KR20070011344A - Opioid delivery system - Google Patents

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KR20070011344A
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opioid
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fentanyl
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concentration
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KR1020067020229A
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올란도 리카르도 헝
스티븐 루이스 샤페르
다이아나 헬렌 플리우라
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데렉스 쎄라퓨틱스 인코포레이티드
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Abstract

An opioid formulation for pulmonary administration in the treatment or management of pain, a pulmonary drug delivery device containing, method of administering, kit containing, and uses of same. The formulation contains at least one rapid-onset opioid and preferably also contains a sustained-effect opioid to reduce the frequency of administration. The invention employs the side effects of the opioid formulation to permit patients to self-limit drug intake, thereby avoiding toxicity while achieving analgesia. A pharmacokinetic and pharmacodynamic model is employed to determine optimum drug formulations and optimum parameters for administration. ® KIPO & WIPO 2007

Description

오피오이드 전달 시스템{Opioid delivery system}Opioid delivery system

본 발명은 약제학적 조제물 및 그것을 투여하는 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 오피오이드(opioid)계 진통제 및 그의 투여 방법에 관한 것이다.The present invention relates to pharmaceutical preparations and methods of administering the same, and more particularly to opioid analgesics and methods of administration thereof.

오피오이드는 현존하는 가장 오래된 약물 중의 하나이며, 통증 치료의 중심으로 남아있다. 오피오이드의 기원인 아편(opium)은 양귀비꽃에서 유래된다. "아편 제제(opiate)"는 아편의 천연 유도체이며, 모르핀, 메타돈(methadone) 및 헤로인을 포함한다. "오피오이드"는 더욱 광범위한 종류의 약물로서, 아편, 마취 제제, 및 아편과 동일한 약리적 효과를 가지는 합성 약물을 포함한다. 통상 사용되는 합성 오피오이드는 메페리딘(meperidine), 펜타닐(fentanil), 알펜타닐(alfentanil), 수펜타닐(sufentanil) 및 레미펜타닐(remifentanil)을 포함한다.Opioids are one of the oldest drugs in existence and remain the center of pain treatment. Opium, the origin of opioids, comes from poppy flowers. "Opiate" is a natural derivative of opiate and includes morphine, methadone and heroin. "Opioids" are a broader class of drugs, including opiates, anesthetic agents, and synthetic drugs having the same pharmacological effect as opiates. Commonly used synthetic opioids include meperidine, fentanil, fentanil, alfentanil, sufentanil and remifentannil.

오피오이드는 척추와 뇌, 말초 조직에 있는 무 수용체(mu receptor)와 결합함으로써 약효를 발휘한다고 알려져 있다. 무 수용체에서의 결합은 광범위한 종류의 약리학적 효과, 예컨대 진통과 같은 치료 효과, 진정작용(sedation) 및 장 운동성 감소(decreased bowel motility)를 포함하는, 상황에 따라서는 부작용 또는 치료 효과로 볼 수 있는 효과, 예컨대, 메스꺼움, 구토, 요폐증(urinary retention), 소양증(pruritis), 환기 기능저하(ventilatory depression), 중독, 및 중증 환기 기능저하, 의식 상실 및 사망과 같은 독성을 유발한다.Opioids are known to work by binding to mu receptors in the spine, brain and peripheral tissues. Binding at the non-receptor can be viewed as a side effect or therapeutic effect in some situations, including a wide range of pharmacological effects, such as therapeutic effects such as analgesic, sedation and decreased bowel motility. Effects such as nausea, vomiting, urinary retention, pruritis, ventilatory depression, intoxication, and severe ventilatory depression, loss of consciousness and death.

오피오이드는 그들의 전달 경로, 물리화학적 조성, 약물 흡수율, 약동학(pharmacokinetics) 및 약력학(pharmacodynamics) 측면을 포함한 다양한 방식에서 서로 구분된다. 비침입성 오피오이드 전달 경로는 경구, 직장, 경피, 경점막, 및 흡입을 통하는 것을 포함한다. 침입성 오피오이드 전달 경로는 정맥내, 근육내, 경막외, 척수 및 관절내 주사를 포함한다. 정맥 주사시, 일부 오피오이드는 신속히 뇌 및 척수에 들어가 약물 작용을 신속하게 개시하는 경우도 있으며(예를 들면, 알펜타닐 및 레미펜타닐), 다른 오피오이드는 천천히 작용 부위에 흡수되어 아주 느리게 약물 효과가 개시되기도 한다(예, 모르핀). 유사하게, 일부 오피오이드의 경우에는, 급속한 대사 작용으로 인하여, 약물 효과 시간이 매우 짧으며(예를 들면, 레미펜타닐), 다른 오피오이드의 경우에는, 아주 느린 대사 작용과 긴 효과를 나타낸다(예, 메타돈). 약력학적 측면에서, 오피오이드의 효능은 카르펜타닐(carfentanil) 및 에토르핀(etorphine)(양쪽 모두 코끼리 마취에 사용됨)과 같이 매우 강력한 효능의 오피오이드부터 메타돈 및 모르핀 같은 비교적 낮은 효능의 약물까지 거의 다섯 자리의 크기 범위를 포함한다. 동등한 효능을 가진 오피오이드류("치료학적 동등성 비율(therapeutic equivalence ratio)"로서 측정됨)는 문헌상으로 널리 공지되어 있으며, 한 종류의 오피오이드에서 다른 종류로 환자의 치료 처방을 변경할 때 종종 사용되고 있다. Opioids are distinguished from one another in a variety of ways, including in terms of their route of delivery, physicochemical composition, drug absorption, pharmacokinetics and pharmacodynamics. Noninvasive opioid delivery routes include oral, rectal, transdermal, transmucosal, and inhalation. Invasive opioid delivery routes include intravenous, intramuscular, epidural, spinal cord and intraarticular injection. Intravenously, some opioids enter the brain and spinal cord rapidly to initiate drug action (for example, alfentanil and remifentanil), while other opioids are slowly absorbed into the site of action, leading to very slow drug effects. Sometimes (eg morphine). Similarly, for some opioids, due to rapid metabolism, the drug effect time is very short (e.g. remifentanil) and for other opioids, very slow metabolic and long effects (e.g. methadone ). In pharmacodynamic terms, the efficacy of opioids is nearly five digits, ranging from very potent opioids such as carfentanil and etorphine (both used for elephant anesthesia) to relatively low potency drugs such as methadone and morphine. Includes a range of sizes. Opioids with equivalent potency (measured as “therapeutic equivalence ratio”) are well known in the literature and are often used when changing the treatment regimen of a patient from one type of opioid to another.

이러한 차이점이 있음에도, 모든 오피오이드는 높은 정도의 무통과 더불어, 치명적일 수 있는, 저산소증에 의한 큰 독성을 모두 일으킬 가능성이 있다. 저산소 증의 위험성 때문에, 의사들은 급성 및 만성 통증의 치료에 적정량의 오피오이드를 사용하는 것을 꺼리고 있다. 그 결과, 보다 나은 통증을 조절을 받을 수 있는 수십만 명의 환자들이 불충분한 양의 오피오이드를 제공받고 있다. 반면, 통증 치료를 위하여 의료관계자가 수행하는 이해될 정도의 조심스러운 접근 방식으로도, 매년 다수의 환자들이 오피오이드로 인한 환기 기능저하로 인해 사망하고 있다.In spite of these differences, all opioids have a high degree of analgesia as well as the possibility of causing all of the high toxicity caused by hypoxia, which can be fatal. Because of the risk of hypoxia, doctors are reluctant to use the right amount of opioid for the treatment of acute and chronic pain. As a result, hundreds of thousands of patients who are able to better control their pain receive insufficient amounts of opioids. On the other hand, even with a comprehensible and careful approach taken by medical personnel for the treatment of pain, many patients die each year due to opioid-induced hypoventilation.

통증은 매우 다변적이며 자기 주관적이다. 환자들은 오피오이드에 대해 다른 반응을 보인다. 결과적으로, 환자마다 통증 치료에 서로 다른 양의 진통제를 필요로 한다. 이와 같이, 환자들 자신이 수용할 진통제의 양을 달리할 수 있도록 하는 것이 요구되고 있다.Pain is very variable and self-subjective. Patients respond differently to opioids. As a result, different patients require different amounts of analgesics to treat pain. As such, there is a need to allow patients to vary the amount of analgesic they will receive.

환자에게 투여할 오피오이드의 양을 더 바람직하게 조절하기 위한 한 가지 시도로서, "환자 제어형 진통(patient controlled analgesia)" ("PCA") (Ballantyne JC, et al. Postoperative patient-controlled analgesia: Meta-analyses of initial randomized control trials. J. Clin Anesth 1993:5:182-193)의 도입이 있었다. PCA 시스템을 이용하려면, 환자는 깨어있어야 하고, 약물이 제공되기 전에 더 많은 오피오이드를 수용하는 전달 메커니즘을 활성화해야 한다. 환자에게 오피오이드를 과다 투여한 경우, 환자는 의식을 잃게 될 것이므로 추가적인 약물은 필요 없게 된다. 이러한 방식에 있어서, PCA 시스템은 오피오이드의 부작용인 진정 효과를 이용하여 공급된 오피오이드의 양을 제한한다. PCA 시스템의 한 가지 문제는 환자가 필요로 할 때 신속히 약물을 주입한다는 점이고(통상적으로, 약물 투여에 걸리는 시간은 1분 이내임) 또한 PCA에 가장 자주 사용되는 약물은 모르 핀으로, 이는 혈장에서 작용 부위까지 전달되는 속도가 느린 약물이기 때문에, 환자가 약물을 요청할 때부터 상기 약물의 진통 효과가 나타날 때까지 시간 지체가 일어나게 된다. 이러한 시간 지체 때문에, 환자들은 첫 번째 주사에 따른 오피오이드 효과 수준이 계속 상승하는 동안 두 번째(또는 세 번째) 약물 투여를 종종 요청한다. PCA 시스템은 "로크아웃(lockout)" 기간(일반적으로 5분)을 포함하는데, 이는 오피오이드 약물 효과가 아직 상승하는 동안 환자에게 추가의 오피오이드를 투여하는 것을 방지하는데에 도움이 된다. 로크아웃 기간은 통상적으로 치료 제공자 조절, 규정 또는 프로그래밍하고 있으며, 로크아웃 기간의 프로그래밍 시 사용자의 잘못 또는 부주의로 인해 환자가 사망하게 되는 경우도 많이 있었다. 환자는 또한 환자의 투여량 제어 역할을 축소하는 로크아웃으로 인해 절망감을 느끼는 경우도 자주 있다. PCA의 다른 단점은 침입성 비경구(정맥주사) 투여 및 고가의 주입 펌프 등을 포함하며, 이와 같이 수용된 환자에 대해 PCA 사용을 제한한다는 점이다.As an attempt to better control the amount of opioid to be administered to a patient, "patient controlled analgesia" ("PCA") (Ballantyne JC, et al. Postoperative patient-controlled analgesia: Meta-analyses of initial randomized control trials.J. Clin Anesth 1993: 5: 182-193. To use the PCA system, the patient must be awake and activate a delivery mechanism that accepts more opioids before the drug is given. If the patient is overdosed with opioids, the patient will lose consciousness and no additional medication is needed. In this way, the PCA system takes advantage of the sedative effects that are side effects of opioids to limit the amount of opioid supplied. One problem with the PCA system is that the patient is infused quickly when needed (typically, the time it takes to administer the drug is less than one minute) and the most frequently used drug for PCA is morphine, which Due to the slow delivery of the drug to the site of action, a time lag occurs from the patient's request for a drug until the analgesic effect of the drug appears. Because of this time delay, patients often ask for a second (or third) drug administration while the opioid effect level following the first injection continues to rise. The PCA system includes a "lockout" period (typically 5 minutes), which helps to prevent the patient from administering additional opioids while the opioid drug effect is still rising. The lockout period is typically regulated, regulated, or programmed by the provider, and in many cases the patient dies due to a user's fault or carelessness during programming of the lockout period. Patients also often feel despair due to lockout, which reduces the patient's dose control role. Other disadvantages of PCA include invasive parenteral (intravenous) administration, expensive infusion pumps, and the like, which limit the use of PCA to such patients.

환자에게 투여하는 오피오이드의 양을 더욱 바람직하게 조절하기 위한 두 번째 시도로는 분만 중에 아산화질소(nitrous oxide)를 자기-투여하는 과정이 있다. 아산화질소 마스크는 분만 수축 도중 환자 스스로 얼굴에 쓰고, 적당히 진통이 도달되면 얼굴로부터 떼어내는 것이다. 그러나, 이 메커니즘은 진통 효과를 적정하는 것으로, 이러한 투여 시스템을 사용한 아산화질소의 과량 투여는 상당한 고려 대상이 아니기 때문에 안전한 메커니즘으로서 사용되지 않는다. 더욱이, 아산화질소는 보관을 위해 무거운 강철 탱크 및 복잡한 투여 전달 시스템을 필요로 하는 기체이다. 따라서, 아산화질소는 원칙적으로 종합병원 내로 그 사용이 제한되며 응급 환 자에게는 사용하지 않는다. 아산화질소와 관련된 또 다른 잠재적 문제는 낮은 효능에 관한 것으로, 이로 인해 혈중산소 저하(hypoxic) 혼합물이 될 가능성이 있는 산소 중의 고농도(50% 이상) 아산화질소의 투여가 필수라는 점에 관한 것이다.A second attempt to more preferably control the amount of opioid administered to a patient is the process of self-administering nitrous oxide during delivery. Nitrous oxide mask is worn on the patient's own face during labor contraction and removed from the face when moderate analgesia is reached. However, this mechanism moderates the analgesic effect, and overdose of nitrous oxide using such an administration system is not used as a safe mechanism because it is not a significant consideration. Moreover, nitrous oxide is a gas that requires heavy steel tanks and complex dose delivery systems for storage. Therefore, nitrous oxide is limited in principle to use in general hospitals and not for emergency patients. Another potential problem with nitrous oxide relates to low efficacy, which necessitates the administration of high concentrations (over 50%) of nitrous oxide in oxygen, which is likely to be a hypoxic mixture.

본 발명은 환자가 수용하는 오피오이드의 총 투여량을 제한하기 위하여, 오피오이드의 두 가지 생체학적 반응: 진정작용 및 환기 기능저하를 이용하고자 한다. 이러한 방식에서, 본 발명은 통상적으로 PCA 또는 다른 기존 오피오이드 투여 방법으로 달성되고 있는 것 이상으로 오피오이드 약물 전달 안전성을 증가시키고자 하며, 이에 따라 환자가 위험한 고 수준의 오피오이드 약물 작용에 노출되는 것을 제한하기 위하여 한 가지 부작용만이 이용된다. 본 발명은 또한 통상적으로 PCA 시스템에 요구되는 "로크아웃(lockout)" 기간의 필요를 없애고, 이에 대한 욕구불만 및 거기에 일어날 수 있는 사용자 실수를 배제함으로써 진정작용의 이용을 개선한다. The present invention seeks to exploit two biological responses of opioids: sedation and hypoventilation to limit the total dose of opioid that a patient receives. In this manner, the present invention seeks to increase opioid drug delivery safety beyond that typically achieved with PCA or other existing opioid administration methods, thereby limiting the patient's exposure to dangerous high levels of opioid drug action. Only one side effect is used for this purpose. The present invention also improves the use of sedation by eliminating the need for the "lockout" period typically required for PCA systems and by eliminating the need for this and the user mistakes that can occur.

따라서, 본 발명의 첫 번째 측면은 독성을 회피하면서 환자에게 진통을 제공하는 방법에 사용하기 위한 오피오이드 제제를 제공하며: 상기 방법은 진통을 생성하기 위하여 폐질환 약물 전달 장치를 이용하여 연속적으로 제제를 흡입하는 단계, 및 만족할 만한 진통이 도달된 때 또는 부작용이 시작될 때 흡입을 중단하는 단계를 포함하며; 상기 폐질환 약물 전달 장치는 제제 입자를 폐에 효과적인 속도로 침적(deposite)하도록 적합하게 구성되며; 상기 제제는 하나 이상의 신속-개시 오피오이드를 유효량, 및 하나 이상의 지속-효과성(sustained-effect) 오피오이드, 및 약제학적으로 허용 가능한 담체(carrier)를 포함하며, 각 오피오이드의 농도와 형태, 흡입 도중, 진통이 상기 부작용의 개시 이전에 도달되며, 상기 부작용의 개시가 상기 독성의 개시 이전에 발생하며, 또한 최대 오피오이드 혈장 농도가 독성 수준에 도달하지 않도록 선택됨으로써, 상기 부작용의 개시가 환자에 의하여 흡입을 종료하여 독성을 회피하는데 이용될 수 있다.Accordingly, a first aspect of the present invention provides opioid formulations for use in a method of providing analgesia to a patient while avoiding toxicity: the method continuously uses the lung disease drug delivery device to produce analgesia. Inhaling, and stopping inhalation when satisfactory analgesia is reached or when side effects begin; The lung disease drug delivery device is suitably configured to deposit agent particles at an effective rate into the lungs; The formulation comprises an effective amount of one or more rapid-initiating opioids, and one or more sustained-effect opioids, and a pharmaceutically acceptable carrier, the concentration and form of each opioid, during inhalation, Analgesia is reached before the onset of the adverse event, the onset of the adverse event occurs prior to the onset of the toxicity, and the maximum opioid plasma concentration is selected so as not to reach the toxic level, thereby initiating the onset of the adverse event by the patient. And can be used to avoid toxicity.

일 구현예에 있어서, 부작용 개시 시의 최대 총 오피오이드 혈장 농도가 최대 총 오피오이드 혈장 농도의 66% 이상, 또는 80% 이상이 되도록 제제 중 각 오피오이드의 농도 및 형태가 선택된다.In one embodiment, the concentration and form of each opioid in the formulation is selected such that the maximum total opioid plasma concentration at the onset of side effects is at least 66%, or at least 80% of the maximum total opioid plasma concentration.

다른 구현예에 있어서, 제제 중 하나 이상의 신속-개시 오피오이드가 펜타닐(fentanyl), 알펜타닐(alfentanil), 수펜타닐(sufentanil) 및 레미펜타닐(remifentanil)이다.In another embodiment, the one or more fast-initiating opioids of the formulation are fentanyl, alfentanil, sufentannil and remifentannil.

다른 구현예에 있어서, 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드는 모르핀, 모르핀-6-글루쿠로니드, 메타돈(methadone), 히드로모르폰(hydromorphone), 메페리딘(meperidine)이며, 폐 표면에서 약물 방출을 지연시키는 생적합성 담체(biocompatible carrier) 중에 캡슐화된 오피오이드, 또는 리포좀 캡슐화 오피오이드(liposomally encapsulated opioid)이다. 상기 리포좀 캡슐화 오피오이드는 리포좀 캡슐화 펜타닐일 수 있다. In another embodiment, the one or more sustained-effect opioids are morphine, morphine-6-glucuronide, methadone, hydromorphone, meperidine, drug release from the lung surface Opioids encapsulated in biocompatible carriers, or liposomes encapsulated opioids. The liposome encapsulated opioid may be liposome encapsulated fentanyl.

일 구현예에 있어서, 오피오이드 제제는 총 오피오이드 농도가 250 내지 1500 mcg/ml이다.In one embodiment, the opioid formulation has a total opioid concentration of 250-1500 mcg / ml.

일 구현예에 있어서, 제제 중 오피오이드는 유리 펜타닐(free fentanyl) 및 리포좀 캡슐화 펜타닐로 구성된다.In one embodiment, the opioid in the formulation consists of free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl.

일 구현예에 있어서, 유리 펜타닐 대 리포좀 캡슐화 펜타닐의 농도비는 1:5 내지 2:1이다. In one embodiment, the concentration ratio of free fentanyl to liposome encapsulated fentanyl is from 1: 5 to 2: 1.

다른 구현예에 있어서, 유리 펜타닐 대 리포좀 캡슐화 펜타닐의 농도비는 약 2:3이다. In another embodiment, the concentration ratio of free fentanyl to liposome encapsulated fentanyl is about 2: 3.

다른 구현예에 있어서, 오피오이드 제제는 유리 펜타닐을 100 내지 750 mcg/ml의 농도로 함유한다.In another embodiment, the opioid formulation contains free fentanyl at a concentration of 100-750 mcg / ml.

다른 구현예에 있어서, 오피오이드 제제는 리포좀 캡슐화 펜타닐을 250 내지 1500 mcg/ml의 농도로 함유한다. In another embodiment, the opioid formulation contains liposome encapsulated fentanyl at a concentration of 250-1500 mcg / ml.

다른 구현예에 있어서, 오피오이드 제제는 총 오피오이드 농도가 약 500 mcg/ml, 유리 펜타닐 농도가 약 200 mcg/ml 및 리포좀 캡슐화 펜타닐 농도가 약 300 mcg/ml이다. In another embodiment, the opioid formulation has a total opioid concentration of about 500 mcg / ml, a free fentanyl concentration of about 200 mcg / ml and a liposome encapsulated fentanyl concentration of about 300 mcg / ml.

다른 구현예에 있어서, 제제는 둘 이상의 다른 오피오이드를 함유(오직 두 가지 오피오이드가 유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐인 제제를 제외)한다.In another embodiment, the formulation contains two or more different opioids (except formulations in which only two opioids are free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl).

다른 구현예에 있어서, 제제 중의 오피오이드는 알펜타닐 및 모르핀으로 구성된다. In another embodiment, the opioid in the formulation consists of alfentanil and morphine.

다른 구현예에 있어서, 제제는 알펜타닐을 300 내지 6700 mcg/ml의 농도로 함유한다.In another embodiment, the formulation contains alfentanil at a concentration of 300 to 6700 mcg / ml.

다른 구현예에 있어서, 제제는 모르핀을 650 내지 13350 mcg/ml의 농도로 함유한다.In another embodiment, the formulation contains morphine at a concentration of 650-13350 mcg / ml.

본 발명의 다른 측면은 독성을 회피하면서도 환자에게 진통을 제공하기 위하여 오피오이드를 투여하는 방법으로, 상기 방법은: Another aspect of the invention is a method of administering an opioid to provide analgesia to a patient while avoiding toxicity, the method comprising:

진통을 생성하기 위하여 효과적인 속도로 제제 에어로졸 입자를 폐로 전달하도록 적합하게 구성된 폐질환 약물 전달 장치를 이용하여 연속하여 제제를 흡입하는 단계; 및Continuously inhaling the formulation with a pulmonary disease drug delivery device adapted to deliver the formulation aerosol particles to the lung at an effective rate to produce analgesia; And

만족할 만한 진통에 도달한 때 또는 부작용이 개시된 때 흡입을 중단하는 단계를 포함하며; Stopping inhalation when satisfactory analgesia is reached or when side effects are initiated;

상기 제제는 유효량의 신속-개시 오피오이드를 하나 이상 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하며; 각 오피오이드의 농도 및 형태, 및 효과적인 입자 전달 속도는, 흡입 도중, 진통이 상기 부작용의 개시 전에 도달되며, 상기 부작용의 개시가 독성의 개시 이전에 발생하며, 또한 최대 오피오이드 혈장 농도가 독성 수준에 도달하지 않도록 선택됨으로써, 상기 부작용의 개시가 환자에 의하여 흡입을 종료하여 독성을 회피하는데 이용될 수 있다.The formulation comprises an effective amount of a quick-initiating opioid of one or more and a pharmaceutically acceptable carrier; The concentration and form of each opioid, and the effective particle delivery rate, during inhalation, analgesia is reached before the onset of the adverse event, the onset of the adverse event occurs before the onset of toxicity, and also the maximum opioid plasma concentration reaches the toxicity level. By selecting not to, the onset of the adverse event can be used by the patient to end the inhalation to avoid toxicity.

일 구현예에 있어서, 제제는 폐질환 약물 전달 장치에 의하여 1 내지 5 마이크론의 질량 평균 공기역학적 직경(mass meium aerodynamic diameter)으로 투여된다. In one embodiment, the formulation is administered by a mass disease aerodynamic diameter of 1-5 microns by a lung disease drug delivery device.

다른 구현예에 있어서, 제제는 폐질환 약물 전달 장치에 의하여 1 내지 3 마이크론의 질량 평균 공기역학적 직경으로 투여된다. In another embodiment, the formulation is administered at a mass mean aerodynamic diameter of 1-3 microns by a lung disease drug delivery device.

다른 구현예에 있어서, 제제는 폐질환 약물 전달 장치에 의하여 1.5 내지 2 마이크론의 질량 평균 공기역학적 직경으로 투여된다.In another embodiment, the formulation is administered by a lung disease drug delivery device at a mass mean aerodynamic diameter of 1.5 to 2 microns.

본 발명의 다른 구현예는 부작용 개시 시의 최대 총 오피오이드 혈장 농도가 최대 총 오피오이드 혈장의 66% 이상, 또는 80% 이상이 되도록 각 오피오이드의 농도 및 형태가 선택되는 방법이다. Another embodiment of the invention is a method wherein the concentration and form of each opioid is selected such that the maximum total opioid plasma concentration at the onset of adverse reactions is at least 66%, or at least 80% of the maximum total opioid plasma.

본 발명의 다른 구현예는 하나 이상의 신속-개시 오피오이드가 펜타닐, 알펜타닐, 수펜타닐 및 레미펜타닐로부터 선택되는 방법이다.Another embodiment of the invention is a method wherein the one or more fast-initiating opioids are selected from fentanyl, alfentanyl, sufentanil and remifentanil.

본 발명의 다른 구현예는 지속적인 경감을 제공하기 위하여 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드의 유효량을 더 포함하는 방법으로, 각 오피오이드의 농도 및 형태는, 흡입 도중, 진통이 상기 부작용의 개시 전에 도달되며, 상기 부작용의 개시는 독성의 개시 이전에 일어나며, 또한 최대 총 오피오이드 혈장 농도가 독성 수준에 도달하지 않도록 선택됨으로써, 상기 부작용의 개시가 환자에 의하여 흡입을 종료하여 독성을 회피하는데 이용될 수 있다. Another embodiment of the invention further comprises an effective amount of one or more sustained-effective opioids to provide sustained relief, wherein the concentration and form of each opioid is reached during inhalation, before analgesic is initiated, The onset of the adverse event occurs before the onset of the toxicity and is also selected such that the maximum total opioid plasma concentration does not reach the toxic level, so that the onset of the adverse event can be used by the patient to end inhalation and avoid toxicity.

다른 구현예는 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드가 모르핀, 모르핀-6-글루쿠로니드, 메타돈, 히드로모르폰, 메페리딘, 폐 표면에서의 약물 방출을 지연시키는 생적합성 담체 중에 캡슐화된 오피오이드, 및 리포좀 캡슐화 오피오이드로부터 선택되는 방법이다.Other embodiments include opioids in which one or more sustained-effect opioids are encapsulated in morphine, morphine-6-glucuronide, methadone, hydromorphone, meperidine, biocompatible carriers that delay drug release at the lung surface, And liposome encapsulated opioids.

다른 구현예는 리포좀 캡슐화 오피오이드가 리포좀 캡슐화 펜타닐인 방법이다. Another embodiment is a method wherein the liposome encapsulated opioid is liposome encapsulated fentanyl.

다른 구현예는 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드가 모르핀 및 리포좀 캡슐화 펜타닐으로부터 선택되는 방법이다. Another embodiment is a method wherein the one or more sustained-effect opioids are selected from morphine and liposome encapsulated fentanyl.

다른 구현예는 제제 중 오피오이드가 유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐로 구성되는 방법이다. Another embodiment is a method wherein the opioid in the formulation consists of free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl.

다른 구현예는 유리 펜타닐 대 리포좀 캡슐화 펜타닐의 농도비가 1:5 내지 2:1인 방법이다. Another embodiment is a method wherein the concentration ratio of free fentanyl to liposome encapsulated fentanyl is from 1: 5 to 2: 1.

다른 구현예는 유리 펜타닐 대 리포좀 캡슐화 펜타닐의 농도비가 2:3인 방법이다. Another embodiment is a method wherein the ratio of free fentanyl to liposome encapsulated fentanyl is 2: 3.

다른 구현예는 총 오피오이드 농도가 250 내지 1500 mcg/ml인 방법이다. Another embodiment is a method wherein the total opioid concentration is 250-1500 mcg / ml.

다른 구현예는 제제가 유리 펜타닐을 100 내지 750 mcg/ml의 농도로 포함하는 방법이다. Another embodiment is a method wherein the formulation comprises free fentanyl at a concentration of 100 to 750 mcg / ml.

다른 구현예는 제제가 리포좀 캡슐화 펜타닐을 250 내지 1500 mcg/ml의 농도로 포함하는 방법이다. Another embodiment is a method wherein the formulation comprises liposome encapsulated fentanyl at a concentration of 250-1500 mcg / ml.

다른 구현예는 총 오피오이드 농도가 약 500 mcg/ml, 유리 펜타닐 농도가 약 200 mcg/ml 및 리포좀 캡슐화 펜타닐 농도가 약 300 mcg/ml인 방법이다. Another embodiment is a method wherein the total opioid concentration is about 500 mcg / ml, the free fentanyl concentration is about 200 mcg / ml and the liposome encapsulated fentanyl concentration is about 300 mcg / ml.

다른 구현예는 4 내지 50 mcg/분의 유리 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 방법이다. Another embodiment is a method wherein 4-50 mcg / min of free fentanyl is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 10 내지 20 mcg/분의 유리 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 방법이다. Another embodiment is a method wherein 10-20 mcg / min of free fentanyl is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 약 15 mcg/분의 유리 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 방법이다. Another embodiment is a method in which about 15 mcg / min of free fentanyl is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 5 내지 150 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 방법이다. Another embodiment is a method wherein 5 to 150 mcg / minute liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 10 내지 90 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 방법이다. Another embodiment is a method wherein 10 to 90 mcg / minute liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 15 내지 60 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 방법이다. Another embodiment is a method wherein 15 to 60 mcg / minute liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 20 내지 45 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 방법이다.Another embodiment is a method wherein 20 to 45 mcg / minute liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 5 내지 200 mcg/분의 총 오피오이드가 흡입 도중 폐에 침적되는 방법이다.Another embodiment is a method wherein 5 to 200 mcg / min total opioid is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 10 내지 40 mcg/분의 총 오피오이드가 흡입 도중 폐에 침적되는 방법이다.Another embodiment is a method wherein 10-40 mcg / min total opioid is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 30 내지 35 mcg/분의 총 오피오이드가 흡입 도중 폐에 침적되는 방법이다.Another embodiment is a method in which 30 to 35 mcg / min total opioid is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 제제가 둘 이상의 오피오이드를 포함(오직 두 가지 오피오이드가 유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐인 제제를 제외)하는 방법이다. Another embodiment is a method wherein the formulation comprises two or more opioids (except formulations where only two opioids are free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl).

다른 구현예 투여가 50 내지 500의 흡입 동안 이루어지는 방법이다. Another embodiment is the method wherein administration is made during inhalation of 50-500.

다른 구현예는 제제 중의 오피오이드가 알펜타닐 및 모르핀으로 구성되는 방법이다. Another embodiment is a method wherein the opioid in the formulation consists of alfentanil and morphine.

다른 구현예는 제제가 알펜타닐을 300 내지 6700 mcg/ml의 농도로 함유하는 방법이다. Another embodiment is a method wherein the formulation contains alfentanil at a concentration of 300 to 6700 mcg / ml.

다른 구현예는 100 내지 500 mcg/분의 알펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 방법이다.Another embodiment is a method in which 100 to 500 mcg / minute alfentanil is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 약 250 mcg/분의 알펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 방법이다.Another embodiment is a method in which about 250 mcg / minute alfentanil is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예 제제가 모르핀을 650 내지 13350 mcg/ml의 농도로 함유하는 방법이다. Another embodiment is a method containing morphine at a concentration of 650 to 13350 mcg / ml.

다른 구현예는 100 내지 2000 mcg/분의 모르핀이 흡입 도중 폐에 침적되는 방법이다.Another embodiment is a method in which 100 to 2000 mcg / minute morphine is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 200 내지 1000 mcg/분의 모르핀이 흡입 도중 폐에 침적되는 방법이다.Another embodiment is a method in which 200-1000 mcg / minute morphine is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 약 500 mcg/분 of 모르핀이 흡입 도중 폐에 침적되는 방법이다.Another embodiment is a method in which about 500 mcg / minute of morphine is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 오피오이드 독성을 방지하기 위한 오피오이드 부작용의 용도이다.Another embodiment is the use of opioid side effects to prevent opioid toxicity.

본 발명의 다른 구현예는 환자에게 진통을 제공하기 위하여 오피오이드 제제를 함유하는 폐질환 약물 전달 장치로, 상기 장치는;Another embodiment of the invention is a lung disease drug delivery device containing an opioid agent for providing analgesia to a patient, the device comprising:

상기와 같은 제제를 함유하는 용기;A container containing such an agent;

상기 용기에 결합된 출구;An outlet coupled to the vessel;

의식적인 환자의 노력에 의한 작동을 통하여 효과적인 속도로 상기 제제 입자를 상기 출구를 통해 폐로 투여(dispensing)하기 위하여 상기 용기에 결합된 수단을 포함하며, 이에 따라, 흡입 도중, 진통이 오피오이드 부작용의 개시 전에 도달되며, 상기 부작용의 개시는 독성의 개시 이전에 일어나며, 또한 최대 오피오이드 혈장 농도가 독성 수준에 도달하지 않게 됨으로써, 상기 부작용의 개시가 환자에 의하여 흡입을 종료하여 독성을 회피하는데 이용될 수 있다.Means coupled to the container for dispensing the agent particles through the outlet to the lungs at an effective rate through operation by conscious patient effort, such that during inhalation, analgesia is initiated by the onset of opioid side effects. Reached before, the onset of the adverse event occurs before the onset of toxicity, and also the maximum opioid plasma concentration does not reach the toxic level so that the onset of the adverse effect can be used by the patient to end inhalation and avoid toxicity. .

본 발명의 다른 측면은 환자에게 진통을 제공하기 위하여 오피오이드 제제를 함유하는 폐질환 약물 전달 장치로, 상기 장치는:Another aspect of the invention is a pulmonary disease drug delivery device containing an opioid formulation to provide analgesia to a patient, the device comprising:

하나 이상의 신속-개시 오피오이드를 유효량 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 제제를 함유하는 용기;A container containing a formulation comprising an effective amount of one or more quick-starting opioids and a pharmaceutically acceptable carrier;

상기 용기에 결합된 출구;An outlet coupled to the vessel;

상기 제제 입자를 상기 출구를 통하여 폐로 투여하기 위하여 용기에 결합된 수단을 포함하며, 상기 수단은 작동되기 위하여 의식적인 환자의 노력을 필요로 하며;Means coupled to the container for administering the agent particles to the lungs through the outlet, the means requiring conscious patient effort to operate;

각 오피오이드의 농도 및 형태 및 입자 전달의 효과적인 속도는, 흡입 도중, 진통이 상기 부작용의 개시 이전에 도달되며, 상기 부작용의 개시는 독성의 개시 이전에 발생하며, 또한 최대 총 오피오이드 혈장 농도가 독성 수준에 도달하지 않도록 선택됨으로써, 상기 부작용의 개시가 환자에 의하여 흡입을 종료하여 독성을 회피하는데 이용될 수 있다. The concentration and form of each opioid and the effective rate of particle delivery are such that during inhalation, analgesia is reached before the onset of the adverse event, the onset of the adverse event occurs before the onset of toxicity, and also the maximum total opioid plasma concentration is at toxic levels. By choosing not to reach, the onset of the adverse event can be used by the patient to terminate inhalation to avoid toxicity.

다른 구현예는 제제가 투여되는 속도를 소정의 경계값 이하로 제어하는 전달 속도 제어 수단을 더 포함하는 장치이다. Another embodiment is an apparatus further comprising delivery rate control means for controlling the rate at which the formulation is administered to be below a predetermined threshold.

다른 구현예는 제제를 투여하기 위하여 출구가 환자의 입술에 의하여 밀폐되어야 하는 천공부(fenestration)를 더 포함하는 장치이다.Another embodiment is a device further comprising a fenestration in which the outlet must be closed by the patient's lips to administer the formulation.

다른 구현예는 투여 수단이 호흡으로 작동되는 장치이다.Another embodiment is a device in which the means of administration is actuated by breathing.

다른 구현예는 입자의 질량 평균 공기역학적 직경이 1 내지 5 마이크론인 장치이다. Another embodiment is a device wherein the mass mean aerodynamic diameter of the particles is 1 to 5 microns.

다른 구현예는 입자의 질량 평균 공기역학적 직경이 1 내지 3 마이크론인 장치이다. Another embodiment is a device in which the mass mean aerodynamic diameter of the particles is 1-3 microns.

다른 구현예는 입자의 질량 평균 공기역학적 직경이 1.5 내지 2 마이크론인 장치이다. Another embodiment is a device wherein the mass mean aerodynamic diameter of the particles is 1.5 to 2 microns.

다른 구현예는 부작용 개시 시의 최대 총 오피오이드 혈장 농도가 최대 총 오피오이드 혈장 농도의 66% 이상이 되도록 각 오피오이드의 농도 및 형태가 선택되는 장치이다.Another embodiment is a device in which the concentration and form of each opioid is selected such that the maximum total opioid plasma concentration at the onset of side effects is at least 66% of the maximum total opioid plasma concentration.

다른 구현예는 부작용 개시 시의 최대 총 오피오이드 혈장 농도가 최대 총 오피오이드 혈장 농도의 80% 이상이 되도록 각 오피오이드의 농도 및 형태가 선택되는 장치이다.Another embodiment is a device in which the concentration and form of each opioid is selected such that the maximum total opioid plasma concentration at the onset of side effects is at least 80% of the maximum total opioid plasma concentration.

다른 구현예는 하나 이상의 신속-개시 오피오이드가 펜타닐, 알펜타닐, 수펜타닐 및 레미펜타닐로부터 선택되는 장치이다. Another embodiment is a device wherein the one or more fast-starting opioids is selected from fentanyl, alfentanil, sufentanil, and remifentanil.

다른 구현예는 지속적인 경감을 제공하기 위하여 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드를 유효량 더 포함하는 장치로서, 제제 중의 각 오피오이드의 농도 및 형태는, 흡입 도중, 진통이 상기 부작용의 개시 전에 도달되며, 상기 부작용의 개시는 독성의 개시 이전에 일어나며, 또한 최대 오피오이드 혈장 농도가 독성 수준에 도달하지 않도록 선택됨으로써, 상기 부작용의 개시가 환자에 의하여 흡입을 종료하여 독성을 회피하는데 이용될 수 있다. Another embodiment is a device further comprising an effective amount of one or more sustained-effective opioids to provide sustained relief, wherein the concentration and form of each opioid in the formulation is reached during inhalation, before analgesia is initiated, The onset occurs before the onset of toxicity, and is also chosen so that the maximum opioid plasma concentration does not reach the toxic level, such that the onset of the side effect can be used by the patient to end the inhalation to avoid toxicity.

다른 구현예는 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드가 모르핀, 모르핀-6-글루쿠로니드, 메타돈, 히드로모르폰, 메페리딘, 폐 표면에서의 약물 방출을 지연하는 생적합성 담체 중에 캡슐화된 오피오이드, 및 리포좀 캡슐화 오피오이드로부터 선택되는 장치이다.Other embodiments include opioids in which one or more sustained-effect opioids are encapsulated in morphine, morphine-6-glucuronide, methadone, hydromorphone, meperidine, biocompatible carriers that delay drug release at the lung surface, And liposome encapsulated opioids.

다른 구현예는 리포좀 캡슐화 오피오이드가 리포좀 캡슐화 펜타닐인 장치이다. Another embodiment is a device wherein the liposome encapsulated opioid is liposome encapsulated fentanyl.

다른 구현예는 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드가 모르핀 및 리포좀 캡슐화 펜타닐으로부터 선택되는 장치이다.Another embodiment is a device wherein the one or more sustained-effect opioids are selected from morphine and liposome encapsulated fentanyl.

다른 구현예는 제제 중의 오피오이드가 유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐로 구성되는 장치이다. Another embodiment is a device wherein the opioid in the formulation consists of free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl.

다른 구현예는 유리 펜타닐 대 리포좀 캡슐화 펜타닐의 농도비가 1:5 내지 2:1인 장치이다. Another embodiment is a device wherein the concentration ratio of free fentanyl to liposome encapsulated fentanyl is from 1: 5 to 2: 1.

다른 구현예는 유리 펜타닐 대 리포좀 캡슐화 펜타닐의 농도비가 약 2:3인 장치이다.Another embodiment is a device wherein the concentration ratio of free fentanyl to liposome encapsulated fentanyl is about 2: 3.

다른 구현예는 총 오피오이드 농도가 250 내지 1500 mcg/ml인 장치이다. Another embodiment is a device having a total opioid concentration of 250-1500 mcg / ml.

다른 구현예는 제제가 유리 펜타닐을 100 내지 750 mcg/ml의 농도로 포함하는 장치이다. Another embodiment is a device wherein the formulation comprises free fentanyl at a concentration of 100 to 750 mcg / ml.

다른 구현예는 제제가 리포좀 캡슐화 펜타닐을 250 내지 1500 mcg/ml의 농도로 포함하는 장치이다. Another embodiment is a device wherein the formulation comprises liposome encapsulated fentanyl at a concentration of 250-1500 mcg / ml.

다른 구현예는 총 오피오이드 농도가 약 500 mcg/ml, 유리 펜타닐 농도가 약 200 mcg/ml 및 리포좀 캡슐화 펜타닐 농도가 약 300 mcg/ml인 장치이다. Another embodiment is a device wherein the total opioid concentration is about 500 mcg / ml, the free fentanyl concentration is about 200 mcg / ml and the liposome encapsulated fentanyl concentration is about 300 mcg / ml.

다른 구현예는 4 내지 50 mcg/분의 유리 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 장치이다. Another embodiment is a device in which 4-50 mcg / min of free fentanyl is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 10 내지 20 mcg/분의 유리 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 장치이다. Another embodiment is a device wherein 10-20 mcg / min of free fentanyl is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 약 15 mcg/분의 유리 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 장치이다. Another embodiment is a device in which about 15 mcg / min of free fentanyl is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 5 내지 150 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 장치이다. Another embodiment is a device wherein 5 to 150 mcg / min liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 10 내지 90 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 장치이다. Another embodiment is a device in which 10 to 90 mcg / minute liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 15 내지 60 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 장치이다. Another embodiment is a device wherein 15 to 60 mcg / minute liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 20 내지 45 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 장치이다.Another embodiment is a device wherein 20 to 45 mcg / min liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 5 내지 200 mcg/분의 총 오피오이드가 흡입 도중 폐에 침적되는 장치이다.Another embodiment is a device in which 5 to 200 mcg / min total opioid is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 10 내지 40 mcg/분의 총 오피오이드가 흡입 도중 폐에 침적되는 장치이다.Another embodiment is a device in which a total opioid of 10-40 mcg / min is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 30 내지 35 mcg/분의 총 오피오이드가 흡입 도중 폐에 침적되는 장치이다.Another embodiment is a device in which a total opioid of 30 to 35 mcg / minute is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 제제가 둘 이상의 오피오이드를 포함(오직 두 가지 오피오이드가 유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐인 제제를 제외)하는 장치이다. Another embodiment is a device wherein the formulation comprises two or more opioids (except formulations in which only two opioids are free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl).

다른 구현예는 제제 중의 오피오이드가 알펜타닐 및 모르핀으로 구성되는 장치이다. Another embodiment is a device wherein the opioid in the formulation consists of alfentanil and morphine.

다른 구현예는 제제가 알펜타닐을 300 내지 6700 mcg/ml의 농도로 함유하는 장치이다. Another embodiment is a device wherein the formulation contains alfentanil at a concentration of 300 to 6700 mcg / ml.

다른 구현예는 100 내지 500 mcg/분의 알펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 장치이다.Another embodiment is a device in which 100-500 mcg / min of alfentanil is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 약 250 mcg/분의 알펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 장치이다.Another embodiment is a device in which about 250 mcg / min of alfentanil is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예 제제가 모르핀을 650 내지 13350 mcg/ml의 농도로 함유하는 장치이다. Another embodiment is a device containing morphine at a concentration of 650 to 13350 mcg / ml.

다른 구현예는 100 내지 2000 mcg/분의 모르핀이 흡입 도중 폐에 침적되는 장치이다.Another embodiment is a device in which 100 to 2000 mcg / minute morphine is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 200 내지 1000 mcg/분의 모르핀이 흡입 도중 폐에 침적되는 장치이다.Another embodiment is a device in which 200-1000 mcg / minute morphine is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 약 500 mcg/분 of 모르핀이 흡입 도중 폐에 침적되는 장치이다.Another embodiment is a device in which about 500 mcg / minute of morphine is deposited in the lungs during inhalation.

다른 구현예는 수단이 흡입당 0.2% 내지 1%의 제제를 투여하는 장치이다.Another embodiment is a device wherein the means administers 0.2% to 1% of the agent per inhalation.

본 발명의 다른 측면은 오피오이드 투여 키트(kit)로, 이는;Another aspect of the invention is an opioid dosing kit, which comprises;

상기와 같은 폐질환 약물 전달 장치; 및Lung disease drug delivery device as described above; And

상기 장치를 이용하여 제제를 연속하여 흡입하는 단계 및 만족할 만한 진통이 도달된 때 또는 부작용의 개시 시에 흡입을 종료하는 단계를 포함하는 상기 장치를 이용하기 위한 설명서를 포함한다.Instructions for using the device, including continuously inhaling the formulation with the device and ending the inhalation when satisfactory analgesia is reached or at the onset of adverse reactions.

본 발명의 다른 측면은 오피오이드 투여 키트로, 이는:Another aspect of the invention is an opioid dosing kit, which:

하나 이상의 신속-개시 오피오이드 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 제제; Preparations comprising one or more quick-initiating opioids and a pharmaceutically acceptable carrier;

용기, 상기 용기에 결합된 출구, 의식적인 환자의 노력을 통하여 효과적인 속도로 그 안에 포함된 제제 입자를 상기 출구를 통해 폐로 투여하기 위하여 상기 용기에 결합된 수단을 포함하는 폐질환 약물 전달 장치로서, 이에 따라, 흡입 도중, 진통이 상기 부작용의 개시 전에 도달되며, 상기 부작용의 개시는 독성의 개시 이전에 발생하여, 최대 총 오피오이드 혈장 농도가 독성 수준에 도달하지 않도록 되며, 이에 따라 상기 부작용의 개시가 환자에 의하여 흡입을 종료하여 독성을 회피하는데 이용될 수 있는 폐질환 약물 전달 장치; 및 A pulmonary disease drug delivery device comprising a container, an outlet coupled to the container, means coupled to the container for administering the agent particles contained therein to the lungs through the outlet at an effective rate through conscious patient effort, Thus, during inhalation, analgesia is reached before the onset of the adverse event, and the onset of the adverse event occurs before the onset of toxicity such that the maximum total opioid plasma concentration does not reach the toxic level, thereby initiating the onset of the adverse event. A lung disease drug delivery device that can be used to terminate inhalation by a patient to avoid toxicity; And

용기에 제제를 충전하는 단계, 상기 장치를 이용하여 제제를 연속하여 흡입하는 단계, 및 만족할 만한 진통이 도달된 때 또는 부작용의 개시 시에 흡입을 종료하는 단계를 포함하는 상기 장치를 이용하기 위한 설명서를 포함한다.Instructions for using the device including filling the container with a formulation, continuously inhaling the formulation using the device, and ending the inhalation when satisfactory analgesia is reached or at the onset of adverse reactions It includes.

다른 구현예는 상기 제제가 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드를 포함하는 오피오이드 투여 키트이다.Another embodiment is an opioid dosing kit wherein the formulation comprises one or more sustained-effect opioids.

본 발명의 다른 측면은 환자에게 진통을 제공하는 방법에 사용하기 위한 오피오이드 제제로, 이는: Another aspect of the invention is an opioid formulation for use in a method of providing analgesia to a patient, which is:

150 내지 250 mcg/ml의 유리 펜타닐 ; Free fentanyl at 150-250 mcg / ml;

200 내지 400 mcg/ml의 리포좀 캡슐화 펜타닐 ; 및Liposome encapsulated fentanyl at 200-400 mcg / ml; And

약제학적으로 허용가능한 담체를 포함한다. Pharmaceutically acceptable carriers.

본 발명의 다른 측면은 폐경로(pulumonary route) 투여를 통하여 환자에게 진통을 제공하는 방법에 사용하기 위한 오피오이드 제제로, 이는Another aspect of the invention is an opioid formulation for use in a method of providing analgesia to a patient via administration of a pulumonary route, which

둘 이상의 다른 오피오이드(두 가지 오피오이드가 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐인 제제를 제외); 및Two or more different opioids (except for agents wherein the two opioids are fentanyl and liposome encapsulated fentanyl); And

약제학적으로 허용가능한 담체를 포함한다. Pharmaceutically acceptable carriers.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 환자에게 진통을 제공하며 및 이를 위한 약제를 제조하기 위하여 기존 제제의 용도를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided the use of an existing formulation to provide analgesia to a patient and to prepare a medicament therefor.

본 발명에 따른 유용한 약물 제제 및 투여를 위한 파라미터는 당해 기술 분야의 숙련자라면 공지의 약학적 데이터에 근거하여 또한 이하에서 설명하는 약동학 및 약력학 모델링을 통해서 결정할 수 있다. 이러한 모델링은 진통 효과가 부작용 개시 이전에 도달되고, 및 상기 부작용이 독성에 앞서 발생함으로써, 또한 환자가 제제 흡입을 중단한다면 총 오피오이드 혈장 농도가 독성 수준까지 계속해서 상승하지 않음을 입증하기 위한 것이다. Useful drug formulations and parameters for administration according to the present invention can be determined by those skilled in the art based on known pharmaceutical data and also through pharmacokinetic and pharmacodynamic modeling described below. This modeling is intended to demonstrate that the analgesic effect is reached before the onset of side effects, and that the side effects occur prior to toxicity, and that the total opioid plasma concentration does not continue to rise to toxic levels if the patient stops inhaling the formulation.

이하 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본원에서 사용되는 용어들은 하기의 의미를 지니고 있다:The terms used herein have the following meanings:

"진통 효과(analgesic effect)" 나 "진통(analgesia)"은 약물 작용으로 인한 통증의 완화를 의미한다."Analgesic effect" or "analgesia" means relief of pain due to drug action.

"약물 전달 프로파일" 은 환자에게 투여된 약물의 양 및 속도와 폐, 혈장 및 약물 효과 부위에서의 농도에 대한 흡입된 투여량에 관한 약동학을 통해 결정되는 것으로서, 약물 효과 부위에서의 시간 경과에 따른 약물의 농도를 의미한다.A "drug delivery profile" is determined through pharmacokinetics of the amount and rate of drug administered to a patient and the inhaled dose to concentration at the lung, plasma and drug site of effect, over time at the site of drug effect. Means the concentration of the drug.

"혈중 산소 저하(hypoxia)"는 오피오이드 투여의 독성 효과로서 본원에서는 혈중 O2 농도가 90% 포화도 이하로 감소하는 것으로 정의한다."Hypoxia" is defined as the toxic effect of opioid administration, where the blood O2 concentration is reduced below 90% saturation.

"환기 기능저하(ventilatory depression)"는 폐 내로 들어가는 공기의 속도, 1회 호흡량(tidal volume) 및/또는 유속의 감소를 말한다. 환기 기능저하는 현기증, 짧은 호흡 또는 호흡 속도의 저하 등으로 나타나기도 한다. "오피오이드 유발 환기 기능저하"는 약물 효과 부위에서 오피오이드의 작용으로 인한 환기 기능저하를 말한다."Ventilatory depression" refers to a decrease in the velocity of air entering the lungs, tidal volume and / or flow rate. Ventilatory depression may be manifested by dizziness, short breathing, or slowing down the breathing rate. "Opioid induced hypoventilation" refers to hypoventilation due to the action of opioids at the site of drug effect.

"진정작용(sedation)"은 주의력, 자각, 집중 및 의식 상태 등이 오피오이드로 인해 감소하는 것을 말하며, 힘이 빠지는 것(근육 피로), 자발적 활성의 부족, 무기력(혼수), 졸음 및 수면 등으로 나타난다. "오피오이드 유발 진정작용"은 약물 효과 부위에서 오피오이드의 작용으로 인한 진정작용을 말한다."Sedation" refers to a decrease in attention, awareness, concentration and consciousness due to opioids, such as loss of strength (muscle fatigue), lack of spontaneous activity, lethargy (coma), drowsiness and sleep. appear. "Opioid induced sedation" refers to the sedation caused by the action of opioids at the site of drug effect.

"신속 개시(rapid onset)"는, 약물 제제에 대한 설명에서 사용된 것으로, 혈장내 오피오이드 농도의 증가를 신속히 따르는 진통 효과를 갖는 제제를 말한다. "신속 개시 오피오이드"는 투여 5분 이내에 진통 효과를 갖는 오피오이드이다."Rapid onset", as used in the description of a drug formulation, refers to an agent that has an analgesic effect that rapidly follows the increase in plasma opioid concentration. "Rapid onset opioid" is an opioid having an analgesic effect within 5 minutes of administration.

"지속 효과성(sustained effect)"는 수 시간 동안 지속되는 진통 효과를 갖는 제제를 말한다. "지속 효과성 오피오이드"는 2 시간 이상 유지되는 진통 효과를 갖는 오피오이드이다."Sustained effect" refers to an agent having an analgesic effect that lasts for several hours. A "sustainable opioid" is an opioid having an analgesic effect that is maintained for at least 2 hours.

"부작용" 이란 진통 또는 독성 이외의 오피오이드의 효과이다. 예를 들면, 중증 환기 기능저하는 오피오이드 독성의 한 예이고, 경증 환기 기능저하 및 진정작용은 오피오이드 독성의 징후가 아닌 오피오이드 부작용으로 판단된다."Side effect" is the effect of an opioid other than analgesic or toxic. For example, severe ventilation dysfunction is an example of opioid toxicity, and mild ventilation dysfunction and sedation are thought to be opioid side effects that are not signs of opioid toxicity.

"효과 부위(site of effect)"는 환자 체내의 실제의 또는 가상의 약물 작용 부위이다. "효과 부위"는 뇌, 간장 또는 신장과 같은 체내 기관이 될 수도 있고 또는 상호관계 및 약동학 모델링에 근거한 이론적인 불명의 위치가 될 수도 있다. 예를 들면, 오피오이드 중 일부는, 척수의 교양질(substantia gelatinosa) 내에서 진통 작용을 제공하는 것이 공지되어 있으며, 따라서 그곳이 오피오이드 진통 효과를 나타내는 부위다. 효과 부위에서의 오피오이드의 농도는 직접 측정하여 결정하기도 하며, 또는 약동학 및 약력학적 모델링을 통해서 결정할 수도 있다.A "site of effect" is a real or imaginary site of drug action in a patient's body. An "effect site" may be an internal organ such as the brain, liver or kidney, or it may be a theoretical unknown location based on correlation and pharmacokinetic modeling. For example, some of the opioids are known to provide analgesic action in the substantia gelatinosa of the spinal cord and are therefore sites that exhibit opioid analgesic effects. The concentration of opioid at the site of effect can be determined by direct measurement or by pharmacokinetic and pharmacodynamic modeling.

"유효량"은 진통 효과에 도달하는데 필요한 약물의 양을 말한다."Effective amount" refers to the amount of drug required to achieve an analgesic effect.

"질량 평균 공기역학적 직경(mass medium aerodynamic diameter)"은 모든 입자의 누적 질량의 절반이 더 작은(또는 더 큰) 직경을 가진 입자 속에 함유되도록 하는 방식으로 된 에어로졸의 공기역학적 직경을 말하며, 여기서 상기 공기역학적 직경은 측정되는 입자와 동일한 입자 침강 속도를 갖는 단위밀도(unit-density)의 구체 1개의 직경으로 정의된다."Mass medium aerodynamic diameter" refers to the aerodynamic diameter of an aerosol in such a way that half of the cumulative mass of all particles is contained in particles with smaller (or larger) diameters, wherein Aerodynamic diameter is defined as the diameter of one sphere of unit-density having the same particle settling velocity as the particles to be measured.

"호흡 속도"는 단위 시간당 호흡수이다."Respiration rate" is the number of breaths per unit time.

"효과까지의 적정"은 만족할만한 진통 효과를 환자가 감지할 때까지 오피오이드를 투여한 뒤 투여를 중지하는 것을 말한다."Titration to effect" refers to discontinuation after administration of an opioid until the patient detects a satisfactory analgesic effect.

"부작용까지의 적정"은 부작용이 감지될 때까지 오피오이드를 투여한 뒤 투여를 중지하는 것을 말한다. 투여 중지는 자발적이거나(예를 들면, 졸음, 현기증 또는 숨가쁨 등을 느끼기 시작할 때 환자로 하여금 오피오이드 투여를 중단하도록 지시함으로써), 또는 비자발적(예를 들면, 환자가 환기 기능저하나 진정작용으로 인해 오피오이드 투여량을 더 이상 효과적으로 호흡할 수 없을 때)일 수 있다."Titration up to side effects" refers to discontinuation after administration of the opioid until an adverse reaction is detected. Discontinuation can be spontaneous (e.g., by instructing the patient to stop opioid administration when he begins to feel drowsiness, dizziness, or shortness of breath), or involuntary (e.g., an opioid due to poor ventilation or sedation When the dose can no longer be effectively breathed).

"독성의", "독성", "독성 효과" 및 "오피오이드 독성" 등의 용어는 환자에게 사망의 위험을 가져오는 오피오이드의 영향을 말한다. 예를 들면, 오피오이드는 일반적으로 환자에게 거의 위험을 주지 않는 소량의 환기 기능저하를 일으킨다. 이것은 오피오이드 독성의 예로 보지 않는다. 그러나, 중증 환기 기능저하는 혈중 산소 농도 저하, 의식 상실 및 사망의 위험을 가져온다. 따라서, 중증 환기 기능저하는 오피오이드 독성의 예가 되는 반면에, 경증 환기 기능저하는 오피오이드 독성의 징후로 판단하지 않는다.Terms such as "toxic", "toxic", "toxic effect" and "opioid toxicity" refer to the effects of opioids that pose a risk of death to a patient. For example, opioids cause small amounts of ventilation that usually present little risk to the patient. This is not an example of opioid toxicity. However, severe ventilation dysfunction leads to a decrease in blood oxygen levels, loss of consciousness and death. Thus, severe ventilation dysfunction is an example of opioid toxicity, whereas mild ventilation dysfunction is not judged to be an indication of opioid toxicity.

본 발명은 환자의 오피오이드 자기-투여에 이용할 수 있다. 본 발명은 환자에게 제공된 오피오이드의 양을 자기-조절하기 위해 오피오이드의 부작용을 이용하고 이에 의해, 독성 및 사망을 회피하면서 환자의 진통 요건을 달성하는데 필요한 투여량을 적절히 결정할 수 있다.The present invention can be used for opioid self-administration of a patient. The present invention utilizes the side effects of opioids to self-regulate the amount of opioids provided to a patient, whereby it is possible to appropriately determine the dosage required to achieve analgesia requirements of the patient while avoiding toxicity and death.

본 발명은 통증에 대한 환자의 인식과 함께 시작한다. 경증(輕症, mild) 내지 중증도(中症度, moderate)의 통증을 치료하는 요법이 다수 있으나, 오피오이드는 중증도(中症度) 내지 중증(重症, severe)의 통증을 치료하는데 중요하다. 중증도 내지 중증의 통증에 대한 반응에서, 환자나 환자의 간호 제공자(care provider)는 액상 용액, 또는, 대안으로서, 에멀젼 중에 오피오이드를 미리 넣은 바이알(vial)을 연다. 상기 액체는 분무기에 첨가된다.The present invention begins with the patient's perception of pain. There are many therapies for treating mild to moderate pain, but opioids are important for treating moderate to severe pain. In response to moderate to severe pain, the patient or patient's care provider opens a vial with an opioid pre-filled in an emulsion or, alternatively, an emulsion. The liquid is added to the nebulizer.

이어서 분무기를 입에 대고 손으로 잡는다. 자기-제한 메카니즘의 작용을 방해하므로, 분무기는 끈으로 얼굴에 부착하지 않는다.Then hold the sprayer in your mouth and hold it by hand. The nebulizer does not attach to the face with a strap, as it interferes with the action of the self-limiting mechanism.

각 호흡시 분무기는 소량의 액상 오피오이드를 에어로졸 형태로 방출한다. 에어로졸은 환자의 입을 통과하여 기관지와 폐로 들어가고, 여기에 에어로졸화된 오피오이드가 침적된다.At each breath, the nebulizer releases a small amount of liquid opioid in the form of an aerosol. Aerosols pass through the patient's mouth into the bronchus and lungs, where aerosolized opioids are deposited.

본원에서 분무기는 또한 흡입기나 에어로졸 폐질환 약물 전달장치라고도 한다. 흡입기는 분무기 또는 압축공기나 산소 공급원과 조합된 분무기, 또는 그외의 폐를 통한 약물 투여 용도의 에어로졸 발생 장치를 말하기도 한다. 에어로졸 폐질환 약물 전달장치는 폐에 전달할 물질을 에어로졸화 할 수 있는 장치를 뜻한다. 각종 분무기 기술이 공지 및 실용화되고 있다.Nebulizers are also referred to herein as inhalers or aerosol lung disease drug delivery devices. Inhalers may refer to nebulizers or nebulizers in combination with compressed air or oxygen sources, or other aerosol-generating devices for drug administration through the lungs. Aerosol Pulmonary Disease Drug delivery device refers to a device capable of aerosolizing a substance to be delivered to the lungs. Various nebulizer technologies are known and put into practice.

오피오이드 약물 효과의 개시 속도는 오피오이드가 폐로 들어가는 속도, 순환계으로의 흡수 속도 및 오피오이드가 혈뇌장벽을 통과하는 속도에 따르는 것으로 알려져 있다. 알펜타닐 및 레미펜타닐 같은 일부 오피오이드는 혈뇌장벽을 재빨리 통과하여 매우 신속히 약물 효과를 개시한다. 모르핀 및 모르핀-6-글루쿠로니드 같은 다른 오피오이드는 혈뇌장벽을 아주 천천히 통과하여 느리게 개시되지만 지속적인 효과를 생성한다.The initiation rate of the opioid drug effect is known to depend on the rate at which the opioid enters the lungs, the rate of absorption into the circulatory system, and the rate at which the opioid crosses the blood brain barrier. Some opioids, such as alfentanil and remifentanil, quickly cross the blood brain barrier and very quickly initiate drug effects. Other opioids, such as morphine and morphine-6-glucuronide, pass very slowly through the blood brain barrier and start slowly, but produce a lasting effect.

오피오이드가 혈뇌장벽을 통과함에 따라, 오피오이드는 약물 작용 부위에 효과를 부여하기 시작한다. 경우에 따라 환자가 감지하는 효과는 다르지만, 일반적으로 오피오이드의 농도가 증가하면 감지되는 효과는 진통 효과, 부작용 및 독성 효과 순서이다.As opioids cross the blood brain barrier, opioids begin to exert effects on the site of drug action. In some cases, the patient's perceived effect is different, but in general, when the concentration of opioid is increased, the perceived effects are in order of analgesic effects, side effects, and toxic effects.

환기 기능저하는 오피오이드의 반작용(환기를 저하시킴) 및 이산화탄소 (환기를 증가시킴)에 의해 증감 조절된다. 이것은 다음과 같이 피드백 루프(feedback loop)로 일어난다: 초기에 오피오이드는 환기를 저하시킬 것이다. 환자는 이산화탄소를 많이 배출하지 못하기 때문에, 환자 혈액 내의 이산화탄소 수준이 증가할 것이다. 이산화탄소가 증가함에 따라, 이는 환기를 자극하고 부분적으로 오피오이드-유발 환기 기능저하를 상쇄시킨다. 오피오이드-유발 환기 기능저하는 환자가 오피오이드를 흡입할 때 일어나기에 충분할 정도로 빠르게 행해져야 하며, 따라서 흡입된 오피오이드의 양을 제한하는 역할을 한다. 그러나, 이산화탄소가 상승하여 오피오이드 유발 환기 기능저하를 상쇄할 기회를 갖기 전에 환자가 독성 효과의 위험에 처할 정도로 빨리 행해져서는 안 된다. Ventilatory depression is modulated by the reaction of opioids (decreases ventilation) and carbon dioxide (increases ventilation). This occurs in a feedback loop as follows: Initially, the opioid will degrade ventilation. Since the patient does not release much carbon dioxide, the level of carbon dioxide in the patient's blood will increase. As carbon dioxide increases, it stimulates ventilation and partially offsets opioid-induced ventilation deterioration. Opioid-induced ventilation deterioration should be done fast enough to occur when a patient inhales opioids, thus limiting the amount of opioid inhaled. However, it should not be done so fast that the patient is at risk of toxic effects before the carbon dioxide rises and has the opportunity to offset the opioid-induced ventilatory depression.

환자가 1 분당 흡입한 오피오이드의 양은 그 시간 동안의 환기와 비례한다. 환기가 저하됨에 따라, 폐로의 오피오이드의 전달 속도가 비례적으로 감소한다. 이와 같이, 전달 속도는 환기 기능저하에 의해 느려지고, 오피오이드의 독성 투여량을 자기-투여하는 환자의 능력이 감소한다. 환기 기능저하로 인해 오피오이드 흡수가 느려지면 진정작용 개시를 통해 약물 전달을 완전히 중지할 기회가 생긴다.The amount of opioid inhaled per minute by the patient is proportional to the ventilation during that time. As ventilation decreases, the rate of delivery of opioids to the lungs decreases proportionally. As such, the rate of delivery is slowed by poor ventilation and the patient's ability to self-administer the toxic dose of opioid is reduced. Slowed opioid uptake due to poor ventilation results in the opportunity to completely stop drug delivery through the onset of sedation.

오피오이드가 진통 효과를 발휘함에 따라, 환자 중 일부는 통증의 이동으로, 또한 일부는 오피오이드의 부작용으로 인해 진정될 것이다. 환자에게서 진정작용이 진행되면, 장치를 입에 대고, 입술로 밀봉한 상태를 유지하며, 또한 추가의 오피오이드를 투여하기 위해 장치를 통해 호흡하기가 곤란하게 된다. 대신, 환자는 코로, 또는 입을 통하지만 분무기의 마우스피스 주변으로 호흡하기 시작한다. 진정작용이 커지면, 저절로 팔이 처져서 입으로부터 장치가 떨어지게 된다. 일부러 장치를 무겁게 만들거나 또는 장치에 추를 달면 진정작용 수준이 낮아도 팔은 쉽게 처지게 된다. 사전 진정작용에 대한 환자 개개의 강도에 따라 장치의 무게를 환자별로 다르게 조정할 수 있다.As opioids exert an analgesic effect, some of the patients will soothe with pain shifting and some with the side effects of opioids. As the sedation progresses in the patient, it becomes difficult to breathe through the device to hold the device in the mouth, remain sealed to the lips, and to administer additional opioids. Instead, the patient begins to breathe through the nose or mouth but around the mouthpiece of the nebulizer. If the sedation increases, the arm will sag itself and the device will fall from the mouth. If you deliberately make the device heavy or attach a weight to the device, the arm will easily sag even if the sedation level is low. The weight of the device can be adjusted from patient to patient, depending on the individual strength of the patient for pre-sedation.

오피오이드의 부작용은 통상 낮은 오피오이드 농도에서 일어나므로(오피오이드 독성 효과와 비교하여), 더욱 안전하고 환자의 자기-제한적 오피오이드 투여가 부작용 개시 및 독성 효과 개시 사이의 시간 간격을 허용할 정도로 충분히 느린 속도로써 폐를 통한 오피오이드(또는 오피오이드 조합물)의 투여를 통해 일어났다. 그 속도는 또한 투여량이 투여되는 동안 부작용이 개시되도록 하기에 충분히 느려야 한다(오피오이드 개시 속도와 비교한 경우). Because opioid side effects usually occur at low opioid concentrations (as compared to opioid toxic effects), lungs are safer and at a rate that is slow enough to allow the patient's self-limiting opioid administration to allow a time interval between onset of side effects and onset of toxic effects. Via administration of the opioid (or opioid combination) via The rate should also be slow enough (relative to the opioid initiation rate) to allow side effects to be initiated while the dose is administered.

본 발명에 관련한 임상 연구에서, 신속히 작용하는 펜타닐 및 지속적으로 작용하는 리포좀 캡슐화 펜타닐로 이루어진 펜타닐 제제를 일정량 건강한 대상에게 2 내지 20분 동안 흡입시켰다. 본 연구에서, 수 명의 대상자가 투여량 및 전체 투여량을 수용하기 위해 필요한 외부의 도움을 자기-제한하고자 하였다. 대상자 중 일부는 오피오이드-유발 환기 기능저하로 인해 투여량을 자기-제한하였고, 환기 속도 감소는 흡입된 약물의 양을 감소시켰다. 다른 대상자는 진정작용 때문에 또한 펜타닐 흡입을 지속하기 위해 흡입 장치를 입에 고정시킬 능력이 없기 때문에 투여량을 자기-제한하였다. 대상자 중 일부는 부작용을 모두 나타내었다. 실험 결과, 환자는 실제로 (1) 약물이 조금씩 연장된 시간 동안(예, 2 내지 20분) 흡입될 때, (2) 약물이 공급되는 동안(및 독성 투여량이 투여되기 전에) 오피오이드 유발 환기 기능저하가 일어날 때, 및/또는 (3) 약물이 공급되는 동안(및 독성 투여량이 투여되기 전에) 진정작용이 일어날 때, 독성 수준의 펜타닐이 투여되기 전에 폐의 경로를 통한 펜타닐 투여를 자기-제한할 것으로 확인되었다. 이들 변수는 오피오이드를 환자에게 공급하는 속도를 설정함으로써 제어될 수 있음을 확인하였다.In a clinical study involving the present invention, a fentanyl formulation consisting of rapidly acting fentanyl and sustained acting liposome encapsulated fentanyl was inhaled in a healthy subject for 2-20 minutes. In this study, several subjects attempted to self-limit the external help needed to accommodate the dose and overall dose. Some of the subjects self-limited the dose due to opioid-induced hypoventilation, and a decrease in the rate of ventilation reduced the amount of drug inhaled. Other subjects self-limited because of their sedation and because they were not capable of immobilizing the inhalation device in the mouth to sustain fentanyl inhalation. Some of the subjects showed all side effects. Experiments have shown that patients are actually (1) inhaled for a prolonged period of time (e.g., 2 to 20 minutes), and (2) opioid-induced hypoventilation during drug delivery (and before toxic doses are administered). Occurs and / or (3) when sedation occurs while the drug is being supplied (and before toxic doses are administered), self-limiting fentanyl administration via the pulmonary route before toxic levels of fentanyl is administered It was confirmed that. It was found that these variables could be controlled by setting the rate at which opioids are fed to the patient.

바람직하게는, 오피오이드 제제는 4 내지 20분간 투여된다. 4 내지 20분간 투여되는 오피오이드의 총량은 여러 가지 변수, 예컨대 전달되는 오피오이드 및 오피오이드 조합물의 종류 및 흡입될 입자의 전체 공기역학적 직경(MMED)에 따라 달라질 것이다. 이러한 투여 기간에는 효과 개시 속도가 투여 속도의 영향을 받게 되며, 환자에게 진정작용 및 환기 기능저하의 개시를 통해 투여량을 비자발적으로 자기-제한하는 능력을 부여한다. 알펜타닐/모르핀 조합 약물에 있어서, 100 내지 500 mcg/분의 알펜타닐 및 200 내지 1000 mcg/분의 모르핀이 최적임을 발견하였다 (환자의 폐에 전달된 약물로서 측정시("계통적 이용가능한 약물")).Preferably, the opioid formulation is administered for 4-20 minutes. The total amount of opioid administered for 4 to 20 minutes will depend on several variables such as the type of opioid and opioid combination delivered and the total aerodynamic diameter (MMED) of the particles to be inhaled. During this dosing period, the rate of effect initiation is affected by the rate of administration, giving the patient the ability to involuntarily self-limit dosage through the onset of sedation and hypoventilation. For alfentanil / morphine combination drugs, 100-500 mcg / min of alfentanil and 200-1000 mcg / min of morphine were found to be optimal (when measured as a drug delivered to the patient's lungs (“systemically available drugs”) )).

유리 및 리포좀 캡슐화 펜타닐 제제에 있어서, 계통적 이용가능한 약물의 수준은 10-25 mcg/분의 유리 펜타닐 및 10-50 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐일 때 최적이 된다는 것을 발견하였다.For free and liposome encapsulated fentanyl formulations, it has been found that the level of systematically available drug is optimal when free fentanyl of 10-25 mcg / min and liposome encapsulated fentanyl of 10-50 mcg / min.

다른 오피오이드 제제에 있어서, 치료학적으로 동등한 속도의 계통적 이용가능한 약물은 유사한 장점을 가질 것으로 예상된다.For other opioid formulations, systemically available drugs at therapeutically equivalent rates are expected to have similar advantages.

하나 이상의 신속-개시 오피오이드 및 하나 이상의 지속 효과성 오피오이드를 함유하는 다중 오피오이드 제제 중의 약물을 수용하는 것을 환자가 중단할 때의 농도보다 더 큰 효능을 갖는 오피오이드 효과의 정점을 방지하기 위해서는, 투여된 지속 효과성 오피오이드의 신속-개시 오피오이드에 대한 비율이 치료학적 등가의 효능 측면에서 1:1 이하가 되어야 할 것으로 예상한다.To prevent the peak of an opioid effect that has greater efficacy than the concentration at which the patient stops receiving a drug in a multi-opioid formulation containing one or more quick-initiating opioids and one or more sustained effective opioids, It is anticipated that the ratio of effective opioids to rapid-onset opioids should be less than 1: 1 in terms of therapeutic equivalent efficacy.

오피오이드 투여 속도에 영향을 미칠 또 다른 변수는 환자의 호흡 속도이다. 1 분당 10 내지 15회 호흡하는 호흡 속도 (즉, "정상" 호흡 속도)가 바람직한 것으로 밝혀졌다.Another variable that will affect the rate of opioid dosing is the patient's breathing rate. A breathing rate of 10-15 breaths per minute (ie, a "normal" breathing rate) has been found to be desirable.

오피오이드 반응은 개별적인 차이가 크다. 이는, 부분적으로는, 통증성 자극의 수준이 다양하다는 것을 반영한다. 중증의 통증이 있을 경우, 극히 많은 투여량의 오피오이드를 심각한 독성 없이 투여할 수 있다. 만성적으로 오피오이드를 투여하는 환자들은 원하는 치료 효과 및 오피오이드 독성을 모두 생성하기 위해서 더 많은 투여량을 필요로 한다. 이는 또한 오피오이드에 대한 내성의 진행을 반영하는 것이다. 의사들은 개별화된 환자의 요구에 오피오이드를 적절히 맞추기 위해 필요한 광범위한 투여량 범위 때문에 더 개선된 오피오이드 투여 수단을 찾고자 하였다.Opioid reactions are highly individual. This, in part, reflects the varying levels of painful stimulation. In severe pain, extremely high doses of opioids can be administered without serious toxicity. Patients chronically administering opioids need higher doses to produce both the desired therapeutic effect and opioid toxicity. It also reflects the progress of resistance to opioids. Physicians have sought to find an improved means of administering opioids because of the wide range of dosages needed to properly tailor opioids to individualized patient needs.

본 발명에 있어서, 진통을 제공하기 위해 오피오이드 투여량이 크게 요구되는 환자는 더 많은 용량의 약물(더욱 긴 시간 동안 흡입될) 투여를 선택하거나, 또는 4-25 분으로 예상되는 시간 동안 더 높은 농도의 흡입 약물을 제공받을 수 있다. 어떤 경우에서나, 오피오이드 유발-환기 기능저하 및 진정작용은 여전히 감쇄되고, 경우에 따라 독성 투여량의 흡입 전에 약물 투여를 종료할 것이다. 바람직하게는, 환자는 장기간 동안 약물을 흡입할 것이다. 역으로, 적은 투여량만 필요로 하는 환자는 더욱 단기간의 흡입기간 후 바람직한 통증 완화를 경험할 것이다. 환자는 추가의 약물을 흡입하지 않는 쪽을 선택할 수 있다. 적절한 통증 완화를 얻었음에도 불구하고 현명치 못하게 계속 오피오이드를 자기 투여하는 환자는 환기 기능저하 및 진정작용을 경험할 것이며, 따라서 독성 투여량의 오피오이드의 흡입에 앞서서 자발적으로(환자에게 제공된 사용 설명서에 따라) 또는 비자발적으로(부작용 탓에) 약물 투여를 줄인 뒤 결국 종료할 것이다. 따라서 환자는 로크아웃 기간 없이 또한 더 낮은 독성 위험으로 진통 효과에 대한 자기-적정 능력을 갖는다. In the present invention, a patient in need of a large dose of opioid to provide analgesia may choose to administer a higher dose of drug (to be inhaled for a longer time), or a higher concentration for a time expected to be 4-25 minutes. Inhalation medications may be provided. In any case, opioid-induced hypoventilation and sedation will still be attenuated, and in some cases, drug administration will be terminated before inhalation of toxic doses. Preferably, the patient will inhale the drug for a long time. Conversely, patients requiring only a small dose will experience desirable pain relief after a shorter period of inhalation. The patient may choose not to inhale additional medication. Patients who continue to administer opioids wisely, despite obtaining adequate pain relief, will experience ventilatory depression and sedation, and therefore, spontaneously (in accordance with the instructions given to the patient) prior to inhalation of toxic doses of opioids or Involuntarily (because of side effects) will reduce drug administration and eventually end. The patient thus has a self-titration capacity for analgesic effects without a lockout period and with a lower risk of toxicity.

상기 흡입 장치에 있어서, (상술한 바와 같은 또는 그 밖의) 오피오이드 및 오피오이드 농도의 선택은 폐에서 혈장으로의 오피오이드 흡수 시간 과정 및 혈장에서 약물 효과 부위(예, 뇌 또는 척수)로의 오피오이드 전달 시간 과정을 고려해야 한다.In the inhalation device, the selection of opioid and opioid concentrations (as described above or elsewhere) depends on the time course of opioid absorption from the lung to the plasma and the time course of opioid delivery from the plasma to the site of drug effect (eg brain or spinal cord). Should be considered

일부 오피오이드는 폐에서 계통 순환계로의 신속 흡수에 관련된다. 예를 들면, 폐에서 혈장으로의 유리 펜타닐의 흡수는 거의 즉각적이다. 이는 레미펜타닐, 알펜타닐 및 수펜타닐도 거의 마찬가지다. 폐에서 혈장까지 리포좀 캡슐화 펜타닐로부터 방출되는 유리 펜타닐의 흡수는 훨씬 느리다.Some opioids are involved in the rapid absorption of lungs into the systemic circulation. For example, the absorption of free fentanyl from the lungs into the plasma is almost instantaneous. The same is true for remifentanil, alfentanil and sufentanil. The absorption of free fentanyl released from liposome encapsulated fentanyl from lung to plasma is much slower.

오피오이드 중에는 혈장에서 약물 효과 부위로의 신속 흡수에 관련된 것도 있다. 예를 들면, 약물 효과 부위에서 정점 알펜타닐 및 레미펜타닐 농도가 정맥 주사 뒤 2 분 이내에 일어난다. 또 다른 오피오이드는 혈장에서 약물 효과 부위로의 아주 느린 전달 속도에 관련된 것이다. 예를 들면, 모르핀의 정맥주사 투여량에 의한 정점 약물 효과는 주사 후 10 내지 15 분 정도 지연되기도 한다.Some opioids are involved in the rapid absorption from plasma into the site of drug effect. For example, peak alfentanil and remifentanil concentrations at the site of drug effect occur within 2 minutes after intravenous injection. Another opioid is related to the very slow rate of delivery from plasma to the site of drug effect. For example, the peak drug effect by intravenous doses of morphine may be delayed by 10-15 minutes after injection.

자기 제한성 오피오이드 전달 장치를 작동하기 위하여, 오피오이드 중 하나는 폐에서 혈장으로, 또한 혈장에서 오피오이드 약물 효과 부위로 신속히 전달되어야 한다. 펜타닐, 알펜타닐, 수펜타닐 및 레미펜타닐은 모두 이러한 특성을 갖는다(신속 개시). 메페리딘 및 메타돈 역시 이러한 효과를 가질 수도 있으나 현재 공지되어 있지는 않다. 한 가지 오피오이드로 본 발명에서 요구되는 파라미터를 구할 수 있지만, 신속-개시 오피오이드를 저속으로 작용하지만 지속적인 효과를 갖는 오피오이드와 조합할 경우, 환자는 보통 이러한 조합물을 사용할 때 더 장기간에 걸쳐 진통 효과를 느끼게 되므로 더욱 바람직한 결과를 얻을 수 있다는 것을 발견하였다. In order to operate a self-limiting opioid delivery device, one of the opioids must be delivered quickly from the lungs to the plasma and from the plasma to the opioid drug effect site. Fentanyl, alfentanil, sufentanil and remifentanil all have this property (fast onset). Meperidine and methadone may also have this effect but are not currently known. While one opioid can obtain the parameters required by the present invention, when quick-starting opioids are combined with opioids that operate at low speed but have a sustained effect, patients usually experience analgesic effects over the longer term when using these combinations. It has been found that more desirable results can be obtained as they are felt.

오피오이드 진통 효과를 유지하기 원한다면, 개시는 느리나 지속적인 효과를 갖는 오피오이드와 신속-개시 오피오이드를 조합하는 것이 필요할 수 있다. 이러한 제제의 예는 (1) 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐의 제제, (2) 레미펜타닐, 알펜타닐, 수펜타닐 또는 펜타닐과 모르핀의 조합으로 된 제제, 및 (3) 레미펜타닐, 알펜타닐, 수펜타닐 또는 펜타닐과 메타돈의 조합으로 된 제제를 포함한다. 지속 효과성 오피오이드의 최대 효과시 신속-개시 오피오이드에 기인한 정점보다 높은 것으로서, 약물 투여 과정에서 환자가 부작용을 감지할 수 있는 약물 작용의 두 번째 "정점" 을 방지하기 위해서는 신중해야 한다.If it is desired to maintain an opioid analgesic effect, it may be necessary to combine an opioid with a slow but sustained effect and a quick-initiating opioid. Examples of such agents include (1) preparations of fentanyl and liposome encapsulated fentanyl, (2) remifentanil, alfentanil, sufentanil, or a combination of fentanyl and morphine, and (3) remifentanil, alfentanil, sufentanil or Agents comprising a combination of fentanyl and methadone. Careful attention should be given to avoiding the second "peak" of drug action, which is higher than the peak attributable to the fast-initiating opioid at the maximum effect of a sustained effective opioid, which may allow the patient to detect side effects during the course of drug administration.

신속-개시 오피오이드를 느린 개시 및 지속 효과를 갖는 오피오이드와 조합할 때, 양쪽 오피오이드의 농도를 조정함으로써 신속-개시 오피오이드의 자기-제한성 효과는 환자가 느린-개시 오피오이드에 대해 노출되는 것을 제한시키는 역할을 한다. 신속-개시 오피오이드는 일종의 초기 경고 시스템으로서 역할을 하거나, 적합한 시간틀 내에 부작용을 촉발시키는 역할을 한다.When combining fast-initiating opioids with opioids with slow initiation and sustaining effects, the self-limiting effect of fast-initiating opioids by regulating the concentrations of both opioids serves to limit the patient's exposure to slow-starting opioids. do. Quick-start opioids serve as a kind of early warning system or trigger side effects within a suitable timeframe.

부작용은 독성에 도달하기 전에 경험하는 것임이 밝혀졌다. 더 구체적으로, 투여 완료 후 즉시 또는 투약 종료시 부작용을 경험한 대상자들은 독성 부작용 방향으로 진행하도록 하지 않았지만, 투여 과정에서 부작용을 경험했고 또한 계속 약물을 흡입한 대상자들은 독성, 특히 혈중 산소 저하 방향으로 진행하도록 하였다.It was found that the side effects were experienced before reaching toxicity. More specifically, subjects who experienced side effects immediately after completion or at the end of dosing were not allowed to progress toward toxic side effects, but subjects who experienced side effects during the administration and who continued to inhale the drug proceeded toward toxicity, particularly blood oxygen reduction. It was made.

상술한 설명에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명을 창안하기 위해서는 (1) 하나 이상의 오피오이드의 약동학 및 약력학에 대한 이해, 또한 (2) 오피오이드와 이산화 탄소 생성 및 제거, 및 환기작용 간의 관계에 대한 이해, (3) 하나 이상의 오피오이드의 신중한 선택 및 (4) 약물의 적절한 임상적 프로파일을 달성하기 위해 최종 제제 내의 각 오피오이드의 최적 농도를 정확히 결정하는 것이 필요하다. 최종 제제는 계통적 파라미터의 약동학 및 약력학적 모델링를 통해 결정되며, 투여량의 최적화는 계속 적정 진통 반응을 제공하면서 가장 우수한 환자 안전성 프로파일을 나타내는 투여량을 발견하기 위해 실행되었다.As can be clearly seen from the above description, in order to invent the present invention, (1) understanding the pharmacokinetics and pharmacodynamics of one or more opioids, and (2) the relationship between opioid and carbon dioxide production and removal, and ventilatory action In order to achieve an understanding, (3) careful selection of one or more opioids, and (4) an appropriate clinical profile of the drug, it is necessary to accurately determine the optimal concentration of each opioid in the final formulation. The final formulation is determined through pharmacokinetic and pharmacodynamic modeling of systematic parameters, and optimization of dosage has been carried out to find the dose that exhibits the best patient safety profile while still providing an optimal analgesic response.

도 1은 진정작용에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 나타내는 플로우 다이어그램이다.1 is a flow diagram showing a computer simulation model for sedation.

도 2는 환기 기능저하에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 나타내는 플로우 다이어그램이다.2 is a flow diagram illustrating a computer simulation model for ventilatory depression.

도 3은 흡입 장치에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 나타내는 플로우 다이어그램이다.3 is a flow diagram showing a computer simulation model for an inhalation device.

도 4는 폐의 경로를 통해 환자에게 투여된 오피오이드의 약동학적 프로파일에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 나타내는 플로우 다이어그램이다.4 is a flow diagram representing a computer simulation model of the pharmacokinetic profile of opioids administered to a patient via the lung pathway.

도 5a 및 5b는, 모두 함께, 단일 오피오이드 투여의 약동학에 관한 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션을 나타내는 플로우 다이어그램이다. 도 5a는 시뮬레이션의 장치 모델 및 약동학 모델 측면을 도시한다. 도 5b는 시뮬레이션의 환기 기능저하 모델 및 진정작용 모델 측면을 도시한다. 5A and 5B, together, are a flow diagram showing a StellarTM computer simulation of the pharmacokinetics of single opioid administration. 5A illustrates device model and pharmacokinetic model aspects of a simulation. 5B shows the ventilatory dysfunction model and sedation model aspects of the simulation.

도 6은 흡입 장치 및 환자의 폐 내에 있는 오피오이드량을 시간 경과에 따라 나타낸 도 5a 및 5b(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 하지 않음)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션 출력을 나타내는 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing the StellaTM computer simulation output of FIGS. 5A and 5B (ventilation and sedation models do not function) showing the amount of opioid in the lungs of the inhalation device and patient over time.

도 7은 도 5a 및 5b(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 하지 않음)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 환기 기능저하를 시간 경과에 따라 나타내는 그래프이다.FIG. 7 is a graph showing ventilation deterioration over time in the StellaTM computer simulation of FIGS. 5A and 5B (ventilation and sedation models do not function).

도 8은 도 5a 및 5b(환기 기능저하 모델은 기능을 하며, 진정작용 모델은 기능을 하지 않음)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 흡입 장치 및 환자의 폐 내에 있는 오피오이드의 양을 시간 경과에 따라 나타내는 그래프이다.FIG. 8 is a graph showing the amount of opioid in the lungs of the inhalation device and the patient over time in the StellaTM computer simulation of FIGS. 5A and 5B (the ventilatory hypofunction model functions but the sedation model does not). to be.

도 9는 도 5a 및 5b(환기 기능저하 모델은 기능을 하며, 진정작용 모델은 기 능을 하지 않음)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 환기 기능저하를 시간 경과에 따라 나타내는 그래프이다.FIG. 9 is a graph showing ventilation decay over time in StellaTM computer simulations of FIGS.

도 10은 도 5a 및 5b(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 함)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서, 흡입 장치 및 환자의 폐 내에 있는 오피오이드의 양을 시간 경과에 따라 나타내는 그래프이다. FIG. 10 is a graph showing over time the amount of opioid in the lungs of an inhalation device and a patient in the StellaTM computer simulation of FIGS. 5A and 5B (the ventilatory hypofunction and sedation model function).

도 11은 도 5a 및 5b(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 함)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 환기 기능저하를 시간 경과에 따라 나타내는 그래프이다.FIG. 11 is a graph showing ventilation decay over time in the StellaTM computer simulation of FIGS. 5A and 5B (the ventilatory and sedation models function).

도 12는 두 종류의 오피오이드 투여에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 나타내는 플로우 다이어그램이다.12 is a flow diagram showing computer simulations of two types of opioid administration.

도 13a, 13b 및 13c는, 모두 함께, 두 가지 오피오이드를 투여하는 약동학에 관한 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션을 나타내는 플로우 다이어그램이다. 13A, 13B, and 13C are flow diagrams illustrating StellaTM computer simulations of pharmacokinetics, both of which are administered together two opioids.

도 14는 흡입 장치 및 환자의 폐 내에 있는 오피오이드 총 량을 시간에 따라 나타낸 도 13a, 13b 및 13c(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 함)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션 출력을 나타내는 그래프이다. FIG. 14 is a graph showing the StellaTM computer simulation output of FIGS. 13A, 13B and 13C (the ventilatory hypofunction and sedation model function) showing the total amount of opioids in the lungs of the inhalation device and patient over time.

도 15는 도 13a, 13b 및 13c(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 함)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 효과 부위에서의 각 오피오이드 및 총 오피오이드의 농도를 시간에 따라 나타내는 그래프이다.FIG. 15 is a graph showing, over time, the concentration of each opioid and total opioid at the site of effect in the StellaTM computer simulation of FIGS. 13A, 13B and 13C (where the ventilatory hypofunction and sedation model functions).

도 16은 도 13a, 13b 및 13c(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 함)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 오피오이드의 전달 동안 및 그 후의 환기 기능 저하를 시간에 따라 나타내는 그래프이다.FIG. 16 is a graph showing, over time, the deterioration of ventilation during and after delivery of opioids in the StellaTM computer simulation of FIGS. 13A, 13B and 13C (the ventilatory and sedation models function).

도 17a, 17b 및 17c는, 모두 함께, 투여된 두 가지 오피오이드가 알펜타닐 모르핀인 경우, 두 오피오이드 투여의 약동학에 관한 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션을 나타내는 플로우 다이어그램이다. 도 17a, 17b는 시뮬레이션의 장치 모델 및 약동학 모델 측면을 나타내며, 도 17c는 시뮬레이션의 환기 기능저하 모델, 진정작용 모델, 및 두 가지 약물 모델 측면을 나타낸다.17A, 17B and 17C are all flow diagrams showing StellaTM computer simulations of the pharmacokinetics of two opioid administrations when both opioids administered are alfentanyl morphine. 17A and 17B show device model and pharmacokinetic model aspects of the simulation, and FIG. 17C shows the ventilatory dysfunction model, sedation model, and two drug model aspects of the simulation.

도 18은 도 17a, 17b 및 17c(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 함)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 효과 부위에서의 알펜타닐, 모르핀 및 조합된 오피오이드의 농도를 시간 경과에 따라 나타내는 그래프이다.FIG. 18 is a graph showing over time the concentrations of alfentanil, morphine and combined opioid at the site of effect in the StellaTM computer simulation of FIGS. 17A, 17B and 17C (where the ventilatory and sedation model functions) .

도 19는 도 17a, 17b 및 17c(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 함)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 환기 기능저하를 시간 경과에 따라 나타내는 그래프이다.FIG. 19 is a graph showing ventilation decay over time in the StellaTM computer simulation of FIGS. 17A, 17B and 17C (the ventilatory and sedation models function).

도 20은 오피오이드를 투여한 환자의 혈장 내 오피오이드의 투약 종료 시 농도에 대한 혈장 내 오피오이드 최대 농도를 나타내는 그래프이다. 도 20a는 폐 경로를 통해 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐의 조합물을 투여한 환자를 나타내며, 도 20b는 펜타닐을 정맥내로 투여한 환자를 나타낸다.20 is a graph showing the maximum concentration of opioid in plasma versus the concentration at the end of the administration of opioid in the plasma of the patient receiving the opioid. FIG. 20A shows a patient administered a combination of fentanyl and liposome encapsulated fentanyl via the pulmonary route, and FIG. 20B shows a patient administered fentanyl intravenously.

도 21은 폐 경로를 통해 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐의 조합물을 투여한 환자에 있어서 부작용 및 독성 효과에 관하여 투약 종료까지의 시간에 대한 부작용/독성 효과까지의 시간을 나타내는 그래프이다. FIG. 21 is a graph showing the time to side effects / toxic effects versus time to end of dosing with respect to side effects and toxic effects in patients administered a combination of fentanyl and liposome-encapsulated fentanyl via the lung route.

도 22는 독성 효과에 대한 부작용의 통계학적 상관관계를 나타내는 표이다.22 is a table showing the statistical correlation of side effects to toxic effects.

도면의 설명Description of the Drawings

도 1은 진정 작용에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 나타내는 플로우 다이어그램이다. 플로우 다이어그램 전체에서, 사각형은 양을, 화살표는 속도(단위 시간당 양), 및 원은 계산값, 속도, 또는 상수를 나타낸다.1 is a flow diagram showing a computer simulation model for sedation. Throughout the flow diagram, squares represent quantities, arrows represent speed (quantity per unit time), and circles represent calculated values, velocity, or constants.

도 2는 환기 기능저하에 관한 컴퓨터 시뮬레이션을 나타내는 플로우 다이어그램이다.2 is a flow diagram illustrating a computer simulation of ventilatory depression.

도 3은 흡입 장치에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 나타내는 플로우 다이어그램이다.3 is a flow diagram showing a computer simulation model for an inhalation device.

도 4는 폐 경로를 통해 환자에게 투여되었을 때 오피오이드의 약동학적 프로파일에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 나타내는 플로우 다이어그램이다.4 is a flow diagram representing a computer simulation model of the pharmacokinetic profile of opioids when administered to a patient via the pulmonary route.

도 5a 및 5b는, 모두 함께, 단일 오피오이드 투여의 약동학에 관한 스텔라 TM 컴퓨터 시뮬레이션을 나타내는 플로우 다이어그램이다. 도 5a는 시뮬레이션의 장치 모델 및 약동학 모델 측면을 도시한다. 도 5b는 시뮬레이션의 환기 기능저하 모델 및 진정작용 모델 측면을 도시한다. 5A and 5B, together, are a flow diagram showing a Stellar TM computer simulation of the pharmacokinetics of single opioid administration. 5A illustrates device model and pharmacokinetic model aspects of a simulation. 5B shows the ventilatory dysfunction model and sedation model aspects of the simulation.

도 6은 흡입 장치 및 환자의 폐 내에 있는 오피오이드량을 시간 경과에 따라 나타낸 도 5a 및 5b(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 하지 않음)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션 출력을 나타내는 그래프이다. X 축은 시간을 분으로 나타낸다. Y 축은 제제의 투여량 단위를 mg으로 나타낸다. 흡입기 내의 약물의 양은 처음 10 분간의 자극 과정 동안 지속적으로 강하된다. 폐 내의 약물의 양은 약물이 폐 속으로 흡입되고 폐에서 순환계통으로 약물이 흡수되는 온전한 과정(net process)을 반영한다.FIG. 6 is a graph showing the StellaTM computer simulation output of FIGS. 5A and 5B (ventilation and sedation models do not function) showing the amount of opioid in the lungs of the inhalation device and patient over time. The X axis represents time in minutes. The Y axis shows the dosage unit of the formulation in mg. The amount of drug in the inhaler drops continuously during the first 10 minutes of stimulation. The amount of drug in the lungs reflects the net process by which the drug is inhaled into the lungs and the drug is absorbed into the circulation from the lungs.

도 7은 도 5a 및 5b(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 하지 않음)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 환기 기능저하를 시간 경과에 따라 나타내는 그래프이다. 환기 기능저하(베이스라인 환기 작용의 일부로서 표시됨)는 시뮬레이션 시간에 걸쳐(분 단위) 나타냈다.FIG. 7 is a graph showing ventilation deterioration over time in the StellaTM computer simulation of FIGS. 5A and 5B (ventilation and sedation models do not function). Ventilation depression (indicated as part of the baseline ventilation action) was shown over the simulation time (in minutes).

도 8은 도 5a 및 5b(환기 기능저하 모델은 기능을 하며, 진정작용 모델은 기능을 하지 않음)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 흡입 장치 및 환자의 폐 내에 있는 오피오이드의 양을 시간 경과에 따라 나타내는 그래프이다. X 축은 시간을 분으로 나타내다. Y 축은 제제의 투여량 단위를 mg으로 나타낸다. 환자의 환기는 베이스라인 환기작용의 약 25%로 떨어졌으며, 그러한 기능저하는 약 5-10 분 동안 지속한다.FIG. 8 is a graph showing the amount of opioid in the lungs of the inhalation device and the patient over time in the StellaTM computer simulation of FIGS. 5A and 5B (the ventilatory hypofunction model functions but the sedation model does not). to be. The X axis represents time in minutes. The Y axis shows the dosage unit of the formulation in mg. The patient's ventilation has dropped to about 25% of baseline ventilation, and such deterioration persists for about 5-10 minutes.

도 9는 도 5a 및 5b(환기 기능저하 모델은 기능을 하며, 진정작용 모델은 기능을 하지 않음)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 환기 기능저하를 시간 경과에 따라 나타내는 그래프이다. 환기 기능저하(베이스라인 환기작용의 일부로서 표현됨)는 시뮬레이션 시간(분 단위) 동안 나타내었다. 오피오이드의 자기-제한에 의하여 야기된 환기작용의 변화는 환자에 대하여 상당한 안전성을 제공한다(도 7과 비교).FIG. 9 is a graph showing ventilation decay over time in the StellaTM computer simulations of FIGS. 5A and 5B (the ventilatory dysfunction model functions and the sedation model does not). Ventilation depression (expressed as part of baseline ventilation) was shown during the simulation time (in minutes). Changes in ventilation caused by self-limiting opioids provide significant safety for patients (compare FIG. 7).

도 10은 도 5a 및 5b(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 함)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서, 흡입 장치 및 환자의 폐 내에 있는 오피오이드의 양 을 시간 경과에 따라 나타내는 그래프이다. X 축은 시간을 분으로 나타낸다. Y 축은 제제의 투여량 단위를 mg으로 나타낸다. 진정 상태에 도달한 것과 약물 흡수의 자기-제한으로 인해, 약물 흡입은 약 8 분에서 완전히 종료되었다.  FIG. 10 is a graph showing over time the amount of opioid in the lungs of an inhalation device and a patient in the StellaTM computer simulation of FIGS. 5A and 5B (the ventilatory hypofunction and sedation model function). The X axis represents time in minutes. The Y axis shows the dosage unit of the formulation in mg. Because of reaching sedation and self-limiting drug absorption, drug inhalation was complete at about 8 minutes.

도 11은 도 5a 및 5b(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 함)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 환기 기능저하를 시간 경과에 따라 나타내는 그래프이다. 환기 기능저하(베이스라인 환기작용의 일부로서 표현됨)는 시뮬레이션 시간(분 단위) 동안 나타내었다. 진정작용으로 인한 오피오이드 흡수의 자기-제한에 의하여 야기된 환기작용 변화는 환자에 대하여 상당한 안정성을 제공한다(도 7 또는 9와 비교).FIG. 11 is a graph showing ventilation decay over time in the StellaTM computer simulation of FIGS. 5A and 5B (the ventilatory and sedation models function). Ventilation depression (expressed as part of baseline ventilation) was shown during the simulation time (in minutes). Ventilation changes caused by self-limiting opioid uptake due to sedation provide significant stability to the patient (compare FIG. 7 or 9).

도 12는 두 종류의 오피오이드 투여에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 나타내는 플로우 다이어그램이다.12 is a flow diagram showing computer simulations of two types of opioid administration.

도 13a, 13b 및 13c는, 모두 함께, 두 종류의 오피오이드의 투여하는 약동학에 관한 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션을 나타내는 플로우 다이어그램이다. 13A, 13B and 13C are flow diagrams showing StellaTM computer simulations of pharmacokinetics, both of which are administered together, of two types of opioids.

도 14는 흡입 장치 및 환자의 폐 내에 있는 오피오이드 총 량을 시간에 따라 나타낸 도 13a, 13b 및 13c(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 함)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션 출력을 나타내는 그래프이다. Y 축은 흡입기 내의 제제(1), 폐 내의 신속-개시 오피오이드(2), 및 폐 내의 지속 효과성 오피오이드(3)의 펜타닐 당량을 나타낸 것으로, 시간(분 단위)에 대한 ng/ml 단위의 약물(펜타닐 당량)로 표현된다. 약 12분 후, 환자는 더이상의 오피오이드 흡입을 중단하여, 오피오이드-유발 진정작용을 반영했다. FIG. 14 is a graph showing the StellaTM computer simulation output of FIGS. 13A, 13B and 13C (the ventilatory hypofunction and sedation model function) showing the total amount of opioids in the lungs of the inhalation device and patient over time. The Y axis represents the fentanyl equivalent of the formulation (1) in the inhaler, the fast-starting opioid (2) in the lungs, and the sustained-acting opioid (3) in the lungs, with the drug in ng / ml versus time (minutes) Fentanyl equivalents). After about 12 minutes, the patient stopped further opioid inhalation, reflecting opioid-induced sedation.

도 15는 도 13a, 13b 및 13c(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 함)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 효과 부위에서의 각 오피오이드 및 총 오피오이드의 농도를 시간에 따라 나타내는 그래프이다. 효과 부위에서 신속-개시 오피오이드 (1), 지속 효과성 오피오이드 (2) 및 신속-개시 오피오이드와 지속 효과성 오피오이드의 조합물 (3)의 양을, 시간(분 단위)에 따라, ng/ml 단위의 펜타닐 당량으로 나타냈다.FIG. 15 is a graph showing, over time, the concentration of each opioid and total opioid at the site of effect in the StellaTM computer simulation of FIGS. 13A, 13B and 13C (where the ventilatory hypofunction and sedation model functions). The amount of the fast-starting opioid (1), the sustained-efficiency opioid (2) and the combination of the fast-starting opioid and the sustained-efficiency opioid (3) at the site of effect, in units of ng / ml, depending on time (minutes) Fentanyl equivalent of

도 16은 도 13a, 13b 및 13c(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 함)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 오피오이드의 전달 동안 및 그 후의 환기 기능저하를 시간에 따라 나타내는 그래프이다. 환기 기능저하(베이스라인 환기작용의 일부로서 표현됨)는 시뮬레이션 시간(분 단위) 동안 나타냈다. 2종류의 오피오이드의 조합물은 첫 번째 오피오이드의 투여 동안 정점에 도달한다. FIG. 16 is a graph showing, over time, ventilation deterioration during and after delivery of opioids in the StellaTM computer simulation of FIGS. 13A, 13B and 13C (the ventilatory and sedation models function). Ventilation depression (expressed as part of the baseline ventilation) was shown during the simulation time (in minutes). The combination of the two opioids peaks during the administration of the first opioid.

도 17a, 17b 및 17c는, 모두 함께, 투여된 두 종류의 오피오이드가 알펜타닐 모르핀인 경우, 두 오피오이드 투여의 약동학에 관한 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션을 나타내는 플로우 다이어그램이다. 도 17a, 17b는 시뮬레이션의 장치 모델 및 약동학 모델 측면을 나타내며, 도 17c는 시뮬레이션의 환기 기능저하 모델, 진정작용 모델, 및 두 약물 모델 측면을 나타낸다.17A, 17B, and 17C are all flow diagrams showing StellaTM computer simulations of the pharmacokinetics of two opioid administrations when both opioids administered are alfentanyl morphine. 17A and 17B show the device model and pharmacokinetic model aspects of the simulation, and FIG. 17C shows the ventilatory dysfunction model, the sedation model, and the two drug model aspects of the simulation.

도 18은 도 17a, 17b 및 17c(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 함)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 효과 부위에서의 알펜타닐, 모르핀 및 조합된 오피오이드의 농도를 시간 경과에 따라 나타내는 그래프이다.FIG. 18 is a graph showing over time the concentrations of alfentanil, morphine and combined opioid at the site of effect in the StellaTM computer simulation of FIGS. 17A, 17B and 17C (where the ventilatory and sedation model functions) .

라인 1은 알펜타닐의 농도를 나타내며; 라인 2는 모르핀의 농도를 나타내며, 및 라인 3은 조합물의 농도를 나타낸다. 모든 약물 수준은 효과 부위에서, 시간(분 단위)에 따른 ng/ml의 펜타닐 당량으로 표현된다. 약물 투여는 환자의 진정작용 때문에 약물의 90% 전달 후 종료되었다. 라인 3에서 보는 바와 같이, 가장 큰 오피오이드 노출은 흡입 도중 일어난다.Line 1 represents the concentration of alfentanil; Line 2 represents the concentration of morphine and line 3 represents the concentration of the combination. All drug levels are expressed in ng / ml of fentanyl equivalents over time (in minutes) at the site of effect. Drug administration ended after 90% delivery of the drug because of patient sedation. As seen in line 3, the largest opioid exposure occurs during inhalation.

도 19는 도 17a, 17b 및 17c(환기 기능저하 및 진정작용 모델은 기능을 함)의 스텔라TM 컴퓨터 시뮬레이션에서 환기 기능저하를 시간 경과에 따라 나타내는 그래프이다. 환기 기능저하(베이스라인 환기 작용의 일부로 표현됨)는 시뮬레이션 시간(분 단위) 동안 나타냈다. 환기 작용은 약물 투여 과정에서 베이스라인의 약 65%로 감소한다.FIG. 19 is a graph showing ventilation decay over time in the StellaTM computer simulation of FIGS. 17A, 17B and 17C (the ventilatory and sedation models function). Ventilation depression (expressed as part of the baseline ventilation action) was shown during the simulation time (in minutes). Ventilation is reduced to about 65% of baseline during drug administration.

도 20은 오피오이드를 투여한 환자의 혈장 내 오피오이드의 투약 종말 농도에 대한 혈장 내 오피오이드 최대 농도를 나타내는 그래프이다. 도 20a는 폐 경로를 통해 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐의 조합물을 투여한 환자를 나타내며, 도 20b는 펜타닐을 정맥내로 투여한 환자를 나타낸다. 오피오이드의 최대 농도는 투약 종료시의 농도보다 현저히 높지는 않았으며, 이는 "투약 종료"시의 양이 무독성이면, 대상자가 수용한 오피오이드의 최대 농도 역시 무독하다는 사실을 가리킨다.FIG. 20 is a graph showing the maximum concentration of opioid in plasma versus the end-of-dose concentration of opioid in plasma of patients receiving opioids. FIG. 20A shows a patient administered a combination of fentanyl and liposome encapsulated fentanyl via the pulmonary route, and FIG. 20B shows a patient administered fentanyl intravenously. The maximum concentration of opioid was not significantly higher than the concentration at the end of the dosing, indicating that if the amount at the end of dosing is nontoxic, the maximum concentration of opioid received by the subject is also nontoxic.

도 21은 폐 경로를 통해 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐의 조합물을 투여한 환자에 있어서 부작용 및 독성 효과에 관하여 투여 종료 시까지의 시간에 대한 부작용/독성 효과까지의 시간을 나타내는 그래프이다. 모든 경우에서 독성까지의 시간은 부작용까지의 시간과 동등하거나 그보다 길었다.FIG. 21 is a graph showing the time to side effects / toxic effects versus time to end of administration with respect to side effects and toxic effects in patients administered a combination of fentanyl and liposome-encapsulated fentanyl via the pulmonary route. In all cases, the time to toxicity was equal to or longer than the time to side effects.

도 22는 독성 효과에 대한 부작용의 통계학적 상관관계를 나타내는 표이다. 부작용은 p < 0.04에서 독성 효과와 상관관계가 있다. 22 is a table showing the statistical correlation of side effects to toxic effects. Adverse events correlate with toxic effects at p <0.04.

하기 실시예는 예시를 위한 것으로 본 발명의 구현예를 한정하기 위함이 아니다.The following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the embodiments of the present invention.

실시예Example 1: 오피오이드 전달에 관한 이론적 모델 1: Theoretical Model for Opioid Delivery

실시예 2 내지 4는 오피오이드 전달에 관한 이론적 모델에 근거하며; 본 이론적 모델은 실시예 1에서 더욱 큰 확실성을 나타낸다.Examples 2-4 are based on theoretical models of opioid delivery; This theoretical model shows greater certainty in Example 1.

오피오이드 전달에 관한 이론적 모델은 컴퓨터 시뮬레이션 패키지 "스텔라" (고성능 시스템, 레바논, NH)에 프로그램되었다. 본 실시예에서 도면과 텍스트로 나타낸 요소들은 스텔라 모델의 표현을 적용시킨 것으로 시뮬레이션의 프로그래밍 및 시뮬레이션의 실행 방법을 설명한다.The theoretical model for opioid delivery was programmed in the computer simulation package "Stella" (High Performance Systems, Lebanon, NH). In the present embodiment, the elements represented by the drawings and the texts are applied to the representation of the Stellar model and explain the programming of the simulation and the execution method of the simulation.

도면에 있어서, 사각형은 약물(하기의 것은 예외)의 축적을 가리키는 변수를 나타낸다. 점선 화살표는 축적기로의 흐름 또는 축적기로부터의 흐름 나타내며, 실선 화살표는 상기 흐름을 제어하는 요소를 나타낸다. 실선 화살표 중 일부는 표현은 단순화하기 위해 생략되었다. 타원은 모델 파라미터(입력) 및 시간 의존형 계산값을 나타낸다. 다수의 모델 파라미터 및 상수는 공지 기술로부터 구했다(Scott JC, Stanski DR. 연령에 따른 펜타닐 및 알펜타닐 투여 요구의 감소. 약동학적 및 약력학적 동시 평가. J Pharmacol Exp Ther. 1987 Jan; 240(1):159-66).In the figures, squares represent variables indicating accumulation of drugs (except the following). The dashed arrows represent the flow to or from the accumulator, and the solid arrows represent the elements that control the flow. Some of the solid arrows have been omitted to simplify the representation. Ellipses represent model parameters (input) and time dependent calculations. Many model parameters and constants were obtained from known techniques (Scott JC, Stanski DR. Reduction of Fentanyl and Alfentanil Administration Needs with Age. Simultaneous Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Evaluation. J Pharmacol Exp Ther. 1987 Jan; 240 (1) : 159-66).

(a) 진정작용 모델(a) sedation model

오피오이드 유발 진정작용에 관한 모델을 설계하였다(도 1 - 진정작용 모델). 효과 부위의 오피오이드 (1010)는 약물 효과 부위에서의 오피오이드의 농도를 가리키는 변수로서 사용하였다. 1종 이상의 오피오이드가 약물 효과 부위에 나타났을 경우, 효과 부위의 오피오이드 (1010)를 설치하여 각각 상대적인 효능으로 표준화된 오피오이드의 합을 나타내었다(예를 들면, 하기의 실시예 3 및 4).A model for opioid induced sedation was designed (FIG. 1-sedation model). Opioid 1010 at the site of effect was used as a variable indicating the concentration of opioid at the site of drug effect. When one or more opioids appeared at the site of drug effect, opioids 1010 of the site of effect were installed to show the sum of opioids normalized to relative potency, respectively (eg, Examples 3 and 4 below).

진정작용 경계값(1020)은 환자가 흡입기를 사용할 수 없게 되는 오피오이드 농도(1010)로서 정의되었다. 진정작용 경계값 (1020)은 실험 또는 오피오이드에 대한 공지의 약동학을 통해 결정되었다.The sedation threshold 1020 was defined as the opioid concentration 1010 that would render the patient unable to use the inhaler. The sedation threshold 1020 was determined through experimental or known pharmacokinetics for opioids.

진정작용 평가기(sedation valuator) (1030)는 오피오이드 농도 (1010)가 진정작용 경계값(1020)을 초과했는지 여부를 검사하는 것이다. 오피오이드 농도 (1010)가 진정작용 경계값 (1020)을 초과하면 진정작용 평가기는 진정 상태(1040)의 값을 0에서 1로 변환시켰다. 진정 상태 (1040)는 직사각형이 약의 축적을 나타내는 규정에 대한 예외이다: 반대로, 이러한 모델에서 진정 상태 (1040)의 역할은 오피오이드가 진정작용 경계값을 초과했음을 기억하는 기억 성분 역할이었다. 후속 모델에서, 진정 상태 (1040)의 데이터는 오피오이드의 후속 투여를 중지시키고 환자의 진정작용을 자극하여, 그 결과 입에서 흡입기를 떼어내는 기능을 했다.The sedation valuator 1030 is to check whether the opioid concentration 1010 has exceeded the sedation threshold 1020. If the opioid concentration 1010 exceeds the sedation threshold 1020, the sedation evaluator converted the value of the sedation state 1040 from 0 to 1. The sedation state 1040 is an exception to the rule that the rectangle represents the accumulation of the drug: In contrast, the role of the sedation state 1040 in this model was the role of the memory component to remember that the opioid exceeded the sedation threshold. In subsequent models, the data of sedation 1040 functioned to stop subsequent administration of the opioid and stimulate the patient's sedation, resulting in the removal of the inhaler from the mouth.

(b) 환기 기능저하 모델(b) ventilation deterioration model

환기 기능저하 시뮬레이션을 프로그램했다(도 2). 이러한 모델에서, CO2는 신체의 대사 활성에 의해 CO2 생성 (2010)의 속도로 생성되어 혈장 속으로 유입되었다(혈장 CO2 (2020)). CO2 생성 (2010)은 실험적으로 결정되거나 공지된 것이다(예를 들면, Bouillon T, Schmidt C, Garstka G, Heimbach D, Stafforst D, Schwilden H, Hoeft A. 알펜타닐의 호흡 기능저하 효과에 대한 약동학-약력학적 모 델링. Anesthesiology. 1999 Jul; 91(1): 144-55 and Bouillon T, Bruhn J, Radu-Radulescu L, Andresen C, Cohane C, Shafer SL. 비정상 상태에서 레미펜타닐의 환기 기능저하 효능 모델. Anesthesiology. 2003 Oct; 99(4):779-87). 혈장 CO2 (2020)은 소정의 속도 (뇌-혈장 CO2 평형(2030))에서 뇌 속의 CO2(뇌 CO2 (2040))와 평형을 이루었다. CO2를 폐의 공기 흡입과 유사한 방식에 따라, 환기 기능저하 (2060)의 변수에 의해 조정된 CO2 제거 (2050)의 속도로 혈장에서 제거되었다.A ventilation deterioration simulation was programmed (FIG. 2). In this model, CO2 was generated at the rate of CO2 production (2010) by the body's metabolic activity and introduced into plasma (plasma CO2 (2020)). CO2 production (2010) is experimentally determined or known (for example, Bouillon T, Schmidt C, Garstka G, Heimbach D, Stafforst D, Schwilden H, Hoeft A. Pharmacokinetics on Respiratory Insufficiency Effects of Alfentanil- Pharmacodynamic modeling.Anesthesiology. 1999 Jul; 91 (1): 144-55 and Bouillon T, Bruhn J, Radu-Radulescu L, Andresen C, Cohane C, Shafer SL.Model of Ventilatory Degradation Efficacy of Remifentanil in Abnormal Conditions Anesthesiology.2003 Oct; 99 (4): 779-87). Plasma CO2 2020 was in equilibrium with CO2 in the brain (brain CO2 2040) at a predetermined rate (brain-plasma CO2 equilibrium 2030). CO2 was removed from the plasma at a rate of CO2 removal (2050) adjusted by a variable of ventilatory depression (2060), in a manner similar to lung air intake.

환기 기능저하 (2060)는 약물 효과 부위(효과 부위의 오피오이드 (1010))에서의 오피오이드의 농도가 증가함에 따라 증가하였다. 환기 기능저하는 폐로부터의 CO2 제거(CO2 제거(2050))를 축소시켰고, 이에 의해 CO2는 뇌 속에서 상승한다(뇌 CO2 (2040)). 뇌 CO2 (2040)가 증가함에 따라, 이는 환기 기능저하 (2060) 상의 부정적 영향을 통해 환기를 자극했고, 일부는 효과 부위 내 오피오이드 (1010)의 기능저하 효과를 상쇄시켰으며, 이는 환기 기능저하 (2060) 상에 대해 긍정적 영향을 갖는다.Ventilatory depression 2060 increased with increasing concentration of opioid at the site of drug effect (opioid 1010 at the site of effect). Ventilatory depression reduced CO2 removal from the lungs (CO2 removal 2050), whereby CO2 is elevated in the brain (brain CO2 (2040)). As the brain CO2 2040 increased, it stimulated ventilation through the negative effects on ventilation hypofunction 2060, and some canceled the hypofunction effect of opioid 1010 in the site of effect, which was 2060) has a positive impact on the phase.

환기 기능저하 (2060)에 영향을 주는 다른 파라미터들을 고안하였다; 이들 파라미터의 합계를 본 모델에서 모델 파라미터 (2070)로 도시했다; 모델 파라미터(2070)를 포함하는 파라미터들을 도 5a 및 5b에서 더욱 상세하게 개시하였다. 이들 모델 파라미터 (2070)는 환기 기능저하 (2060)에 영향을 미치며 따라서 CO2 제거 (2050) 및 뇌 CO2 (2040)에 영향을 미친다.Other parameters have been devised that affect ventilatory depression 2060; The sum of these parameters is shown as model parameters 2070 in this model; Parameters including model parameters 2070 are described in more detail in FIGS. 5A and 5B. These model parameters 2070 affect ventilatory depression 2060 and thus affect CO 2 removal 2050 and brain CO 2 2040.

스텔라에 본 시뮬레이션을 프로그래밍하는 것은 신규한 것이지만, 환기 기능저하 모델은 공지된 기술로서 "간접 반응 모델" 이라고 한다.Programming this simulation in Stellar is novel, but the ventilatory deterioration model is a known technique called "indirect reaction model".

(c) 장치 모델(c) device model

흡입 장치의 모델은 도 3에 나타내었다. 투여량 (3050)은 흡입기에 들어가는 오피오이드의 총량을 나타낸다. 오피오이드 투여량 (3050)을 충전 흡입기(3010)의 속도로 흡입기에 넣는다. 이 속도는 시뮬레이선 실행에 필요하지만 즉시적 속도로 계산된다. 흡입기내 제제 (3020)는 흡입기에 함유된 오피오이드를 나타낸다. 환자는 흡입(흡입 (3030))의 속도로 폐 속에 제제를 흡입한다(폐 내의 제제 (3040)). 흡입 (3030)은 환기 기능저하 (2060) 및 진정 상태 (1040)의 영향을 받는다. 특히, 흡입 (3030)은 환기 기능저하 (2060)가 증가함에 따라 느려진다. 예를 들면, 환기 기능저하 (2060)가 베이스라인의 50% 인 경우 베이스라인 속도의 1/2로 약물이 흡입되었다(흡입 (3030)이 베이스라인의 1/2이었다). 그러나, 진정 상태(1040) = 1인 경우 폐 내의 약물 흡입이 중단되고, 더 이상의 약물은 흡입되지 않는다.The model of the inhalation device is shown in FIG. 3. Dosage 3050 represents the total amount of opioid entering the inhaler. The opioid dose 3050 is placed in the inhaler at the rate of the filling inhaler 3010. This speed is required for the simulation run but is calculated at instant speed. Inhaler formulation 3020 represents the opioid contained in the inhaler. The patient inhales the formulation into the lung at the rate of inhalation (inhalation 3030) (the formulation in the lung 3040). Inhalation 3030 is affected by ventilatory depression 2060 and sedation 1040. In particular, inhalation 3030 slows down as ventilation deterioration 2060 increases. For example, if the hypoventilation 2060 was 50% of the baseline, the drug was inhaled at half the baseline rate (inhalation 3030 was half the baseline). However, if sedation 1040 = 1, drug inhalation in the lungs is stopped and no more drug is inhaled.

(d) 약동학 모델(d) Pharmacokinetic Model

계통적 오피오이드의 약동학 모델을 프로그램하였다. 폐 내의 제제 (3040)는 계통적 흡수(4010)의 속도로 혈장 속에 계통적으로 흡수되었다(혈장내 오피오이드(4020)). 혈장내 오피오이드(4020)는 약물 효과 부위에서의 오피오이드 (효과 부위의 오피오이드 (1010))에 의해 혈장 효과 부위 약물 평형 (4030) 속도로 평형화되었다. 오피오이드는 또한 오피오이드 재분포 (4050)의 속도로 조직내 조직 오피오이드(4060) 속에 재분포되거나 또는 오피오이드 제거 (4070)의 속도로 혈장으로부터 제거되었다. 조직내 오피오이드(4060) 및 오피오이드 재분포 (4050)는 활용되는 특정 오피오이드의 약동학 모델에 따라 사용되거나 사용될 수 없는 선택적 파라 미터로서 프로그램되었다. 계통적 흡수 (4010)의 속도, 혈장 효과 부위 약물 평형 (4030), 오피오이드 제거 (4070), 및 오피오이드 재분포 (4050)는 모두 투여되는 특정 오피오이드의 약동학적 파라미터로서 모델 내에서 오피오이드 약동학 파라미터(4080)로 표시되는 파라미터의 벡터를 이용해 결정되었고, 약동학 모델링에 의해 계산되었다.A pharmacokinetic model of systematic opioids was programmed. Formulation 3040 in the lung was systematically absorbed into plasma at the rate of systematic uptake 4010 (intracellular opioid 4020). Plasma opioid 4020 was equilibrated at the plasma effect site drug equilibrium 4030 by an opioid at the drug effect site (opioid 1010 at the site of effect). Opioids were also redistributed into tissue opioid 4060 in tissue at the rate of opioid redistribution 4050 or removed from plasma at the rate of opioid removal 4070. Tissue opioid 4060 and opioid redistribution 4050 were programmed as optional parameters that may or may not be used depending on the pharmacokinetic model of the particular opioid utilized. The rate of systemic absorption (4010), plasma effect site drug equilibrium (4030), opioid removal (4070), and opioid redistribution (4050) are all opioid pharmacokinetic parameters (4080) within the model as pharmacokinetic parameters of the particular opioid administered. It was determined using a vector of parameters, denoted by, and calculated by pharmacokinetic modeling.

스텔라에 이러한 시뮬레이션을 프로그래밍하는 것은 신규의 것이지만, 약동학 모델은 공지된 기술로서 "효과 부위가 있는 꼭짓점(mammillary) 약동학 모델"이라고 한다. 상술한 꼭짓점 모델은 통상적으로 0, 1 또는 2 개의 조직 격실(tissue compartment)을 구비하며, 각각, 효과 부위가 있는 1, 2 또는 3 격실 모델로 언급되는 모델들을 얻는다.Programming such simulations in Stellar is new, but pharmacokinetic models are known techniques and are called "mammillary pharmacokinetic models with effect sites". The vertex models described above typically have zero, one or two tissue compartments, and obtain models referred to as one, two or three compartment models, each with an effect site.

실시예 2: 단일 오피오이드의 투여Example 2: Administration of a Single Opioid

본 실시예는 실시예 1을 응용한 것이다: 오피오이드 전달에 관한 이론적 모델. 본 실시예는 사용되는 오피오이드 전달에 관한 이론적 모델을 도시하기 위하여 의도되었다; 모델 파라미터는 어떤 특정 오피오이드를 반영하지 않는다. 대신에, 본 실시예에서의 모델 파라미터는 오피오이드 전달을 위한 제안된 시스템의 자기-제한 측면을 명확히 나타내기 위하여 고안된 것이다. 본 실시예는 실시예 1에서 설명한 바와 같은 4 개의 시뮬레이션을 통합한 것, 및 시뮬레이션 실행시 모델로부터 얻은 출력을 보여준다.This example applies Example 1: Theoretical model for opioid delivery. This example is intended to illustrate a theoretical model of opioid delivery used; Model parameters do not reflect any particular opioid. Instead, the model parameters in this embodiment are designed to clearly indicate the self-limiting aspects of the proposed system for opioid delivery. This example shows the integration of four simulations as described in Example 1, and the output obtained from the model when the simulation was run.

(a) 모델의 통합(a) model integration

도 5a 및 5b는 한 종류의 오피오이드를 흡입에 의하여 투여하는 실시예 1에 서 설명한 모델의 구성 요소들을 나타낸다. 도 5는 두 부분으로 나누어진다: 도 5a 및 도 5b. 도 5a는 도 3 전체와 같은 실시예 1에서 설명 및 도시한 장치 모델과 동등한 장치 모델 (5010); 도 4 전체와 같은 실시예 1에서 설명 및 도시한 약동학 모델과 동등한 약동학 모델 (5020)(단, 조직내 오피오이드 (4060)와 오피오이드 재분포 (4050)에서의 선택 파라미터는 예외이며, 또한 오피오이드 약동학 파라미터 (4080)가 계통적 흡수(4010), 오피오이드 제거 (4070) 및 혈장 효과 부위 평형 (4030) 내에 형성되며 별도의 파라미터가 아닌 점은 예외로 한다 - 더 자세한 정보는 소스 코드(source code)를 참조한다); 도 5b는 도 2에서와 같이 실시예 1에서 설명 및 도시한 환기 기능저하 모델과 동등한 환기 기능저하 모델 (5030)(단, 모델 파라미터(2070)는 모델 파라미터 (2070), 즉, PACO2@0 (2071), KelCO2 (2072), ke0CO2 (2073), C50 (2074), 감마 (2075) 및 F (2076)를 포함하는 다양한 구성요소를 포함한 "확장" 형태로 도시되는 점은 예외로 한다); 및 도 1에 도시한 진정작용 모델과 동등한 진정작용 모델 (5040)을 포함한다. 도 5a 및 도 5b에 나타난 이들 4가지 모델의 세부를 모델 파라미터 (2070)의 확대를 제외하고, 실시예 1에서 심도있게 설명되었으며, 그 세부 내용은 다음과 같다:5A and 5B show the components of the model described in Example 1 in which one type of opioid is administered by inhalation. Figure 5 is divided into two parts: Figures 5a and 5b. FIG. 5A is a device model 5010 equivalent to the device model described and shown in Embodiment 1 as in FIG. 3 overall; Pharmacokinetic model 5020 equivalent to the pharmacokinetic model described and shown in Example 1 as shown in FIG. 4 (except for the selection parameters in opioid 4060 and opioid redistribution 4050 in tissues), and also opioid pharmacokinetic parameters Except that 4080 is formed in systematic absorption 4010, opioid removal 4070 and plasma effect site equilibrium 4030, and is not a separate parameter-see source code for more information. ); FIG. 5B is a ventilation deterioration model 5030 equivalent to the ventilation deterioration model described and illustrated in Example 1 as shown in FIG. 2 (where model parameter 2070 is model parameter 2070, that is, PACO2 @ 0 ( 2071), with the exception of being shown in "extended" form, including various components including KelCO2 (2072), ke0CO2 (2073), C50 (2074), gamma (2075), and F (2076)); And a sedation model 5040 equivalent to the sedation model shown in FIG. 1. The details of these four models shown in FIGS. 5A and 5B have been described in depth in Example 1, except for the enlargement of model parameters 2070, the details of which are as follows:

베이스라인 CO2 (2071)는 오피오이드를 투여하기 전의, 베이스라인에서의 CO2이다. kel CO2 (2072)는 CO2 제거 (2050)에 대한 혈장 CO2 (2020) 에 관련된 제거 속도로서, 이에 따라 베이스라인(즉, 환기 기능저하가 없는 조건에서)에서: CO2 제거 (2050) = kel CO2 (2072) × 혈장 CO2 (2020)Baseline CO2 2071 is CO2 at baseline prior to administration of the opioid. kel CO2 2082 is the removal rate associated with plasma CO2 2020 relative to CO2 removal 2050, and thus at baseline (ie, under conditions without ventilatory depression): CO2 removal 2050 = kel CO2 ( 2072) × plasma CO2 (2020)

계속해서, 베이스라인에서 체내 이산화탄소는 정상상태이므로, CO2 제거 (2050) = CO2 생성 (2010)이 된다. 이로부터 CO2 생성 속도(일정한 값)를 베이스라인 CO2 (2071) 및 kel CO2 (2072)에 대하여 다음과 같이 구할 수 있다: Subsequently, at baseline the carbon dioxide in the body is steady, thus CO2 removal (2050) = CO2 production (2010). From this the rate of CO2 production (constant value) can be found for the baselines CO2 2071 and kel CO2 2082 as follows:

CO2 생성 (2010) = kel CO2 (2072) × 베이스라인 혈장 CO2 (2071)CO2 generation (2010) = kel CO2 (2072) × baseline plasma CO2 (2071)

뇌 혈장 평형 (2020)의 속도는 파라미터 ke0 CO2 (2073)에 의하여 결정되고, 다음과 같다:The rate of brain plasma equilibrium 2020 is determined by parameter ke0 CO2 2073, as follows:

뇌 혈장 평형 (2020) = ke0 CO2 (2073) × (혈장 CO2 (2020) - 뇌 CO2 (2040))Brain Plasma Equilibrium (2020) = ke0 CO2 (2073) × (Plasma CO2 (2020)-Brain CO2 (2040))

효과 부위에서의 오피오이드 (1030), 파라미터 C50 (2074), 최대 효과의 50% 와 관련된 오피오이드 농도 및 감마 (2075)의 S자형 함수로서 오피오이드는 환기, 즉 농도 대 반응 관계의 기울기를 저하시키며, 환기 기능저하에 대한 오피오이드의 기여는 다음과 같이 표현된다:Opioids as opposing functions of opioids 1030, parameter C50 2074, opioid concentrations associated with 50% of the maximum effect, and gamma 2075 at the site of effect reduce ventilation, ie the slope of the concentration-response relationship, The opioid's contribution to dysfunction is expressed as follows:

Figure 112006071055918-PCT00001
Figure 112006071055918-PCT00001

반면에, 이산화탄소는 환기를 자극한다. 환기의 증가는 베이스라인 CO2 (2071), 뇌 CO2 (2040) 및 F (2076)의 함수로서 모델링할 수 있으며, 그 관계의 기울기를 나타내는 파라미터는 다음과 같다:Carbon dioxide, on the other hand, stimulates ventilation. The increase in ventilation can be modeled as a function of baseline CO2 2071, brain CO2 2040 and F 2076, with the parameters indicative of the slope of the relationship being:

Figure 112006071055918-PCT00002
Figure 112006071055918-PCT00002

이 식을 합치면, 환기 기능저하 (2060)를 다음과 같이 나타낼 수 있다:Putting this equation together, the ventilation loss (2060) can be expressed as:

환기 기능저하 (2060) =  Reduced ventilation (2060) =

Figure 112006071055918-PCT00003
Figure 112006071055918-PCT00003

이렇게 정의된 환기 기능저하 (2060)를 이용하여, 오피오이드 유발 환기 기능저하의 존재하에 CO2 제거 (2050)를 다음과 같이 완성할 수 있다: Using this defined hypoventilation (2060), CO2 removal (2050) in the presence of an opioid-induced hypoventilation can be completed as follows:

C02 제거 (2050) = kel C02 (2072) × 혈장 C02 (2020) × 환기 기능저하 (2060).C02 removal (2050) = kel C02 (2072) x plasma C02 (2020) x hypoventilation (2060).

이와 같은 방식에서, 실시예 1의 모델은 오피오이드 효과에 관한 하나의 모델로 조합되었다. 이러한 모델은 도 5a 및 5b에서 보는 바와 같으며, 스텔라 프로그래밍 언어 (소스 코드)로 나타내는 다음의 수식 모델로 설명할 수도 있다:In this way, the model of Example 1 was combined into one model for the opioid effect. This model is as shown in FIGS. 5A and 5B and may be described by the following mathematical model represented in the Stellar programming language (source code):

뇌_CO2_2040(t) = 뇌_CO2_2040(t-dt) + (뇌_혈장_CO2_평형_2020)* dtBrain_CO2_2040 (t) = brain_CO2_2040 (t-dt) + (brain_plasma_CO2_equilibrium_2020) * dt

INIT 뇌_CO2_2040 = 베이스라인_CO2_2071INIT Brain_CO2_2040 = Baseline_CO2_2071

입력흐름:Input flow:

뇌_혈장_CO2_평형_2020 = ke0_CO2_2073 * (혈장_CO2_2020 - 뇌_CO2_2040)Brain_plasma_CO2_equilibrium_2020 = ke0_CO2_2073 * (plasma_CO2_2020-brain_CO2_2040)

흡입기_내_제제_3020(t) = 흡입기_내_제제_3020(t-dt) + (충전_흡입기_3010 - 흡입_3030)*dtInhaler In-Product_3020 (t) = Inhaler In-Product_3020 (t-dt) + (Charge_Inhaler_3010-Inhalation_3030) * dt

INIT 흡입기_내_제제_3020 = 0INIT Inhaler_In_Product_3020 = 0

입력흐름:Input flow:

충전_흡입기_3010 = 시간 = 0인 경우 투여량_3050/DT 아니면 0Dosage_Fill if Inhaler_3010 = Time = 0_ 0 otherwise

출력흐름:Output flow:

흡입_3030 = 진정_상태_1040=0인 경우 5*(환기_기능저하_2060) 아니면 0Inhalation_3030 = 5 * (ventilation deterioration_2060) if calm_state_1040 = 0 or 0

폐_내_제제_3040(t) = 폐_내_제제_3040(t-dt) + (흡입_3030 - 계통적_흡수_4010)* dtPulmonary_In_Products_3040 (t) = Pulmonary_In_Products_3040 (t-dt) + (Aspiration_3030-Systematic_Absorption_4010) * dt

INIT 폐_내_제제_3040 = 0INIT closed_my_title_3040 = 0

입력흐름:Input flow:

입력_3030 = 진정_상태_1040 = 0 인 경우 5*(환기_기능저하_2060) 아니면 0If input_3030 = calm_state_1040 = 0, 5 * (vent_decrease_2060) or 0

출력흐름:Output flow:

계통적_흡수_4010 = 폐_내_제제_3040 *.693/1Systematic_Absorption_4010 = Lung_In_Products_3040 * .693 / 1

효과_부위_내_오피오이드_1010(t) = 효과_부위_내_오피오이드_1010(t-dt) + (혈장_효과_부위_평형_4030) * dtEffect_site_opioid_1010 (t) = effect_site_opioid_1010 (t-dt) + (plasma_effect_site_equilibrium_4030) * dt

INIT 효과_부위_내_오피오이드_1010 = 0INIT effect_site_in_opioid_1010 = 0

입력흐름:Input flow:

혈장_효과_부위_평형_4030 = (혈장_내_오피오이드_4020 - 효과_부위_내_오피오이드_1010)*.693/1Plasma_effect_site_equilibrium_4030 = (plasma_in_opioid_4020-effect_site_in_opioid_1010) *. 693/1

혈장_내_오피오이드_4020(t) = 혈장_내_오피오이드_4020(t-dt) + (계통적_흡수_4010 - 오피오이드_제거_4070 - 혈장_효과_부위_평형_4030) * dtPlasma_in_opioid_4020 (t) = plasma_in_opioid_4020 (t-dt) + (systematic_absorption_4010-opioid_removal_4070-plasma_effect_site_equilibrium_4030) * dt

INIT 혈장_내_오피오이드_4020 = 0INIT plasma_in_opioid_4020 = 0

입력흐름:Input flow:

계통적_흡수_4010 = 폐_내_제제_3040 *.693/1Systematic_Absorption_4010 = Lung_In_Products_3040 * .693 / 1

출력흐름:Output flow:

오피오이드_제거_4070 = 혈장_내_오피오이드_4020 *.693/10Opioid_removal_4070 = plasma_in_opioid_4020 * .693 / 10

혈장_효과_부위_평형_4030 = (혈장_내_오피오이드_4020 - 효과_부위_내_오피오이드_1010)*.693/1Plasma_effect_site_equilibrium_4030 = (plasma_in_opioid_4020-effect_site_in_opioid_1010) *. 693/1

혈장_CO2_2020(t) = 혈장_CO2_2020(t-dt) + (CO2_생성_2010 - 뇌_혈장_CO2_평형 _2020 - CO2_제거_2050)* dtPlasma_CO2_2020 (t) = plasma_CO2_2020 (t-dt) + (CO2_generation_2010-brain_plasma_CO2_equilibrium _2020-CO2_removal_2050) * dt

INIT 혈장_CO2_2020 = 베이스라인_CO2_2071INIT Plasma_CO2_2020 = Baseline_CO2_2071

입력흐름:Input flow:

CO2_생성_2010 = 베이스라인_CO2_2071*kelCO2_2072CO2_Create_2010 = Baseline_CO2_2071 * kelCO2_2072

출력흐름:Output flow:

뇌_혈장_CO2_평형_2020 = keO_CO2_2073 * (혈장_CO2_2020 - 뇌_CO2_2040)Brain_plasma_CO2_equilibrium_2020 = keO_CO2_2073 * (plasma_CO2_2020-brain_CO2_2040)

CO2_제거_2050 = 혈장_CO2_2020 * kelCO2_2072 * 환기_기능저하_2060CO2_removed_2050 = plasma_CO2_2020 * kelCO2_2072 * ventilation_decreased_2_2060

진정_상태_1040(t) = 진정_상태_1040(t-dt) + (진정_평가기_1030)*dtCalm_state_1040 (t) = calm_state_1040 (t-dt) + (true_evaluator_1030) * dt

INIT 진정_상태_1040 = 0INIT Calm_State_1040 = 0

입력흐름:Input flow:

진정_평가기_1030 = (효과_부위_내_오피오이드_1010 > 진정_경계값_1020) Calm_evaluator_1030 = (effect_site_opioid_1010> calm_boundary_1020)

이면 1 아니면 0Is 1 or 0

베이스라인_CO2_2071 = 40Baseline_CO2_2071 = 40

C50_2074 = .3C50_2074 = .3

약량_3050 = 5Dose_3050 = 5

F_2076 = 4F_2076 = 4

감마_2075 = 1.2Gamma_2075 = 1.2

ke0_CO2_2073 = 0.92ke0_CO2_2073 = 0.92

kelCO2_2072 = 0.082kelCO2_2072 = 0.082

진정_경계값_1020 = 1.5True_threshold_1020 = 1.5

환기_기능저하_2060 = (1 - 효과_부위_내_오피오이드_1010^감마_2075/(C50_2074^감마_2075 + 효과_부위_내_오피오이드_1010^감마_2075))*(뇌_CO2_2040/베이스라인_CO2_2071)^F_2076Ventilation deterioration_2060 = (1-effect_site_opioid_1010 ^ gamma_2075 / (C50_2074 ^ gamma_2075 + effect_site_my_opioid_1010 ^ gamma_2075)) * (brain_ CO2_2040 / Baseline_CO2_2071) ^ F_2076

(b) 환기 기능저하 모델 및 진정작용 모델이 기능을 하지 않는 경우 모델의 출력(b) the output of the model if the ventilation deterioration model and the sedation model do not function;

(a)에서 설계 및 설명한 모델은 다음의 초기 파라미터들을 이용하여 오피오이드 효과의 시뮬레이션으로 실행하였다: 흡입기내 제제 (3020) = 5 밀리리터(시간 = 0에서). 본 모델은 2 시간 동안 실행되었다. 이러한 시뮬레이션에서, 환기 기능저하 모델의 약물 흡수 측면에서의 피드백 루프(즉, 장치 모델 (5010) 상에서의 환기 기능저하 (2060) 효과의 피드백) 및 진정작용 모델은 기능을 하지 않았다. 실행시의 모델의 출력은 도 6 및 7에서 다양한 파라미터에 대해 그래프를 도시하였다.The model designed and described in (a) was run as a simulation of the opioid effect using the following initial parameters: Inhaler formulation 3020 = 5 milliliters (at time = 0). This model was run for 2 hours. In this simulation, the feedback loop in terms of drug uptake of the ventilatory depression model (ie, feedback of the effect of ventilatory depression 2060 on device model 5010) and the sedation model did not function. The output of the model at run time shows graphs for various parameters in FIGS. 6 and 7.

도 6은 오피오이드의 자기-제한성 흡입이 결핍된 상태에서 실행하는 경우(즉, 환기 기능저하 모델 및 진정작용 모델이 기능을 하지 않을 때) 모델의 출력을 나타낸다. 도 6은 본 발명의 자기-제한성 측면이 결핍된 상태에서 흡입기 내의 약물(흡입기내 제제 (3020) - 라인 1), 및 폐 내의 약물(폐 내의 제제 (3040) - 라인 2)을 시간의 경과에 따라 나타낸다. 흡입기내 약물의 양은 시뮬레이션의 처음 10 분 동안 흡입 (3030) 속도로 일정하게 강하했다. 폐내 약물의 양은 폐 내의 약물 흡입 및 폐에서 계통적 순환으로의 약물 흡수에 관한 온전한 과정들을 반영하였다.FIG. 6 shows the output of the model when run in the absence of self-limiting inhalation of opioids (ie when the ventilatory and sedation models are not functioning). Figure 6 shows the drug in the inhaler (inhaler formulation 3020-line 1), and the drug in the lung (agent in lungs 3040-line 2) over time in the absence of self-limiting aspects of the invention. According to. The amount of drug in the inhaler dropped consistently at the inhalation rate 3030 during the first 10 minutes of the simulation. The amount of drug in the lungs reflected the intact processes of drug intake in the lungs and drug uptake into the systemic circulation in the lungs.

도 7은 동일한 시뮬레이션(환기 기능저하 모델 및 진정작용 모델은 기능을 하지 않음)에 대하여, 시간에 따른 환기 기능저하 (2060)를 도시한다. 그래프 출력 은 본 시뮬레이션에서 베이스라인 환기의 약 25%로 강하했다. 환기 기능저하는 약 5-10 분 동안을 포함했다. 환기 저하는 환자의 혈장에서 생성된 이산화탄소에 반비례하며, 동일 속도에서, 환자의 폐(시뮬레이션하지 않음)는 환기시 오피오이드의 기능저하 영향을 상쇄시킨다. 이러한 환기의 강하는 환자를 혈중 산소 저하로 인한 손상 위험에 노출시켰다.FIG. 7 shows ventilation deterioration 2060 over time for the same simulation (ventilation and sedation models do not function). The graph output dropped to about 25% of the baseline ventilation in this simulation. Ventilatory depression involved for about 5-10 minutes. Ventilation depression is inversely proportional to the carbon dioxide produced in the patient's plasma, and at the same rate, the patient's lungs (not simulated) offset the adverse effects of opioids upon ventilation. This drop in ventilation exposed the patient to the risk of damage due to lowered oxygen in the blood.

(c) 환기 기능저하 모델이 기능을 하는 것과 함께 실행되는 경우의 모델의 출력  (c) the output of the model when the ventilation deterioration model is executed in conjunction with the functioning

(b)에서 이용된 시뮬레이션은 환기 기능저하 모델을 작동시킴으로써 변형되었고, 흡입기내 제제 (3020) = 5 밀리리터(시간이 0 일 때)인 동일한 파라미터로 다시 실행된다. 다양한 파라미터의 출력을 시간에 따라 그래프로 나타내었다. 도 8 은 본 발명의 두 가지 자기-제한성 측면 중 하나인 환기 기능저하(다른 하나는 진정작용)의 존재하에서, 흡입기에 남아있는 약물의 양을 나타내는 흡입기내 제제 (3020)(라인 1), 및 폐 내에서의 약물의 양을 나타내는 폐내 제제 (3040)(라인 2)을 나타낸다. 실시예 2(b)와 비교할 때, 예상한 바와 같이, 환기 기능저하 모델이 기능을 할 때 시뮬레이션을 실행하는 경우, 약물을 흡입하는데 더 오래 걸렸고 - 도 8의 약물 흡입은 도 6에서 10 분이었던 것과 대조적으로 약 17 분 동안 실행되었다. 이것은 환기 기능저하로 인한 환기의 감소 때문이며, 이는 오피오이드에 대한 환자의 노출을 제한하였다. 환기의 감소는 동일한 시뮬레이션에서 시간에 따른 환기 기능저하 (2060)를 도시한 도 9에 더욱 구체적으로 나타냈다. 환기 기능저하 (2060)는 도 9에서 50% 저하되었다. 도 7에 나타낸 시뮬레이션과 비교할 때 환자 는, 환기 기능저하 모델이 기능하지 않은 상태에서 시뮬레이션을 실행했을 때 (도 7)의 최대 1/2로 호흡했다 (도 9). 이러한 시뮬레이션에서 오피오이드 흡수의 자기-제한으로 인한 환기의 변화는 환자에게 큰 안전성을 부여한다. The simulation used in (b) was modified by running the ventilation deterioration model and run again with the same parameters where formulation 3020 = 5 milliliters (when time zero) in the inhaler. The output of the various parameters is plotted over time. 8 is an inhaler formulation 3020 (line 1) showing the amount of drug remaining in the inhaler in the presence of one of two self-limiting aspects of the present invention, ventilatory depression (the other is sedation), and Intrapulmonary formulation 3040 (line 2) is shown which indicates the amount of drug in the lung. Compared to Example 2 (b), as expected, it took longer to inhale the drug when running the simulation when the ventilatory dysfunction model was functioning-the drug inhalation of FIG. 8 was 10 minutes in FIG. In contrast, it ran for about 17 minutes. This is due to a decrease in ventilation due to poor ventilation, which limits the patient's exposure to opioids. The reduction in ventilation is shown in more detail in FIG. 9, which shows the ventilation deterioration 2060 over time in the same simulation. Ventilation depression 2060 was reduced by 50% in FIG. 9. Compared with the simulation shown in FIG. 7, the patient breathed at a maximum of 1/2 of the simulation (FIG. 7) when the simulation was performed without the ventilation malfunction model functioning (FIG. 9). In these simulations, changes in ventilation due to self-limiting opioid uptake impart great safety to the patient.

(d) 환기 기능저하 모델 및 진정작용 모델이 기능을 하는 것과 함께 실행되는 경우의 모델의 출력(d) the output of the model when the ventilation deterioration model and the sedation model are run together with functioning

동일한 시뮬레이션(흡입기내 제제 3020 = 5 밀리리터(시간이 0일 때))을 실행했고, 이때 환기 기능저하 모델 (5030) 및 진정작용 모델 (5040)은 모두 기능을 하였다. 다양한 파라미터의 출력을 시간에 따라 도시하였다. 도 10은 환기 기능저하 및 진정작용의 존재하에서 흡입기내 제제 (3020)의 시간 경과(라인 1) 및 폐내 제제 (3040)의 시간 경과(라인 2)를 나타낸다. 도면에서 보는 바와 같이, 8 분 후 약물 흡입은 완전히 종단되었다. 그 이유는 환자가 진정되어 더 이상 입에 흡입기를 고정할 수 없기 때문이었다(진정 상태 (1040)를 0에서 1로 변경시켜 시뮬레이션하였음). 이때 약 2 밀리리터가 흡입기내 제제 (3020)에 남아 있으며, 따라서 흡입기에는 오피오이드 투여량의 약 40%가 흡입되지 않은 채 남아 있었다. 도 11은 이러한 시뮬레이션의 시간 경과 과정의 환기 기능저하 (2060)를 도시한다. 도 11에서 환기의 최대 기능저하는 약 60%이었다. 도 9와 비교할 때, 오피오이드-유발 진정작용은 안전성을 개선하는 것으로 증명되었다.The same simulation (inhaler formulation 3020 = 5 milliliters (when time was zero)) was run, with both the ventilatory hypofunction model 5030 and the sedation model 5040 functioning. The output of the various parameters is shown over time. FIG. 10 shows the time course of the inhaler preparation 3020 (line 1) and the time course of the intrapulmonary preparation 3040 (line 2) in the presence of hypoventilation and sedation. As shown in the figure, drug inhalation was completely terminated after 8 minutes. The reason was that the patient calmed down and could no longer hold the inhaler in the mouth (simulated by changing the calm state 1040 from 0 to 1). At this point about 2 milliliters remained in the inhaler formulation 3020, so about 40% of the opioid dose remained in the inhaler. FIG. 11 illustrates ventilation deterioration 2060 of the time course of this simulation. In FIG. 11 the maximum deterioration of ventilation was about 60%. In comparison with FIG. 9, opioid-induced sedation has been demonstrated to improve safety.

따라서, 실시예 2는, 도 5 내지 11에 도시한 바와 같이, 시뮬레이션을 통하여, 본 명세서에서 기술한 바와 같은 자기-제한성 오피오이드 전달 시스템의 효과와 장점을 나타낸다.Thus, Example 2 demonstrates the effects and advantages of the self-limiting opioid delivery system as described herein via simulation, as shown in FIGS. 5-11.

실시예Example 3: 두 가지 오피오이드의 투여 3: Administration of two opioids

본 시뮬레이션에서, 모델 파라미터는 특정한 오피오이드를 반영하는 것이 아니라, 제안된 오피오이드 전달 시스템의 자기-제한성 측면을 명확히 나타내도록 조정된 것이다. 시뮬레이션 모델, 방법 및 변수는 동일하나, 이 때의 오피오이드 조성물은 서로 다른 약동학적 특징을 가진 두 가지의 다른 오피오이드로 이루어진다.In this simulation, the model parameters do not reflect specific opioids, but have been adjusted to clearly show the self-limiting aspects of the proposed opioid delivery system. The simulation model, method and parameters are the same, but the opioid composition at this time consists of two different opioids with different pharmacokinetic characteristics.

(a) 두 가지 오피오이드의 모델 구축(a) Modeling two opioids

도 12는 두 가지의 오피오이드를 모델에 관련한 1개의 오피오이드 농도로 조합하는 방법을 보여준다. 두 가지 오피오이드의 시뮬레이션에서, 효과 부위내 신속 오피오이드 (12010)는 신속-개시 오피오이드의 농도를 나타내며; 효과 부위내 저속-오피오이드 (12020)는 저속 개시 오피오이드를 나타낸다. 이들 각각은 대등하며 하나의 오피오이드 모델(실시예 2)에서와 동일한 방식으로 결정된다. 그러나 각각은 따로따로 결정된 뒤 조합하여 조합된 오피오이드 효과 부위 농도 (12030)를 결정한다. 조합된 오피오이드 효과 부위 농도 (12030)는 각 오피오이드의 공지된 상대효능 (12040)을 이용하여 계산한다. 조합된 오피오이드 효과 부위 농도(12030)는 도 13a, 13b, 13c 및 도 17a, 17b 및 17c에 도시된 두 가지 오피오이드 모델의 효과 부위내의 오피오이드 (1010)와 같다.12 shows a method of combining two opioids into one opioid concentration relative to the model. In the simulation of the two opioids, rapid opioid 12010 in the site of effect represents the concentration of the fast-initiating opioid; Slow-opioid 12020 in the site of effect indicates a slow onset opioid. Each of these is equivalent and is determined in the same manner as in one opioid model (Example 2). However, each is determined separately and then combined to determine the combined opioid effect site concentration 1230. The combined opioid effect site concentration (12030) is calculated using the known relative potency (12040) of each opioid. The combined opioid effect site concentration 1230 is the same as the opioid 1010 in the effect site of the two opioid models shown in FIGS. 13A, 13B, 13C and 17A, 17B, and 17C.

[0231] 도 13a, 13b, 13c는, 모두 함께, 두 가지 오피오이드 모델의 시뮬레이션에 관한 알고리즘을 도시한다. 여기에는: 장치 모델 (5010)과 동등하고 그것으로서 도시되며 실시예 1 및 2에 기술된 장치 모델 (13010);도 4 및 5a 및 5b에 도시되어 있고 또한 실시예 1 및 2에서 기술한 바와 같은 약동학 모델 (5020)의 두 가지 경우(신속 오피오이드를 위한 것과 저속 오피오이드를 위한 것)의 조합을 포함하고, 도 12에서 도시한 바와 같이 상기 각각은 대등하게 실행된 뒤 두 가지 약물 모델 (13050)을 이용하여 하나로 조합된 약동학 모델 (13020); 도 2 및 도 5a 및 5b에 도시되고 또한 실시예 1 및 2에서 기술한 바와 같은 환기 기능저하 모델 (5030); 및 도 2 및 도 5a 및 5b에 도시되고 또한 실시예 1 및 2에서 기술한 바와 같은 진정작용 모델 (5040)이 포함된다.13A, 13B, and 13C together show algorithms relating to the simulation of two opioid models. Herein: device model 13010 equivalent to and shown as device model 5010 described in Examples 1 and 2; as shown in FIGS. 4 and 5A and 5B and also described in Examples 1 and 2 It includes a combination of two cases of pharmacokinetic model 5020 (for rapid opioids and for slow opioids), each of which is performed equally, as shown in FIG. Pharmacokinetic model (13020) combined into one using; Ventilation deterioration model 5030 shown in FIGS. 2 and 5A and 5B and also described in Examples 1 and 2; And a sedation model 5040 as shown in FIGS. 2 and 5A and 5B and also described in Examples 1 and 2.

도 13a, 13b 및 13c에 도시된 모델은 또한 스텔라 프로그래밍 언어(소스 코드)로 나타내는 다음의 수식 모델로 설명할 수도 있다:The models shown in FIGS. 13A, 13B and 13C may also be described by the following mathematical model, represented in the Stellar programming language (source code):

뇌_CO2_2040(t) = 뇌_CO2_2040(t-dt) + (뇌_혈장_CO2_평형_2020)* dtBrain_CO2_2040 (t) = brain_CO2_2040 (t-dt) + (brain_plasma_CO2_equilibrium_2020) * dt

INIT 뇌_CO2_2040 = 베이스라인_CO2_2071INIT Brain_CO2_2040 = Baseline_CO2_2071

입력흐름:Input flow:

뇌_혈장_CO2_평형_2020 = ke0_CO2_2073 * (혈장_CO2_2020 - 뇌_CO2_2040)Brain_plasma_CO2_equilibrium_2020 = ke0_CO2_2073 * (plasma_CO2_2020-brain_CO2_2040)

흡입기_내_제형_3020(t) = 흡입기_내_제형_3020(t-dt) + (충전_흡입기_3010 - 흡입_1_3031 - 흡입_2_3032)*dtInhaler_in_formulation_3020 (t) = inhaler_in_formulation_3020 (t-dt) + (filling_inhaler_3010-inhalation_1_3031-inhalation_2_3032) * dt

INIT 흡입기_내_제형_3020 = 0INIT Inhaler_Formulation_3020 = 0

입력흐름:Input flow:

충전_흡입기_3010 = 시간 = 0 인 경우 약량_3050/DT 아니면 0Charge_Aspirator_3010 = Dose when Time = 0_3050 / DT or 0

출력흐름:Output flow:

흡입_1_3031 = 진정_상태_1040=0 인 경우 Inhalation_1_3031 = Calm_State_1040 = 0

0.25*환기_기능저하 아니면 00.25 * Ventilation or 0

흡입_2_3032 = 진정_상태_1040=0 인 경우 Inhalation_2_3032 = calm_state_1040 = 0

0.25*환기_기능저하_2060 아니면 00.25 * Ventilation deterioration_2060 or 0

효과_부위_내_오피오이드_1010(t) = 효과_부위_내_오피오이드_1010(t-dt)Effect_site_opioid_1010 (t) = effect_site_opioid_1010 (t-dt)

INIT 효과_부위_내_오피오이드_1010 = 0INIT effect_site_in_opioid_1010 = 0

혈장_CO2_2020(t) = 혈장_CO2_2020(t-dt) + (CO2_생성_2010 - 뇌_혈장_CO2_평형_2020 - CO2_제거_2050) * dtPlasma_CO2_2020 (t) = plasma_CO2_2020 (t-dt) + (CO2_generation_2010-brain_plasma_CO2_equilibrium_2020-CO2_removal_2050) * dt

INIT 혈장_CO2_2020 = 베이스라인_CO2_2071INIT Plasma_CO2_2020 = Baseline_CO2_2071

입력흐름:Input flow:

CO2_생성_2010 = {식의 오른쪽 항을 여기에...}CO2_generation_2010 = {the right side of the equation here ...}

출력흐름:Output flow:

뇌_혈장_CO2_평형_2020 = ke0_CO2_2073 * (혈장_CO2_2020 - 뇌_CO2_2040)Brain_plasma_CO2_equilibrium_2020 = ke0_CO2_2073 * (plasma_CO2_2020-brain_CO2_2040)

CO2_제거_2050 = 혈장_CO2_2020 * kelCO2_2072 * 환기_기능저하_2060CO2_removed_2050 = plasma_CO2_2020 * kelCO2_2072 * ventilation_decreased_2_2060

신속_약물_효과_부위(t) = 신속_약물_효과_부위(t-dt) + (신속_약물_혈장_효과_부위_평형) * dtRapid_drug_effect_site (t) = rapid_drug_effect_site (t-dt) + (quick_drug_plasma_effect_site_equilibrium) * dt

INIT 신속_약물_효과_부위 = 0INIT Rapid_Drug_effect_Site = 0

입력흐름:Input flow:

신속_약물_혈장_효과_부위_평형 = (혈장_내_신속_약물 - 신속_약물_효과_부위)* .693/1Rapid_drug_plasma_effect_site_equilibrium = (plasma_in_fast_drug-rapid_drug_effect_site) * .693 / 1

혈장_내_신속_약물(t) = 혈장_내_신속_약물(t-dt) +(신속_약물_흡수 - 신속_약물_제거 - 신속_약물 혈장_효과_부위_평형) * dtPlasma_in_rapid_drug (t) = plasma_in_rapid_drug (t-dt) + (rapid_drug_absorption-rapid_drug_removal-rapid_drug plasma_effect_site_equilibrium) * dt

INIT 혈장_내_신속_약물 = 0INIT Plasma-to_Rapid_Drug = 0

입력흐름:Input flow:

신속_약물_흡수 = Rapid_drug_absorption =

폐_내_신속_제형 * .693/1 * 신속_약물_농도Lung Mine Rapid Formation * .693 / 1 * Rapid Drug Substance Concentration

출력흐름:Output flow:

신속_약물_제거 = 혈장_내_신속_약물 * .693/10Fast_drug_removal = plasma_in_fast_drug * .693 / 10

신속_약물_혈장_효과_부위_평형 = (혈장_내_신속_약물 - 신속_약물_효과_부위)* .693/1Rapid_drug_plasma_effect_site_equilibrium = (plasma_in_fast_drug-rapid_drug_effect_site) * .693 / 1

폐_내_신속_제형(t) = 폐_내_신속_제형(t- dt) + (흡입_1_3031 - 신속_약물_흡수)* dtLung_In_Rapid_Formulation (t) = Lung_In_Rapid_Formulation (t-dt) + (Aspiration_1_3031-Rapid_Drug_absorption) * dt

INIT 폐_내_신속_제형 = 0INIT Lung_My_Quick_Formulation = 0

입력흐름:Input flow:

흡입_1_3031 = 진정_상태_1040 = 0 인 경우 Inhalation_1_3031 = Calm_State_1040 = 0

0.25 * 환기_기능저하 아니면 00.25 * ventilation_zero or 0

출력흐름:Output flow:

신속_약물_흡수 = 폐_내_신속_제형 * .693/1 * 신속_약물_농도Rapid_drug_absorption = pulmonary_rapid_formulation * .693 / 1 * rapid_drug concentration

진정_상태_1040(t) = 진정_상태_1040(t-dt) + (진정작용_평가기_1030)* dtCalm_state_1040 (t) = calm_state_1040 (t-dt) + (sedation_evaluator_1030) * dt

INIT 진정_상태_1040 = 0INIT Calm_State_1040 = 0

입력흐름:Input flow:

진정작용_평가기_1030 = (효과_부위_내_오피오이드_1010 > 진정작용_경계값_1020) 인 경우 Sedation_evaluator_1030 = (effect_site_in_opioid_1010> sedation_boundary_1020)

1 아니면 01 or 0

저속_약물_효과_부위(t) = 저속_약물_효과_부위(t-dt) +(저속_약물_혈장_효과_부위_평형)* dtSlow_drug_effect_site (t) = slow_drug_effect_site (t-dt) + (low_drug_plasma_effect_site_equilibrium) * dt

INIT 저속_약물_효과_부위 = 0INIT Slow_Drug_effect_Site = 0

입력흐름:Input flow:

저속_약물_혈장_효과_부위_평형 = (혈장_내_저속_약물 - 저속_약물_효과_부위)* .693/10Slow_drug_plasma_effect_site_equilibrium = (plasma_low_drug_drug-slow_drug_effect_site) * .693 / 10

혈장_내_저속_약물(t) = 혈장_내_저속_약물(t-dt) + (저속_약물_흡수 - 저속_약물_제거 - Plasma_low_drug (t) = plasma_low_drug (t-dt) + (slow_drug_absorption-slow_drug_removal-

저속_약물_혈장_효과_부위_평형)* dtSlow_drug_plasma_effect_site_equilibrium) * dt

INIT 혈장_내_저속_약물 = 0INIT Plasma-I_Slow_Drug = 0

입력흐름:Input flow:

저속_약물_흡수 = Slow_drug_absorption =

폐_내_저속_제형* .693/12 * 저속_약물_농도Lung-in_low-speed formulation * .693 / 12 * Low-speed drug concentration

출력흐름:Output flow:

저속_약물_제거 = 혈장_내_저속_약물 * .693/300Slow_Drug_Rejection = Plasma_Last_Drug_Drug * .693 / 300

저속_약물_혈장_효과_부위_평형 = (혈장_내_저속_약물 - 저속_약물_효과_부위)* .693/10Slow_drug_plasma_effect_site_equilibrium = (plasma_low_drug_drug-slow_drug_effect_site) * .693 / 10

폐_내_저속_제형(t) = 폐_내_저속_제형(t-dt) + (흡입_2_3032 - 저속_약물_흡수)* dtLung-in_Low_Formulation (t) = Lung-in_Low_Formulation (t-dt) + (Aspiration_2_3032-Low-Speed_Drug_Absorption) * dt

INIT 폐_내_저속_제형물 = 0INIT Lung_In_Slow_Formulation = 0

입력흐름:Input flow:

흡입_2_3032 = 진정_상태_1040 = 0 인 경우 Inhalation_2_3032 = calm_state_1040 = 0

0.25 * 환기_기능저하_2060 아니면 00.25 * Ventilation deterioration_2060 or 0

출력흐름:Output flow:

저속_약물_흡수 = Slow_drug_absorption =

폐_내_저속_제형 * .693/12 * 저속_약물_농도Lung-in_low-speed formulation * .693 / 12 * Low-speed drug concentration

베이스라인_CO2_2071 = 40Baseline_CO2_2071 = 40

C50_2074 = .3C50_2074 = .3

약량_3050 = 5Dose_3050 = 5

F_2076 = 4F_2076 = 4

감마_2075 = 1.2Gamma_2075 = 1.2

ke0_CO2_2073 = 0.92ke0_CO2_2073 = 0.92

kelCO2_2072 = 0.082kelCO2_2072 = 0.082

효과_부위_내_오피오이드_1010 = Effect_in_in_opioid_1010 =

신속_약물_효과_부위 + 저속_약물_효과_부위Rapid_Drug_effect_site + Slow_Drug_effect_site

신속_약물_농도 = 1Rapid_Drug_Concentration = 1

진정작용_경계값_1020 = 1.5Sedation_Threshold_1020 = 1.5

저속_약물_농도 = 1Slow_Drug_Concentration = 1

환기_기능저하_2060 = (1 - Ventilation_failure_2060 = (1-

효과_부위_내_오피오이드_1010^감마_2075/(C50_2074^감마_2075 + 효과_부위_내_오피오이드_1010^감마_2075))*(뇌_CO2_2040/베이스라인_CO2_2071)^F_2076Effect_Site_My_Opioid_1010 ^ Gamma_2075 / (C50_2074 ^ Gamma_2075 + Effect_Site_My_Opioid_1010 ^ Gamma_2075)) * (Brain_CO2_2040 / Baseline_CO2_2071) ^ F_2076

(b) 환기 기능저하 모델 및 진정작용 모델이 기능을 하는 것과 함께 실행되는 경우의 모델의 출력 (b) the output of the model when the ventilation deterioration model and the sedation model are executed in conjunction with the functioning

실시예 3(a) 및 도 13a, 13b 및 13c에 도시된 바와 같이 두 가지 오피오이드 모델에서 동일한 시뮬레이션(흡입기내 제제 (3020) = 5밀리리터(시간 = 0일 때)을 실행했다. 도 14는 환기 기능저하 및 진정작용의 존재하에서 흡입기내 제제 (3020)의 시간 경과 (라인 1), 폐내 제제(신속 오피오이드) (3040)의 시간 경과(라인 2), 및 폐내 제제(저속 오피오이드) (3040)의 시간 경과(라인 3)를 나타낸다. 시뮬레이션에서 12분간 실행으로 약물이 환자에게 흡입되었다. 흡입기내 약물의 양이 감소하는 속도는 정확히 선형을 이루지는 않았으며 이는 오피오이드-유발 환기 기능저하로 호흡이 느려진 것을 반영한다. 대체로 12 분 후 환자는 더 이상의 오피오이드 흡입을 중지함으로써 오피오이드-유발 진정작용을 반영했다. 신속한 작용의 오피오이드는 순환계통으로 재빨리 공급되었으며, 환자가 오피오이드 흡입을 중지했을 때 폐속에 축적되는 양을 제한하고 폐내의 농도를 급격히 떨어뜨렸다. 저속 작용의 오피오이드는 천천히 폐에 흡수되어 흡입과정에서 더 많은 약물이 폐에 축적되고 또한 환자에 대한 오피오이드 전달이 끝난 뒤 2시간에 걸쳐 오피오이드가 순환계통에 투여되도록 했다.The same simulation (in-aspirator formulation 3020 = 5 milliliters (when time = 0)) was run on two opioid models as shown in Example 3 (a) and FIGS. 13A, 13B and 13C. Time course of inhaler preparation 3020 (line 1), time course of intrapulmonary preparation (rapid opioid) 3040 (line 2), and intrapulmonary preparation (low opioid) 3040 in the presence of hypofunction and sedation Time course (line 3) The drug was inhaled by the patient in a 12-minute run in the simulation The rate of decrease in the amount of drug in the inhaler was not exactly linear, which slowed breathing due to opioid-induced hypofunction. In general, after 12 minutes, the patient reflected the opioid-induced sedation by stopping further opioid inhalation.The rapidly acting opioid was quickly supplied to the circulation. When the patient stops inhaling opioids, it limits the amount of accumulation in the lungs and sharply reduces the concentration in the lungs.The slow-acting opioids are slowly absorbed into the lungs, allowing more drugs to accumulate in the lungs The opioid was allowed to be administered to the circulation over 2 hours after the end of opioid delivery.

도 15는 동일한 시뮬레이션에 대한 다양한 변수들을 나타낸다. 도 15에서, 라인 1은 효과 부위내 신속 작용 오피오이드 농도(신속 약물 효과 부위)를 시간에 대하여 나타내며, 또한 빠른 흡수 및 신속한 혈장-효과 부위 평형으로 인한 신속한 상승, 및 빠른 대사로 인한 신속한 강하를 보여준다. 라인 2는 효과 부위내 저속 작용 오피오이드 농도(저속 약물 효과 부위)를 시간에 대하여 나타내며, 또한 느린 흡수 및 느린 혈장 효과 부위 평형으로 인한 저속의 상승, 및 느린 대사로 인한 저속 감소를 보여준다. 라인 3 은 신속 및 저속 개시 약물의 조합 농도(조합된 오피오이드 효과 부위 농도)를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 조합물은 첫 번째 오피오이드의 투여 과정에서 정점에 도달한다.15 shows various variables for the same simulation. In FIG. 15, line 1 shows the fast acting opioid concentration (rapid drug effect site) in the site of effect over time, and also shows a rapid rise due to rapid absorption and rapid plasma-effect site equilibrium, and a rapid drop due to fast metabolism. . Line 2 shows the slow acting opioid concentration (low drug effect site) in the site of effect over time and also shows a slow rise due to slow absorption and slow plasma effect site equilibrium, and a slow decrease due to slow metabolism. Line 3 shows the combined concentrations of fast and slow onset drug (combined opioid effect site concentrations). As shown, the combination reaches its peak during the administration of the first opioid.

도 15 및 도 14는 동일한 X 축(시간) 상에서 동일한 시뮬레이션 실행에 대하여 서로 다른 변수들을 나타낸다. 이에, 다시 도 14를 살피면 환자는 약 12분에 약물의 자기 투여를 중단했다는 것을 알 수 있다. 도 14를 도 15와 함께 살피면, 12분일 때 저속 작용의 오피오이드의 농도가 거의 무시할 정도였음에 비추어 상기의 결과는 신속한 작용의 오피오이드에 대한 환자의 반응을 반영한다는 사실을 알 수 있다. 그러나 오피오이드 전체 농도는 시간에 대하여 대체로 무변하다. 이는 신속 작용 오피오이드를 신속 약물 제거를 통해 시스템으로부터 제거했을 때, 효과 부위 내의 오피오이드에서 저속 작용의 오피오이드가 점차 신속 작용의 오피오이드를 대신한다는 사실을 반영하였다.15 and 14 show different variables for the same simulation run on the same X axis (time). Thus, looking back at FIG. 14, the patient stopped self-administration of the drug at about 12 minutes. Referring to FIG. 14 together with FIG. 15, it can be seen that the result reflects the patient's response to the rapidly acting opioid at 12 minutes, as the concentration of the slow acting opioid was almost negligible. However, the total opioid concentration is largely invariant with time. This reflected the fact that when fast acting opioids were removed from the system through rapid drug removal, slow acting opioids in the opioids within the site of effect gradually replaced the acting opioids.

도 16은 동일한 시뮬레이션의 실행에서, 두 가지 오피오이드 전달계를 이용하여 오피오이드를 전달하는 과정 및 그 후의 환기 기능저하 (2060)의 시간 경과를 나타낸다. 도 16은 환기의 초기 감소가 베이스라인의 약 60% 에 달하는 것을 나타 낸다. 앞서 언급하였듯이(도 11에 대한 설명에서), 환자는 이것을 잘 견디어 낸다. C02 가 생성되면 환기가 자극받는다. 상기 초기 단계 후에는 환기의 저하가 거의 없다는 점에 주목한다. 그 이유는 이제부터 환기를 계속 추진시킬 적당한 CO2 축적이 환자에게서 일어나기 때문이다.FIG. 16 shows the process of delivering opioids using two opioid delivery systems and the time course of subsequent ventilatory depression 2060 in the execution of the same simulation. 16 shows that the initial decrease in ventilation amounts to about 60% of the baseline. As mentioned earlier (in the description of Figure 11), the patient tolerates this well. Ventilation is stimulated when C02 is produced. Note that there is little degradation of ventilation after this initial stage. The reason for this is that from now on, adequate CO2 accumulation occurs in the patient that will continue to drive ventilation.

도 13a, 13b, 13c, 14 및 15 에 나타낸 바와 같이, 장치의 두 가지 약물 구체예에 있어서 첫 번째 약물은 환자의 오피오이드 감지용 "탐지체(probe)" 역할을 하며 첫 번째 및 두 번째 오피오이드 모두의 투여량을 제한한다. 이 방식으로 환자는 과량의 투여 없이 저속 작용의 오피오이드를 수용할 수 있다. 두 가지 오피오이드의 조합물에서 이들 중 하나는 신속히 작용하기 때문에, 이들 중 어느 한 오피오이드 단독의 또는, 더 구체적으로, 저속 작용 오피오이드의 안전성 프로파일을 증가시키는데 사용할 수 있다. As shown in Figures 13A, 13B, 13C, 14 and 15, in the two drug embodiments of the device, the first drug acts as a "probe" for detecting opioids in the patient and both the first and second opioids Limit the dose of. In this way the patient can receive slow acting opioids without overdose. Since one of them in a combination of two opioids acts rapidly, it can be used to increase the safety profile of either opioid alone or, more specifically, slow-acting opioids.

실시예Example 4: 두 가지 약물 모델의 오피오이드의 예시로서  4: As an example of opioids of two drug models 알펜타닐Alfentanil 및 모르핀 And morphine

본 실시예는 두 가지 특정 약물 즉, 알펜타닐 및 모르핀에 대한 실시예 3의 응용을 보여주며, 알펜타닐은 신속 작용 오피오이드이고 모르핀은 저속 작용 오피오이드이다.This example shows the application of Example 3 to two specific drugs, alfentanil and morphine, where alfentanil is a fast acting opioid and morphine is a slow acting opioid.

도 17a, 17b 및 17c는 함께: 도 5a 및 5b에서 도시하고 실시예 1에서 설명하는 바와 같고, 각각 대등하게 실행되나, 알펜타닐 및 모르핀 오피오이드의 알려진 특정 파라미터에 대해 수정 및 재라벨화되는 2 개의 장치 모델 (5010)을 포함하는 장치 모델 (17010)(도 17a 및 17c에서 나타나듯이); 도 2에 도시된 바와 같은 환기 기능저하 모델 (5030), 도 1에 도시된 바와 같은 진정작용 모델 (5040), 및 도 12 에 도시된 바와 같으나 재라벨화 되어 특정 약물 알펜타닐 및 모르핀을 반영하는 두 가지 약물 모델 (17050)을 포함한다 (도 17c에서 나타나듯이). 도 17a, 17b 및 17c는 환기 기능저하 모델 (17030)의 모든 파라미터(2070)를 노출한다. 모르핀 및 알펜타닐에 관한 약동학 모델 (17020)의 파라미터(4080)가 이제 완전히 노출된다. 알펜타닐과 모르핀은 각각 효과 부위를 갖춘 3 개의 격실 꼭짓점(mammillary) 모델로 나타난다.Figures 17A, 17B and 17C are together: two as shown in Figures 5A and 5B and described in Example 1, which are performed equally, but modified and relabelled for certain known parameters of alfentanil and morphine opioids. Device model 17010 including device model 5010 (as shown in FIGS. 17A and 17C); Ventilation dysfunction model 5030 as shown in FIG. 2, sedation model 5040 as shown in FIG. 1, and as shown in FIG. 12 but relabelled to reflect the particular drugs alfentanil and morphine. Two drug models 1170 are included (as shown in FIG. 17C). 17A, 17B and 17C expose all parameters 2070 of the ventilatory hypofunction model 1730. Parameters 4080 of pharmacokinetic model 1720 for morphine and alfentanil are now fully exposed. Alfentanil and morphine are represented by three mammillary models, each with an effect site.

도 17a, 17b 및 17c에 도시된 모델은 또한 스텔라 프로그래밍 언어로 나타내는 바와 같이, 다음의 수식 모델로 설명할 수도 있다. 알펜타닐 및 모르핀에 대한 상수는 이들 약물에 관한 선행 문헌에 근거한다.The models shown in FIGS. 17A, 17B, and 17C may also be described by the following mathematical model, as indicated by the Stellar programming language. Constants for alfentanil and morphine are based on prior literature on these drugs.

흡입기_내_알펜타닐(t) = 흡입기_내_알펜타닐(t-dt) + (-흡입_알펜타닐)* dtInhaler_alpentanyl (t) = inhaler_alpentanyl (t-dt) + (-suction_alpentanyl) * dt

INIT 흡입기_내_알펜타닐 = 알펜타닐_약량_ugINIT Inhaler_In_Alfentanil = Alfentanil_Dose_ug

출력흐름:Output flow:

흡입_알펜타닐 = 진정_상태 = 0 인 경우Inhalation_Alfentanil = Calm_State = 0

알펜타닐_약량_ug/투여_기간 * 환기_기능저하 아니면 0Alfentanil_dose_ug / dose_period * ventilation_decrease or zero

폐_내_알펜타닐(t) = 폐_내_알펜타닐(t-dt) + (흡입_알펜타닐 - 알펜타닐_흡수) * dtLung_In_Alfentanil (t) = Lung_In_Alfentanil (t-dt) + (Suction_Alfentanil-Alfentanil_Absorbance) * dt

INIT 폐_내_알펜타닐 = 0INIT Lung_In_Alfentanil = 0

입력흐름:Input flow:

흡입_알펜타닐 = 진정_상태 = 0 인 경우Inhalation_Alfentanil = Calm_State = 0

알펜타닐_약량_ug/투여_기간 * 환기_기능저하 아니면 0Alfentanil_dose_ug / dose_period * ventilation_decrease or zero

출력흐름:Output flow:

알펜타닐_흡수 = 폐_내_알펜타닐* .693/알펜타닐_흡수_반감_기Alfentanil Absorption = Lung_In_Alfentanil * .693 / Alfentanil Absorption Half-Life

알펜타닐_X1(t) = 알펜타닐_X1(t-dt) + (알펜타닐_C12 + 알펜타닐_C13 + 알펜타닐_CLe + 알펜타닐_흡수 - 알펜타닐_C11) * dtAlfentanil_X1 (t) = Alfentanil_X1 (t-dt) + (Alfentanil_C12 + Alfentanil_C13 + Alfentanil_CLe + Alfentanil_ Absorption-Alfentanil_C11) * dt

INIT 알펜타닐_X1 = 0INIT Alfentanil_X1 = 0

입력흐름:Input flow:

알펜타닐_C12 = 알펜타닐_X2 * 알펜타닐_K21 - 알펜타닐_X1 * 알펜타닐_K12Alfentanil_C12 = Alfentanil_X2 * Alfentanil_K21-Alfentanil_X1 * Alfentanil_K12

알펜타닐_C13 = 알펜타닐_X3 * 알펜타닐_K31 - 알펜타닐_X1 * 알펜타닐_K13Alfentanil_C13 = Alfentanil_X3 * Alfentanil_K31-Alfentanil_X1 * Alfentanil_K13

알펜타닐_CLe = 알펜타닐_Xeffect * 알펜타닐_Ke0 - 알펜타닐_X1 * 알펜타닐_Ke0 * .001/알펜타닐_V1Alfentanil_CLe = Alfentanil_Xeffect * Alfentanil_Ke0-Alfentanil_X1 * Alfentanil_Ke0 * .001 / Alfentanil_V1

알펜타닐_흡수 = 폐_내_알펜타닐 * .693/알펜타닐_흡수_반감_기Alfentanil Absorption = Lung_In_Alfentanil * .693 / Alfentanil Absorption Half-Life

출력흐름:Output flow:

알펜타닐_C11 = 알펜타닐_X1 * 알펜타닐_K10Alfentanil_C11 = Alfentanil_X1 * Alfentanil_K10

알펜타닐_X2(t) = 알펜타닐_X2(t-dt) + (-알펜타닐_C12) * dtAlfentanil_X2 (t) = Alfentanil_X2 (t-dt) + (-Alfentanil_C12) * dt

INIT 알펜타닐_X2 = 0INIT Alfentanil_X2 = 0

출력흐름:Output flow:

알펜타닐_C12 = 알펜타닐_X2 * 알펜타닐_K21 - 알펜타닐_X1 * 알펜타닐_K12Alfentanil_C12 = Alfentanil_X2 * Alfentanil_K21-Alfentanil_X1 * Alfentanil_K12

알펜타닐_X3(t) = 알펜타닐_X3(t-dt) + (-알펜타닐_C13) * dtAlfentanil_X3 (t) = Alfentanil_X3 (t-dt) + (-Alfentanil_C13) * dt

INIT 알펜타닐_X3 = 0INIT Alfentanil_X3 = 0

출력흐름:Output flow:

알펜타닐_C13 = 알펜타닐_X3 * 알펜타닐_K31 - 알펜타닐_X1 * 알펜타닐_K13Alfentanil_C13 = Alfentanil_X3 * Alfentanil_K31-Alfentanil_X1 * Alfentanil_K13

알펜타닐_Xeffect(t) = 알펜타닐_Xeffect(t-dt) + (-알펜타닐_CLe) * dtAlfentanil_Xeffect (t) = Alfentanil_Xeffect (t-dt) + (-alfentanil_CLe) * dt

INIT 알펜타닐_Xeffect = 0INIT Alfentanil_Xeffect = 0

출력흐름:Output flow:

알펜타닐_CLe = 알펜타닐_Xeffect * 알펜타닐_Ke0 -알펜타닐_X1 * 알펜타닐_Ke0 * .001/알펜타닐_V1Alfentanil_CLe = Alfentanil_Xeffect * Alfentanil_Ke0 -Alfentanil_X1 * Alfentanil_Ke0 * .001 / Alfentanil_V1

흡입기_내_모르핀(t) = 흡입기_내_모르핀(t-dt) + (-흡입_모르핀) * dtInhaler In-Morphine (t) = Inhaler In-Morphine (t-dt) + (-Suction-Morphine) * dt

INIT 흡입기_내_모르핀 = 모르핀_약량_mg * 1000INIT Inhaler_My_Morphine = Morphine_Dose_mg * 1000

출력흐름:Output flow:

흡입_모르핀 = 진정_상태 = 0 인 경우Inhalation Morphine = Calm_State = 0

모르핀_약량_mg * 1000/투여_기간 * 환기_기능저하 아니면 0Morphine_dose_mg * 1000 / dose_period * ventilation_decrease or 0

폐_내_모르핀(t) = 폐_내_모르핀(t-dt) + (흡입_모르핀 - 모르핀_흡수) * dtLung_in_morphine (t) = Lung_in_morphine (t-dt) + (suction_morphine-morphine_absorption) * dt

INIT 폐_내_모르핀 = 0INIT lung_my_morphine = 0

입력흐름:Input flow:

흡입_모르핀 = 진정_상태 = 0 인 경우Inhalation Morphine = Calm_State = 0

모르핀_약량_mg * 1000/투여_기간 * 환기_기능저하 아니면 0Morphine_dose_mg * 1000 / dose_period * ventilation_decrease or 0

출력흐름:Output flow:

모르핀_흡수 = 폐_내_모르핀* .693/모르핀_흡수_반감_기Morphine Absorption = Lung In-Morphine * .693 / Morphine Absorption-Half-Life

모르핀_X1(t) = 모르핀_X1(t-dt) + (모르핀_C12 + 모르핀_C13 + 모르핀_CLe + 모르핀_흡수 - 모르핀_C11) * dtMorphine_X1 (t) = morphine_X1 (t-dt) + (morphine_C12 + morphine_C13 + morphine_CLe + morphine_absorption-morphine_C11) * dt

INIT 모르핀_X1 = 0INIT Morphine_X1 = 0

입력흐름:Input flow:

모르핀_C12 = 모르핀_X2 * 모르핀_K21 - 모르핀_X1 * 모르핀_K12Morphine_C12 = Morphine_X2 * Morphine_K21-Morphine_X1 * Morphine_K12

모르핀_C13 = 모르핀_X3 * 모르핀_K31 - 모르핀_X1 * 모르핀_K13Morphine_C13 = Morphine_X3 * Morphine_K31-Morphine_X1 * Morphine_K13

모르핀_CLe = 모르핀_Xeffect * 모르핀_Ke0 - 모르핀_X1 * 모르핀_Ke0 * .001/모르핀_V1Morphine_CLe = Morphine_Xeffect * Morphine_Ke0-Morphine_X1 * Morphine_Ke0 * .001 / Morphine_V1

모르핀_흡수 = 폐_내_모르핀 * .693/모르핀_흡수_반감_기Morphine Absorption = Lung In-Morphine * .693 / Morphine-Absorbing Half-Life

출력흐름:Output flow:

모르핀_C11 = 모르핀_X1 * 모르핀_K10Morphine_C11 = Morphine_X1 * Morphine_K10

모르핀_X2(t) = 모르핀_X2(t-dt) + (-모르핀_C12) * dtMorphine_X2 (t) = Morphine_X2 (t-dt) + (-morphine_C12) * dt

INIT 모르핀_X2 = 0INIT Morphine_X2 = 0

출력흐름:Output flow:

모르핀_C12 = 모르핀_X2 * 모르핀_K21 - 모르핀_X1 * 모르핀_K12Morphine_C12 = Morphine_X2 * Morphine_K21-Morphine_X1 * Morphine_K12

모르핀_X3(t) = 모르핀_X3(t-dt) + (-모르핀_C13) * dtMorphine_X3 (t) = Morphine_X3 (t-dt) + (-morphine_C13) * dt

INIT 모르핀_X3 = 0INIT Morphine_X3 = 0

출력흐름:Output flow:

모르핀_C13 = 모르핀_X3 * 모르핀_K31 - 모르핀_X1 * 모르핀_K13Morphine_C13 = Morphine_X3 * Morphine_K31-Morphine_X1 * Morphine_K13

모르핀_Xeffect(t) = 모르핀_Xeffect(t-dt) + (-모르핀_CLe) * dtMorphine_Xeffect (t) = morphine_Xeffect (t-dt) + (-morphine_CLe) * dt

INIT 모르핀_Xeffect = 0INIT Morphine_Xeffect = 0

출력흐름:Output flow:

모르핀_CLe = 모르핀_Xeffect * 모르핀_Ke0 -모르핀_X1 * 모르핀_Ke0 * .001/모르핀_V1Morphine_CLe = Morphine_Xeffect * Morphine_Ke0-Morphine_X1 * Morphine_Ke0 * .001 / Morphine_V1

PaCO2(t) = PaCO2(t-dt) + (CO2_축적 - CO2 평형) * dtPaCO2 (t) = PaCO2 (t-dt) + (CO2_accumulation-CO2 equilibrium) * dt

INIT PaCO2 = PaCO2@0INIT PaCO2 = PaCO2 @ 0

입력흐름:Input flow:

CO2_축적 = KelCO2 * PaCO2@0 - KelCO2 * 환기_기능저하 * PaCO2CO2 Accumulation = KelCO2 * PaCO2 @ 0-KelCO2 * Ventilation Deterioration * PaCO2

출력흐름:Output flow:

CO2 평형 = ke0CO2 * (PaCO2 - PeCO2)CO2 equilibrium = ke0CO2 * (PaCO2-PeCO2)

PeCO2(t) = PeCO2(t-dt) + (CO2 평형) * dtPeCO2 (t) = PeCO2 (t-dt) + (CO2 equilibrium) * dt

INIT PeCO2 = PaCO2@0INIT PeCO2 = PaCO2 @ 0

입력흐름:Input flow:

CO2 평형 = ke0CO2 * (PaCO2 - PeCO2)CO2 equilibrium = ke0CO2 * (PaCO2-PeCO2)

진정_상태(t) = 진정_상태(t-dt) + (진정작용_평가기) * dtSed_status (t) = sed_status (t-dt) + (sedative_evaluator) * dt

INIT 진정_상태 = 0INIT Calm_State = 0

입력흐름:Input flow:

진정작용_평가기 = 조합_오피오이드_효과_부위_농도 < 진정작용_경계값인 경우 0 아니면 1Sedation_evaluator = combination_opioid_effect_site_concentration <0 for sedation_boundary

알펜타닐_흡수_반감_기 = 1Alfentanil Absorption Half-Life = 1

알펜타닐_Ce = 알펜타닐_Xeffect/.001Alfentanil_Ce = Alfentanil_Xeffect / .001

알펜타닐_Cp = 알펜타닐_X1/알펜타닐_V1Alfentanil_Cp = Alfentanil_X1 / Alfentanil_V1

알펜타닐_약량_ug = 1500Alfentanil_Dose_ug = 1500

알펜타닐_K10 = 0.090957Alfentanil_K10 = 0.090957

알펜타닐_K12 = 0.655935Alfentanil_K12 = 0.655935

알펜타닐_K13 = 0.112828Alfentanil_K13 = 0.112828

알펜타닐_K21 = 0.214Alfentanil_K21 = 0.214

알펜타닐_K31 = 0.017Alfentanil_K31 = 0.017

알펜타닐_Ke0 = 0.77Alfentanil_Ke0 = 0.77

알펜타닐_V1 = 2.18Alfentanil_V1 = 2.18

C50 = 1.1C50 = 1.1

조합_오피오이드_효과_부위_농도 = 알펜타닐_Ce/60 + 모르핀_Ce/70Combination Opioid Effect Site Concentration = Alfentanil Ce / 60 + Morphine Ce / 70

투여_기간 = 12Dosage_Duration = 12

F = 4F = 4

감마 = 1.2Gamma = 1.2

ke0CO2 = 0.92ke0CO2 = 0.92

KelCO2 = 0.082KelCO2 = 0.082

모르핀_흡수_반감_기 = 2Morphine_absorption_half_life = 2

모르핀_Ce = 모르핀_Xeffect/.001Morphine_Ce = Morphine_Xeffect / .001

모르핀_Cp = 모르핀_X1/모르핀_V1Morphine_Cp = Morphine_X1 / Morphine_V1

모르핀_약량_mg = 20Morphine_Dose_mg = 20

모르핀_K10 = 0.070505618Morphine_K10 = 0.070505618

모르핀_K12 = 0.127340824Morphine_K12 = 0.127340824

모르핀_K13 = 0.018258427Morphine_K13 = 0.018258427

모르핀_K21 = 0.025964108Morphine_K21 = 0.025964108

모르핀_K31 = 0.001633166Morphine_K31 = 0.001633166

모르핀_Ke0 = 0.005Morphine_Ke0 = 0.005

모르핀_V1 = 17.8Morphine_V1 = 17.8

PaCO2@0 = 40PaCO2 @ 0 = 40

진정작용_경계값 = 1.5Sedation_Threshold = 1.5

환기_기능저하 = (1 -조합_오피오이드_효과_부위_농도^감마/(C50^감마 + 조합_오피오이드_효과_부위_농도^감마) * (PeCO2/PaCO2@0)^FVentilation deterioration = (1-Combination opioid effect_concentration ^ gamma / (C50 ^ gamma + Combination opioid_effect_site_concentration ^ gamma) * (PeCO2 / PaCO2 @ 0) ^ F

본 시뮬레이션은 흡입기 내의 700 mcg의 생체이용성 알펜타닐 및 67 mcg 의 생체이용성 모르핀의 개시 파라미터를 이용하여 시간 0에서 실행했다(흡입기 내 알펜타닐 = 700 mcg(시간 = 0일 때); 흡입기 내 모르핀 = 67 mcg(시간=0일 때)). 도 18 및 19는 시뮬레이션 실행시 다양한 파라미터의 농도를 나타낸다. 도 18은 알펜타닐(ng/ml, 라인 1), 모르핀(ng/ml, 라인 2) 및 조합된 오피오이드(ng/ml 의 펜타닐 당량, 라인 3)의 농도를 조합된 생성물의 흡입 뒤 효과 부위에서 시간(분)에 따라 나타내었다. 본 실시예에서, 약물 투여는 흡입된 약물의 90% 가 전달되어 환자가 진정된 후 끝났다. 보는 바와 같이, 알펜타닐 농도는 신속 약물 효과를 일으키는 효과 부위에서 급속히 상승한다(라인 1). 모르핀 약물 효과는 효과 부위에서 훨씬 느리게 상승하여(라인 2) 약물 효과를 천천히 상승시킨다. 라인 3은 각 약물의 효능이 펜타닐에 대해 상대적으로 조정된 조합 오피오이드 효과 부위 농도를 나타낸다. 이들 3 개의 라인은, Y 축 상에서 알 수 있듯이, 상대효능에 관련한 효과 부위 농도를 표준화하기 위해 서로 다른 Y 스케일을 갖는다. 라인 3에서 보는 바와 같이, 오피오이드 최고 노출은 흡입시 일어나며 사실상 대부분 알펜타닐로 인한 것이다. 그러나, 알펜타닐이 효과 부위에서 유실되면, 이는 그 효과 부위로의 모르핀의 유입에 의하여 대체된다. 효과 부위의 농도가 알펜타닐 스케일에서 25ng/ml 이하(상대적인 효능으로 인해 모르핀 스케일에서의 37.5ng/ml 및 펜타닐 스케일에서의 0.5ng/ml과 등가임)이면 효과-미달로 판단된다; 환자는 일반적으로 50ng/ml 내지 100ng/ml(알펜타닐 스케일로)일 때 진통 효과를, 75 내지 125ng/ml (알페타닐 스케일로)일 때 부작용을, 125ng/ml 초과시(알페타닐 스케일로) 독성 효과를 느끼게 된다. This simulation was run at time 0 using the starting parameters of 700 mcg bioavailable alfentanil and 67 mcg bioavailable morphine in the inhaler (alfentanil = 700 mcg in time inhaler (time = 0); morphine = in inhaler). 67 mcg (when time = 0). 18 and 19 show the concentrations of various parameters in the simulation run. 18 shows the concentrations of alfentanil (ng / ml, line 1), morphine (ng / ml, line 2) and combined opioids (ng / ml of fentanyl equivalents, line 3) at the site of effect after inhalation of the combined product. Shown over time (minutes). In this example, drug administration ended after 90% of the inhaled drug was delivered and the patient calmed down. As can be seen, the alfentanil concentration rises rapidly at the site of effect causing the rapid drug effect (line 1). The morphine drug effect rises much slower at the site of effect (line 2) and slowly raises the drug effect. Line 3 shows the combined opioid effect site concentration with the efficacy of each drug adjusted relative to fentanyl. These three lines have different Y scales to normalize effect site concentrations relative to relative potency, as seen on the Y axis. As seen in line 3, opioid peak exposure occurs during inhalation and is mostly due to alfentanil. However, if alfentanil is lost at the site of effect, it is replaced by the influx of morphine into the site of effect. If the concentration of the effect site is less than 25 ng / ml at the alfentanil scale (equivalent to 37.5 ng / ml at the morphine scale and 0.5 ng / ml at the fentanyl scale due to relative potency) it is considered to be effect-less; Patients generally have analgesic effects between 50 ng / ml and 100 ng / ml (on alfentanil scale), side effects when between 75 and 125 ng / ml (alfetanyl scale), and over 125 ng / ml (alphtanyl scale). ) Toxic effects.

도 19는 알펜타닐 모르핀 조합 오피오이드 전달계의 흡입을 통한 환기 기능저하를 나타냈다. 도 19에서 보는 바와 같이, 환기는 약물 투여동안 베이스라인의 약 65% 까지 감소하며 그 뒤 CO2 축적시 베이스라인의 약 80% 까지 회복된다. 환기는 추후 4시간 동안 줄곧 베이스라인의 80%로 유지되며, 이에 따라 모르핀 효과가 유지된다.19 shows hypoventilation through inhalation of the alfentanyl morphine combination opioid delivery system. As shown in FIG. 19, ventilation decreases to about 65% of baseline during drug administration and then recovers to about 80% of baseline upon CO 2 accumulation. Ventilation is maintained at 80% of baseline for the next four hours, thereby maintaining the morphine effect.

도 17a, 17b, 17c, 18 및 19에서 도시한 바와 같이, 알펜타닐 모르핀 조합 오피오이드 전달계에 있어서 문헌상의 파라미터 값을 이용한 시뮬레이션에 근거하여, 환자의 자기-제한성 오피오이드 전달계는 독성 약량의 오피오이드 투여를 방지하고, 또한 저속 작용 오피오이드를 신속 작용 오피오이드와 조합하고 신속 작용 오피오이드의 효과를 이용하여 오피오이드의 전체 노출을 제한함으로써 저속 작용 오피오이드를 안전하게 전달할 수 있다.As shown in FIGS. 17A, 17B, 17C, 18 and 19, based on simulations using literature parameter values for the alfentanyl morphine combined opioid delivery system, the patient's self-limiting opioid delivery system prevents the administration of toxic doses of opioids. In addition, slow-acting opioids can be safely delivered by combining slow-acting opioids with fast-acting opioids and using the effects of fast-acting opioids to limit the overall exposure of the opioids.

실시예 5: 인체를 대상으로 한 펜타닐 조제물의 임상 시험Example 5 Clinical Trials of Fentanyl Formulations in Humans

(a) 유리 및 리포좀 캡슐화 펜타닐 조제물의 조제 방법 (a) Methods of Formulating Glass and Liposomal Encapsulated Fentanyl Formulations

[0244] 유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐의 혼합물을 함유하는 조제물은 에탄올상을 수성상과 혼합함으로써 조제되었다. 에탄올상은 에탄올, 펜타닐 시트레이트, 포스파티딜콜린(phosphatidylchloline) 및 콜레스테롤로 구성되었다. 수성상은 주사용 물을 포함했다. 혼합 전에, 양쪽 상을 약 56 내지 60℃ 까지 가열하였다. 두 가지 상을 혼합하여 그 혼합물을 56-60℃에서 10 분간 교반하였다. 이어서 대략 2시간에 걸쳐 실온으로 냉각시켰다. 보통 최종 수성 제제 1 ml당 500 mcg의 펜타닐, 40 mg의 포스파티딜콜린, 4 mg의 콜레스테롤 및 100 mg의 에탄올이 함유되었다. 충전 후, 조제물은 마지막으로 멸균을 위해 오토클레이브 처리를 했다. 최종 조제물은 캡슐화된 성분 중 유리 약물로서 35 내지 45%의 펜타닐 및 잔여물을 함유하였다.  Formulations containing a mixture of free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl were prepared by mixing the ethanol phase with the aqueous phase. The ethanol phase consisted of ethanol, fentanyl citrate, phosphatidylchloline and cholesterol. The aqueous phase contained water for injection. Prior to mixing, both phases were heated to about 56-60 ° C. The two phases were mixed and the mixture was stirred at 56-60 ° C. for 10 minutes. Then cooled to room temperature over approximately 2 hours. Normally 500 ml of fentanyl, 40 mg of phosphatidylcholine, 4 mg of cholesterol and 100 mg of ethanol were contained per ml of the final aqueous formulation. After filling, the preparation was finally autoclaved for sterilization. The final formulation contained 35-45% fentanyl and residue as the free drug in the encapsulated component.

(b) 처리 방법(b) treatment method

하기 실시예의 방법은 환자의 폐를 통해 유리 및 리포좀 캡슐화 펜타닐의 혼합물을 투여하여 혈류에 치료학적으로 유효한 농도를 전달하는 방법과 또한 투여 기간 동안 혈중 산소 저하의 부작용에는 일반적으로(항상 그렇지는 않지만) 졸음, 현기증 또는 진정작용 등이 선행되는 것을 보여준다. The methods of the following examples are generally (but not always) a method of delivering a therapeutically effective concentration to the bloodstream by administering a mixture of free and liposome-encapsulated fentanyl through the patient's lungs and also during the administration period. Drowsiness, dizziness or sedation may be followed.

건강한 지원자에게 8 리터/분으로 설정된 압축 공기를 함유한 AeroEclipaseTM 분무기 호흡-활성기를 이용하여 유리 및 리포좀 캡슐화 펜타닐의 혼합물을 1 회 또는 다수 회 투여했다. 각 투여 기간 동안 분무기를 유리(40%) 및 리포좀 캡슐화(60%) 펜타닐의 혼합물 3ml로 충전하고, 상기 대상자에게 상기 장치가 흡입을 위한 에어로졸을 더 이상 생성하지 않을 때까지 분무 약물을 흡입하도록 지시했다. 흡입 기간 동안 졸거나 잠들거나 또는 현기증을 느끼는 대상자에게 분무기가 더이상 에어로졸을 생성하지 않을 때까지 약물을 계속 자기 투여하도록 독려했다. 혈장 시료를 투여 기간 동안 또한 초기 투여 후 12시간 동안 수집하고 혈장 펜타닐 농도를 관측하였다. 호흡속도 변화 및 혈중 산소 저하를 포함한 부정적 현상에 대하여 환자를 관찰했다.Healthy volunteers were dosed once or multiple times with a mixture of free and liposome encapsulated fentanyl using an AeroEclipase nebulizer respiratory-activator containing compressed air set at 8 liters / minute. Fill the nebulizer with 3 ml of a mixture of glass (40%) and liposome encapsulated (60%) fentanyl during each dosing period and instruct the subject to inhale the nebulized drug until the device no longer produces an aerosol for inhalation. did. Subjects who were dozing, falling asleep or feeling dizzy during the inhalation period were encouraged to continue self-administering the drug until the nebulizer no longer produced aerosols. Plasma samples were collected during the dosing period and for 12 hours after the initial dosing and the plasma fentanyl concentration was observed. Patients were observed for negative phenomena, including changes in respiratory rate and hypoxia.

대조군 대상자에게 펜타닐을 정맥내 투여하였다. Fentanyl was administered intravenously to control subjects.

(c) 최대 혈장 농도의 측정 및 투여 혈장 농도의 종료(c) Determination of maximum plasma concentration and termination of administration plasma concentration

독성 효과를 나타내기 전에 약물을 자기-제한함으로써 환자가 약물의 독성 수준을 방지할 수 있는지 확인하기 위하여, 최대 혈장 농도(Cmax)를 투여 종료시의 혈장 농도(Ceod)에 대해 그래프로 나타냈다(도 20a). Ceod는 대부분 Cmax의 80% 이내인 것으로 밝혀졌으며, 이는 오피오이드의 최대 농도가 대상자에게 오피오이드 공급을 중단했을 때의 농도보다 현저히 크지는 않았다는 것을 가리킨다. 이것은 펜타닐을 정맥 주사한 환자가 Ceod 보다 훨씬 높은 Cmax 농도를 나타낸 대조군 (도 20b)과는 완전히 상반된 결과이다. 이 결과는, 대상자가 오피오이드 흡입을 중지한 뒤 오피오이드의 농도(및 그 결과인 독성 효과)가 크게 증가하지 않을 것이기 때문 에 약물 적정시의 안전성이 크게 증가함을 가리킨다. 또한 비교적 긴 시간 동안(2 내지 20분) 흡입된 공지의 농도로 된 오피오이드 제제에 있어서, "투여 종료"시의 양이 무독성일 경우 대상자에게 공급된 오피오이드의 최대 농도 역시 무독성이기 쉽다는 걸 보여준다.The maximum plasma concentration (Cmax) is plotted against the plasma concentration (Ceod) at the end of the administration to see if the patient can prevent the drug's toxic levels by self-limiting the drug before exhibiting a toxic effect (FIG. 20A). ). Ceod was found to be mostly within 80% of Cmax, indicating that the maximum concentration of opioid was not significantly greater than the concentration at which the opioid supply was stopped for the subject. This is in stark contrast to the control (FIG. 20B) in which patients receiving fentanyl intravenously showed significantly higher Cmax concentrations than Ceod. This result indicates that the safety of drug titration is greatly increased since the subject's opioid inhalation will not significantly increase after the opioid inhalation is stopped. In addition, for opioid formulations of known concentrations inhaled for a relatively long time (2-20 minutes), the maximum concentration of opioid supplied to the subject is also likely to be nontoxic if the amount at the "end of dosing" is nontoxic.

(d) 부작용 및 독성 효과 시점의 결정(d) Determination of timing of adverse effects and toxic effects

대상자가 효과적으로 자기 적정하기 위해서는 졸음, 현기증 또는 환기 기능저하 같은 약물의 부작용이 독성 효과 개시 전에 일어나야 한다. 독성 효과는 본 실험에서 혈액내 산소 포화도가 정상치의 90% 이하로 되는 혈중 산소 저하로 정의되었다. 부작용이 독성 효과 전에 일어나는지를 결정하기 위해서, 부작용에 이르는 시간 및 독성 효과에 이르는 시간을 투여 종료까지의 시간에 대해 그래프로 나타냈다(도 21). 투여 종료 시간에 대하여, 부작용에 이르는 시간은 독성 효과에 이르는 시간과 같거나 그보다 짧았으며, 이는 졸음, 현기증 또는 환기 기능저하가 항상 독성 효과 시간 전이나 그 시간에 일어났음을 가리킨다.In order for the subject to self-titrate effectively, side effects of the drug, such as drowsiness, dizziness, or poor ventilation, must occur before the onset of toxic effects. Toxic effect was defined as blood oxygen depletion in this experiment where the oxygen saturation in blood was below 90% of normal value. To determine if side effects occur before the toxic effects, the time to side effects and the time to toxic effects are plotted against the time to end of administration (FIG. 21). For the end time of dosing, the time to side effect was equal to or shorter than the time to toxic effect, indicating that drowsiness, dizziness, or hypoventilation always occurred before or at the time of the toxic effect.

(e) 독성 효과 및 부작용의 상관관계의 결정 (e) determining the correlation of toxic effects and adverse effects;

대상자가 효과적으로 자기 적정하기 위해서는 독성 효과는 대부분 언제나 약물 투여의 중지를 야기하는(혹은 신호하는) 부작용이 선행되어야 한다. 도 22는 전체 연구 대상 그룹에 있어서, 부작용이 독성 효과와 밀접한 상관관계를 갖는다는 것을 보여주며, 이러한 사실은 독성 효과를 보이는 대상자라면 부작용 또한 나타낼 것이 틀림없다는 것을 가리킨다.In order for a subject to self-titrate effectively, most of the toxic effects must always be preceded by side effects that cause (or signal) discontinuation of drug administration. FIG. 22 shows that side effects correlate closely with toxic effects in the entire study subject group, indicating that the subjects with toxic effects must also exhibit side effects.

본 실시예는, 인간 대상자에 대한 대조 실험에서, (1) 독성 효과에 앞서서 거의 항상 부작용이 나타나고, (2) 본 실시예에 부여된 투여량 프로파일에서, 흡입된 오피오이드의 Cmax가 대체로 Ceod라는 사실을 보여준다. 따라서, 부작용을 느낄 때 오피오이드의 투여를 중단하는 대상자는 독성 효과에 요구되는 오피오이드 농도 수준에 좀처럼 도달하지 않을 것이다.This example is based on the fact that in control experiments on human subjects, (1) side effects almost always preceded the toxic effect, and (2) in the dose profiles given in this example, the Cmax of the inhaled opioid was largely Ceod. Shows. Thus, subjects who stop opioid administration when experiencing side effects will seldom reach the opioid concentration levels required for toxic effects.

실시예 6: 약물의 최적 전달을 위한 다양한 분무 기술의 시험 Example 6: Testing of Various Spray Techniques for Optimal Delivery of Drugs

도 3, 5, 13 및 17은 호흡 속도 및 일정 시간의 기간 동안 폐에 전달되는 약물의 양에 의존하는 장치 모델의 설명을 포함한다. 도 5, 13 및 17의 환기 기능저하 모델은 이러한 부작용이 흡입 속도를 제한하는 방법을 예상하게 한다. 또한, 폐에 오피오이드가 침적하는 속도와 작용 부위에서의 효과 개시 속도의 균형을 맞출 필요가 있다. 약물 제제가 4-20 분 기간 동안 편리하고, 안전하며, 효과적으로 투여되도록, 각각의 흡입이 없는 약물의 양은 선택된 경계값 미만으로 제어되어야 한다. 제제 및 장치 선택의 최적화를 이루기 위하여, 장치의 성능 및 특정 제제에 관한 특성을 in vitro에서 밝혀야 한다. 하기 실시예는 약물을 폐에 최적으로 전달하기 위한 분무 기술의 시험을 나타낸다. 3, 5, 13, and 17 contain descriptions of device models that depend on the rate of respiration and the amount of drug delivered to the lungs over a period of time. The hypoventilation models of FIGS. 5, 13 and 17 make it possible to anticipate how these side effects limit the rate of inhalation. In addition, it is necessary to balance the rate of opioid deposition in the lungs with the rate of effect initiation at the site of action. In order for the drug formulation to be conveniently, safely and effectively administered for a 4-20 minute period, the amount of drug without each inhalation should be controlled below the selected threshold. In order to optimize formulation and device selection, the performance of the device and the characteristics of the particular formulation should be revealed in vitro. The following examples show testing of nebulization techniques to optimally deliver drugs to the lungs.

유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐의 혼합물을 함유한 조제물을 실시예 5에서 설명한 방법을 사용하여 조제하였다. 최종 조제물은 캡슐화한 성분 중 유리 약물로서 35 내지 45%의 펜타닐을 잔여물과 함께 함유하였다. Formulations containing a mixture of free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl were prepared using the method described in Example 5. The final formulation contained 35-45% of fentanyl along with the residue as the free drug in the encapsulated component.

안데르센 캐스캐이드 충격기(ACI; Andersen Cascade Impactor) 기술은 분무기를 통한 에어로졸의 특성을 밝히는 확립된 기술이다(USP 26-NF21-2003, Chapter 601: Physical tests and determinations: aerosols. United States Pharmacopoeia, Rockville, MD, 2105-2123. United States Federal Drug Administration. 1998. Draft guidance: metered dose inhaler (MDI) and dry powder inhaler (DPI) drug products chemistry, manufacturing and controls documentation, Docket 98D-0997. United States Federal Drug Administration, Rockville, MD. Mitchell, JP; PA Costa; S Waters. 1987. An assessment of an Andersen Mark-lI Cascade Impactor. J. Aerosol Sci. 19: 213-221). 오피오이드 출력 속도, MMAD 및 미세 입자 성분을 포함하는 다양한 파라미터가 이러한 기술을 사용하여 결정될 수 있다. 성형물을 이용하여 상업적으로 구입가능한 분무기를 시험하기 위하여 일상의 실험실 조건에서 ACI를 28.3 리터/분으로 작동하였다. MMAD는 미국 식품 및 약물 투여 프로토콜 601(USP 26-NF21-2003, Chapter 601: Physical Tests and Determinations: Aerosols. United States Pharmacopoeia, Rockville, MD, 2105-2123. United States Federal Drug Administration (FDA).)에 의하여 측정되었으며, 미세 입자 투여량은 4.7 마이크론 미만의 한계 파라미터를 사용하여 ACI에 수집되며 플레이트 위에 침적된 전체 에어로졸 출력 중의 성분으로서 측정되었다. ACI의 다른 단계 중 침적되는 오피오이드 약물의 총량 및 지질 담체는 HPLC 분석으로 측정되었다. Andersen Cascade Impactor (ACI) technology is an established technique for characterizing aerosols through nebulizers (USP 26-NF21-2003, Chapter 601: Physical tests and determinations: aerosols.United States Pharmacopoeia, Rockville, MD, 2105-2123. United States Federal Drug Administration.1998.Draft guidance: metered dose inhaler (MDI) and dry powder inhaler (DPI) drug products chemistry, manufacturing and controls documentation, Docket 98D-0997.United States Federal Drug Administration, Rockville, MD. Mitchell, JP; PA Costa; S Waters. 1987. An assessment of an Andersen Mark-I Cascade Impactor.J. Aerosol Sci. 19: 213-221). Various parameters can be determined using this technique, including opioid output rate, MMAD and fine particle components. The ACI was operated at 28.3 liters / minute under routine laboratory conditions to test commercially available nebulizers with moldings. MMAD is described in US Food and Drug Administration Protocol 601 (USP 26-NF21-2003, Chapter 601: Physical Tests and Determinations: Aerosols.United States Pharmacopoeia, Rockville, MD, 2105-2123. United States Federal Drug Administration (FDA).) The fine particle dose was measured as a component in the total aerosol output collected in ACI and deposited on the plate using a limit parameter of less than 4.7 microns. The total amount of opioid drug and lipid carrier deposited during the different steps of ACI was determined by HPLC analysis.

다양하고 상업적으로 구입가능한 소형(small volume) 분무기, 호흡-활성형(breath-actuated) AeroEclipse; Trudell Medical, London, Ontario), 호흡-확장형(breath-enhanced) Pari-LC Plus(PARI GmbH, Starnberg, Germany), 및 종래 2개의 소형 분무기, 즉 MistyNeb(Allegiance Healthcare Corp., McGraw Park, IL) 및 OptiMist(Maersk Medical Inc., McAllen, Texas)를 ACI 기술로 시험하였다. 각각의 장치에 대해, 폐내 펜타닐의 이론상 침적 속도는 실험적으로 측정한 오피오이드 출력 속도 (mcg/sec)에 1 분 동안의 흡입 평균 시간(20 초)을 곱하고, 실험적으로 측정한 미세 입자 성분을 고려하여 보정함으로써 계산되었다. Various commercially available small volume nebulizers, breath-actuated AeroEclipse; Trudell Medical, London, Ontario), breath-enhanced Pari-LC Plus (PARI GmbH, Starnberg, Germany), and two conventional nebulizers, namely MistyNeb (Allegiance Healthcare Corp., McGraw Park, IL) and OptiMist (Maersk Medical Inc., McAllen, Texas) was tested with ACI technology. For each device, the theoretical deposition rate of fentanyl in the lung is multiplied by the experimentally measured opioid output rate (mcg / sec) for 1 minute average inhalation time (20 seconds), taking into account the experimentally measured fine particle composition. Calculated by calibrating.

이론상 폐의 심부(deep lung)에 침적하는 펜타닐이 in vivo에서 총 펜타닐의 평균 전달 속도와 상호 관련될 수 있는지 결정하기 위하여, 건강한 지원자에게 상기 유리 펜타닐 및 상기 리포좀 캡슐화 펜타닐의 혼합물을 1회 투여량 처리하였다. 결과를 요약하면 아래와 같다: In order to determine whether theoretically fentanyl deposited in the deep lung of the lung can be correlated with the average delivery rate of total fentanyl in vivo, a single dose of a mixture of the free fentanyl and the liposome encapsulated fentanyl is given to a healthy volunteer. Treated. The results are summarized below:

장치Device 이론상 침적 (ACI)Theoretical deposition (ACI) 실제 침적 (in vivo)Actual deposition (in vivo) a) AeroEclipsea) AeroEclipse 31 mcg/분31 mcg / min 29 mcg/분29 mcg / min b) MistyNebb) MistyNeb 23 mcg/분23 mcg / min 17 mcg/분17 mcg / min c) OptiMistc) OptiMist 26 mcg/분26 mcg / min 12 mcg/분12 mcg / min d) PariLC 42d) PariLC 42 42 mcg/분42 mcg / min 37 mcg/분37 mcg / min

본 실험은 특정 펜타닐 조성물(상기 실시예 5에 기재한 바와 같이)을 사용한 흡입 속도가 폐 심부에 펜타닐이 침적하는 속도의 범위에 있다는 사실을 보여준다. 호흡-활성형 AeroEclipse 분무기 및 호흡-확장형 Pari-LC Plus 분무기를 사용하여 이론상 침적 속도와 실제 침적 속도 사이의 매우 밀접한 상관관계가 있음이 확인되었다. 통상적인 소형 제트 분무기, MistyNeb 및 OptiMist에 대해서는 이론상 침적 속도와 실제 침적 속도 사이에 상관관계가 좋지 않은 것으로 관측되었는데, in vitro 연구에서 예측된 것보다 실제 in vivo에서의 침적 속도가 더욱 낮았다. 또한 본 실험은 다양한 분무기를 사용하여 조합된, 다른 조성물 조합(다른 오피오이드의 농도 또는 다른 오피오이드의 비율을 사용하여)을 연구함으로써 원하는 오피오이드의 침적 속도를 얻을 수 있다는 점을 나타내며, 통상적인 실험법을 사용하여 최적 조합물을 결정하는 방법에 대해 설명해 준다.This experiment shows that the inhalation rate using a particular fentanyl composition (as described in Example 5 above) is in the range of the rate at which fentanyl deposits in the lung core. Using the respiratory-active AeroEclipse nebulizer and the respiratory-expandable Pari-LC Plus nebulizer, a theoretical close correlation between the deposition rate and the actual deposition rate was found. For conventional small jet nebulizers, MistyNeb and OptiMist, a theoretical correlation between deposition rate and actual deposition rate was observed to be poor, with actual deposition rates lower than expected in vitro studies. The experiment also shows that the desired deposition rate of opioids can be achieved by studying different composition combinations (using different opioid concentrations or different opioid ratios), combined using various nebulizers, using conventional test methods. How to determine the optimal combination.

실시예Example 7: 인간 대상자에 있어서  7: in human subjects 펜타닐Fentanyl 조제물의Preparation 정성적 효과에 관한 임상 시험 Clinical Trials on Qualitative Effects

하기 실시예는 진통제를 치료학적으로 유효한 양만큼 전달하기 위하여 환자들이 적정량의 흡입된 약물 제제의 진통 효과 및 부작용을 이용하는 방법을 나타낸다.The following examples illustrate how patients utilize the analgesic effects and side effects of an appropriate amount of inhaled drug formulation to deliver a therapeutically effective amount of analgesic.

유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐의 혼합물을 함유하는 조제물을 실시예 5에 기술한 방법을 사용하여 조제하였다. 최종 조제물은 캡슐화 성분 중에서 유리 약물로서 35 내지 45%의 유리 펜타닐 및 잔여물을 포함하였다.Formulations containing a mixture of free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl were prepared using the method described in Example 5. The final formulation contained 35 to 45% free fentanyl and residue as the free drug in the encapsulation component.

관절경을 이용한 전 십자 인대 수술(arthroscopic anterior cruciate ligament repair)을 겪은 환자들을 연구하였다. 표준화된 일반 진통제를 수술중(intra-operative) 오피오이드 진통제로서 정맥내 펜타닐과 함께 투여하였다. 수술 후, 마취 후 치료실(PACU, Post Anesthetic Care Unit)에서 회복 상태에 있는 환자들에 대하여, 환자들이 처음으로 중등도의 통증(moderate pain)이나 중증 통증(severe pain)을 호소할 때, 8 리터/분으로 설정된 압축공기가 구비된 AeroEclipseTM 분무기 호흡-활성기를 이용하여 유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐의 혼합물로 환자들을 치료하였다. Patients who underwent arthroscopic anterior cruciate ligament repair were studied. Standardized general analgesics were administered with intravenous fentanyl as intra-operative opioid analgesics. After surgery, for patients recovering from post anesthetic care units (PACU), when patients first report moderate or severe pain, 8 liters / Patients were treated with a mixture of free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl using an AeroEclipse nebulizer respiratory-activator with compressed air set in minutes.

유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐의 혼합물이 3 ml 충전된 AeroEclipse 분무기의 마우스-피스(mouth-piece)로부터의 자발적 흡입에 의하여 환자들이 그들 의 투여량을 자기-조절하였다. 환자들에게 처음으로 인지가능한 진통의 개시 시간, 및 유효 통증의 개시 또는 부작용의 개시 시에 자기-투여를 중단한 시간을 기록하도록 지시하였다. 분무기가 더 이상 에어로졸을 발생시키지 않을 때 유효 진통에 도달한 대상자들에게 유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐 혼합물이 추가적으로 3 ml 충전된 제 2의 분무기를 공급하였다. 이러한 방식으로, 환자들은, 실제적으로, "임의(ad libitum)" 치료를 받았다. 분무화된 약물의 환자 자기-투여는 환자들이 그들의 손에 분무기를 잡고, 그들의 입에 밀착 밀봉이 구비된 분무기의 마우스 피스를 두고, 호흡 순환 중 숨을 들여 마시는 기간 동안 분무기를 작동시키는 것을 필요로 한다. 환자들은 진통에 도달할 때까지의 치료 과정 동안 "정상적으로 호흡을 하도록" 지시받았다.Patients self-regulated their doses by spontaneous inhalation from the mouth-piece of an AeroEclipse nebulizer filled with a mixture of free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl. Patients were instructed to record the first recognizable onset of analgesia, and the time at which self-administration was stopped at the onset of effective pain or onset of side effects. Subjects who reached effective analgesia when the nebulizer no longer generated an aerosol were fed with a second nebulizer, additionally 3 ml filled with a free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl mixture. In this way, the patients, in fact, were treated with "ad libitum". Patient self-administration of nebulized drugs requires patients to hold the nebulizer in their hands, to place the mouthpiece of the nebulizer with a tight seal in their mouth, and to operate the nebulizer during the inhalation of the breathing cycle. do. Patients were instructed to "normally breathe" during the course of treatment until pain was reached.

호흡 속도 변화 및 혈중 산소 저하를 포함한 임의의 부정적 현상에 대하여 환자를 관찰했다. 분무화된 약물을 자기-투여하기 전후에 그들의 통증 수준을 "없음" "경증" "중증도(中症度)" "중증(重症)"으로 나타내도록 하고, 또한 통증이 사라짐을 처음 느꼈을 때의 시간을 나타내도록 하였다.Patients were observed for any negative phenomena including changes in respiratory rate and blood oxygen degradation. Before and after self-administration of the nebulized drug, their pain level should be expressed as "None", "Severe", "Severe", "Severe", and the time when the pain first disappeared. To indicate.

이 "단일 투여" 또는 "단일 치료기간" 연구 도중, 통상적인 진통 약물 치료(정맥내 모르핀 투여)는 모든 환자에 대하여 그들이 통증이 사라짐을 느낀 임의의 순간에 사용가능하다.During this “single dose” or “single treatment” study, conventional analgesic drug treatment (intravenous morphine administration) is available for all patients at any time they feel pain disappeared.

수술-후 환자 중 대부분(80%)이 분무화된 약물로 치료하기 적합하며 이들은 PACU에서 "중증도(中症度)"(46%)" 내지 "중증(重症)"(34%)의 수술-후 통증을 보고한 환자들이다. "경증"의 수술-후 통증을 나타낸 환자들은 치료하지 않았다.The majority of post-surgery patients (80%) are suitable for treatment with nebulized drugs and these are the "severe" (46%) to "severe" (34%) operations in PACU. Patients reporting post-pain pain Patients with “moderate” post-operative pain were not treated.

상기 치료에 적합한 환자 중 95%은 성공적으로 본 연구의 약물을 사용하여 분무를 개시한 후 바로 인지가능한 진통에 도달할 수 있었으며, 분무를 중단함으로써 적절한/효과적인 지점까지 그들의 투여량을 자기-적정할 수 있었다. 최초 인지가능한 진통 효과까지의 평균 시간은 5.2 분이었다. 효과적인 진통 시간은 약물의 자기-투여 후 22.8 분이었다. 적절한/효과적인 진통 지점에서 5% 가 통증이 없음을 보고하였고, 78%가 "경증"의 통증을 보고하였으며, 12%가 통증이 "중증(重症)"에서 "중증도(中症度)"로 그들의 통증이 완화되었음을 보고하였다. 적절한/효과적인 진통에 도달한 환자들은 통증이 사라졌음으로 기록되었다. 환자 중 17%는 12 시간 실험기간 동안 오피오이드를 더 이상 필요로 하지 않았다. 환자 중 83%는 흡입 종료 후 평균 2 시간에 통증이 사라짐을 경험하였고 정맥내 모르핀을 투여를 필요로 하였다. 95% of patients eligible for this treatment were able to successfully reach perceived analgesia immediately after initiating the spray using the drug of this study, and could stop self-titrating their dose to the appropriate / effective point by stopping the spray. Could. The average time to first perceived analgesic effect was 5.2 minutes. The effective analgesia time was 22.8 minutes after self-administration of the drug. At the appropriate / effective analgesia, 5% reported no pain, 78% reported “mild” pain, and 12% reported that their pain ranged from “severe” to “severe”. The pain was reported to be alleviated. Patients who reached adequate / effective analgesia were recorded as pain disappeared. 17% of patients no longer needed opioids during the 12 hour trial. 83% of patients experienced pain disappearing on average 2 hours after inhalation and required intravenous morphine administration.

치료받은 환자 중 95%는 분무화된 약물을 자기-투여 후 효과적인 진통을 보고하였으며, 아무도 독성 효과를 경험하지 않았다. 환자들 중 84%는 만족할만한 진통 수준에 도달했을 때 약물의 자기-투여를 중단하였다. 환자들 중 11%는 부작용(졸음 또는 메스꺼움)을 느낀 후 곧바로(3 분) 약물의 자기-투여를 중단하였다. 95% of treated patients reported effective analgesia after self-administration of the nebulized drug and none experienced a toxic effect. 84% of patients discontinued self-administration of drugs when satisfactory analgesia levels were reached. Eleven percent of patients stopped taking the drug self-administered immediately (3 minutes) after feeling side effects (drowsiness or nausea).

이러한 결과는, 환자들이 적절히 흡입된 약물 제제의 진통 효과 및 부작용을 이용하여 치료학적으로 유효량의 진통제를 투여함으로써, 독성을 회피할 수 있다는 점을 보여준다. These results show that patients can avoid toxicity by administering a therapeutically effective amount of analgesic agent using the analgesic effects and side effects of a properly inhaled drug formulation.

실시예 8: 약물의 최적 전달을 위한 다양한 제제의 시험Example 8: Testing of Various Formulations for Optimal Delivery of Drugs

하기 실시예는 본 발명에서 사용하기 적합한 다양한 오피오이드 제제를 나타 낸다. 그 제제는 약물 성분에 대하여 공지의 약동학 및 약력학 프로필, 펜타닐과 비교하여 공지의 동등 효능, 및 상기 임상 실험의 결과에 기초하고 있다. The following examples show various opioid formulations suitable for use in the present invention. The formulation is based on known pharmacokinetic and pharmacodynamic profiles for drug components, known equivalent efficacy compared to fentanyl, and the results of these clinical trials.

오피오이드 혼합물을 포함하는 조제물은 아래의 제제 표에 따라 제조되었다: Formulations comprising opioid mixtures were prepared according to the formulation table below:

신속 개시 오피오이드Rapid onset opioid 지속 효과성 오피오이드Sustainable Opioid 폐내 침적 속도 (mcg/분) Intrapulmonary deposition rate (mcg / min) 형태shape 농도 (mcg/ml)Concentration (mcg / ml) 형태shape 농도 (mcg/ml)Concentration (mcg / ml) 펜타틸Pentacyl 200200 리포좀 펜타닐Liposome fentanyl 300300 15-6015-60 펜타닐Fentanyl 175175 리포좀 펜타닐Liposome fentanyl 325325 15-6015-60 펜타닐Fentanyl 125125 리포좀 펜타닐Liposome fentanyl 275275 15-6015-60 알펜타닐Alfentanil 16001600 모르핀morphine 1200012000 400-1600400-1600 알펜타닐Alfentanil 14001400 모르핀morphine 1300013000 400-1600400-1600 알펜타닐Alfentanil 18001800 모르핀morphine 1100011000 400-1600400-1600

위에서 설명한 것은 단지 예를 들어 설명하기 위함이며 하기 청구 범위에 의하여 정의되는 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.What has been described above is illustrative only and is not intended to limit the scope of the invention as defined by the following claims.

Claims (106)

독성을 회피하면서 환자에게 진통을 제공하는 방법에 사용하기 위한 오피오이드 제제로서; 상기 방법은 진통을 생성하기 위하여 폐질환 약물 전달 장치를 이용하여 연속적으로 제제를 흡입하는 단계, 및 만족할 만한 진통이 도달된 때 또는 부작용이 시작될 때 흡입을 중단하는 단계를 포함하며; 상기 폐질환 약물 전달 장치는 제제 입자를 폐에 효과적인 속도로 침적(deposite)하도록 구성되며; 상기 제제는 하나 이상의 신속-개시 오피오이드를 유효량, 및 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드, 및 약제학적으로 허용 가능한 담체(carrier)를 포함하며, 각 오피오이드의 농도 및 형태는, 흡입 도중, 진통이 상기 부작용의 개시 이전에 도달되며, 상기 부작용의 개시가 상기 독성의 개시 이전에 발생하며, 또한 최대 오피오이드 혈장 농도가 독성 수준에 도달하지 않도록 선택됨으로써, 상기 부작용의 개시가 환자에 의하여 흡입을 종료하여 독성을 회피하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 제제.As an opioid formulation for use in a method of providing analgesia to a patient while avoiding toxicity; The method comprises continuously inhaling the formulation with a pulmonary disease drug delivery device to produce analgesia, and stopping inhalation when satisfactory analgesia is reached or when side effects begin; The lung disease drug delivery device is configured to deposit agent particles at an effective rate into the lungs; The formulation comprises an effective amount of one or more rapid-initiating opioids, and one or more sustained-effective opioids, and a pharmaceutically acceptable carrier, wherein the concentration and form of each opioid is determined by pain during Before the onset of the side effect occurs before the onset of the toxicity and the maximum opioid plasma concentration is selected so as not to reach the toxic level such that the onset of the side effect is terminated by the patient to end toxicity. Formulations used to avoid. 제1항에 있어서, 각 오피오이드의 농도 및 형태는 부작용 개시 시의 최대 오피오이드 혈장 농도가 최대 오피오이드 혈장 농도의 66% 이상이 되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 제제. The formulation of claim 1, wherein the concentration and form of each opioid is selected such that the maximum opioid plasma concentration at the onset of adverse reaction is at least 66% of the maximum opioid plasma concentration. 제2항에 있어서, 각 오피오이드의 농도 및 형태는 부작용 개시 시의 최대 총 오피오이드 혈장 농도가 최대 총 오피오이드 혈장 농도의 80% 이상이 되도록 선택 되는 것을 특징으로 하는 제제. The formulation of claim 2, wherein the concentration and form of each opioid is selected such that the maximum total opioid plasma concentration at the onset of side effects is at least 80% of the maximum total opioid plasma concentration. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 신속-개시 오피오이드가 펜타닐(fentanyl), 알펜타닐(alfentanil), 수펜타닐(sufentanil) 및 레미펜타닐(remifentanil)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 제제.4. The method of claim 1, wherein the one or more fast-starting opioids is selected from the group consisting of fentanyl, alfentanil, sufentanil and remifentannil. Formulation characterized in that. 제4항에 있어서, 상기 하나 이상의 신속-개시 오피오이드가 펜타닐 및 알펜타닐로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제제.The formulation of claim 4, wherein said at least one quick-starting opioid is selected from fentanyl and alfentanil. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드가 모르핀, 모르핀-6-글루쿠로니드, 메타돈(methadone), 히드로모르폰(hydromorphone), 메페리딘(meperidine), 폐 표면에서의 약물 방출을 지연시키는 생적합성(biocompatible) 담체 중에 캡슐화된 오피오이드, 및 리포좀 캡슐화 오피오이드(liposomally encapsulated opioid)로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제제.The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the one or more sustained-effect opioids are morphine, morphine-6-glucuronide, methadone, hydromorphone, meperidine ( meperidine, an opioid encapsulated in a biocompatible carrier that delays drug release at the lung surface, and a liposomally encapsulated opioid. 제6항에 있어서, 상기 리포좀 캡슐화 오피오이드가 리포좀 캡슐화 펜타닐인 것을 특징으로 하는 제제.7. The formulation of claim 6, wherein said liposome encapsulated opioid is liposome encapsulated fentanyl. 제7항에 있어서, 상기 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드가 모르핀 및 리 포좀 캡슐화 펜타닐로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제제.8. The formulation of claim 7, wherein said at least one sustained-effect opioid is selected from morphine and liposome encapsulated fentanyl. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제제 중의 상기 오피오이드가 유리 펜타닐(free fentanyl) 및 리포좀 캡슐화 펜타닐로 구성되는 것을 특징으로 하는 제제.The formulation of claim 1, wherein the opioid in the formulation consists of free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl. 제9항에 있어서, 총 오피오이드 농도가 250 내지 1500 mcg/ml인 것을 특징으로 하는 제제.The formulation of claim 9, wherein the total opioid concentration is between 250 and 1500 mcg / ml. 제10항에 있어서, 유리 펜타닐 대 리포좀 캡슐화 펜타닐의 농도비가 약 2:3인 것을 특징으로 하는 제제.The formulation of claim 10, wherein the ratio of free fentanyl to liposome encapsulated fentanyl is about 2: 3. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 유리 펜타닐을 약 100 내지 400 mcg/ml의 농도로 함유하는 것을 특징으로 하는 오피오이드 제제. 12. The opioid formulation of claim 10 or 11 comprising the free fentanyl at a concentration of about 100-400 mcg / ml. 제10항, 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 리포좀 캡슐화 펜타닐을 250 내지 750 mcg/ml의 농도로 함유하는 것을 특징으로 하는 오피오이드 제제.13. The opioid preparation according to claim 10, 11 or 12 which contains the liposome encapsulated fentanyl at a concentration of 250 to 750 mcg / ml. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 총 오피오이드 농도가 약 500 mcg/ml, 상기 유리 펜타닐 농도가 약 200 mcg/ml 및 상기 리포좀 캡슐화 펜타 닐 농도가 약 300 mcg/ml인 것을 특징으로 하는 오피오이드 제제.The method according to any one of claims 10 to 13, wherein the total opioid concentration is about 500 mcg / ml, the free fentanyl concentration is about 200 mcg / ml and the liposome encapsulated fentanyl concentration is about 300 mcg / ml. Opioid formulation characterized by. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제제가 둘 이상의 다른 오피오이드를 함유(오직 두 가지 오피오이드가 유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐인 제제를 제외)하는 것을 특징으로 하는 제제.The formulation according to claim 1, wherein the formulation contains two or more different opioids (except for formulations in which only two opioids are free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl). 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제제 중의 상기 오피오이드가 알펜타닐 및 모르핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 제제.The formulation according to any one of claims 1 to 15, wherein the opioid in the formulation consists of alfentanil and morphine. 제16항에 있어서, 상기 알펜타닐을 300 내지 6700 mcg/ml의 농도로 함유하는 것을 특징으로 하는 제제.18. The formulation of claim 16, wherein said alfentanil is contained at a concentration of 300 to 6700 mcg / ml. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 모르핀을 650 내지 13350 mcg/ml의 농도로 함유하는 것을 특징으로 하는 제제.18. The formulation according to claim 16 or 17, wherein the morphine is contained at a concentration of 650 to 13350 mcg / ml. 독성을 회피하면서도 환자에게 진통을 제공하기 위하여 오피오이드 제제를 투여하는 방법으로, 상기 방법은: A method of administering an opioid agent to provide analgesia to a patient while avoiding toxicity, the method comprising: 진통을 생성하기 위하여 효과적인 속도로 제제 입자를 폐로 전달하도록 구성된 폐질환 약물 전달 장치를 이용하여 상기 제제를 연속적으로 흡입하는 단계; 및Continuously inhaling said formulation using a lung disease drug delivery device configured to deliver formulation particles to the lung at an effective rate to produce analgesia; And 만족할 만한 진통에 도달한 때 또는 부작용이 개시된 때 흡입을 중단하는 단 계를 포함하며; Stopping inhalation when satisfactory analgesia is reached or when side effects are initiated; 상기 제제는 유효량의 신속-개시 오피오이드를 하나 이상 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하며; 각 오피오이드의 농도 및 형태, 및 효과적인 입자 전달 속도는, 흡입 도중, 진통이 상기 부작용의 개시 전에 도달되며, 상기 부작용의 개시가 독성의 개시 이전에 발생하며, 또한 최대 오피오이드 혈장 농도가 독성 수준에 도달하지 않도록 선택됨으로써, 상기 부작용의 개시가 환자에 의하여 흡입을 종료하여 독성을 회피하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.The formulation comprises an effective amount of a quick-initiating opioid of one or more and a pharmaceutically acceptable carrier; The concentration and form of each opioid, and the effective particle delivery rate, during inhalation, analgesia is reached before the onset of the adverse event, the onset of the adverse event occurs before the onset of toxicity, and also the maximum opioid plasma concentration reaches the toxicity level. Wherein the onset of the adverse event is used by the patient to end inhalation to avoid toxicity. 제19항에 있어서, 상기 제제가 폐질환 약물 전달 장치에 의하여 1 내지 5 마이크론의 질량 평균 공기역학적 입경(mass medium aerodynamic diameter)으로 투여되는 것을 특징으로 하는 방법. 20. The method of claim 19, wherein the formulation is administered by a lung disease drug delivery device at a mass medium aerodynamic diameter of 1 to 5 microns. 제20항에 있어서, 상기 제제가 폐질환 약물 전달 장치에 의하여 1 내지 3 마이크론의 질량 평균 공기역학적 입경으로 투여되는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 20, wherein the formulation is administered by a lung disease drug delivery device with a mass average aerodynamic particle diameter of 1 to 3 microns. 제21항에 있어서, 상기 제제가 폐질환 약물 전달 장치에 의하여 1.5 내지 2 마이크론의 질량 평균 공기역학적 입경으로 투여되는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 21, wherein the agent is administered by a lung disease drug delivery device with a mass average aerodynamic particle diameter of 1.5 to 2 microns. 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 각 오피오이드의 농도 및 형태는 부작용 개시 시의 최대 오피오이드 혈장 농도가 최대 오피오이드 혈장 농도의 66% 이상이 되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.23. The method of any one of claims 19 to 22, wherein the concentration and form of each opioid is selected such that the maximum opioid plasma concentration at the onset of the adverse event is at least 66% of the maximum opioid plasma concentration. 제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 각 오피오이드의 농도 및 형태는 부작용 개시 시의 최대 오피오이드 혈장 농도가 최대 오피오이드 혈장 농도의 80% 이상이 되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.24. The method of any one of claims 19 to 23, wherein the concentration and form of each opioid is selected such that the maximum opioid plasma concentration at the onset of adverse events is at least 80% of the maximum opioid plasma concentration. 제19항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 신속-개시 오피오이드가 펜타닐, 알펜타닐, 수펜타닐 및 레미펜타닐로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.25. The method of any one of claims 19 to 24, wherein the one or more fast-initiating opioids are selected from fentanyl, alfentanyl, sufentanil and remifentanil. 제25항에 있어서, 상기 하나 이상의 신속-개시 오피오이드가 펜타닐 및 알펜타닐로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 25, wherein the one or more fast-starting opioids is selected from fentanyl and alfentanyl. 제19항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 지속된 경감(sustained relief)을 제공하기 위하여 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드의 유효량을 더 포함하는 방법으로서, 제제 중 각 오피오이드의 농도 및 형태는, 흡입 도중, 진통이 상기 부작용의 개시 전에 도달되며, 상기 부작용의 개시가 독성의 개시 이전에 발생하며, 또한 최대 오피오이드 혈장 농도가 독성 수준에 도달하지 않도록 선택됨으로써, 상기 부작용의 개시가 환자에 의하여 흡입을 종료하여 독성을 회피하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.27. The method of any one of claims 19-26, further comprising an effective amount of one or more sustained-effective opioids to provide sustained relief, wherein the concentration and form of each opioid in the formulation is During inhalation, analgesia is reached before the onset of the adverse event, the onset of the adverse event occurs before the onset of toxicity, and also the maximum opioid plasma concentration is selected so that the toxicity level is not reached by the patient. Used to terminate inhalation to avoid toxicity. 제27항에 있어서, 상기 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드가 모르핀, 모르핀-6-글루쿠로니드, 메타돈, 히드로모르폰, 메페리딘, 폐 표면에서의 약물 방출을 지연시키는 생적합성 담체 중에 캡슐화된 오피오이드, 및 리포좀 캡슐화 오피오이드로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 27, wherein the one or more sustained-effect opioids are encapsulated in morphine, morphine-6-glucuronide, methadone, hydromorphone, meperidine, a biocompatible carrier that delays drug release at the lung surface Opioids, and liposome encapsulated opioids. 제28항에 있어서, 상기 리포좀 캡슐화 오피오이드가 리포좀 캡슐화 펜타닐인 것을 특징으로 하는 방법29. The method of claim 28, wherein said liposome encapsulated opioid is liposome encapsulated fentanyl. 제27항, 제28항 또는 제29항에 있어서, 상기 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드가 모르핀 및 리포좀 캡슐화 펜타닐로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.30. The method of claim 27, 28 or 29, wherein said at least one sustained-effect opioid is selected from morphine and liposome encapsulated fentanyl. 제27항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제제 중의 오피오이드가 유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법. 31. The method of any of claims 27-30, wherein the opioid in the formulation consists of free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl. 제31항에 있어서, 상기 유리 펜타닐 대 리포좀 캡슐화 펜타닐의 농도비가 1:5 내지 2:1인 것을 특징으로 하는 방법.32. The method of claim 31, wherein the concentration ratio of free fentanyl to liposome encapsulated fentanyl is from 1: 5 to 2: 1. 제32항에 있어서, 상기 유리 펜타닐 대 리포좀 캡슐화 펜타닐의 농도비가 약 2:3인 것을 특징으로 하는 방법.33. The method of claim 32, wherein the ratio of free fentanyl to liposome encapsulated fentanyl is about 2: 3. 제31항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 총 오피오이드 농도가 250 내지 1500 mcg/ml인 것을 특징으로 하는 방법.34. The method of any one of claims 31-33, wherein the total opioid concentration is 250-1500 mcg / ml. 제19항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제제가 유리 펜타닐을 100 내지 400 mcg/ml의 농도로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.34. The method of any one of claims 19 to 33, wherein the formulation comprises free fentanyl at a concentration of 100 to 400 mcg / ml. 제19항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제제가 리포좀 캡슐화 펜타닐을 250 내지 750 mcg/ml의 농도로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.34. The method of any one of claims 19 to 33, wherein the formulation comprises liposome encapsulated fentanyl at a concentration of 250 to 750 mcg / ml. 제19항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 총 오피오이드 농도가 약 500 mcg/ml, 유리 펜타닐 농도가 약 200 mcg/ml 및 리포좀 캡슐화 펜타닐 농도가 약 300 mcg/ml인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 19, wherein the total opioid concentration is about 500 mcg / ml, the free fentanyl concentration is about 200 mcg / ml, and the liposome encapsulated fentanyl concentration is about 300 mcg / ml. . 제31항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 4 내지 50 mcg/분의 유리 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 방법.38. The method of any one of claims 31-37, wherein 4-50 mcg / min of free fentanyl is deposited in the lungs during inhalation. 제38항에 있어서, 10 내지 20 mcg/분의 유리 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 38, wherein 10-20 mcg / min of free fentanyl is deposited in the lungs during inhalation. 제39항에 있어서, 약 15 mcg/분의 유리 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 39, wherein about 15 mcg / min of free fentanyl is deposited in the lungs during inhalation. 제31항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 5 내지 150 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 방법.38. The method of any one of claims 31-37, wherein 5 to 150 mcg / minute liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation. 제41항에 있어서, 10 내지 90 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 방법.42. The method of claim 41 wherein 10 to 90 mcg / min liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation. 제42항에 있어서, 15 내지 60 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 42, wherein between 15 and 60 mcg / min liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation. 제43항에 있어서, 20 내지 45 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 43, wherein 20 to 45 mcg / min liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation. 제19항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 5 내지 100 mcg/분의 총 오피오이드가 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 방법.45. The method of any one of claims 19-44, wherein 5-100 mcg / min total opioid is deposited in the lungs during inhalation. 제45항에 있어서, 10 내지 40 mcg/분의 총 오피오이드가 흡입 도중 폐에 침 적되는 것을 특징으로 하는 방법.46. The method of claim 45, wherein 10-40 mcg / min total opioid is deposited in the lungs during inhalation. 제46항에 있어서, 30 내지 35 mcg/분의 총 오피오이드가 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 46, wherein 30 to 35 mcg / min total opioid is deposited in the lungs during inhalation. 제19항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제제가 둘 이상의 다른 오피오이드를 포함(오직 두 가지 오피오이드가 유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐인 제제를 제외)하는 것을 특징으로 하는 방법.31. The method of any one of claims 19-30, wherein the formulation comprises two or more other opioids (except formulations in which only two opioids are free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl). 제48항에 있어서, 상기 제제 중의 오피오이드가 알펜타닐 및 모르핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.49. The method of claim 48, wherein the opioid in the formulation consists of alfentanil and morphine. 제49항에 있어서, 상기 제제가 알펜타닐을 300 내지 6700 mcg/ml의 농도로 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 49, wherein the formulation contains alfentanil at a concentration of 300 to 6700 mcg / ml. 제49항 또는 제50항에 있어서, 100 내지 500 mcg/분의 알펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 방법.51. The method of claim 49 or 50, wherein 100 to 500 mcg / min of alfentanil is deposited in the lungs during inhalation. 제51항에 있어서, 약 250 mcg/분의 알펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 51, wherein about 250 mcg / min of alfentanil is deposited in the lungs during inhalation. 제49항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제제가 모르핀을 650 내지 13350 mcg/ml의 농도로 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.53. The method of any one of claims 49-52, wherein the formulation contains morphine at a concentration of 650-13350 mcg / ml. 제49항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 100 내지 2000 mcg/분의 모르핀이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 방법.54. The method of any one of claims 49-53, wherein 100-2000 mcg / min morphine is deposited in the lungs during inhalation. 제54항에 있어서, 200 내지 1000 mcg/분의 모르핀이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 방법.55. The method of claim 54, wherein 200-1000 mcg / minute morphine is deposited in the lungs during inhalation. 제55항에 있어서, 약 500 mcg/분의 모르핀이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 55, wherein about 500 mcg / minute morphine is deposited in the lungs during inhalation. 제19항 내지 제56항에 있어서, 투여가 50 내지 500의 흡입(inhalations) 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 19, wherein the administration is during inhalations of 50-500. 오피오이드 독성을 방지하기 위한 오피오이드 부작용의 용도.Use of opioid side effects to prevent opioid toxicity. 환자에게 진통을 제공하기 위하여 오피오이드 제제를 함유하는 폐질환 약물 전달 장치로, 상기 장치는:A lung disease drug delivery device containing an opioid formulation to provide analgesia to a patient, the device comprising: 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 제제를 함유하는 용기;A container containing a formulation according to any one of claims 1 to 18; 상기 용기에 결합된 출구;An outlet coupled to the vessel; 의식적인 환자의 노력에 의한 작동을 통하여 효과적인 속도로 상기 제제 입자를 상기 출구를 통해 폐로 투여(dispesing)하기 위하여 상기 용기에 결합된 수단을 포함하며, 이에 따라, 흡입 도중, 진통이 오피오이드 부작용의 개시 전에 도달되며, 상기 부작용의 개시는 독성의 개시 이전에 일어나며, 또한 최대 오피오이드 혈장 농도가 독성 수준에 도달하지 않게 됨으로써, 상기 부작용의 개시가 환자에 의하여 흡입을 종료하여 독성을 회피하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 장치. Means coupled to the container for dispensing the agent particles through the outlet into the lungs at an effective rate through conscious patient effort, such that, during inhalation, analgesia may initiate initiation of opioid side effects. Reached before, the onset of the adverse event occurs before the onset of the toxicity, and the maximum opioid plasma concentration does not reach the toxic level so that the onset of the adverse event is used by the patient to end inhalation to avoid toxicity. Device. 환자에게 진통을 제공하기 위하여 오피오이드 제제를 함유하는 폐질환 약물 전달 장치로, 상기 장치는:A lung disease drug delivery device containing an opioid formulation to provide analgesia to a patient, the device comprising: 하나 이상의 신속-개시 오피오이드를 유효량 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 제제를 함유하는 용기;A container containing a formulation comprising an effective amount of one or more quick-starting opioids and a pharmaceutically acceptable carrier; 상기 용기에 결합된 출구;An outlet coupled to the vessel; 상기 제제 입자를 상기 출구를 통하여 폐로 투여하기 위하여 상기 용기에 결합된 수단을 포함하며, 상기 수단은 작동되기 위하여 의식적인 환자의 노력을 필요로 하며;Means coupled to the container for administering the agent particles to the lungs through the outlet, the means requiring conscious patient effort to operate; 여기서, 각 오피오이드의 농도 및 형태 및 입자 전달의 효과적인 속도는, 흡입 도중, 진통이 상기 부작용의 개시 이전에 도달되며, 상기 부작용의 개시는 독성의 개시 이전에 일어나며, 또한 최대 오피오이드 혈장 농도가 독성 수준에 도달하 지 않도록 선택됨으로써, 상기 부작용의 개시가 환자에 의하여 흡입을 종료하여 독성을 회피하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 장치.Here, the concentration and form of each opioid and the effective rate of particle delivery are such that during inhalation, analgesia is reached before the onset of the adverse event, the onset of the adverse event occurs before the onset of toxicity, and the maximum opioid plasma concentration is at the toxic level. Wherein the onset of the adverse event is used by the patient to end inhalation to avoid toxicity. 제59항 또는 제60항에 있어서, 상기 제제가 투여되는 속도를 소정의 경계값 이하로 제한하는 전달 속도 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.61. The device of claim 59 or 60, further comprising delivery rate control means for limiting the rate at which the agent is administered to be below a predetermined threshold. 제59항 또는 제61항에 있어서, 상기 제제를 투여하기 위하여 출구가 환자의 입술에 의하여 밀봉되어야 하는 천공부(fenestration)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.62. The device of claim 59 or 61, further comprising a fenestration in which the outlet must be sealed by the patient's lips in order to administer the formulation. 제59항 또는 제61항에 있어서, 상기 투여 수단이 호흡으로 작동되는 것을 특징으로 하는 장치.64. The device of claim 59 or 61, wherein said means of administration is actuated by breathing. 제59항 또는 제63항에 있어서, 상기 입자의 질량 평균 공기역학적 직경이 1 내지 5 마이크론인 것을 특징으로 하는 장치.64. An apparatus according to claim 59 or 63 wherein the mass mean aerodynamic diameter of the particles is 1 to 5 microns. 제64항에 있어서, 상기 입자의 질량 평균 공기역학적 직경이 1 내지 3 마이크론인 것을 특징으로 하는 장치.65. The apparatus of claim 64, wherein the mass mean aerodynamic diameter is 1-3 microns. 제65항에 있어서, 상기 입자의 질량 평균 공기역학적 직경이 1.5 내지 2 마 이크론인 것을 특징으로 하는 장치.66. The apparatus of claim 65, wherein the mass average aerodynamic diameter of the particles is 1.5 to 2 microns. 제61항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입자를 투여하기 위한 수단이 흡입 당 0.2% 내지 1%의 제제를 투여하는 것을 특징으로 하는 장치.64. The device of any one of claims 61-63, wherein the means for administering the particles administers 0.2% to 1% of the agent per inhalation. 제60항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서, 각 오피오이드의 농도 및 형태는 부작용 개시 시의 최대 오피오이드 혈장 농도가 최대 오피오이드 혈장 농도의 66% 이상이 되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.68. The device of any one of claims 60 to 67, wherein the concentration and form of each opioid is selected such that the maximum opioid plasma concentration at the onset of the adverse event is at least 66% of the maximum opioid plasma concentration. 제68항에 있어서, 각 오피오이드의 농도 및 형태는 부작용 개시 시의 최대 오피오이드 혈장 농도가 최대 오피오이드 혈장 농도의 80% 이상이 되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.69. The device of claim 68, wherein the concentration and form of each opioid is selected such that the maximum opioid plasma concentration at the onset of side effects is at least 80% of the maximum opioid plasma concentration. 제60항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 신속-개시 오피오이드가 펜타닐, 알펜타닐, 수펜타닐 및 레미펜타닐로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.70. The device of any one of claims 60-69, wherein the one or more fast-starting opioids is selected from fentanyl, alfentanil, sufentanil and remifentanil. 제70항에 있어서, 상기 하나 이상의 신속-개시 오피오이드가 펜타닐 및 알펜타닐로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.71. The device of claim 70, wherein the one or more fast-starting opioids is selected from fentanyl and alfentanil. 제60항 내지 제71항 중 어느 한 항에 있어서, 지속적인 경감을 제공하기 위하여 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드를 유효량 더 포함하는 장치로서, 여기서, 상기 제제 중의 각 오피오이드 농도 및 형태는, 흡입 도중, 진통이 상기 부작용의 개시 전에 도달되며, 상기 부작용의 개시는 독성의 개시 이전에 일어나며, 또한 최대 오피오이드 혈장 농도가 독성 수준에 도달하지 않도록 선택됨으로써, 상기 부작용의 개시가 환자에 의하여 흡입을 종료하여 독성을 회피하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 장치. 72. The device of any one of claims 60-71, further comprising an effective amount of one or more sustained-effective opioids to provide sustained relief, wherein each opioid concentration and form in the formulation, during inhalation, Analgesia is reached before the onset of the adverse event, the onset of the adverse event occurs before the onset of toxicity, and also the maximum opioid plasma concentration is chosen so that it does not reach the toxic level, such that the onset of the adverse effect is terminated by the patient by ending the toxicity. The apparatus, which is used to avoid. 제72항에 있어서, 상기 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드가 모르핀, 모르핀-6-글루쿠로니드, 메타돈, 히드로모르폰, 메페리딘, 폐 표면에서의 약물 방출을 지연하는 생적합성 담체 중에 캡슐화된 오피오이드, 및 리포좀 캡슐화 오피오이드로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.73. The method of claim 72, wherein the one or more sustained-effect opioids are encapsulated in morphine, morphine-6-glucuronide, methadone, hydromorphone, meperidine, biocompatible carriers that delay drug release at the lung surface. Opioids, and liposome encapsulated opioids. 제73항에 있어서, 상기 리포좀 캡슐화 오피오이드가 리포좀 캡슐화 펜타닐인 것을 특징으로 하는 장치.74. The device of claim 73, wherein the liposome encapsulated opioid is liposome encapsulated fentanyl. 제72항, 제73항 또는 제74항에 있어서, 상기 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드가 모르핀 및 리포좀 캡슐화 펜타닐로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.75. The device of claim 72, 73 or 74, wherein the one or more sustained-effect opioids are selected from morphine and liposome encapsulated fentanyl. 제72항 내지 제75항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제제 중의 오피오이드가 유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.76. The device of any one of claims 72 to 75, wherein the opioid in the formulation consists of free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl. 제76항에 있어서, 유리 펜타닐 대 리포좀 캡슐화 펜타닐의 농도비가 1:5 내지 2:1인 것을 특징으로 하는 장치.The device of claim 76, wherein the concentration ratio of free fentanyl to liposome encapsulated fentanyl is from 1: 5 to 2: 1. 제77항에 있어서, 유리 펜타닐 대 리포좀 캡슐화 펜타닐의 농도비가 약 2:3인 것을 특징으로 하는 장치.The device of claim 77, wherein the ratio of free fentanyl to liposome encapsulated fentanyl is about 2: 3. 제59항 내지 제78항 중 어느 한 항에 있어서, 총 오피오이드 농도가 250 내지 1500 mcg/ml인 것을 특징으로 하는 장치.79. The device of any of claims 59-78, wherein the total opioid concentration is 250-1500 mcg / ml. 제59항 내지 제79항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제제가 유리 펜타닐을 100 내지 400 mcg/ml의 농도로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.80. The device of any one of claims 59-79, wherein the formulation comprises free fentanyl at a concentration of 100-400 mcg / ml. 제59항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제제가 리포좀 캡슐화 펜타닐을 250 내지 1500 mcg/ml의 농도로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.81. The device of any one of claims 59-80, wherein the formulation comprises liposome encapsulated fentanyl at a concentration of 250-1500 mcg / ml. 제59항 내지 제81항 중 어느 한 항에 있어서, 총 오피오이드 농도가 약 500 mcg/ml, 유리 펜타닐 농도가 약 200 mcg/ml 및 리포좀 캡슐화 펜타닐 농도가 약 300 mcg/ml인 것을 특징으로 하는 장치.The device of claim 59, wherein the total opioid concentration is about 500 mcg / ml, the free fentanyl concentration is about 200 mcg / ml and the liposome encapsulated fentanyl concentration is about 300 mcg / ml . 제76항 내지 제82항 중 어느 한 항에 있어서, 4 내지 50 mcg/분의 유리 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 장치.83. The device of any one of claims 76-82, wherein 4-50 mcg / min of free fentanyl is deposited in the lungs during inhalation. 제83항에 있어서, 10 내지 20 mcg/분의 유리 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 장치.84. The device of claim 83, wherein 10-20 mcg / min of free fentanyl is deposited in the lungs during inhalation. 제84항에 있어서, 약 15 mcg/분의 유리 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 장치.85. The device of claim 84, wherein about 15 mcg / min of free fentanyl is deposited in the lungs during inhalation. 제76항 내지 제85항 중 어느 한 항에 있어서, 5 내지 150 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 장치.86. The device of any one of claims 76 to 85, wherein 5 to 150 mcg / min liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation. 제86항에 있어서, 10 내지 90 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 장치.87. The device of claim 86, wherein 10 to 90 mcg / min liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation. 제87항에 있어서, 15 내지 60 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 장치.88. The device of claim 87, wherein between 15 and 60 mcg / min liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation. 제88항에 있어서, 20 내지 45 mcg/분의 리포좀 캡슐화 펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 장치.89. The device of claim 88, wherein 20 to 45 mcg / minute liposome encapsulated fentanyl is deposited in the lungs during inhalation. 제59항 내지 제89항 중 어느 한 항에 있어서, 5 내지 100 mcg/분의 총 오피오이드가 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 장치.90. The device of any one of claims 59-89, wherein 5-100 mcg / min total opioid is deposited in the lungs during inhalation. 제90항에 있어서, 10 내지 40 mcg/분의 총 오피오이드가 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 장치.93. The device of claim 90, wherein 10-40 mcg / min total opioid is deposited in the lungs during inhalation. 제91항에 있어서, 30 내지 35 mcg/분의 총 오피오이드가 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 장치.92. The device of claim 91, wherein a total opioid of 30 to 35 mcg / min is deposited in the lungs during inhalation. 제59항 내지 제75항 중 어느 한 항에 있어서, 제제가 둘 이상의 다른 오피오이드를 포함(오직 두 가지 오피오이드가 유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐인 제제를 제외)하는 것을 특징으로 하는 장치.76. The device of any one of claims 59-75, wherein the formulation comprises two or more different opioids (except formulations in which only two opioids are free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl). 제93항에 있어서, 상기 제제 중의 오피오이드가 알펜타닐 및 모르핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.95. The device of claim 93, wherein the opioid in the formulation consists of alfentanil and morphine. 제94항에 있어서, 상기 제제가 알펜타닐을 300 내지 6700 mcg/ml의 농도로 함유하는 것을 특징으로 하는 장치.95. The device of claim 94, wherein the formulation contains alfentanil at a concentration of 300 to 6700 mcg / ml. 제94항 또는 95항에 있어서, 100 내지 500 mcg/분의 알펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 장치.98. The device of claim 94 or 95, wherein 100 to 500 mcg / min of alfentanil is deposited in the lungs during inhalation. 제96항에 있어서, 약 250 mcg/min의 알펜타닐이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 장치.98. The device of claim 96, wherein about 250 mcg / min of alfentanil is deposited in the lungs during inhalation. 제93항 내지 제97항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제제가 모르핀을 650 내지 13350 mcg/ml의 농도로 함유하는 것을 특징으로 하는 장치.98. The device of any of claims 93-97, wherein the formulation contains morphine at a concentration of 650 to 13350 mcg / ml. 제93항 내지 제98항 중 어느 한 항에 있어서, 100 내지 2000 mcg/분의 모르핀이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 장치.99. The device of any of claims 93-98, wherein 100 to 2000 mcg / min morphine is deposited in the lungs during inhalation. 제99항에 있어서, 200 내지 1000 mcg/분의 모르핀이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 장치.100. The device of claim 99, wherein 200 to 1000 mcg / minute morphine is deposited in the lungs during inhalation. 제100항에 있어서, 약 500 mcg/분의 모르핀이 흡입 도중 폐에 침적되는 것을 특징으로 하는 장치.101. The device of claim 100, wherein about 500 mcg / minute morphine is deposited in the lungs during inhalation. 제59항 내지 제101항 중 어느 한 항에 따른 폐질환 약물 전달 장치; 및102. A lung disease drug delivery device according to any one of claims 59 to 101; And 상기 장치를 이용하여 상기 제제를 연속하여 흡입하는 단계 및 만족할 만한 진통이 도달된 때 또는 부작용의 개시 시에 흡입을 종료하는 단계를 포함하는 상기 장치를 이용하기 위한 설명서를 포함하는 오피오이드 투여 키트(kit).An opioid dosing kit comprising instructions for using the device, including continuously inhaling the formulation with the device and ending the inhalation when satisfactory analgesia is reached or at the onset of side effects. ). 하나 이상의 신속-개시 오피오이드 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 제제; Preparations comprising one or more quick-initiating opioids and a pharmaceutically acceptable carrier; 용기, 상기 용기에 결합된 출구, 의식적인 환자의 노력에 의한 작동을 통하여 효과적인 속도로 그 안에 포함된 제제 입자를 상기 출구를 통해 폐로 투여하기 위하여 상기 용기에 결합된 수단을 포함하는 폐질환 약물 전달 장치로서, 이에 따라, 흡입 도중, 진통이 상기 부작용의 개시 전에 도달되며, 상기 부작용의 개시는 독성의 개시 이전에 발생하여, 최대 총 오피오이드 혈장 농도가 독성 수준에 도달하지 않도록 되며, 이에 따라 환자는 상기 부작용의 개시가 환자에 의하여 흡입을 종료하여 독성을 회피하는데 이용되는 폐질환 약물 전달 장치; 및 Pulmonary disease drug delivery comprising a container, an outlet coupled to the container, means coupled to the container for administering the agent particles contained therein to the lungs through the outlet at an effective rate through operative patient effort. As a device, therefore, during inhalation, analgesia is reached before the onset of the adverse event, and the onset of the adverse event occurs prior to the onset of toxicity such that the maximum total opioid plasma concentration does not reach the toxic level, thereby allowing the patient to A lung disease drug delivery device, wherein the onset of the side effect is used by the patient to end inhalation to avoid toxicity; And 용기에 제제를 충전하는 단계, 상기 장치를 이용하여 제제를 연속하여 흡입하는 단계, 및 만족할 만한 진통이 도달된 때 또는 부작용의 개시 시에 흡입을 종료하는 단계를 포함하는 상기 장치를 이용하기 위한 설명서;Instructions for using the device including filling the container with a formulation, continuously inhaling the formulation using the device, and ending the inhalation when satisfactory analgesia is reached or at the onset of adverse reactions ; 를 포함하는 오피오이드 투여 키트.Opioid dosage kit comprising a. 제103항에 있어서, 상기 제제가 하나 이상의 지속-효과성 오피오이드를 유효 량 포함하는 것을 특징으로 하는 오피오이드 투여 키트.107. The opioid dosage kit of claim 103, wherein said formulation comprises an effective amount of one or more sustained-effective opioids. 환자에게 진통을 제공하는 방법에 사용하기 위한 오피오이드 제제로서:As an opioid formulation for use in a method of providing analgesia to a patient: 150 내지 250 mcg/ml의 유리 펜타닐;150-250 mcg / ml free fentanyl; 200 내지 400 mcg/ml의 리포좀 캡슐화 펜타닐; 및 Liposome encapsulated fentanyl at 200-400 mcg / ml; And 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 오피오이드 제제.Opioid formulations comprising a pharmaceutically acceptable carrier. 폐경로(pulmonary route) 투여를 통하여 환자에게 진통을 제공하는 방법에 사용하기 위한 오피오이드 제제로서:As an opioid formulation for use in a method of providing analgesia to a patient via administration of a pulmonary route: 둘 이상의 다른 오피오이드(오직 두 가지 오피오이드가 유리 펜타닐 및 리포좀 캡슐화 펜타닐인 제제를 제외); 및Two or more other opioids (except for agents in which only two opioids are free fentanyl and liposome encapsulated fentanyl); And 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 오피오이드 제제.Opioid formulations comprising a pharmaceutically acceptable carrier.
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