져 있는 것과 같이 2개 내지 8개의 탄소 원자들; 4개 내지 10개 탄소 원자들을 함유하는 디엔들(dienes); 비닐 아세테이트와 같은 비닐 에스테르들과 알릴 에스테르들(allyl esters); 스티렌(styrene), 메틸 스티렌 그리고 클로로-스티렌과 같은 비닐 방향족들; 비닐 메틸 에테르와 메틸 비닐 케톤과 같은 비닐과 알릴 에스테르들과 케톤들; 클로로아크릴레이트들; 알파-시아노메틸 아크릴레이트, 그리고 알파-, 베타, 그리고 감마-시아노프로필 아크릴에이트와 같은 시아노알킬 아크릴레이트들; 메톡시 에틸 아크릴레이트와 같은 알콕시아크릴레이트들; 클로로에틸 아크릴레이트들; 비닐 할라이드들과 염화 비닐, 염화 비닐리덴 그리고 그 유사류; 디비닐 에테르, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 메틸렌-비스-아크릴아미드, 알릴펜타에리스리톨(allylpentaerythritol), 그리고 그 유사류와 같은 디비닐들(divinyls), 디아크릴레이트들(diacrylates) 그리고 그외 다른 다중기능성인 단량체; 그리고 비스(베타-클로로알킬) 비닐 포스포네이트와 같은 비스(베타-할로알킬)알케닐 포스포네이트들 그리고 그 유사류를 함유하는 알파-지방족 블포화 탄화수소들이다. 공중합체 들은, 카르복시 함유 단량체가 소수의 구성요소이고, 그리고 그외 다른 비닐리덴 단량체들이 주요한 구성요소들로서 존재하는 경우에, 여기서 개시되는 방법들에 의하여 용이하게 조제될 수 있다.
하이드로겔들이 본 발명의 범위 내에서 흡수 촉진제들로 채택될 때, 이것들은 아크릴산들과 메타크릴산들(methacrylic acids), 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 히드록시에틸아크릴레이트(hydroxyethylacrylate)(HEA) 또는 히드록시메타크릴레이트(hydroxymethacrylate(HEMA)), 그리고 물과 상호작용하며 팽윤 가능한 비닐피롤리돈들(vinylpyrrolidones)의 그룹으로부터의 합성 공중합체들로 구성될 수 있다. 유용한 중합체들의 구체적인 설명적 예들은, 특히 펩타이드들 또는 단백질들의 송달에 대한 것으로, 다음에 오는 중합체들의 유형들이다:(메트)아크릴아미드와 0.1 내지 99 wt. % (메트)아크릴산; (메트)아크릴아미드들과 0.1-75 wt % (메트)아크릴옥시에틸 트리메틸암모늄 클로라이드; (메트)아크릴아미드와 0.1-75 wt % (메트)아크릴아미드; 아크릴산과 0.1-75 wt % 알킬(메트)아크릴레이트들; (메트)아크릴아미드와 0.1-75 wt % AMPS. RTM. (Lubrizol Corp.의 트레이드 마크 ); (메트)아크릴아미드와 0 내지 30 wt % 알킬(메트)아크릴아미드들과 0.1-75 wt % AMPS. RTM.; (메트)아크릴아미드와 0.1-99 wt. % HEMA; (metb) 아크릴아미드와 0.1 내지 75 wt % HEMA 그리고 0.1 내지 99 % (메트)아크릴산; (메트)아크릴산과 0.1-99 wt % HEMA; 50 mole % 비닐 에테르와 50 mole % 말레인산 안하이드라이드; (메트)아크릴아미드와 0.1 내지 75 wt % (메트)아크릴옥시알킬 디메틸 벤질암모늄 클로라이드; (메트)아크릴아미드와 0.1 내지 99 wt % 비닐 피롤리돈; (메트)아크릴아미드 와 50 wt % 비닐 피롤리돈과 0.1-99. 9 wt % (메트)아크릴산; (메트)아크릴산과 0.1 내지 75 wt % AMPS. RTM. 그리고 0.1-75 wt % alkyl (메트)아크릴아미드. 상기 예들에서, 알킬은(alkyl) C1 내지 C30, 바람직하게는 C1 내지 C22인, 선형과 분지된 것과, C4 내지 C16 의 고리상인 것을 의미한다; (메트)(meth)가 사용되는 곳에서, 그것은 메틸기를 가지는 것과 가지지 않는 단량체들이 포함되는 것을 의미한다. 그외 다른 매우 유용한 하이드로겔 중합체들은 팽윤 가능하지만, 폴리(비닐피롤리돈) 전분, 카르복시메틸 셀룰로오스 그리고 폴리비닐 알콜의 불용성 버전들이다. .
본 발명의 범위 내에서 유용한 추가적인 중합체 하이드로겔 물질들은 (폴리)히드록시알킬(메트)아크릴레이트: 음이온성 그리고 양이온성 하이드로겔들: 폴리(전해질)복합체들; 낮은 아세테이트 잔기를 가지는 폴리(비닐알콜들): 팽윤 가능한 가교화된 한천과 가교화된 카르복시메틸 셀룰로오스의 혼합물: 절약하여 가교화된 한천과 혼합된 메틸셀룰로오스를 포함하는 팽윤 가능한 조성물; 스티렌, 에틸렌, 프로필렌, 또는 이소부틸렌과의 말레인산 안하이드라이드의 미세하게 분할된 공중합체의 분산액에 의해서 생산되는 물에서 팽윤 가능한 공중합체; N-비닐 락탐들(N-vinyl lactams)의 물에서 팽윤 가능한 중합체; 카르복시메틸 셀룰로오스의 팽윤 가능한 소듐 염들; 그리고 그 유사류를 포함한다.
본 발명의 범위 내에서 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 점막 송달을 위한 친수성 하이드로겔을 형성하기 위해서 유용한 그외 다른 겔 형성이 가능하고, 유액을 흡수해서 보유하고 있는 중합체들은 펙틴(pectin); 한천, 아카시아, 카라 야(karaya), 트라가센트(tragacenth), 알긴들(algins) 그리고 구아(guar)와 같은 다당류들과 그것들의 교차연결된 버전들; 아크릴산 중합체들, 공중합체들과 염 유도체들, 폴리아크릴아미드들; 물에서 팽윤 가능한 인덴(indene) 말레인산 안하이드라이드 중합체들; 전분그래프트(starch graft) 공중합체들; 그 원래 중량의 약 2 내지 400 배의 물 흡수능을 가지는 아크릴레이트 유형의 중합체들과 공중합체들; 폴리글루칸(polyglucan)의 디에스테르들; 가교화된 폴리(비닐 알콜)과 폴리(N-비닐-2-피롤리돈)의 혼합물; 폴리옥시부틸렌-폴리옥시에틸렌 블록 공중합체 겔들; 카로브 고무(carob gum); 폴리에스테르 겔들; 폴리유레아 겔들; 폴리에테르 겔들; 폴리아미드 겔들; 폴리이미드 겔들; 폴리펩타이드 겔들; 폴리아미노산 겔들; 폴리 셀룰로오식(poly cellulosic) 겔들; 가교화된 인덴-말레인산 안하이드라이드 아크릴레이트 중합체들; 그리고 다당류들을 포함한다.
본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 합성 하이드로겔 중합체들은 몇몇의 비율로 여러 단량체들의 무한대의 조합에 의해서 만들어질 수 있다. 하이드로겔은 가교화될 수 있고 일반적으로 유액을 빨아들이고 흡수하여 확대된 평형 상태로 팽윤되거나 또는 확장된다. 하이드로겔은 전형적으로 물의 중량에 대해서 약 2-5, 5-10, 10-50, 50-100 까지 또는 그 이상의 배수를 흡수하면서, 비강의 점막의 표면으로의 송달에서 팽윤되거나 또는 확장된다. 주어진 하이드로겔에 대한 팽윤도의 적정한 정도는, 운반되거나 또는 중합체 내에서 잡히거나 또는 캡슐화되는 그 활성 약제의 분자 중량, 크기, 용해도 그리고 확산 특성들과 같은 인자들, 그리고 각각의 개별적 중합체와 연관되어 있는 특정한 공간과 협동적인 사슬 운동에 의존하는 서로 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들에 대해서 결정될 것이다.
본 발명의 범위 내에서 유용한 친수성 중합체들은 물에 불용성이지만 물에서 팽윤 가능하다. 그러한 물에서 팽윤 가능한 중합체들은 전형적으로 하이드로겔들 또는 겔들로서 일컬어 진다. 그러한 겔들은 수용성 중합체로부터 적절한 가교제(crosslinking agent)에 의한 중합체들의 가교화 과정에 의해서 편리하게 생산될 수 있다. 그러나, 안정한 하이드로겔들도 또한 이 기술에서 알려져 있는 방법들에 의하여, pH, 온도 그리고/또는 이온 농도의 지정된 조건들 하에서 특정 중합체들로부터 형성될 수 있다. 전형적으로 중합체들은 가교화된다, 즉, 중합체들이 좋은 친수성 속성들을 가질 수 있는 정도로 가교화되어서, 개선된 물리적 통일성(동일하거나 또는 유사한 유형의 가교화되지 않은 중합체들에 비교할 때)을 가지게 되고 관심의 대상인 생물학적으로 활성이 있는 약제와 사이토카인(cytokine) 또는 효소 저해제와 같은 것들과의 공동투여를 위한 추가적인 화합물들 양쪽 모두를 겔 그물구조 내에서 보유할 수 있는 개선된 능력을 보여주고, 반면에 적절한 위치와 시간에서 그 활성 약제(들)을 방출하는 능력은 보유하고 있다.
일반적으로 본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 하이드로겔 중합체들은 공중합체를 형성하는 단량체들의 중량에 근거하여, 가교제의 0.01 내지 25 중량 퍼센트의 용량에서, 보다 바람직하게는 0.1 내지 20 중량 퍼센트 그리고 보다 흔하게는 0.1 내지 15 중량 퍼센트로, 2작용기성인 가교화로 가교화된다. 가교제의 또 다른 유용한 용량은 0.1 내지 10 중량 퍼센트이다. 3중, 4중 또는 보다 많은 다중 기능적인(multifunctional) 가교제들도 또한 채택될 수 있다. 그러한 시약들이 사용될 때, 보다 낮은 용량들이 동가의 가교화 밀도, 다시 말하면, 가교화의 정도, 또는 생물학적으로 활성이 있는 약제(들)을 효과적으로 함유하기에 충분한 그물구조 속성들을 획득하기 위해서 필수적으로 요구될 수 있다.
가교들은 유액들을 함유하는 물의 존재 하에서 팽윤할 수 있는 능력을 소유하는 중합체와의 공유 결합, 이온 결합 또는 수소 결합들이 될 수 있다. 그러한 가교제들과 가교화 반응들은 이 기술에서 통상의 지식을 가진 자들에게 알려져 있고 많은 경우들에서 중합체 시스템에 의존적이다. 따라서 가교화된 그물구조는 자유 라디칼불포화 단량체들의 자유 라디칼(free radical) 공중합 반응에 의해서 형성될 수 있다. 중합체 하이드로겔들은 또한 알콜들, 산들, 아민들과 같은 중합체들 상에서 발견되는 기능성 반응기들을 글리옥살(glyoxal), 포름알데히드(formaldehyde) 또는 글루타르알데히드(glutaraldehyde), 비스 안하이드라이드들(bis anhydrides) 그리고 그 유사류와 같은 반응기들과 반응시킴에 의해서 가교화 반응이 수행된 중합체들에 의해서 형성될 수 있다.
중합체들은 또한 폴리엔(polyene), 예를 들면, 데카디엔(decadiene) 또는 트리비닐 시클로헥산(trivinyl cyclohexane); N,N-메틸렌-비스(아크릴아미드)와 같은 아크릴아미드들; 트리메틸롤 프로판 트리아크릴레이트(trimethylol propane triacrylate)와 같은 다중기능성의 아크릴레이트들; 또는 예를 들면, 디비닐 벤젠, 디비닐 나프탈렌, 알릴 아크릴레이트들 그리고 그 유사류를 포함하는, 적어도 2개의 말단 CH2 < 그룹들을 함유하는, 다중기능성의 비닐리덴 단량체 와 가교화될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 공중합체들을 제조하는 곳에 사용을 위한 가교화 단량체들은 지방족 불포화 탄화수소 이중결합이 말단의 메틸렌 그룹핑(예를 들면, 적어도 2 개 탄소 원자들과 적어도 2개 히드록실기들을 함유하는 폴리히드릭 알콜(polyhydric alcohol)의 에테르화반응(etherification)에 의해서 제조되는)에 부착되어 존재하는 경우에, 선택사양으로 알케닐기들(alkenyl groups)을 소유할 수 있고, 분자 당 다수의 알케닐 에테르 그룹핑을 가지는 폴리알케닐 폴리에테르들이다.
이 분류군의 화합물들은 알릴 클로라이드(allyl chloride) 또는 알릴 브로마이드(allyl bromide)와 같은 알케닐 할라이드를 하나 또는 다수의 폴리히드릭 알콜들의 강력한 알칼리 용액과 반응시킴에 의해서 생산될 수 있다. 그 생성물은 에테르기들의 숫자들이 변화하는 폴리에테르들의 복합 혼합물들일 수 있다. 폴리에테르 가교제의 효능은 분자 상에서 잠재적으로 중합 가능한 반응기들의 숫자와 함께 증가한다. 전형적으로, 분자 당 평균 2개 또는 그 이상의 알케닐 에테르 그룹핑들을 함유하고 있는 폴리에테르들이 사용된다. 그외 다른 가교화 단량체들은 예를 들면, 디알릴 에스테르들, 디메트알릴 에테르들, 알릴 또는 메트알릴 아크릴레이트들과 아크릴아미드들, 테트라비닐 실란(tetravinyl silane), 폴리알케닐 메탄들, 디아크릴레이트들, 그리고 디메타크릴레이트들, 디비닐 벤젠, 폴리알릴 포스페이트, ㄷ디디알릴옥시 화합물들과 포스파이트 에스테르들와 같은 디비닐 화합물들 그리고 그 유사류를 포함한다. 전형적인 시약들은 알릴 펜타에리트리톨(allyl pentaerythritol), 알릴 자당, 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트, 1,6-헥사네디 올 디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판 디알릴에테르, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 테트라메틸렌 디메타크릴레이트, 에틸렌 디아크릴레이트, 에틸렌 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 그리고 그 유사류이다. 알릴 펜타에리트리톨, 트리메틸롤프로판 디알릴에테르 그리고 알릴 자당은 적절한 중합체들을 제공한다. 가교제가 존재할 때, 중합체 혼합물들은 보통 그외 다른 단량체들을 더하여 카르복실산 단량체의 전체에 근거한 가교화 단량체의 중량에 대하여 약 0.01 내지 20 중량 퍼센트 사이에서, 예를 들면, 1 %, 5 %, 또는 10 % 또는 그 이상을 함유한다.
본 발명의 보다 상세한 측면들에서, 여기서 개시되는 포도당-조절 펩타이드, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 점막 송달은 그 활성 약제(들)을 서방형 방출(slow-release) 또는 효소적 또는 생리학적 보호 운반체 또는 운송체, 예를 들면 분해 효소들의 작용으로부터 그 활성 약제를 방어하는 하이드로겔에서 보유함에 의해서 증진된다. 어떤 실시예들에서, 그 활성 약제는 또한 효소 저해제들, 사이토카인들, 기타 등등과 같은 추가적인 시약들과 혼합되거나 또는 결합될 수 있는 운반체 또는 운송체로의 화학적 수단에 의해 결합된다. 그 활성 약제는 양자택일적으로 운반체 또는 운송체, 예를 들면, 중합체 매질 내에서의 충분한 물리적인 포획을 통하여 고정될 수 있다.
본 발명의 범위 내에서 유용한 하이드로겔들과 같은 중합체들은 그것들로 제제화되는 활성 약제들의 비강내의 생물학적이용율을 증진하기 위해서 중합체 속으로 화학적으로 결합되어서 글리코시드들과 같은 기능적으로 연결되는 시약들을 결 합할 수 있다. 그러한 글리코시드들의 예들은 글루코시드들(glucosides), 프룩토시드들(fructosides), 갈락토시드들(galactosides), 아라비노시드들(arabinosides), 만노시드들(mannosides) 그리고 그들의 알킬 치환된 유도체들과 아르부틴(arbutin), 플로리진(phlorizin), 아미그달린(amygdalin), 디지토닌(digitonin), 사포닌(saponin), 그리고 인디칸(indican)과 같은 천연의 글리코시드들이다. 전형적인 글리코시드가 중합체에 결합될 수 있는 몇몇의 방법들이 있다. 예를 들면, 글리코시드 또는 그외 다른 유사한 탄수화물의 히드록실기들의 수소는 에테르를 형성하기 위하여 하이드로겔 중합체로부터의 알킬기에 의해서 대체될 수 있다. 또한, 글리코시드들의 히드록실기들은 제자리에서 중합체 에스테르들을 형성하기 위한 중합체 하이드로겔의 카르복실기들을 에스테르화시키기 위해서 반응될 수 있다. 또 다른 시도는 말레인산의 공중합체 상의 콜레스트-5-엔-3베타-올(cholest-5-en-3beta-ol)과 아세토브로모글루코오스(acetobromoglucose)의 응축반응(condensation)을 채택하는 것이다. N-치환된 폴리아크릴아미드들은 오메가-아미노알킬(omega-aminoalkyl) 글리코시드들과의 활성화된 중합체들의 반응에 의해서 합성될 수 있다: (1) (탄수화물-공간자(carbohydrate-spacer)) (n)-폴리아크릴아미드, 의성다당류들; (2) (탄수화물-공간자)(n)-포스파티딜에탄올아민(m)-폴리아크릴아미드, 신당지질들, 포스파티딜에탄올아민의 유도체들; (3) (탄수화물-공간자) (n)-비오틴(m)-폴리아크릴아미드. 이들 비오티닐레이트된(biotinylated) 유도체들은 생물학적으로 활성이 있는 약제(들), 예를 들면, 중합체-캡슐화된 포도당-조절 펩타이드의 흡수를 촉진하기 위하여 점막의 표면 상에서의 렉틴들에 부착될 수 있 다.
본 발명의 보다 상세한 측면들의 범위 내에서, 여기서 개시되는 하나 또는 다수의 포도당-조절 펩타이드, 유사체들과 모방약들,그리고/또는 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들은 프로테아제 저해제(들), 사이토카인(들), 추가적인 세포간 접합부 생리기능으 변조(들), 기타 등등과 같은 2차적 활성 약제들을 선택사양으로 포함하여, 변조되어서 중합체 운반체 또는 매질에 결합된다. 예를 들면, 이것은 가교화된 중합체 그물구조 내에서 펩타이드 또는 단백질 활성 약제 그리고 그외 다른 선택사양의 시약(들)을 화학적으로 결합시킴에 의해서 성취될 수 있다. 중합체를 글리코시달(glycosidal) 함유 분자과 같은 상호작용 시약과 분리해서 화학적으로 변조하는 것도 또한 가능한다. 어떤 측면들에서, 생물학적으로 활성이 있는 약제(들), 그리고 선택사양으로의 2차적 활성 약제들은 기능적으로 될 수 있다. 다시 말해서, 적절한 반응성 그룹이 확인되거나 또는 활성 약제(들)에 첨가되는 경우에서 그러하다. 대부분의 에틸렌의 중합 가능한 그룹은 흔히 첨가되고, 그 기능성화된 활성 약제는 그 다음 용액 중합 반응(보통은 물에서), 에멀젼, 현탁액 또는 분산액 중합 반응과 같은 표준 중합 반응 방법을 사용하여 단량체들과 가교제로 공중합체를 이루게된다. 흔히 기능성화 시약은 그 활성 약제(들) 상의 몇몇 자리들이 기능성화되는 것을 확실하게 하기 위해서 기능성이 있거나 또는 중합 가능한 그룹들의 충분히 높은 농도로 제공된다. 예를 들면, 16개 아민 자리들을 포함하는 폴리펩타이드에서 적어도 2,4, 5,7, 그리고 8까지 또는 그 이상의 자리들을 기능성화하는 것이 일반적으로 바람직하다.
기능성화 후에, 기능성화 활성 약제(들)는 관심의 대상인 중합체가 형성되는 시약들을 포함하는 단량체들과 가교제와 함께 혼합된다. 중합 반응은 그 다음 결합 활성 약제(들)을 함유하는 중합체를 만들어 내기 위하여 이 매체에서 유도된다. 중합체는 그 다음 물로 또는 그외 다른 적절한 용매들로 이시(ish)되고, 그렇지 않으면 잔여하는 반응되지 않은 불순물들을 제거하기 위해서 정화되며, 필요하다면, 교반, 메쉬(mesh)를 통과하도록 밀어넣는 것, 초음파 분해 또는 원하는 입자 크기를 얻기 위한 그외 다른 적절한 방법들에 의해서와 같은 물리적 방법에 의해서 갈려지거나 또는 부수어진다. 용매는, 보통 물인데, 그 다음 그 활성 약제(들)을 변성시키지 않고 그렇지 않으면 분해시키지 않기 위한 방법으로 제거된다. 하나의 바람직한 방법은 동결 건조법(냉동 건조법)이지만 그외 다른 방법들도 사용 가능하고 사용될 수도 있다(예를 들면, 진공 건조법, 공기 건조법, 분무 건조법, 기타 등등).
본 발명의 범위 내에서 펩타이드들, 단백질들과 그외 다른 활성 약제들에서 중합 가능한 그룹들을 도입하기 위해서, 불포화 반응기들을 함유하는 친전자체들과 이용 가능한 아미노, 히드록실, 티올(thiol) 그리고 그외 다른 반응성있는 그룹들을 반응시키는 것이 가능하다. 예를 들면, N-히드록시 숙시닐이미딜(hydroxy succinimidyl) 그룹들을 함유하는 불포화 단량체들, p-니트로페닐 카르보네이트( nitrophenyl carbonate), 트리클로로페닐 카르보네이트, 트레실레이트(tresylate), 옥시카르보닐이미다졸들(oxycarbonylimidazoles), 에폭시드(epoxide), 이소시아네이트들(isocyanates)과 알데히드와 같은 활성 카르보네이트들, 그리고 불포화 카르복시메틸 아자이드들(carboxymethyl azides)과 불포화 오르토피리딜-디설파이 드(orthopyridyl-disulfide)가 이 카테고리의 시약들에 속한다. 불포화 시약들의 설명적 예들은 알릴 글리시딜 에테르, 염화 알릴, 알릴 브로마이드, 알릴 아이오다이드, 염화 아크릴로일(acryloyl chloride), 알릴 이소시아네이트, 알릴술포닐 클로라이드, 말레인산 안하이드라이드, 말레인산 안하이드라이드와 알릴 에테르의 공중합체들 그리고 그 유사류이다.
알데히드는 제외하고, 모든 리신 활성 유도체들은, 만일 국소적 환경이 이들 반응기들의 친핵성을 증진시킨다면, 히스티딘의 이미다졸기들과 티로신의 히드록실기들 그리고 시스틴의 티올기들과 같은 그외 다른 아미노산들과 일반적으로 반응할 수 있다. 기능성화 시약들을 함유하는 알데히드는 리신에 특정적이다. 리신들, 시스테인들, 티로신으로부터의 이용 가능한 반응기들과의 이런 유형들의 반응들은 확장되어 문헌들에 기록되어 있고 이 기술에서 통상의 지식을 가진 자들에게 알려져 있다.
아민기들을 함유하는 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 경우에서는, 염화 아크릴로일과 같은 염화 아실로일과 그러한 반응기들을 반응시키는 것과 중합 가능한 아크릴 반응기를 반응되는 약제들 상에 도입하는 것이 편리하다. 그 다음 아크릴아미드와 아크릴산의 공중합체의 가교화 과정과 같은 중합체의 제조 과정 중에, 기능성화 활성 약제가, 아크릴 반응기들을 통하여, 중합체에 부착되고 그들 상에 결합되게 된다.
본 발명의 추가적 측면들에서, 펩타이드들, 단백질들, 뉴클레오시드들, 그리고 생체 내 조건에서 생체 활성을 띠는 그외 다른 분자들을 포함하여, 생물학적으 로 활성이 있는 약제들은, 친수성 부분, 예를 들면, 선형의 폴리알킬렌 글리콜 부분(linear polyalkylene glycol), 그리고 친지질성 부분(lipophilic moiety) 모두의 총체적 부분으로서 결합시키면서, 하나 또는 다수의 활성 약제(들)을 중합체에 공유적으로 결합시킴에 의해서 콘쥬게이션-안정화가 된다 (예를 들면, 미국특허번호 5,681,811를 참조하라). 일 측면에서, 생물학적으로 활성이 있는 약제는, 그 활성 약제인 선형의 폴리알킬렌 글리콜 부분, 그리고 친지질성 부분이 그 활성 치료용 약제가 효소적 분해에 대한 생체 내 조건에서 증진된 저항성을 가질 수 있도록 또 다른 약제에 관련되어서 배좌적으로(conformationally) 배열되는 경우에(다시 말하면, 그곳에 커플링되는 중합체가 전혀 없는 콘쥬게이트되지 않은 형태에서 유사한 조건들 하에서의 그 안정성에 상대적으로), (i) 선형의 폴리알킬렌 글리콜 부분과 (ii) 친지질성 부분을 포함하는 중합체와 공유적으로 커플링된다. 또 다른 측면에서, 콘쥬게이션-안정화가 된 제제는, (a) 친지질성 부분이 3차원적 배좌에서 외면으로 사용 가능하고, 그리고 (b) 조성물에서 그 활성 약제가 효소적 분해에 대한 생체 내 조건에서 증진된 저항성을 가질 수 있도록 그 활성 약제인 선형의 폴리알킬렌 글리콜 부분과 친지질성 부분이 또 다른 약제에 관련되어서 배좌적으로 배열되는 경우에, (i) 선형의 폴리알킬렌 글리콜 부분과 (ii) 친지질성 부분을 포함하는 폴리소르베이트 복합체와 공유적으로 커플링되는 생물학적으로 활성이 있는 약제를 포함하는 3차원 배좌를 가진다. .
또 다른 관련된 일 측면에서, 여러자리 리간드로 콘쥬게이트된 복합체가 트리글리세리드 골격구조 부분의 탄소 원자에서 결합된 폴리알킬렌 글리콜 공간자 그 룹(spacer group)을 통하여 트리글리세리드 골격구조 부분과, 그리고 트리글리세리드 골격구조 부분의 탄소 원자에 직접적으로 그렇지 않으면 폴리알킬렌 글리콜 공간자 그룹을 통하여 공유적으로 결합되어, 공유적으로 부착된 적어도 하나의 지방산 부분과, 공유적으로 커플링된, 생물학적으로 활성이 있는 약제를 포함하는 조건으로 제공된다(예를 들면, 미국특허번호 5,681,811를 참조하라). 그러한 여러자리리간드 콘쥬게이트된 치료용 약제 복합체에서, 트리글리세리드의 생체 활성이 있는 부분의 알파와 베타 탄소 원자들은 폴리알킬렌 글리콜 공간자 부분들을 통하여 직접적으로 그곳에 공유적으로 결합되거나 그렇지 않으면 간접적으로 그곳에 공유적으로 결합되어서 부착된 지방산 부분들을 가질 수 있다. 양자택일적으로, 지방산 부분은, 폴리알킬렌 글리콜 공간자 부분들을 통하여 그곳에 직접적으로 공유적으로 결합되거나 그렇지 않으면 그곳에 간접적으로 결합되어서, 트리글리세리드 골격구조 부분의 감마 탄소 원자와 공유적으로 커플링된 생체 활성이 있는 치료용 약제와 같이, 트리글리세리드 골격구조 부분의 알파와 베타 탄소 원자들에 직접적으로 그렇지않으면 폴리알킬렌 글리콜 공간자 부분들을 통하여 공유적으로 부착될 수 있다. 광범위한 다양성의 구조적, 조성적, 그리고 배좌적인 형태들이, 본 발명의 범주 내에서, 트리글리세리드 골격구조 부분을 포함하는 여러자리리간드 콘쥬게이트된 치료용 약제 복합체를 위해서 가능하다는 사실이 인식될 것이다. 또한 그러한 여러자리리간드 콘쥬게이트된 약제 복합체에서, 생물학적으로 활성이 있는 약제(들)이 유리하게도, 본 발명의 범주 내에서, 알킬렌 글리콜 공간자 그룹들, 또는 양자택일적으로 그외 다른 타당성 있는 공간자 그룹들을 통하여 트리글리세리드 변 조된 골격 부분과 공유적으로 결합될 수 있다는 사실도 명시되었다. 그러한 맥락에서 사용된 것과 같이, 공간자 그룹의 타당성은 입체구조적(steric), 조성적, 그리고 최종의 사용 응용의 특정한 타당성 특성들을 일컫는 것이다.
본 발명의 또 다른 추가적인 측면들에서, 콘쥬게이션-안정화된 복합체는 다음에 오는 항목(i) 지방산 그룹; 그리고 (ii) 생물학적으로 활성이 있는 약제 또는 그곳에 공유적으로 결합된 부분, 예를 들면, 폴리에틸렌 글리콜 그룹의 적절한 기능성에 결합된 부분을 포함하는 폴리에틸렌 글리콜 그룹을 포함하는 기능성화 그룹들에서의 알파, 알파'와 베타 탄소 원자들에 공유적으로 커플링된 트리글리세리드 골격구조를 가지는 폴리소르베이트 부분을 포함하는 폴리소르베이트 복합체를 포함하는 것을 조건으로 하여 제공된다. 그러한 공유 결합은, 예를 들면, 폴리에틸렌 글리콜 그룹의 히드록시 말단 기능성에 대해서와 같이, 직접적일 수 있고 그렇지 않으면 양자택일적으로, 예를 들면, 그 결과적인 캡핑된 폴리에틸렌 글리콜 그룹이 생물학적으로 활성이 있는 약제 또는 부분이 공유적으로 결합될 수 있는 말단의 카르복시 기능성을 가질 수 있도록, 폴리에틸렌 글리콜 그룹의 히드록시 말단을 말단의 카르복시 기능성 공간자 그룹으로 반응적으로 캡핑함에 의해서와 같이, 그 공유 결합이 간접적일 수 있다.
본 발명의 또 다른 추가적인 측면들에서, 안정하고, 수용성이며, 콘쥬게이션-안정화된 복합체는 여기서 개시되는 생리학적으로 적합한 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) 변조된 당지질 부분에 공유적으로 결합된 하나 또는 다수의 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들,그리고/또는 그외 다른 생물학적으로 활성 이 있는 약제(들)을 포함하는 것을 조건으로 하여 제공된다. 그러한 복합체에서, 생물학적으로 활성이 있는 약제(들)은 화학적으로 불안정한 공유 결합이 생화학적 가수분해 그리고/또는 단백분해에 의해 생체내 조건에서 분열 가능한 경우에, 그 활성 약제의 유리 아미노산 그룹에서의 화학적으로 불안정한 공유 결합에 의해서 생리학적으로 적합한 PEG 변조된 당지질 부분에 공유적으로 결합될 수 있다. 생리학적으로 적합한 PEG 변조된 당지질 부분은 유익하게도 폴리소르베이트 중합체, 예를 들면, 모노팔미테이트(monopalmitate), 디팔미테이트, 모노라우레이트, 디라우레이트, 트리라우레이트, 모노올레이트, 디올레이트, 트리올레이트, 모노스테아레이트, 디스테아레이트, 그리고 트리스테아레이트로 구성되어 있는 그룹으로부터 선택된 지방산 에스테르기들을 포함하는 폴리소르베이트 중합체를 포함할 수 있다. 그러한 복합체에서, 생리학적으로 적합한 PEG 변조된 당지질 부분은, 그 지방산들이 예를 들면 라우릴산, 팔미트산, 올레인산 그리고 스테아린산들로 구성되어 있는 그룹으로부터 선택된 지방산을 포함하는 경우에, 적절하게 지방산들의 폴리에틸렌 글리콜 에테르들, 그리고 지방산들의 폴리에틸렌 글리콜 에스테르들로 구성되어 있는 그룹으로부터 선택된 중합체를 포함할 수 있다.
물질의 저장
본 발명의 어떤 측면들에서, 조합 제제들 그리고/또는 병용 투여 방법들은 여기서 용기에서 그 유효한 농도를 감소시킴에 의해서 하전된 유리에 부착할 수 있는 펩타이드들과 단백질들의 유효한 용량을 결합한다. 실란으로 처리된(silanized) 용기들, 예를 들면, 실란으로 처리된 유리 용기들이 유리 용기에 폴리펩타이드 또 는 단백질의 흡수를 감소시키도록 그 최종 생성물을 저장하기 위해서 사용된다.
본 발명의 또 다른 추가적인 측면들에서, 포유류 대상체의 치료를 위한 한 키트(kit)는 그 조성물이 타당성이 없는 역의 부작용들이 없이, 상기의 대상체에서 하나 또는 다수의 증후(들) of 비만증, 암, 또는 영양 실조이거나 isting을 경감시키기 위해서 효과적인 경우에, 포유류 대상체에 점막 송달을 위해 제제화된 하나 또는 다수의 포도당-조절 펩타이드 화합물(들)의 안정한 약제학적 조성물을 포함한다. 그 키트는 또한 하나 또는 다수의 포도당-조절 펩타이드 화합물들을 함유하는 약제학적 시약 바이알(reagent vial)을 포함한다. 약제학적 시약 바이알은 약제학적 등급 중합체, 유리 또는 그외 다른 적절한 물질로 구성되어 있다. 약제학적 시약 바이알은, 예를 들면, 실란으로 처리된 유리 바이알이다. 그 키트는 대상체의 비강의 점막의 표면으로의 조성물의 송달을 위한 구멍(aperture)을 포함한다. 그 송달 구멍은 약제학적 등급 중합체, 유리 또는 그외 다른 적절한 물질로 구성되어 있다. 그 송달 구멍은 예를 들면, 실란으로 처리된 유리이다.
실란 처리(silanization) 기술은 낮은 압력에서 실란 처리 과정과 실란 처리가 되기 위한 표면들에 대한 특수한 세척 기술을 결합시킨다. 실란(silane)은 실란 처리가 되기 위한 표면들의 증가된 온도에서 기체 상으로 존재한다. 그 방법은 재생산 가능한 표면들에 단일 층의 특성을 가지는, 안정하고, 균질하며 그리고 기능적인 실란 층들을 제공한다. 실란 처리가 된 표면들은 본 발명의 폴리펩타이드들 또는 점막 송달 증진제들이 유리에 결합하는 것을 예방해준다.
그 과정은 본 발명의 포도당-조절 펩타이드 조성물들을 지지하기 위한 실란 처리된 약제학적 시약 바이알을 제조하기 위해서 유용하다. 유리 받침들은 사용하기 전에 2번 증류된 증류수(ddH2O)로 헹구어 냄에 의해서 세척된다. 그 유리 받침들은 그 다음 95 % EtOH로 헹구어지고, 그리고 그 아세톤 받침은 아세톤으로 헹구어 진다. 약제학적 시약 바이알들은 10분 동안 아세톤 중에서 초음파 분해된다. 아세톤 초음파 분해 후에, 시약 바이알들은 적어도 2번 ddH2O 중의 받침에서 이쉬된다. 시약 바이알들은 10분 동안 0.1M NaOH 중에서 초음파 분해된다. 그 시약 바이알들이 NaOH 중에서 초음파 분해되는 동안, 실란 용액은 후드 아래에서 만들어 진다. (실란 용액(Silane solution): 800mL의 95 % ethanol; 96 L의 빙초산; 25mL의 글리시드옥시프로필트리메톡시 실란(glycidoxypropyltrimethoxy silane)). NaOH 중에서 초음파 분해 후에, 시약 바이알들은 적어도 2번 ddH2O 받침에서 이쉬된다. 그 시약 바이알들은 3분 내지 5분 동안 실란 용액 중에서 초음파 분해된다. 그 시약 바이알들은 100 %EtOH 중의 받침에서 이쉬된다. 그 시약 바이알들은 전 정화된 질소 가스로 건조되고 사용하기 전에 적어도 2 시간 동안 100 ℃ 오븐에서 저장된다.
생체 점착성 송달 운송체들과 방법들
본 발명의 어떤 측면들에서, 여기서 조합 제제들 그리고/또는 병용 투여 방법들은 하나 또는 다수의 생물학적으로 활성이 있는 약제(들)의 점막 송달을 증진시키기 위한 부속되는 화합물 또는 운반체로서, 무독성의 생체 점착제의 유효한 용량을 결합한다. 생체 점착 시약들은 이러한 맥락에서 하나 또는 다수의 구성성분들 또는 표적화된 점막의 표면들에 대한 일반적이거나 또는 특정적인 점착을 나타낸 다. 생체 점착제는 점막의 상피 세포 속으로 또는 그곳을 통과하는 심지어 큰 분자들(예를 들면, 펩타이드들과 단백질들)의 투과까지 확실하게 하기 위해서 점막 속으로 또는 가로지르는 생물학적으로 활성이 있는 약제의 원하는 농도 기울기를 유지시킨다. 전형적으로, 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서, 생체 점착제의 채택은, 점막의 상피 세포 속으로 또는 그곳을 통과하는 펩타이드들과 단백질들에 대한 투과성에서, 2배 내지 5배, 흔하게는 5배 내지 10배의 증가를 산출해낸다. 이러한 상피의 투과 증진은 흔히 큰 거대분자들의 효과적인 경점막 송달, 예를 들면 비강의 상피의 기저 부분으로 또는 인접하는 세포외 구획들 또는 혈액의 혈장 또는 CNS 조직 또는 수액 속으로의 송달을 가능하게 만든다. .
이러한 증진된 송달은 생체 활성 펩타이드들, 단백질들 그리고 그외 다른 거대분자인 치료제 종류의 송달의 크게 개선된 효율성을 제공한다. 이 결과들은 화합물의 친수성에 부분적으로 의존적일 것이고, 그에 의해서 수용성 화합물들에 비교할 때 보다 큰 투과가 친수성 종류로 성취될 것이다. 이 효과들에 추가적으로, 점막의 표면에서 약물의 지속을 증진시키기 위한 생체 점착제들의 채택은 연장된 약물 송달을 위한 저장소(reservoir) 기전을 이끌어낼 수 있고, 그에 의해서 화합물들은 점막 조직을 가로질러서 투과할 뿐만 아니라 또한 일단 표면에서의 물질이 고갈되기만 하면, 점막의 표면 쪽으로 역으로 확산된다.
다양하고 적절한 생체 점착제들이 경구 투여를 위해서 이 기술에서 본 발명의 새로운 방법들과 조성물들의 범위 내에서의 사용을 밝히는, 미국특허번호들 3,972,995; 4,259,314; 4,680,323; 4,740,365; 4,573,996; 4,292,299; 4,715,369; 4,876,092; 4,855,142; 4,250,163; 4,226,848; 4,948,580; 미국 재발행 특허 33,093에 개시되어 있다. 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서 점막의, 예를 들면, 비강의, 송달 플래폼으로서 다양한 생체 점착성 중합체들은 그 속에 그 활성 약제의 결합의 다음에 오는 점막의 표면들과의 상호작용을 위한 그것들의 능력에 의해서 뿐만 아니라, 포도당-조절 펩타이드를 보유하고 방출하는 그것들의 능력을 결정지음에 의해서 용이하게 접근될 수 있다. 추가적으로, 잘 알려져 있는 방법들이 점막으로의 투여의 자리에서 선택된 중합체들의 조직과의 생체 적합성을 결정하기 위해서 응용될 것이다. 그 표적 점막이 점액질(다시 말하면, 점액분해성 또는 점액질-청소 치료의 부재 시에)에 의해 덮이어 질 때, 그 점막은 내재해 있는 점막의 상피세포에 연락시키는 결합으로서 역할을 할 수 있다. 따라서, 여기서 사용되는 것과 같이 용어 "생체 점착제"는 또한 본 발명의 범위 내에서 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 점막 송달을 증진하기 위하여 유용한 점막 점착성 화합물들을 덮는다. 그러나, 점액질 겔 층에 점착을 통하여 매개된 점막 조직에 점착제의 접촉은 점액질 층과 내재해 있는 조직 사이에서, 특히 신속한 점액질 청소가 일어나는 비강의 표면들에서, 불완전한 또는 일시적인 부착에 의해서 제한될 수 있다. 이런 관점에서, 뮤신 당단백질들은 연속적으로 분비되고, 세포들 또는 분비선들(glands)로부터의 그것들의 방출 후에 즉시, 점탄성의 겔을 형성한다. 점착성 겔 층의 구경의 표면(luminal surface)은, 그러나, 기계적, 효소적 그리고/또는 섬모의 작용에 의해서 연속적으로 침식된다. 그러한 작용성(activities)들이 현저하거나 또는 보다 장시간의 점착이 바람직한 곳에서, 본 발명의 병용 투여 방법들과 조 합 제제 방법들은, 또한 위에서 여기서 개시된 것과 같이, 점액분해성 그리고/또는 섬모억제성 방법들 또는 시약들을 결합할 수 있다.
전형적으로, 본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 점막 점착성 중합체들은 복합적이지만, 특정적이지 않은 기전들에 의해서 습윤된 점막 조직 표면들에 점착하는 천연의 또는 합성 거대분자들이다. 이 점막 점착성 중합체들에 추가적으로, 본 발명은 또한 특정적이고 수용체-매개의 상호작용들을 포함하는 방법에 의해서, 점액질 보다는 차라리 세포 표면에 직접적으로 점착하는 생체 점착제들을 결합하는 방법들과 조성물들을 제공한다. 이러한 특정적 방법에서 기능하는 생체 점착제들의 한 예는 렉틴들로 알려져 있는 그룹의 화합물들이다. 이것들은 특정적으로 인식하는 능력을 가지고 있는 자당 분자들에 결합하는 당단백질들, 예를 들면, 비강내의 상피 세포막들의 부분을 형성하고 "렉틴 수용체들"로서 간주될 수도 있는 당단백질들 또는 당지질들이다.
본 발명의 어떤 측면들에서, 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 비강내 송달을 증진하기 위한 생체 점착성 물질들은 친수성의 매질, 예를 들면, 습윤된 점막 표면에 점착할 수 있는 수용성이거나 또는 물에서 팽윤 가능한, 중합체 또는 중합체들의 혼합물을 포함한다. 이 점착제들은 연고들, 하이드로겔들(위를 참조하라) 박막들 그리고 그외 다른 응용 형태들로 제제화될 수 있다. 이들 점착제들은 그 활성 약제의 서방형 방출 또는 국소 송달을 유효하게 하기 위해서 혼합되는 생물학적으로 활성이 있는 약제를 포함한다. 어떤 점착제들은 비강의 점막을 통하여, 예를 들면, 개체의 전신 순환계 속으로, 그 활성 약제의 투과를 촉진하기 위해서 추가적 인 성분들로 제제화된다.
다양한 중합체들, 천연적인 것들과 합성된 것들 양쪽 모두가 생리학적 조건들 하에서 점액질 그리고/또는 점막 상피세포들의 표면들에 유의성 있는 결합을 보여준다. 이 상호 작용의 강도는 기계적 벗김(peel) 또는 전단력 시험들(shear tests)에 의해서 용이하게 측정될 수 있다. 습기가 있는 점막의 표면에 응용될 때, 많은 건조한 물질들이 자발적으로 적어도 약간은 점착할 것이다. 그와 같은 초기 접촉 후에, 몇몇 친수성 물질들은 흡수, 팽윤 또는 모세 압력들에 의해 물을 빨아들이기 시작하고, 그리고 만일 이 물이 내재해 있는 기질로부터 또는 중합체-조직 간극으로부터 흡수된다면, 그 점착은 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 점막 흡수를 증진하기 위한 목표를 달성하기에 충분할 수 있다. 그러한 '수화에 의한 점착'은 상당히 강력할 수 있지만, 이 기전들을 사용하기 위해 채택된 제제들은 투약이 수화된 점액질 속으로 변형되면서 연속되는 팽윤화를 반드시 고려해야 한다. 이것은 본 발명의 범위 내에서 유용한 많은 하이드로콜로이드들(hydrocolloid), 특히 수화 전 상태에서 응용될 때, 일반적으로는 점착성이 아닌 몇몇의 셀룰로오스-유도체들에 대해서 구체화된다. 그럼에도 불구하고, 점막으로의 투여를 위한 생체 점착성 약물 송달 시스템들은 그와 같은 물질들이 건조 중합체 분말, 미소 구체(microsphere), 또는 박막-유형(film-type) 송달 형태의 형태로 응용될 때 본 발명의 범위 내에서 효과적이다.
다른 중합체들은 건조한 상태로 응용될 때 뿐만 아니라, 완전히 수화된 상태에서, 그리고 과량의 물이 존재할 때에도 점막의 표면들에 점착한다. 점막 점착성 의 선택은 따라서 조직에 대한 접촉이 형성되고 유지되게 될, 조건들, 물리-화학적인 조건들 뿐만 아니라 생리학적인 조건들의 응당한 고려를 요구한다. 특히, 점착의 의도된 자리에서 존재하는 물 또는 습기의 양, 그리고 전반적인 pH가 다른 중합체들의 점막 점착성 결합의 강도에 크게 영향을 주는 것으로 알려져 있다.
몇 개의 중합체적 생체 점착성 약물 송달 시스템들은, 언제나 성공적이지는 않았지만, 지난 20년 동안 제작되어 왔고 연구되어 왔다. 다양한 그러한 운반체들은, 그러나, 치과, 정형외과, 안과, 그리고 외과의 사용들을 포함하는 임상적 응용들에서 현재 사용되고 있다. 예를 들면, 아크릴을 기초로한(acrylic-based) 하이드로겔들은 생체 점착성 장치들을 위해 확장적으로 사용되어 왔다. 아크릴을 기초로한 하이드로겔들은 그것들의 접촉하고 있는 조직들에 대한 상해-유발 원인을 감소시키는, 부분적으로 팽윤된 상태에서 유연성과 마찰이 없는 특성들 덕분에 생체 점착에 아주 적합하다. 더욱이, 본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 생체 점착성 물질들의 선택을 위한 중요한 특징인, 팽윤된 상태에서 그것들의 높은 투과성은 반응되지 않은 단량체, 가교화 되지 않은 중합체 사슬들, 그리고 개시자(initiator)를 중합 반응 후에 매질로부터 이쉬될 수 있도록 해준다. 아크릴을 기초로한 중합체 장치들은 매우 높은 점착성 결합 강도를 나타낸다. 펩타이드와 단백질 약물들의 제어형 점막 송달을 위해서, 본 발명의 방법들과 조성물들은, 단백분해적 분해로부터 생물학적으로 활성이 있는 약제를 보호하기 위해서 부분적으로 기능하고, 한편 동시에 펩타이드 또는 단백질의 비강의 점막 속으로 또는 그곳을 통과하는 증진된 투과를 위해 제공하는, 운반체들, 예를 들면, 중합체 송달 운송체들의 사용을 선택 사양으로 포함한다. 이러한 맥락에서, 생체 점착성 중합체들은 구강의 약물 송달을 증진하기 위한 상당한 잠재성을 제시해주었다. 한 예로서, 점막 점착성 폴리(아크릴산) 유도체 폴리카르보필의 1 % (w/v) 생리식염액 분산액과 같이 쥐들에게 십이지장내로 투여된 9-데스글리신아미드, 8-아르기닌 바소프레신(9-desglycinamide, 8-arginine vasopressin(DGAVP))의 생물학적이용율은 이 중합체를 가지지 않은 펩타이드 약물의 수용액에 비교할 때 3배 내지 5배 증가한다.
폴리(아크릴산)-유형의 점막 점착성 중합체들은 몇몇 장관 프로테아제들의 강력한 저해제들이다. 그 효소 저해의 기전은 이 분류의 중합체들의 트립신 and 키모트립신과 같은 metallo-단백질 가수분해 효소들의 필수 공동인자들인, 칼슘 또는 아연과 같은 2가 양이온에 대한 강력한 친화력에 의해 설명된다. 프로테아제들에게서 그들의 공동인자들을 폴리(아크릴산)으로 박탈하는 것이 효소 활성의 손실에 동반되었던 효소 단백질들의 비가역적인 구조적 변화들을 유도한다고 보고되었다. 그와 동시에, 그외 다른 점막 점착성 중합체들(예를 들면, 몇몇의 셀룰로오스 유도체들과 키토산)은 어떤 조건들 하에서 단백분해 효소들을 저해하지 못할 수 있다. 할 수 없다. 본 발명의 범위 내에서 사용을 위한, 상대적으로 작은 분자인, 숙고되고 있는 효소 저해제들(예를 들면, 아프로티닌, 베스타틴)에 대조적으로, 저해 중합체들의 경비(trans-nasal) 흡수는 이 분자들의 크기의 견지에서 최소량이기 쉽고, 그에 의해서 있을 수 있는 역의 부작용들을 제거한다. 따라서, 점막 점착성 중합체들, 특히 폴리(아크릴산)-유형에 속하는 것은 펩타이드와 단백질 약물들의 제어형 송달을 증진시키기 위한, 특별히 안전성에 대한 염려가 고려될 때에, 흡수-촉진 점 착제와 효소-보호제 둘 다로서 역할을 할 수 있다.
효소적 분해 에 대항하여 보호하는 것에 추가적으로, 본 발명의 범위 내에서 사용을 위해서 생체 점착제들 그리고 그외 다른 중합체적 또는 중합체적이 아닌 흡수-촉진제들은 생물학적으로 활성이 있는 약제들에 대한 점막 투과성을 직접적으로 증가시킬 수 있다. 펩타이드들과 단백질들과 같은 크고 친수성인 분자들의 수송을 촉진하기 위해서, 비강의 상피의 장벽을 가로질러, 점막 점착성 중합체들 그리고 그외 다른 시약들이 송달 시스템의 지연된 전점막의 상주 시간에 의해서 설명되는 것 이상으로 증진된 투과 효과들을 산출할 것으로 가정되어 왔다. 약물 혈장 농도의 시간 코스(time course)는 보고된 바에 의하면 생체 점착성 미소 구체들이 비강의 점막을 가로지르는 인슐린 투과성의 급성이지만, 일시적인 증가를 유발한다는 사실을 제안하였다. 본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 다른 점막 점착성 중합체들, 예를 들면 키토산은, 보고된 바에 의하면 어떤 점막 상피세포들의 투과성을 심지어 그것들이 수성 용액 또는 겔로서 응용될 때도 증진시킨다. 직접적으로 상피 투과성에 영향을 미치는 것으로 보고된 또 다른 점막 점착성 중합체는 히알유론산과 그것들의 에스테르 유도체들이다. 본 발명의 병용 투여, 그리고/또는 조합 제제 방법들과 조성물들의 범위 내에서 특히 유용한 생체 점착 시약에는 키토산과 또한 그것의 유사체들과 유도체들도 있다. 키토산은 그것의 낮은 독성과 좋은 생체 적합성 같은 바람직한 속성들 때문에 약제학적 그리고 의학적 응용들을 위해서 널리 사용되고 있는 무독성이고, 생체 적합성이며 그리고 생물학적 분해가 가능한 중합체이다. 키토산은 알칼리를 사용한 N-디아세틸레이션(deacetylation)에 의해서 키틴 으로부터 제조된 천연의 폴리아미노사카라이드(polyaminosaccharide)이다. 본 발명의 방법들과 조성물들의 범위 내에서 사용된 것과 같이, 키토산은 여기서 개시되는 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 응용의 점막 위치에서의 저류(보유)를 증가시킨다. 이런 양식의 투여는 또한 환자 순응도(patient compliance)와 수용도(acceptance)를 개선시킬 수 있다. 여기서 제공된 것과 같이, 본 발명의 방법들과 조성물들은 선택사양으로 새로운 키토산 유도체 또는 키토산의 화학적으로 변조된 형태 를 포함할 것이다. 본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 하나의 그러한 새로운 유도체가 β- [l--4]-2-구아니디노-2-데옥시-D-글루코오스 중합체 (poly-GuD)으로 명시.된다. 키토산은 키틴의 N-디아세틸레이티드 생성물이고, 경구용과 비강내 투여 제제들을 위한 미소 구체들을 제조하기 위해서 확장적으로 사용되어 왔던 천연적으로 발생하는 중합체이다. 키토산 중합체는 또한 비경구적 약물 송달을 위한 가용성의 운반체로서 제시되어 왔다. 본 발명의 일 측면의 범위 내에서, 오르토-메틸이소유레아(o-methylisourea)는 키토산 아민을 그것의 구아니디늄(guanidinium) 부분으로 전환시키기 위하여 사용된다. 구아니디늄 화합물은 예를 들면, 8.0 이상의 pH에서 키토산과 오르토-메틸이소유레아의 등상능 상태의 용액들(equi-normal solutions) 사이에서의 반응에 의해서 제조된다.
본 발명의 범위 내에서의 사용을 위한 생체 점착 시약들로서 분류된 추가적인 화합물들은 전형적으로 생체 점착제 화합물의 상보적 구조들과 점막 상피세포들의 표면의 요소 사이에서의 "수용체-리간드 상호 작용들"로 분류되는, 매개하는 특 정 상호 작용들에 의해 작용한다. 많은 천연적 예들은 렉틴-당 상호 작용들에 의해 예시화되는 것과 같이, 특정적 결합 생체 점착의 이런 형태를 설명해준다. 렉틴들 은 다당류들 또는 당콘쥬게이트들에 결합하는 면역계 기원이 아닌 (당)단백질들이다.
몇몇의 식물 렉틴들은 가능한 약제학적 흡수-촉진제들로서 조사되어 왔다. 한 식물 렉틴인, 파세올루스 불가리스(Phaseolus vulgaris) 혈구응집소(PHA)는 쥐들에 섭취된 후에 10 % 이상인 높은 구강의 생물학적이용율을 나타낸다. 토마토(Lycopersicon esculeutum) 렉틴(TL)은 투여의 다양한 양식들에 대해 안전한 것으로 보여진다.
요약적으로, 지지를 지연시키거나 또는 그와는 다르게 하나 또는 다수의 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 점막 흡수를 증가시키기 위해서 선택사양으로 생체 점착 시약의 유효한 용량과 형태를 결합시킨, 전술한 생체 점착 시약들은 본 발명의 조합 제제들 그리고 병용 투여 방법들에서 유용하다. 생체 점착 시약들은 본 발명의 조합 제제들의 범위 내에서 부속되는 화합물들로서 또는 첨가제들로서 병용적으로 투여될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 생체 점착 시약은 '약제학적 풀'로서 작용하고, 반면에 다른 실시예들에서는 어떤 경우들에서는 상피 세포 "수용체들"과의 특정한 수용체-리간드 상호 작용들을 촉진함에 의해서 그리고 또 다른 경우들에서는 송달의 표적 자리에서(예를 들면, 간, 혈액의 혈장, 또는 CNS 조직 또는 수액) 측정된 약물 농도를 유의성 있게 증가시키기 위해서 상피의 투과성을 증가시킴에 의 해서, 생체 점착 시약의 부속되는 송달 또는 조합 제제가 생물학적으로 활성이 있는 약제의 비강의 점막과의 접촉을 강화시키는 역할을 수행한다. 또한 본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 추가적인 생체 점착 시약들은 생체 점착 시약과 병용 투여되거나 또는 조합 제제로 점막으로 투여된 생물학적 치료제들의 안정성을 증진시키기 위해서 효소(예를 들면, 프로테아제) 저해제들로서 작용한다.
리포좀들과 미셀 송달 운송체들
본 발명의 병용 투여 방법들과 조합 제제들은 포도당-조절 펩타이드의 점막 송달 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들을 위한 개선된 제제들을 제공하기 위하여 선택사양으로 효과적인 지질 또는 지방산을 기초로 한 운반체들, 가공 시약들, 또는 송달 운송체들을 결합한다. 예를 들면, 다양한 제제들과 방법들이 화학적인 그리고 물리적인 안정성을 증진시키고 점막 송달에 대한 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 반감기를 증가시키기 위해서(예를 들면, 단백분해, 화학적 변조 그리고/또는 변성에 대한 감수성을 감수시킴에 의해서), 리포좀, 혼합된 미셀의 운반체, 또는 에멀젼과 혼합되거나 또는 캡슐화되는, 또는 그것들과 병용적으로 투여되는 펩타이드 또는 단백질과 같은, 하나 또는 그 이상의 이런 활성 약제들을 포함하는 점막 송달을 위해서 제공된다.
본 발명의 어떤 측면들의 범위 내에서, 생물학적으로 활성이 있는 약제들을 위한 특수화한 송달 시스템들은 리포좀들로 알려져 있는 작은 지질 운송체들을 포함한다. 이것들은 전형적으로 천연의, 생물학적 분해가 가능한, 무독성이며, 그리고 면역반응을 일으키지 않는 지질 분자들로부터 만들어지고, 막들 속으로, 또는 막 상으로의 펩타이드들과 단백질들을 포함하여, 약물 분자들을 포획하거나 또는 결합시킨다. 본 발명의 범위 내에서 펩타이드와 단백질 송달 시스템으로서의 리포좀들은 캡슐화된 단백질들이 운송체들 내의 그것들의 바람직한 수성 환경에 잔존할 수 있다는 사실에 의해서 증가하며, 한편 리포좀의 막은 단백분해 그리고 그외 다른 탈안정화 인자들(destabilizing factors)에 대항하여 그것들을 보호한다. 아려져 있는 모든 리포좀 조제 방법들이 펩타이드들과 단백질들의 캡슐화에서 그것들의 고유한 물리적 화학적 속성들 때문에 실현 가능성이 있는 것은 아니고, 몇몇의 방법들이 실제적인 불활성화가 없이 이들 거대분자들의 캡슐화를 가능하게 해준다.
다양한 방법들이 본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 리포좀들을 제조하기 위해서 사용 가능하다. 미국특허번호들 4,235,871, 4,501,728, 그리고 4,837,028. 리포좀 송달을 사용하기 위해서, 생물학적으로 활성이 있는 약제는 전형적으로 리포좀, 또는 지질 운송체 내부로 포획되거나, 또는 운송체의 외부로 결합하게 된다.
또한 점막 흡수를 위한 증진적 활성을 가지는 리포좀들, 불포화 긴 사슬 지방산들은 2중층-유사 구조(소위 "유파좀들(ufasomes)")를 가지는 폐쇄된 운송체들을 형성할 수 있다. 이것들은, 본 발명의 범위 내에서, 예를 들어, 점막 송달, 예를 들면, 비강내 송달을 위해서 생물학적 활성 펩타이드들과 단백질들을 포획하기 위해서 올레인산을 사용하여, 형성될 수 있다.
본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 그외 다른 송달시스템들은 천연적 중합체 피브린(fibrin)의 내부에 캡슐화시키는 것과 같이 두 가지의 운송체들의 유익한 속성들을 병합시키기 위해서 중합체들과 리포좀들의 사용을 결합시킨다. 추가적으 로, 이러한 송달 시스템으로부터의 생물학적치료용 화합물들의 방출은 피브린 중합체에 공유적 가교화와 항섬유소용해제들(antifibrinolytic agents)의 첨가법의 사용을 통해서 제어 가능하다.
본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 보다 간이화된 송달 시스템들은 지질 운반체와 단백질들과 다음극성 핵산들과 같은 하전된 생물학적으로 활성이 있는 약제들 사이에서 정전기적 상호 작용을 제공하기 위하여 효과적으로 채택될 수 있는, 송달 운송체들 또는 운반체들로서 양이온성 지질들의 사용을 포함한다. 이 시스템은 전신적 구획들에 점막으로의 투여 그리고/또는 후속적인 송달을 위해 적절한 형태 속으로 약물들의 효율적인 팩킹을 가능하게 해준다.
본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 추가적인 송달 운송체들은 지방산들과의 계면 활성제 혼합된 미셀들 뿐만 아니라, 긴 사슬과 중등도 사슬 지방산들을 포함한다. 에스테르들의 형태에는 대부분의 천연적으로 발생하는 지질들은 점막의 표면들을 가로지르는 그것들 자체의 수성에 관련지어서 중요한 함축성들을 가지고 있다. 부착된 극성 그룹들을 가지는 유리 지방산들과 그것들의 모노글리세리드들은 투과 증진제들로서 장관 장벽 상에 작용하기 위한 혼합된 미셀들의 형태에서 제시되어 왔다. 유리 지방산들 (12개 내지 20개 탄소 원소들로 변화하는 사슬 길이를 가지는 카르복실산들)과 그들의 극성 유도체들의 기능을 변조시키는 장벽이 이러한 발견은 점막 흡수 증진제들로서 이 시약들의 응용에 대한 확장된 연구를 자극하였다.
본 발명의 방법들의 범위 내에서의 사용을 위하여, 긴 사슬 지방산들, 특히 용해성(fusogenic) 지질들(올레인산, 리놀레인산, 리놀레인산, 모노올레인(monoolein), 기타 등등불포화 지방산들과 모노글리세리드들)은 여기서 개시되는 포도당-조절 펩타이드, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 점막 송달 을 증진시키기 위하여, 유용한 운반체들을 제공한다. 중등도의 사슬 지방산들(C6 내지 C12)과 모노글리세리드들은 또한 장관내 약물 흡수에서 증진시키는 활성을 가지고 있음을 보여주게 되었고 본 발명의 점막의 송달 제제들과 방법들의 범위 내에서의 사용을 위해서 채택될 수 있다. 추가적으로, 중등도와 긴 사슬 지방산들의 소듐 염들은 본 발명의 범위 내에서의 생물학적으로 활성이 있는 약제들의 흡수-증진제들 점막 송달을 위한 효과적인 송달 운송체들과 흡수-증진제들이다. 따라서, 지방산들이 소듐 염들의 가용성 형태들로 또는 무독성 계면 활성제들, 예를 들면, 폴리옥시에틸레이트 경화 피마자유 기름, 소듐 타우로콜레이트(sodium taurocholate), 기타 등등의 첨가에 의해서 채택될 수 있다. 본 발명의 범위 내에서 유용한 다른 지방산과 혼합된 미셀의 조합제들은, 거기에 국한되지는 않으나, 글리콜레이트(glycocholate)와 타우로콜레이트(taurocholate)와 같이, 선택사양으로 담즙산염과 조합된, Na 카프릴레이트(caprylate)(C8), Na 카프레이트(caprate)(C10), Na 라우레이트(laurate)(C12) 또는 Na 올레이트(oleate)(C18)를 포함한다.
폴리에틸렌 글리콜 부착( Pegylation )
본 발명의 범위 내에서 제공되는 추가적인 방법들과 조성물들은 중합체적 물 질들, 예를 들면 데스트란들, 폴리비닐 피롤리돈들, 당펩타이드들(glycopeptides), 폴리에틸렌 글리콜 그리고 폴리아미노산들의 공유결합적 부착에 의해서 생물학적으로 활성이 있는 펩타이드들과 단백질들의 화학적 변조를 포함한다. 그 결과적 산출의 콘쥬게이트된 펩타이드들과 단백질들은 점막으로의 투여에 대한 그것들의 생물학적 활성도들과 용해성을 보유한다. 또 다른 실시예들에서, 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 펩타이드들과 단백질들은, 폴리알킬렌 옥사이드(polyalkylene oxide) 중합체들, 특히 폴리에틸렌 글리콜들(PEG)에 콘쥬게이트된다. U. S. Patent No. 4,179, 337.
본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 아민-반응성 PEG 중합체들은 다음을 포함한다. 2000, 5000, 10000, 12000, 그리고 20 000의 분자량들을 가지는 SC-PEG; U-PEG-10000; NHS-PEG-3400-비오틴(biotin); T-PEG-5000; T-PEG-12000; 그리고 TPC-PEG-5000. 생물학적으로 활성이 있는 펩타이드들과 단백질들의 PEGylation은 ㅇachieved b으m타민산 groups 카르복실 자리들의 변조에 의해서(예를 들면, 카르복실 말단에 추가적인 아스파르트산 또는 글루타민산 그룹들) 수행될 수 있다. PEG-히드라지드(PEG-hydrazide)의 사용은 산성 조건들 하에서 카르보디이미드(carbodiimide)-활성화된 단백질 카르복실기들의 선택적인 변조에서 기술되어 왔다. 양자택일적으로, 생물학적으로 활성이 있는 펩타이드들과 단백질들이작용기성의 PEG 변조가 채택될 수 있다. 어떤 과정들에서는, 리신, 아스파르트산, 그리고 글루타민산을 포함하는 하전된 아미노산 잔기들은 단백질 표면들 상에 접근 가능한 용매가 되기 위한 두드러진 성향을 가진다.
활성 약제들의 그외 다른 안정화 변조들
PEGylation에 추가적으로, 본 발명의 범위 내에서 사용을 위한 펩타이드들과 단백질들과 같은 생물학적으로 활성이 있는 약제들은 그외 다른 알려져 있는 보호하는 또는 안정화하는 화합물들에 대한 콘쥬게이션을 경유하여 그 활성 약제를 보호함에 의해서, 예를 들면, 하나 또는 다수의 면역 글로불린 사슬들과 같은 하나 또는 다수의 운반체 단백질들에 연결되어 있는 단백질들의 활성 펩타이드, 단백질, 유사체 또는 모방약과의 융합을 만들어냄에 의해서 순환하는 반감기를 증진시키기 위해서 변조될 수 있다.
제제와 투여
본 발명의 점막 송달 제제들은 전형적으로 하나 또는 다수의 약제학적으로 타당성 있는 운반체들과, 선택사양으로, 다른 치료제 성분들과 함께 조합된 포도당-조절 펩타이드, 유사체들과 모방약들을 포함한다. 운반체(들)은 반드시 제제의 다른 성분들과 양립가능한 의미에서 "약제학적으로 타당성 있는" 것이어야 하고 그리고 대상체에서 타당성이 없는 해로운 효과를 나타내지 않는 것이어야 한다. 그러한 운반체들은 여기에서 위에서 기술되어 있고 그렇지 않다면 그와는 다르게 약리학의 기술에서 통상의 지식을 가진 자들에게 잘 알려져 있는 것이다. 바람직하게는, 제제가 투여되기 위한 생물학적으로 활성이 있는 약제가 양립할 수 없는 것으로 알려져 있는 효소들 또는 산화제들(oxidizing agents)과 같은 물질들을 포함해서는 안된다. 제제들은 약학의 기술에서 잘 알려져 있는 방법들 중 하나에 의해서 제조될 수 있다.
본 발명의 조성물들과 방법들의 범위 내에서, 여기서 개시되는 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들은 구강, 직장, 질, 비강내, 폐 속(intrapulmonary), 또는 경피적 송달(transdermal delivery), 또는 눈, 귀, 피부 또는 그외 다른 점막의 표면들에 국소적인 송달에 의한 것을 포함하여 다양한 점막으로의 투여 양식들에 의해서 대상체들에게 투여될 수 있다. 선택사양으로, 여기서 개시되는 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들과 모방약들, 그리고 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들은 근육내, 피하, 정맥, 심방내, 관절 내, 복강 내, 또는 비경구적 경로들을 포함하여 점막이 아닌 경로들에 의해 병용적으로 또는 부가적요법으로 투여될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 생물학적으로 활성이 있는 약제(들)은, 포유류 대상체로부터 기원하는 세포들, 조직들 또는 장기들에 직접적인 노출에 의한 생체 외(ex vivo)로, 예를 들면 생물학적으로 활성이 있는 약제를 적절한, 액체 또는 고체 운반체에서 함유하는 생체 외 조직 또는 장기 치료 제제의 성분으로서 투여될 수 있다. .
본 발명에 의한 조성물들은 흔히 비강 또는 폐 분무제로서 수용액으로 투여되고, 이 기술에서 통상의 지식을 가진 자들에게 알려져 있는 다양한 방법들에 의해 분무제 형태로 분산될 수 있다. 비강 분무제로서 분산 액체들을 위한 바람직한 시스템들이 미국특허번호 4,511,069에 개시되어 있다. 제제들은 다수회-투여(multi-dose) 용기들에서, 예를 들면, 미국특허번호 4,511,069에 개시되어 있는 밀봉된 분산 시스템(dispensing system)에서 제공될 수 있다. 추가적인 에어로졸 송달 형태들은, 예를 들면, 약제학적 용매, 예를 들면, 물, 에탄올, 또는 그들의 혼합물 속에 용해되었거나 또는 현탁되어 있는 생물학적으로 활성이 있는 약제를 송달하는 압축된 공기-, 제트(jet)-, 초음파-, 그리고 압전기 효과 네뷸라이저들(piezoelectric nebulizers)을 포함한다.
본 발명의 비강과 폐 분무제 용액들은 전형적으로 약물 또는 선택사양으로 비이온성인 계면 활성제(예를 들면, 폴리소르베이트-80)와 같은 계면 활성제, 그리고 하나 또는 다수의 완충제들로 제제화된, 송달되기 위한 약물을 포함한다. 본 발명의 몇몇 실시예들에서, 비강의 분무제 용액은 또한 추진제(propellant)를 포함한다. 비강의 분무제 용액의 pH는 선택사양으로 약 pH 2.0 와 8 사이이고, 바람직하게는 4.5 ± 0.5이다. 이 조성물들의 범위 내에서의 사용을 위한 적절한 완충제는 위에서 기술된 것과 같거나, 또는 그와는 다르게 이 기술에서 알려져 있는 것이다. 그외 다른 성분들이 보존제들, 계면 활성제들, 분산제들(dispersants), 또는 기체들을 포함하여, 화학적 안정성을 증진시키거나 또는 유지하기 위해서 첨가될 수 있다. . 적절한 보존제들은, 거기에 국한되지는 않으나, 페놀, 메틸파라벤(methyl paraben), 파라벤(paraben), m-크레졸(cresol), 티메로살, 클로로부탄올, 염화 벤잘코늄(benzylalkonimum chloride), 벤조산 나트륨(sodium benzoate), 그리고 그 유사류를 포함한다. 적절한 계면 활성제들은, 거기에 국한되지는 않으나, 올레인산, 소르비탄 트리올레이트, 폴리소르베이트들, 레시틴, 포스포티딜 콜린(phosphotidyl choline)들, 그리고 다양한 긴 사슬 디글리세리드들 그리고 인지질들을 포함한다. 적절한 분산제들(dispersants)은, 거기에 국한되지는 않으나, 에 틸렌디아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid), 그리고 그 유사류를 포함한다. 적절한 가스들은, 거기에 국한되지는 않으나, 질소, 헬륨, 염화불화탄소들(chlorofluorocarbons)(CFCs), 수소화불화탄소들(HFCs), 이산화탄소, 공기, 그리고 그 유사류를 포함한다.
또 다른 실시예들의 범위 내에서, 점막 제제들은 생물학적으로 활성이 있는 약제를, 비강내 송달을 위해서, 적절한 입자 크기, 또는 적절한 입자 크기 범위의 건조된, 보통은 동결건조된, 형태로 포함하고 있는 건조 가루 제제들로서 투여된다. 비강의 또는 폐의 통로들 이내에서 석출을 위해 적당한 최소 입자 크기는 흔히 약 0.5 μ의 질량 중위 공기역학적 입자직경(mass median equivalent aerodynamic diameter(MMEAD))이고, 보편적으로는 약 1 μ MMEAD, 그리고 보다 전형적으로 약 2 μ MMEAD이다. 비강의 또는 폐의 통로들 이내에서 석출을 위해 적당한 최대 입자 크기는 흔히 약 10 μ의 MMEAD이고, 보편적으로는 약 8 μ MMEAD, 그리고 보다 전형적으로 약 4 μ MMEAD이다. 이들 크기 범위 내에서 비강내로 호흡가능한 분말들은 제트 분쇄법(jet milling), 분무 건조법, 용매 침강법, 초임계 유체 응축법, 그리고 그 유사류와 같은 다양한 고전적 기술들에 의해 생산될 수 있다. 적당한 MMEAD의 이 건조 분말들은 그 분말를 에어로졸화되는 용량 속으로 분산시키기 위해서, 폐 또는 비강의 흡입 시에, 그 환자의 호흡에 의존하는, 고전적인 건조 분말 흡입기(dry powder inhaler (DPI))를 경유하여 환자에게 투여될 수 있다. 양자택일적으로, 건조 분말는 그 분말를 에어로졸화되는 용량 속으로 분산시키기 위한 외부의 동력 원천, 예를 들면, 피스톤 펌프를 사용하는 공기-보조 장치들을 경유하여 투여될 수 있다.
건조 분말 장치들은 전형적으로 1회 에어로졸화된 투여량("puff")을 생산하기 위하여 분말 질량을 약 1 mg 내지 20 mg의 범위로 요구한다. 만일 생물학적으로 활성이 있는 약제의 요구되는 또는 바람직한 투여량이 이 용량보다 낮은 경우라면, 분말로 된 활성 약제는 전형적으로 요구되는 총 분말 질량을 제공하기 위해서 약제학적 건조 벌킹 파우더(bulking powder)와 조합될 것이다. 바람직한 건조 벌킹 파우더들은 자당, 유당, 덱스트로오스(dextrose), 만니톨, 글리신, 트레할로스, 사람 혈청 알부민(HSA), 그리고 전분을 포함한다. 그외 다른 적절한 건조 벌킹 파우더들은 셀로비오스(cellobiose), 덱스트란들, 말토트리오스(maltotriose), 펙틴, 구연산 나트륨, 아스코르빈산 나트륨, 그리고 그 유사류를 포함한다.
본 발명의 범위 내에서 점막 송달을 위한 조성물들 제제화하기 위해서, 그 활성 약제(들)의 분산액을 위한 기제 또는 운반체 뿐만 아니라 생물학적으로 활성이 있는 약제는 다양한 약제학적으로 타당성 있는 첨가제들과 조합될 수 있다. 바람직한 첨가제들은, 거기에 국한되지는 않으나, 아르기닌, 수산화 나트륨, 글리신, 염산, 구연산, 아세트산, 기타 등등과 같은 pH 조절 시약들을 포함하다. 추가적으로, 국소 마취제들(예를 들면, 벤질 알콜), 등장화 시약들(isotonizing agents)(예를 들면, 염화나트륨, 만니톨, 소르비톨), 흡수 저해제들 (예를 들면, 트윈 80), 용해도 증진제들(예를 들면, 시클로덱스트린들 그리고 그들의 유도체들), 안정화제들(예를 들면, 혈청 알부민), 그리고 환원제들(예를 들면, 글루타치온(glutathione))이 포함될 수 있다. 점막 송달을 위한 조성물이 액체일 때, 일치 되는 것으로 여겨지는 0.9 % (w/v) 생리적 식염 용액의 삼투성과 관련해서 측정된, 제제의 삼투성은 전형적으로 실제적인., 비가역적 조직 손상이 투여의 자리에서 비강의 점막에서 유도되는 지점에서의 값에 맞추어 조정된다. 일반적으로, 용액의 삼투성은 약 1/3 내지 3, 보다 전형적으로 1/2 내지 2, 그리고 가장 흔하게는 3/4 내지 1.7이 값에 맞추어 조정된다.
생물학적으로 활성이 있는 약제는 그 활성 약제와 바람직한 첨가제들을 분산시키기 위한 능력(capacity)을 가지는 친수성 화합물을 포함할 수 있는 기제 또는 운송체에서 분산될 수 있다. 그 기제는, 거기에 국한되지는 않으나, 폴리카르복실산들 또는 그들의 염들, 카르복실산 안하이드라이드들(예를 들면, 말레인산 안하이드라이드)(예를 들면, 메틸(메트)아크릴레이트, 아크릴산, 등등)의 다른 단량체들과의 공중합체들. 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐피롤리돈과 같은 친수성 비닐 중합체들, 히드록시메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 유도체들, 기타 등등, 그리고 키토산, 콜라겐, 소듐 알기네이트, 젤라틴, 히알유론산과 같은 천연적 중합체, 그리고 그들의 무독성 금속 염들을 포함하여, 적절한 운반체들의 넓은 범위로부터 선택될 수 있다. 흔히 생물학적 분해가 가능한 중합체가 기제 또는 운반체, 예를 들면, 폴리락틱산, 폴리(락틱산-클리콜산) 공중합체, 폴리히드록시부티릭산, 폴리(히드록시부티릭산-클리콜산) 공중합체와 그리고 그들의 혼합물들로서 선택된다. 양자택일적으로 또는 추가적으로, 폴리글리세린 지방산 에스테르들, 자당 지방산 에스테르들, 기타 등등과 같은 합성 지방산 에스테르들도 운반체들로 채택될 수 있다 친수성 중합체들 그리고 그외 다른 운반체들은 단독으로 또는 조합되어서 사용될 수 있고, 증진된 구조적 총체성이 부분적인 결정화, 이온 결합, 가교화 그리고 그 우사류에 의해서 운반체로 부여될 수 있다. 운반체는 비강의 점막에 직접적인 적용을 위한 유체 또는 점성의 용액들, 겔들, 페이스트들, 분말들, 미소 구체들 그리고 박막들을 포함하여 다양한 형태들로 제공될 수 있다. 이러한 맥락에서 선택된 운반체의 사용은 생물학적으로 활성이 있는 약제의 흡수의 촉진의 결과를 가져올 수 있다.
생물학적으로 활성이 있는 약제는 다양한 방법들에 따라서 기제 또는 운반체와 조합될 수 있고, 그 활성 약제의 방출은 그 운반체, 또는 수분 채널들의 관련된 제제 의 확산, 붕해에 의해서 될 수 있다. 몇몇 상황들에서, 활성 약제는 적절한 중합체, 예를 들면, 이소부틸 2-시아노아크릴레이트로부터 제조된 마이크로캡슐들(미소 구체들) 또는 나노캡슐들(나노 구체들)에서 분산되고 비강의 점막에 적용된 생체 적합성의 분산 매체에서 분산되고, 장기간에 걸친 시간 동안 지연형 송달과 생물학적 활성을 산출하게 된다.
본 발명의 범위 내에서의 약제학적 시약들의 점막 송달을 역시 증진시키기 위해서, 활성 약제를 포함하는 제제들은 또한 기제 또는 부형제로서의 친수성의 낮은 분자량 화합물을 합유할 수도 있다. 그러한 친수성의 낮은 분자량 화합물들은 수용성의 활성 약제, 예를 들어 생리학적으로 활성이 있는 펩타이드 또는 단백질이 그 활성 약제가 흡수되는 인체 표면에 기제를 통하여 확산될 수 있는 통로 매체를 제공한다. 친수성의 낮은 분자량 화합물은 선택사양으로 점막 또는 그 투여 환경으로부터 수분을 흡수하고 수용성의 활성 펩타이드를 용해시킨다. 친수성의 낮은 분 자량 화합물의 분자량은 일반적으로 10000보다 크지 않고 바람직하게는 3000보다 크지 않다. 예시적 사례인 친수성의 낮은 분자량 화합물은 폴리올 화합물들, 자당, 만니톨, 소르비톨, 유당, L-아라비노오즈(arabinose), D-에리트로오즈(erythrose), D-리보오즈(ribose), D-실로오즈(xylose), D-만노오스, 트레할로스, D-갈락토오즈, 락툴로오즈(lactulose), 셀로비오즈(cellobiose), 겐티비오즈(gentibiose), 글리세린과 같은 올리고-(oligo-), 디- 그리고 모노사카라이들(monosaccarides)과 그리고 폴리에틸렌 글리콜을 포함한다. 본 발명의 범위 내에서 운반체들로서 유용한 친수성의 낮은 분자량 화합물의 다른 예들은 N-메틸피롤리돈, 그리고 알콜들(예를 들면, 올리고비닐 알콜, 에탄올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 기타 등등 )을 포함한다. 본 발명의 범위 내에서 유용한 운반체들은 단독으로 사용될 수도 있고 또는 다른 친수성의 낮은 분자량 화합물과 또는 비강내의 제제의 그외에 다른 활성 또는 불활성 성분들과 조합되어서 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물들은 양자택일적으로 pH 조정제들과 완충제들, 삼투성 조정제들, 습윤제들 그리고 그 유사류와 같은 대략의 생리학 조건들에 필수적으로 요구되는 약제학적으로 타당성 있는 운반체들 물질들로서, 예를 들면, 아세트산 나트륨, 젖산 나트륨, 염화 나트륨, 염화 칼륨, 염 화칼슘, 소르비탄 모노라우레이트, 트리에탄올아민 올레이트, 기타 등등을 포함한다. 고체 조성물들을 위해서, 기존의 무독성인 약제학적으로 타당성 있는 운반체들이, 예를 들면, 만니톨, 유당, 전분, ㅅ스테아르산 마그네슘, 사카린 나트륨, 탈쿰(talcum), 셀룰로오스, 포도당, 자당, 탄산 마그네슘, 그리고 그 유사류의 약제학적 등급들을 포함하는 것으로 사 용될 수 있다.
생물학적으로 활성이 있는 약제를 투여하기 위한 치료용 조성물들이 또한 용액들, 마이크로에멀젼(microemulsion), 또는 활성 성분들의 높은 농도를 위해서 적절한 다른 질서 정연한 구조로서 제제화될 수 있다. 운반체는, 예를 들면, 물, 에탄올, 폴리올 (예를 들면, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 그리고 액체 폴리에틸렌 글리콜, 그리고 그 유사류), 그리고 적절한 그들의 혼합물들을 함유하는 용매 또는 분산액 매체가 될 수 있다. 용액들을 위한 적절한 유동성은, 예를 들면, 레시틴과 같은 코팅의 사용에 의해서, 분산 가능한 제제들의 원하는 입자 크기의 유지에 의해서, 그리고 계면 활성제들의 사용에 의해서 유지될 수 있다. 많은 경우들에서, 조성물에서 등장화제들, 예를 들면, 당류와, 만니톨, 소르비톨과 같은 폴리알콜들과, 또는 염화 나트륨을 포함하는 것은 바람직한 것일 것이다. 생물학적으로 활성이 있는 약제의 연장된 흡수는 흡수를 지연시키는 시약을, 예를 들면, 모노스테아레이트 염들과 젤라틴을 조성물에서 포함하는 것에 의해서 일어날 수 있다.
본 발명의 어떤 실시예들에서, 생물학적으로 활성이 있는 약제가 시각-방출(time-release) 제제로, 예를 들면, 서방형 방출 중합체를 포함하는 조성물로 투여된다. 그 활성 약제는 급속한 방출, 예를 들면 중합체, 마이크로캡슐화된 송달 시스템 또는 생체 점착제 겔과 같은 제어형 방출 운송체에 대항해서 보호할 운반체들을 가지고 제조될 수 있다. 그 활성 약제의 연장된 송달은, 본 발명의 다양한 조성물들에서 흡수를 지연시키는 시약을, 예를 들면, 알루미늄 모노스테아레이트 하이드로겔들과 젤라틴을 조성물에서 포함하는 것에 의해서 일어날 수 있다. 생물 학적으로 활성이 있는 약제의 제어형 방출 제제들이 바람직하고, 본 발명과 상응하는 사용을 위해 적절한 제어형 방출 결합제들은 그 활성 약제에 불활성이고 생물학적으로 활성이 있는 약제를 결합시킬 수 있는 생체 적합성인 제어형-방출 물질을 포함한다. 수많은 그러한 물질들이 이 기술에서 알려져 있다. 유용한 제어형-방출 결합제들은 그것들의 비강내 송달(예를 들면, 비강의 점막의 표면에서, 또는 경점막 송달의 다음에 인체 체액들의 존재 하에서)의 다음에 생리학적 조건들 하에서 천천히 대사되는 물질들이다. 적절한 결합제들은, 거기에 국한되지는 않으나, 지연형 방출 제제들의 기술에서 이전에 사용되었던 생체 적합성인 중합체들과 공중합체들을 포함한다. 그러한 생체 적합성인 화합물들은 무독성이고 주위 조직들에 대해 불활성이며, 그리고 비강의 자극, 면역 반응, 염증, 또는 그 유사한 반응과 같은 심각한 역의 부작용들을 촉발하지 않는다. 그 화합물들은 또한 생체 적합성인 대사적인 생성물들 속으로 대사되고 인체로부터 쉽게 제거된다.
이러한 맥락에서의 사용을 위한 예시적 사례인 중합체적 물질들은, 거기에 국한되지는 않으나, 가수분해 가능한 에스테르 결합들을 가지는 공중합체적 그리고 동종중합체적 폴리에스테르들로부터 유래한 중합체적 매질들을 포함한다. 많은 이런 물질들이 생물학적 분해가 가능하여서 독성이 없거나 또는 낮은 독성을 가지는 분해 생성물들로 유도하기 위한 기술에서 알려져 있다. 예시적 사례인 중합체들은 폴리클리콜산들(PGA)과 폴리락틱산들(PLA), 폴리(DL-락틱산-co-클리콜산)(DL PLGA), 폴리(D-락틱산-co-클리콜산) (D PLGA) 그리고 폴리(L-락틱산-co- 클리콜산) (L PLGA)을 포함한다. 그외 다른 유용한 생물학적 분해가 가능한 또는 생물학적 침 식이 가능한 중합체들은, 거기에 국한되지는 않으나, 폴리(엡실론-카프로락톤)(poly(epsilon-caprolactone)), 폴리(엡실론-아프로락톤-co-락틱산)(poly(epsilon-aprolactone-CO-lactic acid), 폴리(e-아프로락톤-CO-클리콜산), 폴리(베타-히드록시 부티릭산), 폴리(알킬-2-시아노아크릴레이트)와 같은 중합체들, 폴리(히드록시에틸 메타크릴레이트), 폴리아미드들, 폴리(아미노산들) (다시 말하면, L-로이신, 글루타민산, L-아스파르트산 그리고 그 유사류)와 같은 하이드로겔들, 폴리(에스테르 유레아), 폴리(2-히드록시에틸 DL-아스파르트아미드), 폴리아세탈(polyacetal) 중합체들, 폴리오르토에스테르들, 폴리카르보네이트, 폴리말레아미드들(polymaleamides), 다당류들 그리고 그것들의 공중합체들을 포함한다. 그러한 제제들을 제조하기 위한 많은 방법들은 일반적으로 이 기술에서 통상의 지식을 가진 자들에게 알려져 있다. 그외 다른 유용한 제제들은 제어형-방출 조성물들, 예를 들면, 마이크로캡슐들, 미국특허번호들 4,652,441과 4,917,893, 마이크로캡슐을 만들기 위해서 유용한 젖산-클리콜산 공중합체들과 그외 다른 제제들, 미국특허번호들 4,677,191과 4,728,721, 그리고 수용성의 펩타이드들을 위한 지연형-방출 조성물들, 미국특허번호 4,675,189를 포함한다.
멸균 용액들이 위에서 열거된 성분들 중 한 가지 또는 한 조합으로 적절한 용매에서 필수적으로 요구되는 용량으로 활성 화합물을 결합시킴에 의해서 제조될 수 있고, 요구된다면, 그 다음 여과된 멸균법이 이어진다. 일반적으로, 분산액들은 활성 화합물을 기본 분산액 매체와 위에서 열거된 성분들 중 필수적인 그외 다른 성분들을 함유하는 멸균 운송체 속으로 결합시킴에 의해서 제조될 수 있다. 멸균 분말들의 경우에는, 제조 방법들이 그것들의 이전에 멸균-여과가 되어 있는 용액으로부터의 추가적인 원하는 어느 성분을 덧붙여 그 활성 성분의 분말를 생산하는 진공 건조법과 냉동-건조법을 포함한다. 미생물들의 작용의 예방은 다양한 항세균성 그리고 항진균성 약제들, 예를 들면, 파라벤들, 클로로부탄올, 페놀, 소르빈산, 티메로살, 그리고 그 유사류에 의해 수행될 수 있다.
본 발명에 의한 점막으로의 투여는 충분한 안전가드들이 투약과 부작용들을 제어하고 모니터하기 위해서 존재한다는 조건 하에서, 환자들에 의한 치료의 효과적인 자가-투여를 가능하게 해준다. 점막으로의 투여는 또한 고통스럽고, 있을 수 있는 감염들에 환자를 노출시키며 그리고 약물의 생물학적이용율 문제점들을 제공할 수도 있는, 주사제들과 같은 다른 투여 형태들의 어떠한 결점들을 극복한다. 분무제로서의 치료용 액제들의 제어된 에어로졸 분산을 위한 비강과 폐로의 송달 시스템들은 잘 알려져 있다. 일 실시예에서, 활성 약제의 정량화된 투여들(metered doses)은 특수하게 제작된 기계식 밸브에 의해서 송달된다, U. S. Patent No. 4,511, 069.
투약(Dosage)
예방과 치료의 목적들을 위해서, 여기서 개시되는 생물학적으로 활성이 있는 약제(들)은 확장된 시간 주기, 또는 반복되는 투여 프로토콜(예를 들면, 시간마다, 매일, 또는 주마다, 반복되는 투여 프로토콜)에서, 연속적 송달(예를 들면, 연속적인 경피적, 점막, 또는 정맥으로의 송달)을 경유하여, 1회 볼루스(bolus) 송달로 대상체에 투여될 수 있다. 이러한 맥락에서, 포도당-조절 펩타이드의 치료적으로 유효한 투약은, 위에서 제시된 것과 같이 표적화된 질환이나 또는 병적 상태들과 관련되어 있는 하나 또는 다수의 증후들 또는 검출 가능한 병적 상태들을 경감시키는 임상적으로 유의성 있는 결과들을 산출해내는, 연장된 예방 또는 치료 계획의 범위 내에서 반복 투여들을 포함할 수 있다. 이러한 맥락에서 유효한 투약들의 결정은 전형적으로 사람의 임상 실험들이 다음에 뒤따르는 동물 모델 연구들에 근거하고 대상체에서 표적화된 질환의 증후들 또는 병적 상태들의 발병 또는 심각성을 유의성 있게 감소시키는 유효한 투약들과 투여 프로토콜들을 결정하는 것에 의해서 인도된다. 이런 점에서 적절한 모델들은, 예를 들면, 생쥐, 쥐, 돼지, 고양이과 동물, 사람이 아닌 영장류, 그리고 이 기술에서 알려져 있는 그외 다른 타당성 있는 동물 모델 대상체들을 포함한다. 양자택일적으로, 유효한 투약들은 생체 내 실험 모델들을 사용하여 결정될 수 있다(예를 들면, 면역학적 검정법들과 조직병리학적 검정법들). 그러한 모델들을 사용하여, 오직 정상적인 계산들과 조정들만이 전형적으로 치료적으로 유효한 용량의 생물학적으로 활성이 있는 약제(들)을 투여하기 위한 적절한 농도와 투여량을 결정하기 위해 필수적으로 요구된다(예를 들면, 원하는 반응을 이끌어 내기 위한 비강내로 유효한, 경피적으로 유효한, 정맥으로 유효한, 또는 근육내로 유효한 용량).
또 다른 실시예에서, 본 발명은, 확장된 투약 주기 동안에 포도당-조절 펩타이드의 치료적으로 유효한 상승된 맥박성 농도와 낮아진 맥박성 농도를 유지하기 위한 1일의 스케쥴 또는 1주의 스케쥴 중에, 포도당-조절 펩타이드의 다회 투여들을 포함하는 비강내로 유효한 투약들을 통하여 반복적으로 투여되는 경우에, 포도 당-조절 펩타이드의 비강내 송달을 위한 조성물들과 방법들을 제공한다. 조성물들과 방법은 8시간 내지 24시간의 확장된 투약 주기 동안에 포도당-조절 펩타이드의 치료적으로 유효한 상승된 맥박성 농도 그리고 낮아진 맥박성 농도를 유지하기 위한 1일에 1회와 6회 사이의 횟수로 비강의 제제로 대상체에 의해서 자가-투여되는 포도당-조절 펩타이드 화합물(들)을 제공한다
키트들 (Kits)
본 발명은 또한 위에서 기술된 약제학적 조성물들, 활성 성분들, 그리고/또는 포유류 대상체들에서 질환들 그리고 그외 다른 병적 상태들의 예방과 치료에서의 사용을 위한 그것들과 동일한 것들을 투여하기 위한 방법들을 함유하고 있는 키트들, 패키지들 그리고 멀티콘테이너 장치들(multicontainer units)을 포함한다. 간략하게, 이 키트들은 용기 또는 점막 송달을 위한 약제학적 제조에서 제제화되는 여기서 개시되는 점막 송달 증진제들과 조합되어서 하나 또는 다수의 포도당-조절 펩타이드 단백질들, 유사체들 또는 모방약들, 그리고/또는 그외 다른 생물학적으로 활성이 있는 약제들을 함유하는 제제를 포함한다.
본 발명의 비강내의 제제들은 분무 병 또는 시링지, 또는 점적 주입법(instillation)을 사용하여 투약될 수 있다. 비강의 분무 병의 한 예가 "1회 분출(squirt) 당 0.l mL의 투여량을 송달하고 36.05 mm의 계심관 길이를 가지고 있는 Nasal Spray Pump w/Safety Clip, Pfeiffer SAP # 60548이다. 그 병은 Pfeiffer of America of Princeton, NJ로부터 구매할 수 있다.
포도당-조절 펩타이드의 에어로졸 비강 투여
본 발명가들은 GRPs가 비강 분무제 또는 에어로졸을 사용하여 비강내로 투여될 수 있다는 것을 발견하였다. 이는 많은 단백질들과 펩타이드들이 분무제 또는 에어로졸을 생산하는 곳에서 발동기(actuator)에 의해 발생되는 기계적 힘들 때문에 전단되거나 또는 변성되는 것을 보여주었기 때문에 놀라운 것이다. 이 영역에서는 다음의 정의들이 유용하다.
1. 에어로졸 -적절한 벨브 시스템의 활성화에서 방출화되는 치료적으로 활성이 있는 성분들을 함유하는 압력 하에서 팩킹되는 제품
2. 정량화 에어로졸 -각각의 활성에 분무의 균일한 양의 송달을 가능하게 하는 정량화된 투여량 밸브들로 구성되는 압력이 가해진 투약.
3. 분말 에어로졸 -적절한 벨브 시스템의 활성화에서 방출화되는 치료적으로 활성이 있는 성분들을 함유하는 압력 하에서 팩킹되고 분말의 형태로 치료적으로 활성이 있는 성분들을 함유하는 제품.
4. 분무식 에어로졸 -액상 분무제로서 제품을 밀어내는데 필요한 힘을 제공하기 위한 추진기로서 압축된 기체를 사용하는 에어로졸 제품; 그 제품은 일반적으로 수성 용매들에서 의약품들의 용액들에 적용가능하다.
5. 분무제 -공기 또는 증기의 분출에 의해서 미세하게 분할되는 액체. 비강의 압력이 가해지지 않은 분산제들 속에서 용액들 또는 부형제들의 혼합물들에서 용해되었거나 또는 현탁되어 있는 치료적으로 활성이 있는 성분들을 함유하는 비강용 분무 약물 제품.
6. 정량화 분무제 -각각의 활성화에서 분무의 특정화된 양을 가능하게 해주는 밸브들로 구성된 압력이 가해지지 않은 투여 형태.
7. 현탁액 분무제 -액체 운송체에서 코스 초미립자들(course droplets) 또는 미세하게 분할된 고체들로의 형태에서 분산되어 있는 고체 입자들을 함유하는 액상 제제.
에어로졸 분무의 유체 역학 특성은 약물 송달 장치(drug delivery device ("DDD"))로서의 정량화된 비강용 분무제 펌프들에 의해서 분사된다. 분무제의 특성은 새롭고 현존하는 비강용 분무제 펌프들을 위한 연구와 개발, 품질 보증과 안정성 시험 과정들의 식품 의약품 안정청(Food and Drug Administration("FDA")) 승인에 필요한 규정된 제출물들의 필수적인 부분이다.
분무제의 기하학을 통하여 비강용 분무제 펌프들의 전체적인 역할의 가장 좋은 지시자인 것이 밝혀졌다. 특히, 그것이 그 장치를 나오게 하는 것과 같이, 분무제의 확산 각(깃털 기하학)의 측정들; 분무제의 상호 교차적인 타원율, 균일성 그리고 입자/초미립자 분포(분무 패턴); 그리고 개발되는 분무제의 시간적 진화가 비강용 분무제 펌프의 특성에서 가장 대표적인 역할의 양들인 것이 밝혀졌다. 품질 보증과 안정성 시험, 깃털 기하학 그리고 분무 패턴 측정들이 비강용 분무제 펌프들을 위한 승인된 데이터 표준치들에 대한 일관성과 적합성을 검증하기 위한 가장 중요한 식별자들이다.
정의들
깃털 높이(Plume Height)-선형적 흐름의 붕괴 때문에 깃털 각이 비-선형이 되는 지점으로 발동기의 팁(tip)으로부터의 측정치. 디지탈 이미지들의 시각적인 실험에 근거하여, 그리고 분무 패턴의 가장 멀리 가는 측정 지점과 일치하는 폭을 위한 측정 지점을 정립하기 위하여, 30 mm의 높이가 이 연구를 위해서 정의되었다.
장축(Major Axis) -기본 단위들로(mm) COMw를 가로지르는 맞추어진 분무 패턴 범위 내에서 그려질 수 있는 가장 큰 코드(chord)
단축(Minor Axis) -기본 단위들로(mm) COMw를 가로지르는 맞추어진 분무 패턴 범위 내에서 그려질 수 있는 가장 작은 코드
타원율(Ellipticity Ratio) -단축에 대한 장축의 비율로, 바람직하게는 1.0과 1.5 사이, 그리고 가장 바람직하게는 1.0과 1.3사이.
D10 -샘플의 총 액체 부피의 10 %의 보다 작은 직경(μm)의 초미립자들로 구성되는 초미립자의 직경
D50 -샘플의 총 액체 부피의 50 %의 보다 작은 직경(μm)의 초미립자들로 구성되는 초미립자의 직경으로, 또한 질량 평균 직경으로 알려져 있음(mass median diameter)
D90 -샘플의 총 액체 부피의 90 %의 보다 작은 직경(μm)의 초미립자들로 구성되는 초미립자의 직경
날개 폭(Span) -분포의 폭에 대한 측정, 그 값이 작을 수록, 분포는 더 좁아진다. 날개 폭은 (D90 - D10)/D50 로서 계산된다.
% RSD-그 시리즈에 의해서 나누어 지고 100으로 곱해지는 퍼센트 상대 표준 편차(percent relative standard deviation)로서, 또한 % CV로도 알려져 있음
부피-각각의 발동작용(actuation)으로 송달 장치로부터 방출된 액체 또는 분말의 부피로, 바람직하게는 0.01 mL와 약 2.5 사이 그리고 가장 바람직하게는 0.02 와 0.25 사이.
다음의 예들은 한정이 아니라 설명을 위하여 제공된다.
예 1
(예언)
GRP 함유 제제들의 조성
본 명세서로부터 배우는 포도당 조절 펩타이드들의 향상된 비강 점막 송달을 위한 예시적이고, 예언적인 제제가 준비되고 다음과 같이 평가된다:
GRP 제제 조성 *
제제들 점막 송달 향상제
A 인산염 식염수(0.8%) Ph 7.4 (대조 1)
B 인산염 식염수(0.8%) Ph 5.0 (대조 2)
C L-알기닌 (10% wv)
D Poly-L-알기닌 (0.5% w/v)
E 감마-시클로덱스트린 (1% w/v)
F α-시클로덱스트린 (5% w/v)
G 메틸-β-시클로덱스트린 (3% w/v)
H n-카프로산 나트륨 (0.075% w/v)
I 키토산 (0.5% w/v)
J L-α-포스페티딜콜린 디데카닐 (3.5% w/v)
K S-니트로소-N-아세틸-페니실라민 (0.5% w/v)
L 팔모토일-DL-카르니틴 (0.02% w/v)
M 플루로닉-127 (0.3% w/v)
N 소듐 니트로프루시드 (0.3% w/v)
O 소듐 글리코콜레이트 (1% w/v)
P F1: 젤라틴, DDPC, MBCD, EDTA
F1 L-α-포스파티디콜린 디데카닐 (0.5% w/v) 메틸 β시클로덱스트린 (3% w/v) EDTA (0.1% w/v, Inf. Conc. 0.5M) 젤라틴 (0.5% w/v)
GRP의 소정 양이 치료효과를 생성하기에 충분한 농도를 생성하는 제제에 첨가된다.
예 2
(예언)
단백질인, 안정화제가 없는 아밀린의 조제
단백질인, 실질적으로 안정화제가 없는 아밀린의 비강내 투여를 위하여 적합한 아밀린 제제는 아래의 목록으로 정의되는 제제를 갖고서 조제된다.
1. 약 3/4의 물이 비이커에 첨가되고 교반 플레이트 상에서 교반막대로 휘저어지고 완전히 용해될 때까지 소듐 시트레이트가 첨가된다.
2. 이후 EDTA가 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
3. 이후 시트르산이 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
4. 이후 메틸-β-시클로덱스트린이 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
5. 이후 DDPC가 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
6. 이후 유당이 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
7. 이후 소르비톨이 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
8. 이후 클로로부탄올이 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
9. 아밀린이 첨가되고 용해될 때까지 서서히 휘저어진다.
10. pH가 5.0±0.25가 확실하게 되도록 체크하라. 희석된 HCl 또는 희석된 NaOH를 첨가하여 pH를 조절하라.
11. 물을 최종 체적물에 첨가하라.
시약 mg/mL %
콜로르부탄올, 무수 5.0 0.50
메틸-β-시클로덱스트린 45 4.5
L-α-포스파티딜콜린 디데카노일 1 0.1
에데테이트 디소듐 1 0.1
소듐 시트레이트, 디하이드레이트 1.62 0.162
시트르산, 무수 0.86 0.086
α-유당 모노하이드레이트 9 0.9
소르비톨 18.2 1.82
아밀린 1 0.1
정제수
제제 pH 5 +/-0.25O
삼투성 ~250
예 3
(예언)
단백질인, 안정화제가 없고 아밀린의 농도가 15mg/mL인
아밀린 제제의 조제
아래의 표 3에 표시된 것처럼 아밀린의 농도가 15mg/mL라는 것을 제외하면, 제2 제제가 위와 같이가 조제된다.
시약 mg/mL %
콜로르부탄올, 무수 5.0 0.50
메틸-β-시클로덱스트린 45 4.5
L-α-포스파티딜콜린 디데카노일 1 0.1
에데테이트 디소듐 1 0.1
소듐 시트레이트, 디하이드레이트 1.62 0.162
시트르산, 무수 0.86 0.086
α-유당 모노하이드레이트 9 0.9
소르비톨 18.2 1.82
아밀린 15 0.1
정제수
제제 pH 4-6
예 4
(예언)
단백질이고 내독소를 불포함하는, 안정화제가 없는 프람린타이드의 조제
다음의 내독소가 없는 프람린타이드 아세테이트 비강의 제제가 조제될 수 있다.
시약 mg/mL %
콜로르부탄올, 무수 2.5 0.25
메틸-β-시클로덱스트린 45 4.5
L-α-포스파티딜콜린 디데카노일 1 0.1
에데테이트 디소듐 1 0.1
소듐 시트레이트, 디하이드레이트 1.6 0.16
시트르산, 무수 0.9 0.09
내독소가 없는 프람린타이드 2 0.2
정제수
제제 pH 5 +/-0.25O
예 5
(예언)
GRP 의 구강제제
2층 정제들이 다음의 방법으로 조제된다. 점착층이 70 중량부의 폴리에틸렌 산화물(Polyox301N; Union Carbide), 20 중량부의 폴리아크릴산(Carbopol 934P; B. F. Goodrich), 그리고 10 중량부의 압축가능한 자일리톨/카르복실메틸 셀룰로오스 충진제 (Xylitab 200; Xyrofin)에 의하여 조제된다. 이들 성분들은 병(jar) 내에서 3분동안 이들 성분들을 롤링하므로써 혼합된다. 이후 이 혼합물은 증발 접시로 옮겨지고 앱솔루트 에탄올(absolute ethanol)로 반가루 분말과 같은 점도까지 빨리 축축한 상태로 과입형태로 된다. 이 덩어리는 젖은 과립들이 달라붙는 정도로 즉시 그리고 재빨리 14 메쉬(1.4 mm의 개구)의 스테인레스 스틸 스크린을 통하여 가압된다. 이 스크린은 관통 알루미늄 호일로 덮여지고, 그리고 젖은 과립들은 30 ℃에서 밤새 건조된다. 건조된 과립들은 스크린으로부터 제거되고 이후 20 메쉬(0.85 mm 개구) 스크린을 통과하여 과립들의 크기를 더욱 감소시킨다. 20 메쉬 스크린을 통과하지 못한 입자들은 절구와 유봉으로 짧게 연마되어 미립자들의 양을 최소화하고, 이후 20 메쉬 스크린을 통과한다. 결과적인 과립들은 이후 혼합병 내에 놓여지고, 0.25 중량부의 스테아르산과 0.06 중량부의 박하 향신료 (Universal Flavors)가 첨가되어 상기 과립들에 혼합된다. 그리하여 상기 성분들의 최종 중량 백분율들은 69.78 % 폴리에틸렌 산화물, 9.97 % 압축가능한 자일리톨/카르복실메틸 셀룰로오스 충진제, 19.94 % 폴리아크릴산, 0.25 % 스테아르산, 그리고 0.06 % 박하 향신료이다. 이 혼합물 중 50 mg의 양이 0.375 인치 직경의 다이 위에 놓이고 0.25 톤 압력으로 3초 동안 Carver Press Model C 상에서 사전가압되어 점착층을 형성한다.
활성층은 49.39 중량부의 만니톨, 34.33 중량부의 하이드로프로필 셀룰로오스 (Klucel L F; Aqualon, Wilmington, Del.) 그리고 15.00 중량부의 소듐 타우로콜레이트 (Aldrich, Milwaukee, Wis.)를 칭량하고 3분 동안 병 내에서 롤링으로 혼합하므로써 조제된다. 이 혼합물은 이후 증발 접시로 옮겨지고 앱솔루트 에탄올로 반가루분말과 유사한 점도까지 축축한 상태로 빨리 과립형태로 된다. 이 덩어리는 젖은 과립들이 달라붙는 정도로 즉시 그리고 재빨리 14 메쉬의 스테인레스 스틸 스크린을 통하여 가압된다. 이 스크린은 관통 알루미늄 호일로 덮여지고, 그리고 젖은 과립들은 30 ℃에서 건조된다. 건조된 과립들은 이후 20, 40 (0.425 mm 개구), 그리고 60 (0.25 mm 개구) 메쉬 스크린을 순차적으로 통과하여 과립들의 크기를 더욱 감소시킨다. 스크린을 통과하지 못한 입자들은 절구와 유봉으로 짧게 연마되어 미립자들을 최소화하고, 상기 스크린을 통과한다. 스크린을 통과하지 못한 입자들의 무게를 달고, 이후 0.91 중량부의 GRP와 0.06 중량부의 FD & C 황색 #6HT 알루미늄 레이크 색소가 기하학적 희석액에 의하여 건조한 입자와 순차적으로 혼합된다. 건조된 과립상태는 이후 혼합용 병에 놓이고 0.25 중량부의 스테아린산염 (윤활제) 및 0.06 중량부의 박하 향신료와 3분 동안 롤링에 의하여 혼합된다. 이 물지의 50 mg 샘플이 부분적으로 가압된 점착층의 상부면 위에 놓이고, 이들 두 층들은 이후 1.0 톤의 압력으로 3초 동안 가압되어 구강 송달을 위하여 적합한 2층 정제를 생성한다.
이 과정은 활성층이 0.91 중량%의 GRP, 15 중량%의 NaTC, 그리고 84. 09 중량%의 충진제, 윤활제, 착색제, 제제 보조제, 또는 향상제들을 함유하는 잇몸 정제로 귀결된다.
예 6
(예언)
GRP 의 폐로의 송달
아래에서 설명된 것과 같이 조제된 운반체 화합물들은 하나 또는 다수의 화합물 또는 염, 폴리 아미노산 또는 펩타이드를 폐로의 송달을 위한 내독소-불포함 포도당-조절 펩타이드와 단순히 혼합하므로써 송달 운반체로서 직접 사용될 수도 있다.
투약 혼합물들은 투약 바로 전에 운반체의 수용액을 활성 성분의 수용액과 혼합하므로써 조제된다. 선택적으로, 상기 운반체 그리고 생물학적으로 또는 화학적으로 활성 성분은 제조 공정동안 혼합될 수 있다. 용액들은 선택사양으로 인산염 완충 염들, 시트르산, 아세트산, 젤라틴 그리고 점성질 아카시아와 같은 첨가제들을 함유할 수도 있다.
알려진 수많은 폐 송달 방법들은 GRP의 폐로의 송달을 개선하기 위하여 내독소-불포함 포도당-조절 펩타이드들, 특히 GRP를 사용할 수 있다. 다음의 비제한적인 특허출원들이 폐의 송달을 위한 참증으로서 여기에서 결합된다: 미국특허출원 번호 20030223939, 20030215514, 20030215512, 20030209243, 20030203036, 20030198601, 20030183228, 200301885765, 20030150454, 20030124193, 20030094173.
예 7
(예언)
폐로의 송달을 위한 운반체들의 조제
2-(4-(N-살리실로일)아미노페닐)프로피온산 (운반체 B)의 조제
58.6 g (0.355 mol)의 2-(4-아미노페닐)프로피온산과 500 ml의 메틸렌 클로라이드의 슬러리가 90.11 ml (77.13 g, 0-710 mol)의 트리메틸시릴 클로라이드(trimethylsilyl chloride)로 처리되고 가열되어 120분 동안 환류된다. 반응 혼합물은 0 ℃까지 냉각되고 184.44 ml (107.77 g, 1.065 mol)의 트리에틸아민으로 처리된다. 5분 동안 교반후, 이 혼합물은 70.45 g (0.355 mol)의 O-아세틸살리시로일클로라이드(acetylsalicyloyl chloride)와 150 ml의 메틸렌 클로라이드로 처리된다. 반응 혼합물은 25 ℃로 데워지고 64시간 동안 교반된다. 휘발성 성분들은 진공에서 제거된다. 잔류물은 2N의 수용성 수산화나트륨 내에서 1시간 동안 교반되고 2 M의 수용성 황산으로 산성화된다. 고체는 에탄올/물로부터 2회 재결정화되어 황갈색 고체를 제공한다. 여과에 의한 분리로 53.05 g (52 % 수율)의 2-(4-(N-살리시로일)아미노페닐)프로피온산이 예상된 수율로 생긴다. 성질들. 용해도: 200 mg/m: 200 mg+350 .μL 2N NaOH+650 .μL H20-pH-7.67. 분석: C, 67.36; H, 5.3; N, 4.91.
나트륨 2-(4-(N-살리시로일)아미노페닐)프로피온산염 (운반체 B의 나트륨염)의 조제
53.05 g (0.186 mol)의 2-(4-(N-살리시로일)아미노페닐-)프로피온산과 300 ml의 에탄올의 용액이 22 ml의 물에 용해된 7.59 g (0.190 mol)의 NaOH로 처리된다. 반응 혼합물은 25 ℃에서 30분 동안 그리고 0 ℃에서 30분 동안 교반된다. 결과적인 옅은 황색 고체가 여과에 의하여 분리되어 52.61 g의 나트륨 2-(4-(N-살리시로일)아미노페닐)프로피온산염을 생성한다. 성질들. 용해도: 200 mg/ml 투명 용액, pH=6.85. 분석 C, 60.45; H, 5.45; N, 3.92; Na, 6.43. 융점 236-238 ℃.
운반체 C의 나트륨 염의 조제
자석 젓개와 환류 냉각기를 장착한 2L의 둥근 바닥 플라스크가 디클로로메탄 (250 ml)내의 3-(4-아미노페닐)프로피온산 (15.0 g. 0.084 moles. 1.0 equiv.)의 현탁액으로 채워진다. 클로로트리메틸실란(Chlorotrimethylsilane) (18.19 g, 0.856 moles, 2.0 equiv.)이 부분적으로 첨가되고, 그리고 혼합물은 가열되어 1.5 시간 동안 아르곤 분위기 하에서 환류된다. 이 반응은 상온까지 냉각되도록 허용되고 얼음조(내부 온도<10 ℃) 내에 놓인다. 환류 냉각기는 트레에틸아민(25.41 g, 0.251 moles, 3.0 equiv.)을 함유하는 첨가 깔때기로 대체된다. 트리에틸아민은 15 분 이상 한방울씩 첨가되고, 그리고 황색 고체가 그 첨가동안 형성된다. 상기 깔때기는 디클로로메탄 (100 mL) 내에서 2,3-디메톡시벤조일클로라이드 (18. 31 g, 0.091 moles, 1.09 equiv.)를 함유하는 또 다른 깔때기로 대체된다. 이 용액은 30 nm 이상 한 방출씩 첨가된다. 이 반응물은 얼음조에서 또 다른 30분 동안 교반되고 분위기 온도에서 3시간 동안 교반된다. 상기 디클로로메탄은 진공에서 증발되어 갈색유를 제공한다. 이 갈색유는 얼음조에서 냉각되고, 그리고 포화된 중탄산나트륨 (250 ml)의 얼음-냉각된 용액이 첨가된다. 상기 얼음조는 제거되고, 반응물은 1시간 동안 교반되어 투명한 갈색 용액을 제공한다. 이 용액은 농축 HCl로 산성화되어 ca SC에서 1시간 동안 저장된다. 이 혼합물은 디클로로메탄 (3. times. 100 mL)으로 추출되고, 황산염 나트륨으로 건조되며, 염들은 여과되고 디클로로메탄은 진공에서 제거된다. 결과적인 고체가 50 %의 에틸 아세테이트/물 (w/v)로부터 재결정화되어 운반체 C 산을 오프 화이트 니들들로(off white needles)(25.92g, 90%)서 제공한다. C19H21NO5에 대한 분석: C, 66.46; H, 6.16; N, 4. 08. mp=99-102 ℃.
운반체 C 12그램이 에탄올 75 mL 내에 데우면서 용해된다. 이 용액에 8. 5 M의 수산화나트륨 (1.02 몰 당량, 4.5 mL의 물 내에 1.426 그램) 용액이 첨가된다. 이 혼합물은 15 분 동안 교반된다. 에탄올의 약 3/4이 진공에서 제거되고, 100 mL의 n-헵탄이 결과적인 기름에 첨가되어 석출물이 형성되도록 한다. 이 고체들은 50 ℃에서 진공으로 건조된다. 분석: C19H20NO5NaO.0.067H2O: C, 62.25; H, 5.54; N, 3.82; Na, 6.27.
N-(4-메틸살리시로일)-8-아미노카프릴산(Carrier D)의 조제
(a) 올리고(4-메틸살리실레이트)의 조제
아세트산 무수물 (32 mL, 34.5 g, 0.338 mol, 1.03 eq), 4-메틸살리신산 (50 g, 0.329 mmol, 1.00 eq), 그리고 크실렌 (100mL)이 자기 교반 막대, 온도계, 그리고 응축기와 결합된 1 L, 4목 플라스크에 첨가된다. 이 플라스크는 모래 욕조에 놓이고 탁한 흰 혼합물의 가열이 시작된다. 이 반응 혼합물은 90 ℃근처에서 황색용액으로 투명하게 된다. 휘발성 유기물들 (크실렌과 아세트산)의 대부분은 딘-스타크 트랩으로 3시간 동안(135-146 ℃) 정제된다. 정제는 포트 온도가 204 ℃까지 서서히 상승하는 또 다른 시간 (총 110 mL 정제된)동안 계속되고, 증류물은 천천히 떨어진다. 여전히 뜨거운 잔류물은 알루미늄 트레이로 부어진다. 깨어지기 쉬운 황색 유리 형태들을 냉각시. 고체는 미세 분말로 연마된다. 수용된 올리고(4-메틸살리실레이트)가 더 이상의 정제없이 사용된다.
(b) N-(4-메틸살리시로일)-8-아미노카프릴산의 조제
탄산칼륨 7M 용액 (45 mL, 43.2 g, 0.313 mol, 0.95 eq), 8-아미노카프릴산 (41.8 g, 262 mol, 798 eq), 그리고 물 (20 mL)이 자기 교반 막대, 응축기 그리고 첨가 연료를 장착하고 있는 1 L의 둥근 바닥 플라스크에 첨가된다. 흰색의 탁한 혼합물은 올리고 (4-메틸살리실레이트) (44.7 g, 0.329 mmol 1.0 eq)와 디옥산(dioxane) (250 mL)으로 처리되고, 30분 이상 첨가된다. 반응 혼합물은 3시간 (HPLC에 의하여 반응이 완료되었다고 판단되는 시간)동안 90 ℃까지 가열된다. 투명한 오랜지 반응 혼합물은 30 ℃까지 냉각되고 50 %의 수용성 황산 (64 g)을 갖고서 pH=2로 산성화된다. 결과적으로 생기는 고체는 여과에 의하여 분리된다. 이 흰색 고체는 1170 mL의 50 % 에탄올-물로부터 재결정화된다. 이 고체는 여과에 의하여 회수되고 50 ℃의 진공 오븐에서 18 시간 이상 건조된다. N-(4-메틸살리시로일)-8-아미노카프릴산이 흰 고체로서 분리된다 (30.88 g, 52 %); mp=113-114°. 분석: C6H23NO4: C, 65.51; H, 7.90; N, 4.77.
이후 GRP의 수용액이 조제되어 하나 또는 그 이상의 운반체와 혼합되어 GRP 조성물을 생성하는데, 이 조성물은 이후 폐로 분물될 수 있다. 결과적인 조성물에 대한 GRP의 적합한 농도는 약 400μg/ml이어야 한다. 미국특허출원 번호 20030072740을 보라.
예 8
(예언)
단백질인, 안정화제가 없는 GLP-1 제제의 조제
폴리펩타이드 또는 단백질인, 실질적으로 안정화제가 없는 GLP-1의 비강내 투여를 위하여 적합한 GLP-1 제제는 아래의 목록으로 정의되는 제제를 갖고서 조제된다.
1. 약 3/4의 물이 비이커에 첨가되고 교반 플레이트 상에서 교반 막대로 휘저어지고 완전히 용해될 때까지 소듐 시트레이트가 첨가된다.
2. 이후 EDTA가 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
3. 이후 시트르산이 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
4. 이후 메틸-β-시클로덱스트린이 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
5. 이후 DDPC가 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
6. 이후 유당이 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
7. 이후 소르비톨이 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
8. 이후 클로로부탄올이 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
9. GLP-1이 첨가되고 용해될 때까지 서서히 휘저어진다.
10. pH가 4.5±0.5가 확실하게 되도록 체크하라. 희석 HCl 또는 희석 NaOH를 첨가하여 pH를 조절하라.
11. 물을 최종 체적물에 첨가하라.
시약 mg/mL %
콜로르부탄올, 무수 5.0 0.50
메틸-β-시클로덱스트린 45 4.5
L-α-포스파티딜콜린 디데카노일 1 0.1
에데테이트 디소듐 (EDTA) 1 0.1
소듐 시트레이트, 디하이드레이트 1.62 0.162
시트르산, 무수 0.86 0.086
α-유당 모노하이드레이트 9 0.9
소르비톨 18.2 1.82
GLP-1 1 0.1
정제수
제제 pH 4.5±0.5
삼투성 ~250
예 9
(예언)
단백질인, 안정화제가 없는 GLP-1 제제의 조제
아래의 표 6에 표시된 것처럼 GLP-1의 농도가 15mg/mL라는 것을 제외하면, 제2 제제가 위와 같이가 조제된다.
시약 mg/mL %
콜로르부탄올, 무수 5.0 0.50
메틸-β-시클로덱스트린 45 4.5
L-α-포스파티딜콜린 디데카노일 1 0.1
에데테이트 디소듐 1 0.1
소듐 시트레이트, 디하이드레이트 1.62 0.162
시트르산, 무수 0.86 0.086
α-유당 모노하이드레이트 9 0.9
소르비톨 18.2 1.82
GLP-1 15 0.1
정제수
제제 pH 4.5±0.5
예 10
(예언)
단백질인, 안정화제가 없는 엑센딘 -4 제제의 조제
단백질인, 실질적으로 안정화제가 없는 엑센딘(exendin)-1의 비강내 투여를 위하여 적합한 엑센딘-4 제제는 아래의 목록으로 정의되는 제제를 갖고서 조제된다.
1. 약 3/4의 물이 비이커에 첨가되고 교반 플레이트 상에서 교반 막대로 휘저어지고 완전히 용해될 때까지 소듐 시트레이트가 첨가된다.
2. 이후 EDTA가 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
3. 이후 시트르산이 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
4. 이후 메틸-β-시클로덱스트린이 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
5. 이후 DDPC가 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
6. 이후 유당이 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
7. 이후 소르비톨이 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
8. 이후 클로로부탄올이 첨가되고 완전히 용해될 때까지 휘저어진다.
9. 엑센딘-4가 첨가되고 용해될 때까지 서서히 휘저어진다.
10. pH가 4.5±0.5가 확실하게 되도록 체크하라. 희석 HCl 또는 희석 NaOH를 첨가하여 pH를 조절하라.
11. 물을 최종 체적물에 첨가하라.
시약 mg/mL %
콜로르부탄올, 무수 5.0 0.50
메틸-β-시클로덱스트린 45 4.5
L-α-포스파티딜콜린 디데카노일 1 0.1
에데테이트 디소듐 1 0.1
소듐 시트레이트, 디하이드레이트 1.62 0.162
시트르산, 무수 0.86 0.086
α-유당 모노하이드레이트 9 0.9
소르비톨 18.2 1.82
엑센딘-4 1 0.1
정제수
제제 pH 4.5±0.5
삼투성 ~250
예 11
(예언)
아래의 표 8에 표시된 것처럼 엑센딘-4의 농도가 15mg/mL라는 것을 제외하면, 제2 제제가 위와 같이 조제된다.
시약 mg/mL %
콜로르부탄올, 무수 5.0 0.50
메틸-β-시클로덱스트린 45 4.5
L-α-포스파티딜콜린 디데카노일 1 0.1
에데테이트 디소듐 1 0.1
소듐 시트레이트, 디하이드레이트 1.62 0.162
시트르산, 무수 0.86 0.086
α-유당 모노하이드레이트 9 0.9
소르비톨 18.2 1.82
엑센딘-4 15 0.1
정제수
제제 pH 5+/-0.25
예 12
투과 증진제들을 사용하여 세포 장벽을 가로지르는 플루오레세인 -라벨이 붙은
엑세나타이드의 증가된 투과도
샘플들:
제제 #1:
1 mg/mL 플루오레세인-엑센딘 4 (AnaSpec, Inc, San Jose, CA)
10 mM 소듐 시트레이트/시트르산 완충계, pH 4.5
45mg/mL 메틸-베타-시클로덱스트린
1mg/mL EDTA
1 mg/mL DDPC
25 mM 유당
100 mM 소르비톨
0.5 % 클로로부탄올
Formulation #2 (살린 제제)
1 mg/mL 플루오레세인-엑센딘 4 (AnaSpec, Inc, San Jose, CA)
10 mM 소듐 시트레이트/시트르산 완충계, pH 4.5
140 mM NaCl
방법들:
세포 배양
MatTek Corp. (Ashland, MA)사의 셀 라인이 정상적인, 인간유래 기관/기관지의 상피 세포들(EpiAirwayTM 조직 모델)의 소스로써 사용되었다. 이 셀들은 투명한 친수성 테프론 (PTFE)으로 구성되는 Millipore Milicell-CM 필터들 상에서 융합적으로 성장하는 인서트들로서 제공되었다. 수용시, 막들은 사용 전에 37 ℃에서 5 %의 CO2로 24-48 시간 동안 1 mL 기본 배지 (페놀 레드가 없고 하이드로코티존(hydrocortisone)이 없는 Dulbecco의 변조된 독수리의 배지(DMEM))에서 배양되었다. 인서트들은 회복된 날마다 공급되었다.
조직 평가
각 조직 인서트는 1 mL의 기본 배지를 포함하는 개별적인 웰 내에 놓여졌다. 인서트들의 정점 표면 상에, 100 ㎕의 테스트 제제가 적용되었고, 샘플들은 셰이커(-100 rpm) 상에서 37 ℃로 1 시간 동안 놓아 졌다. 아래에 놓인 배양 배지 샘플들은 락테이트 탈수소효소(lactate dehydrogenase (LDH, cytotoxicity))와 샘플 침투 평가를 위하여 4 ℃에서 48 시간에 이르는 시간 동안 저장되었다. 경상피 전기 저항 (TER)이 1시간 배양 전후에 측정되었다. 배양 다음으로, 세포 인서트들이 미토콘드리아 탈수소효소 (MDH) 평가를 통한 세포 생존력에 대하여 분석되었다.
경상피 전기 저항( TER )의 측정
TEER 측정은 전극 리드들을 갖고서 EVOM Epithelial Voltohmmeter (World Precision Instruments, Sarasota, FL)에 연결된 Endohm-12 조직 저항 측정 챔버를 이용하여 수행되었다. 전극들과 조직 배양 블랭크 인서트는 측정을 체크하기 전에 파워 오프 상태에서 인산염 완충 용액 내에서 적어도 20 분 동안 평형을 유지하였다. 백그라운드 저항은 Endohm 조직 챔버에서는 1.5 mL PBS로 블랭크 인서트에서는 250 ㎕ PBS로 측정되었다. 각 TER 판단을 위하여, ~250.μL의 PBS가 인서트에 첨가되어 Endohm 챔버에 두었다. 저항은 X0.6 cm2로 표시된다 (측정된 저항-블랭크).
LDH 평가
세포 주검의 양은 CytoTox 96 Cytoxicity 평가 키트 (Promega Corp. , Madison, WI)를 이용하여 세포들로부터 락테이트 탈수소효소 (LDH)의 손실을 측정하므로써 평가되었다. 신선하고, 세포가 없는 배양 배지가 블랭크로서 사용되었다. 50 마이크로리터의 기질 용액이 각 웰에 첨가되었고 플레이트들은 어두운 곳에서 상온에서 30분 동안 배양되었다. 배양 다음에, 50 FL의 중단 용액이 각 웰에 첨가되었고 플레이트들은 490 nm에서 광학 밀도 플레이트 리더 상에서 해독되었다.
MTT 평가
세포 생존력은 MTT 평가 (MTT-100, MatTek kit)를 이용하여 접근되었다. 해동되고 희석된 MTT 농축액이 24-웰 플레이트로 피펫으로 옮겨졌다. 조직 인서트들은 서서히 건조되어 플레이트 웰들에 놓아졌고, 37 ℃에서 3시간 동안 배양되었다. 배양후, 각 인서트는 플레이트로부터 제거되어 서서히 잉크로 얼룩지고, 그리고 24-웰 추출 플레이트로 놓아졌다. 세포 배양 인서트들은 이후 웰 마다 2.0 mL의 추출용 용제에 담구어졌다(완전히 샘플을 덮도록). 추출 플레이트는 추출용 용제의 증발을 감소시키기 위하여 덮여져서 밀봉되었다. 어두운 상온에서의 밤새 배양 후, 각 인서트 내의 액체는 그것이 취해진 웰 내로 도로 회수되었고 인서트들은 폐기되었다. 추출용 용제 용액 (적어도 두 개로 된 200 μL)가 96-웰 마이크로티터 플레이트(microtiter plate)로 추출 블랭크들과 함께 피펫으로 옮겨졌다. 샘플들의 광학 밀도는 550 nm에서 플레이트 리더(Molecular Devices, Palo Alto, CA) 상에서 측정되었다.
조직장벽을 가로질러 침투된 플루오레세인 - 엑세나타이드의 양의 측정
시험관 내 세포 장벽을 가로질러 침투한 플루오레세인-엑센딘 4의 양은 Bio-Tek Microplate Fluorescence Plate Reader, FLC 800 (Bioteck Instruments Inc, Winooski, VT)를 이용하여 측정되었다. 각 웰에 형성된 기저측 샘플들은 배양 1시간 후 수집되었고 침투 실험을 위하여 사용되었던 플루오레세인-엑센딘 4와 PBS의 동일한 스톡으로부터 만들어진 표준을 이용하여 희석되지 않고서 형광판 리더로 독취되었다. 표준 곡선이 적정 양 측정 범위에 대하여 발생되었다. 사용된 여기는 485였고, 방출은 528이었다.
도 1에 도시된 데이터는 제제 #1에서 침투 향상제들의 첨가는 TER을 크게 감소시킨다는 것을 나타낸다. 이 경우, TER의 감소는 트리톤(Triton)-X 대조 샘플과 상당하였다. 그와 대조적으로, 어떤 침투 향상제들도 없는 제제 #2는 TER의 감소를 보이지 않았고, PBS(인산염-완충된-생리식염수) 대조와 유사한 거동을 보이지 않았다.
도 2는 MTT 평가 (세포 생존력)에 대한 데이터를 묘사한다. 제제 #1과 #2 모두는 PBS 대조에 비하여 더 큰 적어도 80%의 높은 생존도를 보여주인다는 것을 알 수 있다. 예상처럼, 트리톤 대조는 세포 생존력을 철저히 감소시켰다.
도 3은 LDH 평가 (세포독성)에 대한 데이터를 제공한다. 제제 #1과 #2는 PBS 대조와 유사한 낮은 세포독성을 보여주었다는 것을 알 수 있다. 예상처럼, 트리톤 대조는 세포 생존력을 철저히 증가시켰다.
마지막으로, 제제 #1과 #2에서 플루오레세인-엑세나타이드의 침투 데이터가 도 4에 제공된다(y-축은 로그 스케일로 도시된다). 가역적으로 타이트한 접합들을 여는 침투 향상제의 첨가를 갖고서, 제제 #1은 간단한 제제 #2 (200배 증가에 대하여)에 비하여 철저히 증가된 침투를 보여주었다.
상기 발명은 이해의 명확성을 목적으로 예를 들어 상세하게 설명되었지만, 어떤 변화들 또는 변경들이 이 개시에 의하여 이해되고, 한정이 아니라 예시에 의하여 제공되는 첨부된 청구항들의 범위 내에서 필요이상의 실험작업 없이도 실시될 수 있다는 것이 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
<110> NASTECH PHARMACEUTICAL COMPANY INC. <120> INTRANASAL ADMINISTRATION OF GLUCOSE-REGULATING PEPTIDES <130> SPI200606-0016 <150> US 60/532,337 <151> 2003-12-26 <160> 47 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 39 <212> PRT <213> Gila <400> 1 His Ser Asp Gly Thr Phe Thr Ser Asp Leu Ser Lys Gln Met Glu Glu 1 5 10 15 Glu Ala Val Arg Leu Phe Ile Glu Trp Leu Lys Asn Gly Gly Pro Ser 20 25 30 Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser 35 <210> 2 <211> 39 <212> PRT <213> Gila <400> 2 His Gly Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Leu Ser Lys Gln Met Glu Glu 1 5 10 15 Glu Ala Val Arg Leu Phe Ile Glu Trp Leu Lys Asn Gly Gly Pro Ser 20 25 30 Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser 35 <210> 3 <211> 30 <212> PRT <213> Homo Sapiens <400> 3 His Ala Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly 1 5 10 15 Gln Ala Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg 20 25 30 <210> 4 <211> 31 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 4 His Ala Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly 1 5 10 15 Gln Ala Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp 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Claims (23)

  1. GRP와 송달-향상제를 포함하는 GRP의 점막 송달을 위한 약제학적 제제로서, 상기 제제는 송달 향상제를 포함하는 수용액으로 구성되고, 상기 송달 향상제는 가용화제 또는 계면 활성제 또는 상기 가용화제와 상기 계면 활성제 둘 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는 GRP의 점막 송달을 위한 약제학적 제제.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제제는 GRP의 비강내 투여를 위한 것을 특징으로 하는 GRP의 점막 송달을 위한 약제학적 제제.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 GRP는 아밀린, 아밀린 유사체, 프람린타이드, 글루카곤-유사 펩타이드-1 (GLP), 엑센딘-3 그리고 엑센딘-4로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 GRP의 점막 송달을 위한 약제학적 제제.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 가용화제는 히드록시프로필-β-시클로덱스트란, 술포부틸에테르-β-시클로덱스트란, 그리고 메틸-β-시클로덱스트린으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 GRP의 점막 송달을 위한 약제학적 제제.
  5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 가용화제는 메틸-β-시클로덱스트린인 것을 특징으로 하는 GRP의 점막 송달을 위한 약제학적 제제.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 계면 활성제는 폴리소르베이트 20, 폴리소르베이트 80, "PEG", 세틸 알콜, PVP, PVA, 라놀린 알콜, L-α-디데카노일 포스파티딜콜린 (DDPC), 그리고 소르비탄 모노올레이트로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 GRP의 점막 송달을 위한 약제학적 제제.
  7. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 계면 활성제는 DDPC인 것을 특징으로 하는 GRP의 점막 송달을 위한 약제학적 제제.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 계면 활성제는 폴리소르베이트 80인 것을 특징으로 하는 GRP의 점막 송달을 위한 약제학적 제제.
  9. 제1, 5, 7 또는 8 항에 있어서,
    상기 제제는 에틸렌디아민 테트라 아세트산을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GRP의 점막 송달을 위한 약제학적 제제.
  10. 제1, 5, 7 또는 8 항에 있어서,
    상기 제제는 약 2 내지 약 8의 pH를 가지는 것을 특징으로 하는 GRP의 점막 송달을 위한 약제학적 제제.
  11. 제1, 5, 7 또는 8 항에 있어서,
    상기 송달 향상제는 상피 세포들의 층을 가로지르는 침투에서 적어도 10배 증가를 야기하는 것을 특징으로 하는 GRP의 점막 송달을 위한 약제학적 제제.
  12. 동물에서 포도당을 조절하기 위한 약제학적 제제의 제조에 있어서 GRP의 사용으로서, 상기 제제는 송달 향상제를 포함하는 수용액으로 구성되고 폴리펩티드 또는 단백질인, 실질적으로 안정화제가 없고, 상기 송달 향상제는 가용화제 또는 표면 활성제 또는 상기 가용화제와 상기 표면 활성제 둘 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는 GRP의 사용.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 약제학적 제제는 GRP의 비강내 투여를 위하여 적합한 것을 특징으로 하는 GRP의 사용.
  14. 제12 항 또는 제13 항에 있어서,
    상기 GRP는 아밀린, 아밀린 유사체, 프람린타이드, 글루카곤-유사 펩타이드-1 (GLP), 엑센딘-3 그리고 엑센딘-4로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 GRP의 사용.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 가용화제는 히드록시프로필-β-시클로덱스트란, 술포부틸에테르-β-시클로덱스트란, 그리고 메틸-β-시클로덱스트린으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 GRP의 사용.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 가용화제는 메틸-β-시클로덱스트린인 것을 특징으로 하는 GRP의 사용.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 계면 활성제는 폴리소르베이트 20, 폴리소르베이트 80, "PEG", 세틸 알콜, PVP, PVA, 라놀린 알콜, L-α-디데카노일 포스파티딜콜린 (DDPC), 그리고 소르비탄 모노올레이트로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 GRP의 사용.
  18. 제12 항에 있어서,
    상기 계면 활성제는 DDPC인 것을 특징으로 하는 GRP의 사용.
  19. 제12 항에 있어서,
    상기 계면 활성제는 폴리소르베이트 80인 것을 특징으로 하는 GRP의 사용.
  20. 제1, 16, 18 또는 19 항에 있어서,
    상기 제제는 에틸렌디아민 테트라 아세트산을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GRP의 사용.
  21. 제1, 16, 18 또는 19 항에 있어서,
    상기 제제는 약 2 내지 약 8의 pH를 가지는 것을 특징으로 하는 GRP의 사용.
  22. 제1, 16, 18 또는 19 항에 있어서,
    상기 송달 향상제는 상피 세포들의 층을 가로지르는 침투에서 적어도 10배 증가를 야기하는 것을 특징으로 하는 GRP의 사용.
  23. 제1, 16, 18 또는 19 항에 있어서,
    상기 송달 향상제는 동물에게 비강내 투여시 적어도 10% 생물학적 이용율을 야기하는 것을 특징으로 하는 GRP의 사용.
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