KR20140044849A

KR20140044849A - 흡입성 약제학적 조성물들

Info

Publication number: KR20140044849A
Application number: KR1020147000590A
Authority: KR
Inventors: 니븐 라진 나레인; 존 패트릭 맥쿡
Original assignee: 버그 엘엘씨
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2014-04-15
Also published as: NZ718495A; US20210346291A1; KR102058256B1; EP2720680A1; EP2720680B1; CL2013003621A1; JP6158984B2; US20140239525A1; JP2016196462A; MX2013015114A; CN103732214B; PE20180414A1; WO2012174557A1; SG10201605008TA; CR20130663A; IL230010B; JP2014520124A; CO6852076A2; MX369543B; US20120321698A1

Abstract

흡입성 약제학적 조성물들은 연속적 분무주입에 적절한 소수성 생물활성 물질 (예컨대, CoQ10)을 포함하는 입자들의 수성 분산을 포함할 수 있다. 그들의 화학적 조성 및 제조 방법에 의하여, 상기 약제학적 조성물들은 유리한 에어로졸 방출 및 출력을 제공하는 특유한 물리화학적 특성들을 나타낸다.

Description

흡입성 약제학적 조성물들{INHALABLE PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS}

관련 출원들에 대한 교차 참조

본 출원은 2011년 6월 17일에 출원된 미국 가출원 제 61/498,505호에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 이의 개시사항은 그 전체가 본원에 참조문헌으로써 편입된다.

발명의 분야

본 발명은 일반적으로 흡입성 약제학적 조성물들, 이들의 제조 방법 및 용도를 포함함, 에 관련된다. 본 발명은 보다 구체적으로, 다양한 실시예들에서, 소수성 생물활성 물질 (예컨대, CoQ10)을 포함하는 입자들의 수성분산을 가지며 연속적 분무주입에 적절한 흡입성 약제학적 조성물들에 관련된다. 그들의 화학적 조성 및 제조 방법들에 의하여, 상기 약제학적 조성물들은 유리한 에어로졸 방출(transmission) 및 출력(output)을 제공하는 특유한 물리화학적 특성들을 나타낸다.

본 발명의 배경

암은 현재 선진국들에서 사망의 주된 원인 중 하나이다. 폐암은 높은 치사율과 낮은 장-기간 생존율을 갖는 암의 한 예이다. 비록 연구가 종양 형성의 많은 분자 메커니즘들에 대한 이해를 막대하게 증가시켰으며 폐암을 포함하는, 암의 치료에 대한 수많은 새로운 길을 제공하였으나, 대부분의 악성 종양에 대한 표준 치료들은 여전히 총체적 절제(gross resection), 화학요법, 그리고 방사선 요법에 머물러 있다. 점점 더 성공적인 반면, 각각의 이들 치료들은 수많은 바람직하지 않은 부작용을 일으킬 수 있다. 예를 들면, 외과 수술은 통증, 건강한 조직에 대한 외상성 상해, 그리고 흉터를 초래할 수 있다. 방사선 요법과 화학요법은 구역질, 면역 억제, 위 궤양 및 이차 종양 형성을 일으킬 수 있다. 더욱이, 그러한 극심한 부작용들은 그에 대응되는 높은 생존율과 동반하지 않고 올 수 있다.

기도로의 치료제의 전달은, 폐암을 포함하는, 수많은 국소적 및/또는 전신적 질환의 치료를 위한 하나의 길이다. 그러나, 약품들을 폐로 전달하는 전통적인 기술은 효과가 없거나, 비효율적이거나, 및/또는 불충분할 수 있다. 예를 들면, 많은 공지된 방법들은 약제를 폐로 전달하기에 너무 큰 액적들을 갖거나, 및/또는 특정 투약량을 신뢰도 있게 전달하기에 너무 일관성 없는 에어로졸들을 제조한다. 문제점들, 이를테면 입자 크기, 를 해결하기 위하여 개발된 입자 형성 기술들, 예를 들면 기계적인 마이크로화(micronization) 공정들 및 용액-기초 상 분리 공정들, 은 추가적인 한계점들을 가질 수 있다. 기계적 마이크로화 방법들 이를 테면 밀링(milling)은 약제의 열적 및/또는 기계적 분해를 일으킬 수 있다. 약물 성분들을 마이크로화 하는데 사용되는 여타 방법인, 분무 건조는 작은 입자들을 수집하는 어려움에 이르게 할 수 있다.

본 발명의 요약

본 발명은 소수성 생물활성 물질을 포함하는 입자들의 수성분산을 갖는 흡입성 약제학적 조성물들을 제공한다. 그들의 화학적 조성 및 제조 방법들에 의하여, 상기 약제학적 조성물들은 연속적 분무주입을 포함하는 유리한 에어로졸 방출 및 출력을 제공하는 특유한 물리화학적 특성들을 나타낸다. 따라서, 본 발명은 암을 포함하는 질병들의 치료를 위한 개선된 방법들, 그리고 폐들로의 흡입에 의하는 것을 포함하여, 질병 및 여타 상태들의 치료를 돕기 위하여 생물활성 물질들을 전달할 수 있는 조성물들을 제공한다.

폐의 유용한 표면의 대부분은 심부의 폐에 위치하므로, 약물 전달은 입자들의 폐 심부의 말초 폐포들(peripheral alveoli)로의 에어로졸 전달에 의하여 촉진될 수 있다. 반대로, 상기도에 침착된 입자들은 점막 섬모 상승작용(mucociliary escalator)에 의하여 빠르게 제거되고, 이어서 목으로 전달되고, 그리고 삼켜지거나 또는 기침으로 제거될 수 있다. 본 발명은, 일반적으로 폐의 심부(기도의 다른 영역들은 물론)로 적절히 에어로졸화 하기 어려운 소수성 생물활성 물질들 (예컨대, 엄격히 소수성, 친지성, 및/또는 저조한 수용성인 약물들을 포함)의 전달을 위하여 다양한 측면 및 실시예들에서 제공한다. 특히, 본 발명은 치료적 용도를 위한 소수성 약물들의 나노분산들의 연속적 연무요법(nebulization)을 위하여 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 측면들 및 실시예들의 여타 장점들은, 다음으로 제한되는 것은 아니나, 높은 에어로졸 출력(output) (예컨대, 총 에어로졸 출력, TAO, 으로서 측정됨); 높은 에어로졸 방출 (예컨대, 평균 퍼센트 방출도, APT, 로서 측정됨); 높은 총 방출 용량(total emitted dose) (TED), 연속적 및 안정적 에어로졸들 (예컨대, 예정된 투약 행사에서, 끊김 없이); 일관된 전달 (예컨대, 상이한 투약 행사들에서 재현 가능한); 높은 투약량을 전달할 수 있는 능력 (예컨대, 높은 침착된 질량 분율(mass fraction deposited) 및/또는 연속적 전달); 투약량들의 계량 능력 (예컨대, 소량에서 대량으로); 약물의 경피적, 국소적, 및/또는 전신적 전달 능력; 높은 호흡 가능한 분율; 그리고 이들의 조합들을 포함한다. 중요하게는, 본 발명은 소수성 약물들의 수성 나노분산물들로 (예컨대, 단순, 균질, 약물 용액들에 대한 선행 기술의 방법들에 비하여) 그러한 장점들을 달성할 수 있다.

한 측면에서, 본 발명은 연속적 분무주입에 적절한 리포좀 입자들의 분산을 포함하는 흡입성 약제학적 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 약 30 내지 500nm의 평균 직경을 갖는 리포좀 입자들의 분산을 포함하는데, 각각의 리포좀 입자는 소수성 생물활성 물질, 인지질, 그리고 수성분산 매체를 포함한다. 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 상기 인지질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고 상기 리포좀 입자들은 상기 수성분산 매체 내에 분산되어 있다. 그리고, 대상에 투여됨에 따라, 상기 조성물은 대상에게 소수성 생물활성 물질의 치료용량을 제공하는데 충분한 연속적 분무주입 특성을 갖는다.

다른 측면에서, 본 발명은 연속적 분무주입에 적절한 리포좀 입자들의 분산을 포함하는 흡입성 약제학적 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 약 30 내지 500nm의 평균 직경을 갖는 리포좀 입자들의 분산을 포함하는데, 각각의 리포좀 입자는 소수성 생물활성 물질, 인지질, 그리고 수성분산 매체를 포함한다. 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 상기 인지질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고 상기 리포좀 입자들은 상기 수성분산 매체 내에 분산되어 있다. 그리고, 연속적분무주입에 따라, 상기 조성물은 적어도 약 500㎍/g 젖은 폐 조직의 생물활성 물질 농도를 달성할 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명은 연속적 분무주입에 적절한 리포좀 입자들의 분산을 포함하는 흡입성 약제학적 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 평균 직경 약 30 내지 500nm를 갖는 리포좀 입자들의 분산을 포함하는데, 각각의 리포좀 입자는 소수성 생물활성 물질, 인지질, 그리고 수성분산 매체를 포함한다. 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 상기 인지질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고 상기 리포좀 입자들은 상기 수성분산 매체 내에 분산되어 있다. 그리고, 연속적분무주입에 따라, 상기 조성물은 적어도 15초에 걸친 약 2,900㎍의 총 방출 용량(total emitted dose (TED))을 달성할 수 있다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 연속적 분무주입에 적절한 리포좀 입자들의 분산을 포함하는 흡입성 약제학적 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 평균 직경 약 30 내지 300nm을 갖는 리포좀 입자들의 분산을 포함하는데, 각각의 리포좀 입자는 CoQ10, 디팔미토일 포스파티딜콜린 (DPPC), 그리고 수성분산 매체를 포함한다. 상기 CoQ10:DPPC의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 CoQ10은 상기 조성물의 약 0.1 내지 6% w/w이며, 그리고 상기 리포좀 입자들은 상기 수성분산 매체 내에 분산된다. 그리고, 대상에 투여됨에 따라, 상기 조성물은 대상에게 소수성 생물활성 물질의 치료용량을 제공하는데 충분한 연속적 분무주입 특성을 갖는다 (또는, 대안적으로, 상기 조성물은 다른 약물 동태학적 성질, 이를테면 적어도 약 500㎍/g 젖은 폐 조직의 생물활성 물질 농도 또는 적어도 15초에 걸친 약 2,900㎍의 총 방출 용량(TED)을 달성할 수 있음,로 특징져질 수 있다.).

다른 측면에서, 본 발명은 연속적 분무주입에 적절한 리포좀 입자들의 분산을 포함하는 흡입성 약제학적 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 평균 직경 약 30 내지 300nm를 갖는 리포좀 입자들의 분산을 포함하는데, 각각의 리포좀 입자는 CoQ10, 디스테아로일 포스파티딜콜린 (DSPC), 그리고 수성분산 매체를 포함한다. 상기 CoQ10:DSPC의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 CoQ10는 상기 조성물의 약 0.1 내지 6% w/w이며, 그리고 상기 리포좀 입자들은 상기 수성분산 매체 내에 분산된다. 그리고, 대상에 투여됨에 따라, 상기 조성물은 대상에게 소수성 생물활성 물질의 치료용량을 제공하는데 충분한 연속적 분무주입법이 됨을 특징으로 한다 (또는, 대안적으로, 상기 조성물은 여타의 약물 동태학적 성질로 특징져질 수 있는데, 이를테면 적어도 약 500㎍/g 젖은 폐 조직(wet lung tissue)의 생물활성 물질 농도 또는 적어도 15초에 걸친 약 2,900㎍의 총 방출 용량 (TED)의 달성 가능함이다).

또 다른 측면에서, 본 발명은 연속적 분무주입에 적절한 리포좀 입자들의 분산을 포함하는 흡입성 약제학적 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 약 30 내지 300nm의 평균 직경을 갖는 리포좀 입자들의 분산을 포함하는데, 각각의 리포좀 입자는 CoQ10, 디미리스토일 포스파티딜콜린 (DMPC), 그리고 수성분산 매체를 포함한다. 상기 CoQ10:DMPC의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 CoQ10은 상기 조성물의 약 0.1 내지 6% w/w이며, 그리고 상기 리포좀 입자들은 상기 수성분산 매체 내에 분산된다. 그리고, 대상에 투여됨에 따라, 상기 조성물은 상기 대상에게 소수성 생물활성 물질의 치료용량을 제공하는데 충분한 연속적 분무주입법이 됨을 특징으로 한다 (또는, 대안적으로, 상기 조성물 여타의 약물동태학적 성질로 특징져질 수 있는데, 이를테면 적어도 약 500㎍/g 젖은 폐 조직의 생물활성 물질 농도 또는 적어도 15초에 걸친 약 2,900㎍의 총 방출 용량 (TED) 달성 가능함이다).

또 다른 측면에서, 본 발명은 흡입성 약제학적 조성물의 제조 방법을 제공한다. 상기 방법은 이하의 단계들을 포함한다: (i) 인지질을 수화하는 단계, 이로써 수화된 인지질을 형성하는 단계; (ii) 수화된 인지질을, 소수성 생물활성 물질, 그리고 수성분산 매체와 혼합하는 단계, 이로써 혼합물을 제조하는 단계; 그리고 (iii) 상기 혼합물을 균질화하는 단계, 이로써 상기 수성분산 매체 내에 분산된 소수성 생물활성 물질 및 인지질을 포함하며 약 30 내지 500의 평균 직경을 갖는 리포좀 입자들의 분산을 제조하는 단계. 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고 상기 인지질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이다. 그리고, 대상에 투여됨에 따라, 상기 조성물은 상기 대상에게 상기 소수성 생물활성 물질의 치료용량을 제공하는데 충분한 연속적 분무주입법이 됨을 특징으로 한다 (또는, 대안적으로, 상기 조성물은 여타의 약물동태학적 성질, 이를테면 적어도 약 500㎍/g 젖은 폐 조직의 생물활성 물질 농도 또는 적어도 15초에 걸친 약 2,900㎍의 총 방출 용량 (TED)의 달성 가능, 으로 특징져질 수 있다).

다른 측면에서, 본 발명은 흡입성 약제학적 조성물을 투여하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 이하의 단계들을 포함한다: (i) 리포좀 입자들의 분산을 에어로졸화하는 단계, 이로써 약 1 내지 5㎛의 공기역학적 질량중위 입경 (MMAD)를 갖는 복수의 액적들을 포함하는 호흡 가능한 에어로졸을 형성하는 단계, 그리고 (ii) 상기 소수성 생물활성 물질의 치료적 유효 용량을 치료가 필요한 대상의 폐에 전달하는 단계. 상기 리포좀 입자들의 분산은 약 30 내지 500nm의 평균 직경을 가지며, 각각의 리포좀 입자는 수성분산 매체 내에 분산된 소수성 생물활성 물질 그리고 인지질을 포함한다. 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고 상기 인지질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이다. 그리고, 대상에 투여됨에 따라, 상기 조성물은 상기 대상에게 상기 소수성 생물활성 물질의 치료용량을 제공하는데 충분한 연속적 분무주입법임을 특징으로 한다. (또는, 대안적으로, 상기 조성물은 여타의 약물동태학적 성질로 특징져질 수 있는데, 이를테면 적어도 약 500㎍/g 젖은 폐 조직의 생물활성 물질 농도 또는 적어도 15초에 걸친 약 2,900㎍의 총 방출 용량 (TED)의 달성 가능함이다).

또 다른 측면에서, 본 발명은 다음의 단계들을 포함하는 방법으로 제조된 흡입성 약제학적 조성물을 제공한다: (i) 인지질을 수화하는 단계, 이로써 수화된 인지질을 형성하는 단계; (ii) 상기 수화된 인지질을, 소수성 생물활성 물질, 그리고 수성분산 매체와 혼합하는 단계, 이로써 혼합물을 제조하는 단계; 그리고 상기 혼합물을 균질화하는 단계, 이로써 상기 수성분산 매체 내에 분산된 상기 인지질 그리고 소수성 생물활성 물질을 포함하며 약 30 내지 500의 평균 직경을 갖는 리포좀 입자들의 분산을 제조하는 단계, 여기서 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고 상기 인지질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이다. 그리고, 대상에 투여됨에 따라, 상기 조성물은 상기 대상에게 상기 소수성 생물활성 물질의 치료용량을 제공하는데 충분한 연속적 분무주입법이 됨을 특징으로 한다 (또는, 대안적으로, 상기 조성물은 여타의 약물동태학적 성질로 특징져질 수 있는데, 이를테면 적어도 약 500㎍/g 젖은 폐 조직의 생물활성 물질 농도 또는 적어도 15초에 걸쳐 약 2,900㎍의 총 방출 용량 (TED)의 달성 가능함이다).

또 다른 측면에서, 본 발명은 연속적 에어로졸의 연속적 측정을 위하여 레이저 회절 입자 크기 시스템을 적용하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 다음의 단계들을 포함한다: (i) 연무 저장기(nebulizer reservoir), 멤브레인, 레이저 빔, 렌즈들, 그리고 공기 흡입 소스(air suction source)를 포함하는 레이저 회절 입자 크기 시스템을 제공하는 단계; (ii) 연무 저장기를 멤브레인과 레이저 빔의 상부 말단 위에 그리고 렌즈들 사이에 이격하여 그리고 에어로졸 클라우드 챔버 중앙에 배치하는 단계; 그리고 (iii) 공기 흡입 소스를 레이저 빔 밑에 배치하는 단계. 적용된 시스템은 연속적 분무주입 동안에 에어로졸의 방출을 연속적으로 측정하면서 연속적으로 에어로졸 클라우드 챔버를 소진함으로써 렌즈들에 안개가 끼는 것을 피한다.

다른 측면에서, 본 발명은 연속적 에어로졸을 연속적으로 측정하기 위한 레이저 회절 입자 크기 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 (i) 멤브레인과 레이저 빔의 상부 말단 위에 그리고 렌즈들 사이에 이격하여 그리고 에어로졸 클라우드 챔버의 중앙에 배치된 연무 저장기; 그리고 (ii) 레이저 빔 밑에 배치된 공기 흡입 소스를 포함한다. 상기 시스템은 연속적 분무주입 동안에 에어로졸의 방출이 연속적으로 측정되는 동안 에어로졸 클라우드를 연속적으로 소진함으로써 렌즈들에 안개가 끼는 것을 피한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 연속적 에어로졸을 연속적으로 측정하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 다음의 단계들을 포함한다: (i) 연속적 에어로졸을 레이저 회절 입자 크기 시스템에 제공하는 단계, 여기서 상기 시스템은 멤브레인과 레이저 빔의 상부 말단 위에 그리고 렌즈들 사이에 이격하여 그리고 에어로졸 클라우드 챔버의 중앙에 배치된 연무 저장기, 그리고 레이저 빔 밑에 배치된 공기 흡입 소스를 포함함, 그리고 (ii) 상기 시스템이 에어로졸 클라우드 챔버를 연속적으로 소진함으로써 렌즈들에 안개가 끼는 것을 피하는 동안에 에어로졸의 방출을 연속적으로 측정하는 단계.

또 다른 측면에서, 본 발명은 흡입성 약제학적 조성물의 제조 및 평균 퍼센트 방출도 (APT)를 실증하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 다음의 단계들을 포함한다: (i) 인지질을 수화하는 단계, 이로써 수화된 인지질을 형성하는 단계; (ii) 수화된 인지질을 소수성 생물활성 물질, 그리고 수성분산 매체와 혼합하는 단계, 이로써 혼합물을 제조하는 단계; (iii) 혼합물을 균질화하는 단계, 이로써 상기 수성 분산 매체 내에 분산된 인지질 및 소수성 생물활성 물질을 포함하며 약 30 내지 500의 평균 직경을 갖는 리포좀 입자들의 분산을 제조하는 단계, 여기서 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고 상기 인지질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w임; (iv) 리포좀 입자들의 분산을 에어로졸화 하는 단계, 이로써 각각의 액적이 리포좀 입자들의 분산을 포함하며 약 1 내지 5㎛의 공기역학적 질량중위 입경 (MMAD)을 갖는 복수의 액적들을 포함하는 호흡 가능한 에어로졸을 형성하는 단계; (v) 호흡 가능한 에어로졸을 레이저 회절 입자 크기 시스템에 제공하는 단계, 여기서 상기 시스템은 멤브레인과 레이저 빔의 상부 말단 위에 그리고 렌즈들 사이에 이격하여 그리고 에어로졸 클라우드 챔버의 중앙에 배치된 연무 저장기, 그리고 레이저 빔 밑에 배치된 공기 흡입 소스를 포함함; 그리고 (vi) 상기 레이저 회절 입자 크기 시스템으로 에어로졸의 방출을 연속적으로 측정하는 단계, 이로써 만약 상기 조성물이 예정된 APT 값을 갖는 특징이 있는지를 결정하는 단계.

다른 실시예들에서, 여하한 전술한 측면들은 이하의 하나 또는 그 이상의 특성들은 물론, 발명의 상세한 설명 및 실시예들의 여하한 하나 또는 그 이상의 특징들과도 조합될 수 있다.

다양한 실시예들에서, 상기 수성분산 매체는 물 또는 수성 염 용액을 포함한다. 상기 수성분산 매체는 완충제 이를테면 인산염 완충된 식염수일 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 리포좀 입자들의 분산은 리포좀 입자들의 분산을 함유하며 약 1 내지 5㎛의 공기역학적 질량중위 입경 (MMAD)을 갖는 복수의 수성 액적들을 포함하는 연속적 호흡 가능한 에어로졸의 형태이다.

특정 실시예들에서, 상기 조성물은 15분 이상에 걸친 연속적 분무주입에서 약 50 내지 100%의 APT를 나타냄을 특성으로 한다. 상기 조성물은 약 50 내지 100%, 약 60 내지 100%, 약 70 내지 100%, 약 80 내지 100%, 약 90 내지 100%, 약 50 내지 95%, 약 60 내지 95%, 약 70 내지 95%, 약 80 내지 95%, 약 90 내지 95%, 약 50 내지 90%, 약 60 내지 90%, 약 70 내지 90%, 약 80 내지 90%, 약 50% 미만, 약 55% 미만, 약 65% 미만, 약 70% 미만, 약 75% 미만, 약 80% 미만, 약 85% 미만, 약 90% 미만, 약 95% 미만, 약 100% 미만, 또는 이들 사이의 여하한 하부-범주 또는 값의 APT를 나타냄을 특성으로 할 수 있다. 상기 연속적 분무주입은 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 또는 60분의 지속 기간을 가질 수 있다. 상기 복수의 액적들은 15분 이상에 걸친 연속적 분무주입에서 약 1 내지 5㎛의 MMAD를 가질 수 있다.

다양한 실시예들에서, 상기 조성물은 적어도 7일간의 저장 후 약 50 내지 100%의 APT를 나타냄을 특징으로 할 수 있다. 상기 리포좀 입자들은 적어도 7일간의 저장 후 약 30 내지 500nm의 평균 직경을 갖는다. 저장은 주위(ambient)의 조건들에서 또는 제어된 조건들에서 수행될 수 있다. (예컨대, 냉장고 안).

일부 실시예들에서, 상기 조성물은 하나 또는 그 이상의 물리화학성 성질로서 특징져질 수 있다. 상기 조성물은 약 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 또는 1.3의 유동 지수를 가질 수 있다. 상기 조성물은 약 0.1, 0.15, 0.2, 1, 100, 또는 110cP의 점도를 가질 수 있다. 상기 조성물은 약 2.5, 1.5, -2.5, -10, -50, -55, 또는 -60 mV의 제타 전위를 가질 수 있다. 상기 조성물은 약 25, 30, 35, 40, 45, 또는 50 mN/m의 표면 장력을 가질 수 있다. 상기 조성물은 약 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 또는 18 mPa의 항복 응력을 가질 수 있다. 상기 리포좀 입자들의 분산은 약 30 내지 100nm, 50 내지 150nm, 30 내지 300nm, 100 내지 400nm, 또는 200 내지 300nm의 평균 직경을 가질 수 있다. 상기 조성물은 약 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 또는 0.7의 다분산 지수(polydispersivity index (PDI))를 가질 수 있다. 상기 조성물은 적어도 약 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 또는 100%의 TAO를 가질 수 있다. 상기 조성물은 적어도 15초에 걸쳐 약 3,600, 3,900, 4,300, 또는 4,600㎍의 TED를 가질 수 있다. (예컨대, DUSA로 측정됨, 실시예 2 참조). 상기 조성물은 비-뉴턴 유체 거동으로 특징져질 수 있다.

다양한 실시예들에서, 상기 복수의 액적들은 약 1, 2, 3, 4, 또는 5㎛의 공기역학적 질량중위 입경 (MMAD)을 가질 수 있다. 상기 복수의 액적들은 약 2.5, 2.4, 2.3, 2.2, 2.1, 2.0, 1.9, 1.8, 1.7, 1.6, 1.5, 1.4, 1.3, 1.2, 1.1, 1.0, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 또는 0.5 미만의 기하 표준 편차(GSD)를 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 소수성 생물활성 물질은 하나 또는 그 이상의 진통제들, 항-염증제들, 구충제들, 항-부정맥제들, 항-박테리아제들, 항-바이러스제들, 항-응고제들, 항-우울제들, 항-당뇨병제들, 항-간질제들, 항-진균제들, 항-통풍제들, 항-고혈압제들, 항-말라리아제들, 편두통 치료제들, 항-무스카린제들, 항-신생물제들, 발기 부전 개선제들, 면역억제제들, 항-프로토조아제들, 항-갑상선제들, 불안치료제들, 진정제들, 수면제들, 신경이완제들, β-차단제들, 심장 수축제들 코르티코스테로이드들, 이뇨제들, 항-파킨슨제들, 위장관제들, 히스타민 수용체 길항제들, 각질용해제들, 지질 조절제들, 항-협십증제들, cox-2 억제제들, 류코트리엔 억제제들, 매크로라이드들, 근이완제들, 영양제들, 마약성 진통제들, 프로테아제 억제제들, 성 호르몬들, 각성제들, 근이완제들, 항-골다공증제들, 항-비만제들, 인지기능개선제들, 항-요실금제들, 영양 오일들, 항-전립선 비대증제들, 필수 지방산들, 비-필수 지방산들, 그리고 이들의 조합들을 포함한다. 상기 소수성 생물활성 물질은 하나 또는 그 이상의 소수성 항-염증성 스테로이드, 비-스테로이드성 소염제, 항박테리아제, 항진균제, 화학요법제, 혈관확장제, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

특정 실시예들에서, 상기 소수성 생물활성 물질은 아큐트레틴, 알벤다졸, 알부테롤, 아미노글루테미드(aminogluthemide), 아미오다론(amiodarone), 암로디핀, 암페타민, 암포테리신 B, 아토르바스타틴, 아토바큐온(atovaquone), 아지트로마이신, 바클로펜, 베클로메손(beclomethsone), 베네제프릴(benezepril), 벤조나테이트(benzonatate), 베타메타손, 바이칼루타나이드(bicalutanide), 부데소나이드, 부프로피온, 부설판, 부테나핀, 칼시페디올, 칼시프로티엔(calciprotiene), 칼시트리올, 캄프토테칸(camptothecan), 칸데살탄, 캡사이신, 카바메제핀(carbamezepine), 카로틴(carotenes), 쎄레콕시브, 쎄리비스타틴, 쎄트리진, 클로로페니라민, 콜레칼시페롤, 실로스타졸(cilostazol), 시메티딘, 신나리진, 시프로플록사신, 시사프라이드, 클래리트로마이신(clarithromycin), 클레마스틴(clemastine), 클로미펜, 클로미프라민, 클로피드로겔(clopidrogel), 코데인, 코엔자임 Q10, 싸이클로벤자프린(cyclobenzaprine), 사이클로스포린, 다나졸, 단트롤레인, 덱스클로페니라민(dexchlopheniramine), 디클로페낙, 디쿠마롤, 디곡신(digoxin), 디하이드로에피안드로스테론(dihydroepiandrosterone), 디하이드로에르코타민, 디하이드로타키스테롤(dihydrotachysterol), 디리트로마이신(dirithromycin), 도네페질, 에파비렌즈(efavirenz), 에포살탄(eposartan), 에르고칼시페롤, 에르코타민, 필수 지방산 소스들, 에토돌락(etodolac), 에토포사이드(etoposide), 파모티딘, 페노피브레이트, 펜타닐, 펙소페나딘, 피나스테라이드(finasteride), 플루카나졸(flucanazole), 플루비프로펜(flurbiprofen), 플루바스타틴, 포스페니티온(fosphenytion), 프로바트립탄(frovatriptan), 푸라졸리돈(furazolidone), 가바펜틴, 젬피브로질, 글리벤클라마이드, 글리피자이드(glipizide), 글리부라이드(glyburide), 글리메프라이드(glymepride), 글리세오풀빈, 할로판트린, 이부프로펜, 이르베살탄(irbesartan), 이리노테칸(irinotecan), 이소솔비드 디니트레이드, 이소트레이오인(isotreinoin), 이트라코나졸, 이베르멕틴(ivermectin), 케토코나졸, 케토롤락(ketorolac), 라모트리긴(lamotrigine), 라노스프라졸(lanosprazole), 레플루노마이드(leflunomide), 리시노프릴(lisinopril), 로페라마이드, 로라타딘(loratadine), 로바스타틴, L-티록신, 류테인, 라이코펜, 메드록시프로게스테론 (medroxyprogesterone), 메페프리스톤(mefepristone), 메플로큅(mefloquine), 메게스테롤 아세테이트, 메타돈, 메톡살렌(methoxsalen), 메트로니다졸, 마이코나졸, 미다졸람, 미글리톨(miglitol), 미녹시딜, 미톡산트론(mitoxantrone), 몬테루카스트, 나부메톤(nabumetone), 날부핀(nalbuphine), 나라팁탄(naratiptan), 넬피나비어(nelfinavir), 니페디핀, 닐소리디핀(nilsolidipine), 니루타나이드(nilutanide), 니트로푸란토인(nitrofurantoin), 니자티딘, 오메프라졸, 오프레벨킨(oprevelkin), 오스테라디올(osteradiol), 옥사프로진(oxaprozin), 파클리탁셀, 파리칼시톨(paricalcitol), 파록세틴(paroxetine), 펜타조신, 피오클리타존, 피조페틴(pizofetin), 프라바스타틴, 프레드니솔론, 프로부콜(probucol), 프로게스테론, 수도에페드린, 피리도스티그민, 라베프라졸, 라록시펜(raloxifene), 레포콕시브, 레파글리니드(repaglinide), 리파부틴(rifabutine), 리파펜틴(rifapentine), 리멕솔론(rimexolone), 리타노비어(ritanovir), 리카트립탄(rizatriptan), 로시글리타존(rosigiltazone), 사퀴나비어(saquinavir), 설트랄린(sertraline), 시부트라민(sibutramine), 실데나필 사이트레이트, 심바스타틴, 시로리무스(sirolimus), 스피로놀락톤(spironolactone), 수마트립탄(sumatriptan), 타크린(tacrine), 타크로리무스(tacrolimus), 타목시펜, 탐술로신(tamsulosin), 타르그레틴(targretin), 타자로텐(tazarotene), 텔미살탄, 테니포사이드, 테르비나핀, 테르조신(terzosin), 테트라하이드로카나비놀, 티아가빈(tiagabine,) 티클리도핀(ticlidopine), 티로피브란(tirofibran), 티자니딘(tizanidine), 토피라메이트(topiramate), 토포테칸(topotecan), 토레미펜(toremifene), 트라마돌(tramadol), 트레티노인, 트로글리타존, 트로바플록사신, 발살탄, 벤라팍신(venlafaxine), 베르로포르핀(vertoporfin), 비가바트린(vigabatrin), 비타민 A, 비타민 D, 비타민 E, 비타민 K, 자피르루카스트(zafirlukast), 질류톤(zileuton), 졸피트립탄(zolmitriptan), 졸피뎀, 조피클론(zopiclone), 그리고 이들의 조합 중 하나 또는 그 이상을 포함한다.

다양한 실시예들에서, 상기 소수성 생물활성 물질은 또한 데옥시글루코오스들, 데옥시글루코오스 염들, 디하이드록시 아세톤, 숙시네이트들, 파이루베이트들, 사이트레이트들, 푸마레이트들, 말레이트들, 말로네이트들, 락테이트들, 글루타레이트들, 그리고 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택되는 첨가제들을 포함한다. 상기 첨가제는 2-데옥시글루코오스, 2-데옥시글루코오스 포스페이트, 6-데옥시글루코오스, 6-데옥시글루코오스 포스페이트, 디하이드록시 아세톤, 그리고 이들의 조합 일 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 소수성 생물활성 물질은 CoQ10를 포함한다. CoQ10은 1번 위치, 4번 위치, 또는 이들의 조합에서 첨가제로 치환될 수 있다.

특정 실시예들에서, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 4% w/w 또는 그 미만이다. 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 6, 5, 4, 3, 2, 또는 1% w/w 또는 그 미만일 수 있다.

다양한 실시예들에서, 상기 인지질은 레시틴, 라이소레시틴, 포스파티딜콜린, 포스파티딜에탄올라민, 포스파티딜이노시톨, 포스파티딜글리세롤, 포스파티딕 애시드, 포스파티딜세린, 라이소포스파티딜콜린, 라이소포스파티딜에탄올라민, 라이소포스파티딜글리세롤, 라이소포스파티딕 애시드, 라이소포스파티딜세린, PEG-포스파티딜에탄올라민, PVP-포스파티딜에탄올라민, 그리고 이들의 조합 중에서 하나 또는 그 이상을 포함한다. 상기 인지질은 DPPC, DSPC, DMPC, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 인지질은 실질적으로 순수한 인지질일 수 있다. 상기 인지질은 상기 조성물의 약 3% w/w 또는 그 미만일 수 있다.

일부 실시예들에서, 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 1:1, 4:3, 또는 4:2.5이다. 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 5:1, 4:1, 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 또는 이들 사이의 여하한 값일 수 있다.

특정 실시예들에서, 상기 인지질은 흡수제들(absorbents), 소포제들(antifoaming agents), 산성화제들(acidifiers), 알칼리화제들(alkalizers), 완충제들, 항미생물제들, 항산화제들, 바인더들, 가용화제들, 용제들, 점도 개질제들, 습윤제들(humectants), 호제를(thickening agents), 그리고 이들의 조합들 중 하나 또는 그 이상과 조합된다. 대안적으로, 상기 조성물은 본질적으로 소수성 생물활성 물질, 인지질, 그리고 수성분산 매체로 구성될 수 있다.

다양한 실시예들에서, 상기 조성물은 소듐 클로라이드를 상기 조성물의 약 1.0%w/v 미만의 용량으로 포함한다. 상기 조성물은, 상기 조성물을 본질적으로 인간 폐와 등장성으로 만드는 용량의 염을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기분산은 현탁, 나노-현탁, 에멀젼, 또는 마이크로에멀젼이다.

특정 실시예들에서, 상기 방법은 또한 상기 리포좀 입자들의 분산을 에어로졸화하는 단계, 이로써, 각각의 액적이 리포좀 입자들의 분산을 포함하며 약 1 내지 5㎛의 공기역학적 질량중위 입경 (MMAD)을 갖는, 복수의 액적들을 포함하는 호흡 가능한 에어로졸을 형성하는 단계를 포함한다.

다양한 실시예들에서, 혼합하는 단계는 약 10,000 내지 20,000 rpm 및 약 50 내지 65℃에서 약 5분까지 동안의 고 전단 혼합을 포함한다. 혼합은 약 1, 2, 3, 4, 또는 5분까지 지속될 수 있다. 혼합은 약 10,000, 11,000, 12,000, 13,000, 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18,000, 19,000, 또는 20,000rpm으로 수행될 수 있다. 혼합은 약 50, 55, 60, 또는 65℃에서 수행될 수 있다. 온도는 사용되는 소수성 생물활성 물질의 녹는점에 따라 달라질 수 있다.

일부 실시예들에서, 균질화는 미세유동화(microfluidization)를 포함한다. 균질화는 초음파 균질화를 포함할 수 있다. 균질화 단계는 약 30,000 psi 및 약 50 내지 65℃에서 약 1-50 패스들(passes) 동안의 고압 균질화를 포함할 수 있다. 균질화는 약 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 또는 50 패스들 동안 일수 있다. 상기 압력은 약 25,000, 26,000, 27,000, 28,000, 29,000, 30,000, 31,000, 32,000, 33,000, 34,000, 또는 35,000 psi 일 수 있다. 상기 온도는 약 50, 55, 60, 또는 65℃일 수 있다. 온도는 사용되는 소수성 생물활성 물질의 녹는점에 따라 변화될 수 있다.

특정 실시예들에서, 분무주입은 진동 메쉬 연무화를 포함한다. 연속적 연무화(nebulization)를 위한 여하한 적절한 방법이 본원 발명에 사용되도록 적합화 될 수 있다.

다양한 실시예들에서, 전달은 적어도 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 또는 20%의 침착된 질량 분율(mass fraction deposited)을 달성한다.

일부 실시예들에서, 전달은 실질적으로 전신적 전달 없이 폐로의 국소 전달을 달성한다.

특정 실시예들에서, 전달은 투여 후 적어도 48시간 동안 폐에서 소수성 생물활성 물질의 상승된 용량을 달성한다.

다양한 실시예들에서, 연속적 분무주입에 따라, 상기 조성물은 적어도 약 900, 800, 700, 600, 500, 400, 300, 200, 또는 100㎍/g 젖은 폐 조직의 생물활성 물질 농도를 달성할 수 있다. 상기 달성된 젖은 폐 조직 농도는 무엇보다 대상, 투여 방법, 그리고 제제에 영향을 받음을 이해하여야 한다. 그러므로, 다양한 실시예들에서, 상기 생물활성 물질 농도는 사용되는 특정의 생물활성 물질의 치료적으로 적절하거나 치료적으로 바람직한 양일 수 있다.

일부 실시예들에서, 소수성 생물활성 물질의 치료적 유효 용량을 전달하는 단계는 상기 생물활성 물질의 투약량을 계량하는(metering) 단계를 포함한다.

특정 실시예들에서, 상기 대상은 암을 갖는다. 상기 암은 폐암일 수 있다. 보다 일반적으로, 상기 대상은 이에 제한되는 것은 아니나, 천식, 알레르기, 만성 폐쇄성 폐질환, 만성 기관지염, 급성 기관지염, 폐기종, 낭포성 섬유증, 폐렴, 결핵, 폐수종, 급성 호흡 장애 증후군, 진폐증, 간질성 폐질환, 폐수종, 폐색전, 폐고혈압, 흉막 유출, 기흉, 중피종, 근위축성 측색 경화증, 중증 근무력증, 그리고 폐질환 중에서 하나 또는 그 이상을 포함하는, 기도에 영향을 주는 여하한 하나 또는 그 이상의 병들을 가질 수 있다.

다양한 실시예들에서, 상기 조성물 투약량은 옵소닌화 감력제(opsonization reducer) (예컨대, 분무주입을 방해하는 옵소닌화 감력제)를 포함하지 않는다. 예를 들면, 상기 조성물은 특히 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 블록 폴리머 이를테면 폴록사머 (예컨대, 폴록시머 188), 플루로닉(Pluronic), 루트롤(Lutrol), 그리고 수퍼로닉(Superonic)을 배제할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 조성물은 특히 다양한 사슬 길이의 폴리에틸렌 글리콜 (PEG), 다당류들, 다른 PEG-함유 코폴리머들, 폴록사민들, 그리고 이와 유사한 것들을 배제할 수 있다. 대안적으로, 본 발명에 따른 제제들은 하나 또는 그 이상의 옵소닌화 감력제들을 실질적으로 에어로졸화에 간섭하지 않는 용량으로, 예를 들면, 만약 상기 용량의 옵소닌화 감력제가 상기 제제에 다른 방법으로 바람직한 성질을 부여하면, 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 조성물은 폴리옥시프로필렌-폴옥시에틸렌 블록 폴리머를 총 조성물의 중량으로 0.001-5% 포함한다.

본원 발명은 이하에서, 제한이 아니라 단지 상세한 설명을 목적으로 사용되는, 도면들과 실시예들로 더욱 상세히 설명된다.

도 1A는 진동 메쉬 연무기(vibrating mesh nebulizer)를 사용하는 약물 분산들의 분무주입의 모식도를 나타낸다. 도 1B는 몇몇 제조 방법들의 모식도를 나타낸다.
도 2는 벌크 분말화 된 CoQ10의 X-선 회절 패턴을 도시한다.
도 3은 벌크 분말화 된 CoQ10의 시차주사열량분석기 온도 기록도를 도시한다.
도 4는 벌크 분말화 된 CoQ10의 주사전자현미경 (SEM) 사진을 도시한다.
도 5는 상이한 제조 방법들을 사용하여 제조된 CoQ10 분산들의 입자 크기 분포들을 도시한다.
도 6은 마이크로플루다이져(microfluidizer)에서 제조 및 7일 후 CoQ10의 수성 분산들의 레이저 회절 (LD)에 의하여 수득 된 입자 크기 분포들을 도시한다. (제제 A, 표 1)
도 7은 마이크로플루다이져에서 제조 및 7일 후의 CoQ10의 수성 분산들의 Z-평균 및 PdI 값들 도시한다. (제제 A, 표 1) 미세유동화 패스들의 수가 상이하게 제조된 제제들에서도 그리고 제조 후 0 및 7일째에 분석된 동일 제제들이 비교된 경우에서도 약물 입자 크기분포 특성 (Z-평균 및 PdI)에 대한 통계적 차이들은 발견되지 않았다.
도 8은 레시틴 (위) 또는 DPPC (아래)를 사용하여 마이크로플루다이져에서 제조 후 CoQ10의 수성 분산들 (제제 B, 표 1)의 수력학적 직경들(hydrodynamic diameters) 및 다분산도(polydispersity)를 도시한다. (* 10 패스들에 비교한 경우P ≤ 0.05 ; § 미세유동화 패스들의 동일한 수로 제조된 레시틴 분산에 비교한 경우 통계학적으로 상이하지 않음).
도 9A는 흡입 셀과 연결된 Malvern Spraytec®을 도시한다. 도 9B는 흡입 셀과 연결된 Malvern Spraytec®의 수평 위치의 모식도를 도시한다. 도 9C는 이하에서 실시예들과 연관지어 설명되는 "오픈 벤치(open bench)" 방법의 모식도를 도시한다. (간격들: 멤브레인과 레이저 빔의 상부 말단 사이: 25mm; 렌즈들과 에어로졸 클라우드 사이: 25mm; 레이저 빔 밑의 공기 흡입: 10cm).
도 10은 CoQ10 (제제 C, 표 1)의 레시틴 분산들의 트랜스미토그램들(transmittograms)을 도시한다. 결과들은 15분 동안의 CoQ10 분산들의 연무화에 비한 퍼센트 방출의 평균들로서 표시된다 (n = 3). 곡선의 선형 회귀분석으로부터의 기울기 값은 에어로졸 제조의 견실성(steadiness)의 척도로서 평가된다.
도 11은 15분 연무 사건들 동안 CoQ10의 레시틴 분산들(제제 C, 표 1)의 연무에 대한 트랜스미토그램들의 기울기 (위) 그리고 총 에어로졸 출력 (TAO - 아래)을 도시한다. (*여타 제제들에 비교하여 P ≤ 0.05).
도 12는 레이저 회절 (좌) 및 동적 광 산란(dynamic light scattering) (우)을 사용하여 마이크로플루다이져에서 제조 후 CoQ10의 수성 분산들 (제제 C, 표 1)의 입자 크기 분포들 분석을 도시한다. (* 제조 후 분석된 제제들에 비하여 P ≤ 0.05; §7일째 여타 제제들에 비교하여 P≤= 0.05).
도 13은 미세유동화 패스들의 상이한 수로 제조된 CoQ10의 제제들에 관련된 (제제 C, 표 1) 제타 전위 및 표면 장력 값들을 도시한다. 칼럼들 및 오차 막대들은 각각 평균들 및 표준 오차들을 지시한다. (제타 전위에 대하여 n = 10 그리고 표면 장력에 대하여 n = 5). 표면 장력 측정 동안의 온도는 25℃였다. (*10 패스들에 비교하여 P = 0.05, §통계학적으로 상이하지 않음)
도 14는 상이한 수의 미세유동화 패스들에서 가공된 CoQ10의 수성 분산들(제제 C, 표 1)에 대한 허쉘-벌클리(Herschel-Bulkley) 모델의 성분들을 도시한다. 통계학적 차이들은 발견되지 않았다.
도 15는 연무기들에 적합화된 건조분말 흡입기들 (DPIs)에 대한 용량 균일성 샘플링 기구(Dose Uniformity Sampling Apparatus (DUSA))의 모식도를 도시한다.
도 16은 마이크로플루다이져에서 50 패스들 후 CoQ10의 수성 분산들의 레이저 회절 기술로부터의 입자 크기 분포들을 도시한다. 결과들은 평균들 ± 표준 편차들 (n = 3)로서 표현된다. 일부 표준 편차들은 그래프들 상에 가시화되기에 너무 작다.
도 17은 마이크로플루다이져에서 50 패스들 후 CoQ10의 수성 분산들의 Z-평균 및 PdI 값들을 도시한다. 결과들은 평균들 ± 표준 편차들 (n = 3)로서 표현된다. 일부 표준 편차들은 그래프 상에 가시화되기에 너무 작다 (n = 3). § 통계학적으로 상이하지 않음.
도 18은 CoQ10 분산들의 제타 전위를 도시한다. 결과들은 평균들 ±표준 편차 (n = 3)로서 표현된다. * 합성 인지질들에 비교하는 경우 P < 0.05.
도 19는 CoQ10 분산들의 표면 장력을 도시한다. 결과들은 평균들 ± 표준 오차 (n ≥ 5)로서 표현된다. 측정 동안의 온도 값들은 각각 25℃, 25℃, 19℃ 그리고 17℃였다. §통계학적으로 상이하지 않음.
도 20은 평균들 ± 표준 편차들 (n = 3)로서 표현되는, CoQ10의 수성 분산들에 대한 허쉘-벌클리 모델의 성분들을 도시한다. DSPC 제제의 항복 응력은 제시되지 않는데, 이는 그것이 파워 로(Power Law) 모델을 따르기 때문이다. 일부 표준 편차들은 그래프들 상에 가시화되기에 너무 작다. *P < 0.05. §통계학적으로 상이하지 않음.
도 21은 수성 분산들의 일반적 유동 곡선의 예시적 모식도를 도시한다.
도 22는 CoQ10분산들의 유동학적 거동을 도시한다. 상이한 스케일로 제시된 그래프들은 평균들 ± 표준 편차들 (n = 3)로서 표현된다.
도 23은 CoQ10의 식염수 (대조군) 및 레시틴, DMPC, DPPC 그리고 DSPC 분산들의 트랜스미토그램들을 도시한다. 결과들은 15분 동안의 CoQ10 분산들의 연무에 비한 퍼센트 방출도의 평균들(n = 3)로서 표현되었다. 곡선의 선형 회귀분석으로부터의 기울기 값들은 에어로졸 제조의 견실성(steadiness)의 척도로서 평가되었다.
도 24는 15분 동안의 CoQ10 분산들의 연무에 비한, 평균들 ± 표준 편차들 (n = 3)로 표현된, 트랜스미토그램들의 기울기 (위) 및 총 에어로졸 출력, TAO (아래)를 도시한다. §통계학적으로 상이하지 않음.
도 25는 CoQ10의 분산들의 연무기들에 적용된 DPI에 대한 DUSA로부터의(아래) 그리고 NGI로부터의 (위) TED를 도시한다. 결과들은 15-분 연무 이벤트의 초기 단계에서 15초의 기간 동안 그리고 최종 단계 동안에 침착된(deposited) 총 약물의 평균들 ± 표준 편차들 (n = 3)로서 표현된다. TED: 총 방출 용량; DUSA: 용량 균일성 샘플링 유닛; DPI: 건조분말 흡입기. *합성 인지질들에 비교되는 경우 P < 0.05. †연무 이벤트 내에서 P< 0.05. §서로 비교하여 통계학적으로 상이하지 않음. ‡ 여타 합성 인지질들에 비교하여 통계학적으로 상이하지 않음.
도 26은 Aeroneb Pro® 연무기를 사용하는 15L/분의 유속에서 CoQ10의 레시틴, DMPC, DPPC 그리고 DSPC 분산들의 시험관 내에서의 침착 프로파일들을 도시한다. 결과들은 15-분 연무 이벤트의 초기 단계에서 15초의 기간 동안 그리고 최종 단계 동안에 침착된 총 약물의 퍼센트의 평균들 ± 표준 편차들 (n = 3)로서 표현되었다.
도 27은 Aeroneb Pro® 연무기를 사용하여 15L/분의 유속에서 CoQ10의 레시틴, DMPC, DPPC 그리고 DSPC분산들의 시험관 내에서 침착 프로파일들을 도시한다. 결과들은 최초 단계에서 15초의 기간 동안 그리고 15-분 연무 이벤트의 최종 단계 동안에 침착된 약물의 양의 평균들 ± 표준 편차들 (n = 3)로서 표현되었다.
도 28은 Aeroneb Pro® 연무기를 사용하는 15L/분의 유속에서의 CoQ10의 레시틴, DMPC, DPPC 그리고 DSPC 분산들의 공기역학적 성질을 도시한다. 결과들은 15-분 연무 이벤트의 초기 단계에서 15초의 기간 동안 그리고 최종 단계 동안에 MMAD 또는 GSD의 평균들 ± 표준 편차들 (n = 3)로서 표현되었다. * 연무 이벤트 내에서 P < 0.05. § 서로 비교된 경우 P < 0.05.
도 29A는 연구된 제제들에 대한 TED NGI 및 TED DUSA 값들을 도시한다. 도 29B는 Aeroneb Pro® 연무기를 사용하여 15L/분의 유속에서 CoQ10의 레시틴, DMPC, DPPC 그리고 DSPC 분산들의 에어로졸화된 미세 입자들의 추정된 총 용량 (FPDet) 및 분율 (FPF)을 도시한다. 결과들은 15-분 연무 이벤트의 초기 단계에서 15초의 기간 동안 그리고 최종 단계에 대하여 평균들 ± 표준 편차들 (n = 3)로서 표현되었다. *합성 인지질들에 비교되는 경우 P < 0.05. †연무 이벤트 내에서 P < 0.05. §서로 비교하여 통계학적으로 상이하지 않음. ‡서로 비교되는 경우 P < 0.05.
도 30은 15분 (n = 3) 동안 Aeroneb Pro® 연무기를 사용하여 에어로졸화된 CoQ10 분산들의 평균 Dv(50)를 도시한다.
도 31은 CoQ10를 마우스들에게 에어로졸화 하는데 사용되는 예시적인 코-만으로의 투약 장치를 도시한다. 여섯 마우스들이 개별적으로 튜브 내에 감금되어, 그들의 코가 챔버에 노출되었다. 연무기는 챔버와 상기 챔버를 약물 에어로졸로 채우기 위하여 충분한 공기 유동을 제공할 팬(fan) 사이에 배치되었다. 튜빙 시스템은 약물의 재순환을 피하기 위하여 개방(open)되었다.
도 32는 상기 코-만으로의 흡입 챔버 내에서 CoQ10의 추정된 약물 농도-시간 프로파일들을 도시한다.
도 33은 15분 동안 코-만으로의 흡입 챔버로 마우스들에 에어로졸화된 합성 인지질 제제들로부터 CoQ10의 축적 추정된 용량을 도시한다.
도 34는 15분 동안 코-만으로의 흡입 챔버로 마우스들에게 분무주입 후 합성 인지질 분산들로부터의 CoQ10의 젖은 폐 조직에 대하여 정상화된(normalized) 평균 폐 농도들을 도시한다. 오차 막대들은 표준 편차 (n = 6)를 지시한다.
도 35는 15분 동안 코-만으로의 흡입 챔버로 마우스들에게 분무주입 후 합성 인지질 분산들로부터의 CoQ10의 동물 체중에 대하여 정상화된 평균 폐 농도들을 도시한다. 오차 막대들은 표준 편차 (n = 6)를 지시한다.
도 36은 15-분 연무기 복용 0.5 및 1시간 후 마우스들의 비강에서의 CoQ10의 침착을 도시한다. 결과들은 평균들 ± 표준 편차들 (n = 6)로서 표현되었다. * 대조군에 비교되는 경우 P < 0.05. †동일 그룹 내에서 비교되는 경우 P < 0.05.
도 37은 CoQ10의 상이한 농도들을 갖는 DMPC-안정화된 분산들의 분무주입의 트랜스미토그램들을 도시한다.
도 38은 특정의 옵소닌화 감력제(opsonisation reducer)를 포함하는 정맥 내 제제에 비교된 DMPC- 그리고 DSPC-안정화된 분산들의 분무주입의 트랜스미토그램들을 도시한다. 도 39-41은 도 38과 연관되어 연구된 제제들의 또 다른 특성들을 도시한다. 본 발명의 여타 특성들 및 장점들은 이하의 상세한 설명, 실시예들, 그리고 청구항들로부터 명백할 것이다.
발명의 상세한 설명
전술한 바와 같이, 본 발명은 소수성 생물활성 물질을 포함하는 입자들의 수성분산을 갖는 흡입성 약제학적 조성물들을 제공한다. 그들의 화학적 조성 및 제조 방법들로 인하여, 상기 약제학적 조성물들은, 안정하고 연속적인 분무주입을 포함하는, 유리한 에어로졸 방출 및 출력을 제공하는 특유의 물리화학적 성질들을 나타낸다.
CoQ10은 예시적 소수성 생물활성 물질로서 사용되었다. 코엔자임 Q10, 또한 CoQ10, 유비퀴논 또는 유비데카레논으로도 알려짐, 은 자연적으로 체 내에서 생성된다. CoQ10은 미토콘드리아 호흡에서 전자 전달 및 프로톤 수송에 참가한다. 그러므로, 이 항산화제의 수준을 바꾸는 것은 생물학적 활성, 이를테면, 노화, 신경퇴행성 및 심혈관 질병, 그리고 암에 영향을 줄 수 있다.
CoQ10은 노랑 또는 오렌지 결정분말로 존재하는 물에 잘 안 녹는(poorly-water soluble) 화합물이다. 문헌에 보고된 CoQ10의 최고 혈장 농도는 10.7μmol/L (대략적으로 9㎍/mL)이며, 이는 가용화된 경구 제제들(예컨대, 상업적으로 입수 가능한 식이 보충제 또는 "영양보조식품(Nutraceutical)")의 투여에 의하여 얻어졌다. 그럼에도 불구하고, 최대 내성 용량 (MTD)은 아직 결정되지 않았다. 본원 발명은 호흡기 시스템의 악성들을 치료하기 위하여 약력학적 반응들을 개선시킬 유리한 약물동력학적 프로파일들을 갖는 폐 전달을 위한 CoQ10의 제제들을 제공한다. 고 용량의 약물을 병소에 전달함으로써, (정맥 또는 경구 투여에 비하여) 낮은 용량이 사용될 수 있다.
이하의 상세한 설명들은 본 발명의 조성물들(소수성 생물활성 물질들, 인지질들, 수성분산 매체들, 그리고 다른 성분들을 포함), 제조 방법들(혼합, 균질화, 그리고 분무주입을 포함), 그리고 치료 방법들(약물동역학, 약력학, 그리고 지시사항들을 포함)에 대한 세부 사항들을 더욱 제공한다. 마지막으로, 상세한 설명은 본 발명의 상세한 설명적 실시예들을 제공하는데, 실시예 1: 연속적 연무에 적용된 CoQ10의 인지질-안정화된 서브마이크론 수성 분산들의 개발 및 특성; 실시예 2: CoQ10의 수성 분산들의 유동학적 거동들에 기초한 시험관 내에서 분무주입 프로파일들의 예측; 실시예 3: CoQ10의 흡입성 제제들의 마우스들에서의 폐 침착 및 전신 분포; 실시예 4: HPLC를 이용한 소수성 약물들의 저 농도 범위 결정; 실시예 5: 연속적 연무에 적절한 인지질 나노분산들에서 적절한 소수성 약물 농도들의 측정; 그리고 실시예 6: 인지질 캡슐화된 소수성 생물활성 물질들의 분산들의 폐 투여에 대한 염증 반응 측정을 포함한다.
조성물들
다양한 실시예들에서, 본 발명에 따른 흡입성 약제학적 조성물들은 연속적 분무주입에 적절한 입자들의 수성분산을 포함한다. 상기 입자들은 각각 소수성 생물활성 물질 그리고 인지질을 포함하며, 그리고 수성분산 매체 내에 분산된다. 일부 실시예들에서, 상기 입자들은 리포좀 입자들이거나, 또는 리포좀 입자들의 분율을 포함한다. 일부 실시예들에서, 상기 조성물은 본질적으로 소수성 생물활성 물질, 인지질, 그리고 수성분산 매체로 구성될 수 있다. 그러나, 하나 또는 그 이상의 부가적 성분들을 포함하는 여타 실시예들도 가능하다. 본 발명의 조성물들에 함입되는 다양한 성분들은 이하에서 차례로 설명된다.
소수성 생물활성 물질들
다양한 실시예들에서, 하나 또는 그 이상의 소수성 생물활성 물질들 (또한 친지성 생물활성 물질들로도 알려짐)은 흡입성 약제학적 조성물들로 제조될 수 있다. 소수성 생물활성 물질들은 상대적으로 물에 불용성이다. 예를 들면, 소수성 생물활성 물질은 약 1000부의 물 내의 약 1부 미만의 생물활성 물질의 수용해도를 가질 수 있다.
적절한 친지성 생물활성 물질들은 다음으로 제한되는 것은 아니나, 진통제들, 항-염증제들, 구충제들, 항-부정맥제들, 항-박테이라제들, 항-바이러스제들, 항-응고제들, 항-우울제들, 항-당뇨병제들, 항-간질제들, 항-진균제들, 항-통풍제들, 항-고혈압제들, 항-말라리아제들, 편두통 치료제들, 항-무스카린제들, 항-신생물제들, 발기 부전 개선제들, 면역억제제들, 항-프로토조아제들, 항-갑상선제들, 불안치료제들, 진정제들, 수면제들, 신경이완제들, β-차단제들, 심장 수축제들 코르티코스테로이드들, 이뇨제들, 항-파킨슨제들, 위장관제, 히스타민 수용체 길항제들, 각질용해제들, 지질 조절제들, 항-협십증제들, cox-2 억제제들, 류코트리엔 억제제들, 매크로라이드들, 근이완제들, 영양제들, 마약성 진통제들, 프로테아제 억제제들, 성 호르몬들, 각성제들, 근이완제들, 항-골다공증제들, 항-비만제들, 인지기능개선제들, 항-요실금제들, 영양 오일들, 항-전립선 비대증제들, 필수 지방산들, 비-필수 지방산들, 이의 조합들, 그리고 이와 유사한 것들을 포함할 수 있다.
적절한 소수성 활성 물질들의 비-제한적 예시들은, 다음으로 제한되는 것은 아니나, 아큐트레틴, 알벤다졸, 알부테롤, 아미노글루테미드(aminogluthemide), 아미오다론(amiodarone), 암로디핀, 암페타민, 암포테리신 B, 아토르바스타틴, 아토바큐온(atovaquone), 아지트로마이신, 바클로펜, 베클로메손(beclomethsone), 베네제프릴(benezepril), 벤조나테이트(benzonatate), 베타메타손, 바이칼루타나이드(bicalutanide), 부데소나이드, 부프로피온, 부설판, 부테나핀, 칼시페디올, 칼시프로티엔(calciprotiene), 칼시트리올, 캄프토테칸(camptothecan), 칸데살탄, 캡사이신, 카바메제핀(carbamezepine), 카로틴(carotenes), 쎄레콕시브, 쎄리비스타틴, 쎄트리진, 클로로페니라민, 콜레칼시페롤, 실로스타졸(cilostazol), 시메티딘, 신나리진, 시프로플록사신, 시사프라이드, 클래리트로마이신(clarithromycin), 클레마스틴(clemastine), 클로미펜, 클로미프라민, 클로피드로겔(clopidrogel), 코데인, 코엔자임 Q10, 싸이클로벤자프린(cyclobenzaprine), 사이클로스포린, 다나졸, 단트롤레인, 덱스클로페니라민(dexchlopheniramine), 디클로페낙, 디쿠마롤, 디곡신(digoxin), 디하이드로에피안드로스테론(dihydroepiandrosterone), 디하이드로에르코타민, 디하이드로타키스테롤(dihydrotachysterol), 디리트로마이신(dirithromycin), 도네페질, 에파비렌즈(efavirenz), 에포살탄(eposartan), 에르고칼시페롤, 에르코타민, 필수 지방산 소스들, 에토돌락(etodolac), 에토포사이드(etoposide), 파모티딘, 페노피브레이트, 펜타닐, 펙소페나딘, 피나스테라이드(finasteride), 플루카나졸(flucanazole), 플루비프로펜(flurbiprofen), 플루바스타틴, 포스페니티온(fosphenytion), 프로바트립탄(frovatriptan), 푸라졸리돈(furazolidone), 가바펜틴, 젬피브로질, 글리벤클라마이드, 글리피자이드(glipizide), 글리부라이드(glyburide), 글리메프라이드(glymepride), 글리세오풀빈, 할로판트린, 이부프로펜, 이르베살탄(irbesartan), 이리노테칸(irinotecan), 이소솔비드 디니트레이드, 이소트레이오인(isotreinoin), 이트라코나졸, 이베르멕틴(ivermectin), 케토코나졸, 케토롤락(ketorolac), 라모트리긴(lamotrigine), 라노스프라졸(lanosprazole), 레플루노마이드(leflunomide), 리시노프릴(lisinopril), 로페라마이드, 로라타딘(loratadine), 로바스타틴, L-티록신, 류테인, 라이코펜, 메드록시프로게스테론 (medroxyprogesterone), 메페프리스톤(mefepristone), 메플로큅(mefloquine), 메게스테롤 아세테이트, 메타돈, 메톡살렌(methoxsalen), 메트로니다졸, 마이코나졸, 미다졸람, 미글리톨(miglitol), 미녹시딜, 미톡산트론(mitoxantrone), 몬테루카스트, 나부메톤(nabumetone), 날부핀(nalbuphine), 나라팁탄(naratiptan), 넬피나비어(nelfinavir), 니페디핀, 닐소리디핀(nilsolidipine), 니루타나이드(nilutanide), 니트로푸란토인(nitrofurantoin), 니자티딘, 오메프라졸, 오프레벨킨(oprevelkin), 오스테라디올(osteradiol), 옥사프로진(oxaprozin), 파클리탁셀, 파리칼시톨(paricalcitol), 파록세틴(paroxetine), 펜타조신, 피오클리타존, 피조페틴(pizofetin), 프라바스타틴, 프레드니솔론, 프로부콜(probucol), 프로게스테론, 수도에페드린, 피리도스티그민, 라베프라졸, 라록시펜(raloxifene), 레포콕시브, 레파글리니드(repaglinide), 리파부틴(rifabutine), 리파펜틴(rifapentine), 리멕솔론(rimexolone), 리타노비어(ritanovir), 리카트립탄(rizatriptan), 로시글리타존(rosigiltazone), 사퀴나비어(saquinavir), 설트랄린(sertraline), 시부트라민(sibutramine), 실데나필 사이트레이트, 심바스타틴, 시로리무스(sirolimus), 스피로놀락톤(spironolactone), 수마트립탄(sumatriptan), 타크린(tacrine), 타크로리무스(tacrolimus), 타목시펜, 탐술로신(tamsulosin), 타르그레틴(targretin), 타자로텐(tazarotene), 텔미살탄, 테니포사이드, 테르비나핀, 테르조신(terzosin), 테트라하이드로카나비놀, 티아가빈(tiagabine,) 티클리도핀(ticlidopine), 티로피브란(tirofibran), 티자니딘(tizanidine), 토피라메이트(topiramate), 토포테칸(topotecan), 토레미펜(toremifene), 트라마돌(tramadol), 트레티노인, 트로글리타존, 트로바플록사신, 발살탄, 벤라팍신(venlafaxine), 베르로포르핀(vertoporfin), 비가바트린(vigabatrin), 비타민 A, 비타민 D, 비타민 E, 비타민 K, 자피르루카스트(zafirl영국ast), 질류톤(zileuton), 졸피트립탄(zolmitriptan), 졸피뎀, 조피클론(zopiclone), 그리고 이들의 조합들, 그리고 이와 유사한 것들을 포함한다. 위에 열거된 생물활성 물질들의 염들, 이성질체들 및/또는 여타 유도체들은 물론 이들의 조합들 또한 사용될 수 있다.
다양한 실시예들에서, CoQ10은 소수성 생물활성 물질 (예컨대, 단독으로, 또는 하나 또는 그 이상의 부가적 생물활성 물질들과 조합하여)일 수 있다. CoQ10은, 때때로 본원에서 CoQ10 또는 유비데카레논으로 지시됨, 인기있는 영양 보충제이며 영양제 상점, 건강 식품 상점, 약국, 그리고 이와 유사한 곳에서 캡슐 형태로 유비퀴놀, CoQ10의 환원된 형태(유비퀴논)의 항산화 성질을 통하여 면역 시스템의 보호를 돕는다고 가정되어 비타민-유사 보충제로서 발견될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, CoQ10은 또한 예들 들면 유비퀴놀을 포함하는 이의 유도체들, 을 포함할 수 있다. 유사하게, CoQ10은 또한 유비퀴논 및 유비퀴놀의 유사체들, 그리고 전구체 화합물들은 물론 이의 조합들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 상기 친지성 생물활성 물질, 이를테면 코엔자임 Q10은 생체 내 투여를 위하여 여타 생물활성 물질들 또는 화합물들과 조합될 수 있다. 마찬가지로, 여하한 생물활성 물질이 부가적인 첨가제들 및/또는 부형제들과 조합될 수 있다. 여타 생물활성 물질들, 첨가제들, 및/또는 부형제들은 소수성 또는 친수성일 수 있다.
생물활성 물질들의 조합들은 이에 제한되는 것은 아니나 폐암을 포함하는 암들의 치료를 위하여 본원의 개시에 따라 이용될 수 있다. 예를 들면, 친지성 생물활성 물질, 이를테면 CoQ10은, 2-데옥시글루코오스 및/또는 2-데옥시글루코오스 염들, 6-데옥시글루코오스 및/또는 6-데옥시글루코오스 염들을 포함하는 데옥시글루코오스들과 혼합물 또는 블렌드로서 조합될 수 있으며 환자 생체 내에 투여될 수 있다. 적절한 염들은 포스페이트들, 락테이트들, 파이루베이트, 하이드록시부티레이트들, 이의 조합들, 그리고 이와 유사한 것들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 상기 염은 포스페이트 이를테면 2-데옥시글루코오스 포스페이트, 6-데옥시글루코오스 포스페이트, 이의 조합들, 그리고 이와 유사한 것들일 수 있다. 여타 실시예들에서, 유비퀴논 또는 유비퀴놀의 퀴논 또는 퀴놀 링은 1번 위치, 4번 위치, 또는 양쪽 모두에서, 데옥시글루코오스 또는 이의 염들, 이를테면 2-데옥시글루코오스 또는 6-데옥시글루코오스 또는 2-데옥시글루코오스 포스페이트 또는 6-데옥시글루코오스 포스페이트를 포함하는 이의 염들로 치환될 수 있으며, 치환된 유비퀴논 또는 유비퀴놀은 이후 환자에게 투여될 수 있다.
유사하게, 디하이드록시 아세톤이 혼합물 또는 블렌드로서 CoQ10와 조합될 수 있으며 환자 생체 내로 투여될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 유비퀴논 또는 유비퀴놀의 퀴논 또는 퀴놀 링은 1번 위치, 4번 위치, 또는 양쪽 모두에서 디하이드록시 아세톤으로 치환될 수 있으며, 상기 치환된 유비퀴논 또는 유비퀴놀은 이후 환자에게 투여될 수 있다. 여타 실시예들에서, 친지성 생물활성 물질, 이를테면 코엔자임 Q10과 투여될 수 있는 화합물들은 숙시네이트들, 파이루베이트, 사이트레이트들, 퓨마레이트들, 말레이트들, 말로네이트들, 락테이트들, 글루타레이트들, 이의 조합들, 그리고 이와 유사한 것들을 포함하며, 특정 실시예들에서는, 다음에 제한되는 것은 아니나 소듐 숙시네이트, 포타슘 숙시네이트, 이의 조합들, 그리고 이와 유사한 것들을 포함한다.
인지질들
다양한 실시예들에서, 상기 생물활성 물질들은 리포좀 내에 포함되거나 및/또는 그렇지 않으면 인지질과 함께 안정화된다. 리포좀들은 하나 또는 그 이상의 리포좀-형성 화합물들 이를테면 인지질들로부터 형성될 수 있다. 유사하게, 상기 생물활성 물질 및 인지질은 여타 물리적 배열 이를테면 혼합물들 그리고 분산들을 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 조성물들은 주로 리포좀 배열, 여타 배열과 함께 리포좀들의 분율을 포함할 수 있거나, 또는 본질적으로 리포좀들이 없을 수 있다. 비록 다양한 화합물들 그리고 이의 조합들이 가능하지만, 최종 조성물은 본 발명의 고유의 물리화학적 성질을 결국 나타내어야 하는데, 이는 유리한 에어로졸 방출 및 출력, 약물동역학, 및/또는 약력학을 제공한다.
리포좀들의 형성을 위하여 적절한 인지질들 및/또는 인지질 유도체들/유사체들은 다음으로 제한되는 것은 아니나, 레시틴, 리소레시틴, 포스파티딜콜린 (예컨대 디팔미토일 포스파티딜콜린 (DPPC) 또는 디미리스토일 포스파티딜콜린 (DMPC), 포스파티딜에탄올라민, 포스파티딜이노시톨, 포스파티딜글리세롤, 포스파티딕 애시드, 포스파티딜세린, 라이소포스파티딜콜린, 라이소포스파티딜에탄올라민, 라이소포스파티딜글리세롤, 리소포스파티딕 애시드, 라이소포스파티딜세린, PEG-포스파티딜에탄올라민, PVP-포스파티딜에탄올라민, 이의 조합들, 그리고 이와 유사한 것들을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 인지질은 레시틴이다. 레시틴은 계란 또는 대두로부터 유래될 수 있다. 그러한 레시틴들은 아메리칸 레시틴 컴퍼니, 옥스포드, CT(리포 케미칼즈, Inc.의 지사 - 상기 리포 인지질 카탈로그는 여타 잠재적으로 적절한 인지질들, 예를 들면 비경구적 용도에 적절한 것들을 열거한다)로부터의 상업적으로 입수 가능한 것들인 포스포리폰(PHOSPHOLIPON)® 8SG, 포스포리폰® 90G, 그리고 포스포리폰® 90H (포스포리폰®90G의 완전히 수소화된 버전)를 포함한다. 여타 적절한 레시틴들은 예를 들면, 닛코 케미칼즈, NOF (일본), 리포 케미칼즈, Inc., 그리고 겐자임(Genzyme) 코퍼레이션은 물론 다른 상업적 공급자들로부터 입수 가능한 LECINOL S-10® 레시틴을 포함한다. 대안적으로, 일부 실시예들에서 레시틴보다 덜 친수성인 하나 또는 그 이상의 인지질들을 선택하는 것이 유리할 수 있다.
인지질들은 도출되는 리포좀 소포들에 음성 표면 전하를 부여하기 위하여 선택될 수 있으며, 이는 가공 시간과 가공 에너지를 감소시킬 수 있으며, 그리고 이는 안정한 리포좀들의 형성 및 분무주입을 도울 수 있다. 예를 들면, 높은 포스파티딜콜린 조성의 레시틴 (예컨대, 디팔미토일 포스파티딜콜린 또는 디미리스토일 포스파티딜콜린)이 리포좀의 형성에 이용될 수 있다. 예시적인 하나의 높은 포스파티딜콜린 레시틴은 포스포리폰®85G인데, 이는 최소 85%의 리놀레익 애시드 기초-포스파티딜콜린을 함유한다. 이 레시틴은 사용하기 쉬우며 낮은 가공 온도들(약 20℃ 내지 약 55℃)에서 여타 특별한 첨가제들의 추가 없이 서브마이크론 리포좀들을 제조할 수 있다. 포스포리폰®85G은 포스파티딜콜린 이외에도, 대략적으로 5-7% 포스파티딕 애시드를 함유한다.
수성분산 매체들
수성 매체, 예를 들면 물은 본원 발명에 따른 수성분산의 형성을 위하여 요구된다. 예시적 수성분산 매체들은 물, 식염수 (예컨대, 등장 식염수, 대상의 폐와 최종 제제를 등장으로 만들 식염수 용액), 그리고 수성 완충제들 (예컨대, 포스페이트 완충 된 식염수)를 포함한다. 여타 적절한 수성분산 매체들은 바람직한 화학 조성물, 제조 방법, 및/또는 의학적 용도와 조화되는 여타 수성 용액들을 포함할 수 있다.
추가적 성분들
본 발명에 따른 약제학적 조성물들은 하나 또는 그 이상의 생물활성 물질, 하나 또는 그 이상의 인지질, 그리고 하나 또는 그 이상의 수성분산 매체 이외에 하나 또는 그 이상의 추가적 성분들을 포함할 수 있다. 추가적 성분들은 예를 들면, 친지성 생물활성 물질을 소유하는 리포좀들의 제제화를 개선시키기 위하여, 리포좀들의 전체적 유동학적 그리고 가공 성질들을 개선하기 위하여, 그리고 저장하는 동안 도출된 리포좀 농축물의 미생물학적 온전성을 보장하기 위하여 사용될 수 있다. 그러한 성분들은 제한 없이, 흡수제들(absorbents), 소포제들(antifoaming agents), 산성화제들(acidifiers), 알칼리화제들(alkalizers), 완충제들, 항미생물제들, 항산화제들(예를 들면 아스코르베이트들, 토코페롤들, 부틸화된 하이드록시톨루엔 (BHT), 폴리페놀들, 피틱 애시드(phytic acid)), 바인더들, 생물학적 첨가제들, 킬레이팅제들 (예를 들면, 디소듐 에틸렌디아민 테트라 아세틱 애시드 (EDTA), 테트라소듐 EDTA, 소듐 메타실리케이트, 그리고 이와 유사한 것들), 변성제들, 외부(external) 진통제들 (예를 들면 아스피린, 비스테로이드성 항-염제들 그리고 이와 유사한 것들), 스테로이드성 항-염증성 약물들 (이를테면 하이드로코르티손 그리고 이와 유사한 것들), 보존제들 (예를 들면 이미다졸리디닐 유레아, 디아졸리디닐 유레아, 페녹시에탄올, 메틸파라벤, 에틸파라벤, 프로필파라벤, 그리고 이와 유사한 것들), 환원제들, 가용화제들, 용제들, 점도 개질제들, 습윤제들(humectants), 호제를(thickening agents), 계면활성제들, 충전제들, 안정화제들, 폴리머들, 프로테아제 억제제들, 항산화제들, 흡수 증진제들, 그리고 이의 조합들을 포함한다. 그러한 추가적 성분들은 상기분산의 중량으로 약 0.001% 내지 중량의 약 10%의 용량으로 존재할 수 있다.
본원의 개시에 사용될 수 있는 부형제들 및 보조제들은, 예를 들면, 항산화제들로서, 그들 바로 자신의 어떠한 활성을 잠재적으로 가지면서도, 일반적으로 상기 활성 물질들의 효율 및/또는 효능을 증진시키는 화합물을 포함한다. 주어진 호흡 가능한 응집체들에서 하나 이상의 첨가제, 보조제를 갖거나, 또는 심지어 활성 물질들을 갖는 것 또한 가능하다.
부형제들은 약물 또는 생물활성(bioactive age) 입자들이 적절한 투여를 위하여 균질하게 혼합되도록 하기 위하여 약물 또는 생물활성(bioactive age) 입자들이 형성되기 전이나 또는 후에 선택되고 추가될 수 있다. 부형제들은 리포좀들의 형성에 적절한 전술한 바와 같은 아이템들을 포함할 수 있다. 여타 적절한 부형제들은 폴리머들, 흡수 증진제들, 용해도 증진제들, 용해 속도 증진제들, 안정성 증진제들, 생접착제들, 방출 제어제들, 유동 보조제들(flow aids) 그리고 가공 보조제들(processing aids)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적절한 부형제들은 셀룰로오스 에테르들, 아크릴릭 애시드 폴리머들, 담즙 염들, 그리고 이의 조합들을 포함한다. 여타 적절한 부형제들은 미국 약제학 협회 및 영국 약제학회가 함께 출판한, the Pharmacerutical Press, 1986의, 약제학적 부형제들의 핸드북(the Handbook of Pharmacerutical Excipients)에 상세하게 기재된 것들을 포함하며, 이의 관련 부분들이 본원 명세서에 편입된다. 그러한 부형제들은 상업적으로 입수할 수 있거나 및/또는 당해분야의 통상의 기술자의 시야 내의 기술로 제조될 수 있다.
부형제들은 또한 단독으로 또는 조합하여 유동, 또는 생물학적 이용가능성을 개선시킴으로써 유효 성분들의 의도된 기능을 변화시키기 위하여, 또는 활성 물질의 방출을 제어 또는 지연시키기 위하여 선택될 수 있다. 부형제들의 특정한 비-제한적 예시들은 다음을 포함한다: SPAN 80, 트윈 80, BRIJ 35, BRIJ 98, PLURONICS, SUCROESTER 7, SUCROESTER II, SUCROESTER 15, 소듐 라우릴 설페이트, 올레익 애시드, 라우레스-9, 라우레스-8, 라우릭 애시드, 비타민 E, TPGS, GELUCIRE 50/13, GELUCIRE 53/1 0, LABRAFIL, 디팔미토일 포스파티딜 콜린, 글리콜릭 애시드 및 염들, 데옥시콜릭 애시드 및 염들, 소듐 푸시데이트, 사이클로덱스트린들, 폴리에틸렌 글리콜들, 라브라솔(labrasol), 폴리비닐 알코올들, 폴리비닐 피롤리돈들, 틸록사폴(tyloxapol), 셀룰로오스 유도체들, 폴리에톡실화된 피마자유 유도체들, 이의 조합들, 그리고 이와 유사한 것들.
적절한 습윤제들의 예시들은, 다음으로 제한되는 것은 아니나, 폴리올들 및 폴리올 유도체들, 글리세롤, 디글리세롤, 트리글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 펜틸렌 글리콜 (때때로 본원에서 1,2-펜탄 디올로서 지칭됨), 이소프렌글리콜 (1,4-펜탄 디올), 1,5-펜탄 디올, 헥실렌 글리콜, 에리트리톨, 1,2,6-헥산트리올, 폴리에틸렌 글리콜들 ("PEG") 이를테면 PEG-4, PEG-6, PEG-7, PEG-8, PEG-9, PEG-IO, PEG-12, PEG-14, PEG-I 6, PEG-18, PEG-20, 그리고 이의 조합들, 당들 및 당 유도체들 (그 중에서도 특히, 프럭토오스, 글루코오스, 말토오스, 말티톨, 만니톨, 이노시톨, 소르비톨, 소르비틸 실란디올, 수크로오스, 트레할로오스, 자일로오스, 자일리톨, 글루쿠로닉 애새드 및 이의 염들 포함), 에톡실화된 소르비톨 (소르베스-6, 소르베스-20, 소르베스-30, 소르베스-40), 이의 조합들, 그리고 이와 유사한 것들을 포함한다. 여타 실시예들에서, 글리콜들 이를테면 부틸렌 글리콜, 1,2-펜탄 디올, 글리세린, 1,5-펜탄 디올, 이의 조합들, 그리고 이와 유사한 것들은 습윤제로서 이용될 수 있다. 이용되는 경우, 여하한 전술한 습윤제들은, 이의 조합들을 포함, 제 2 분산의 중량으로 약 0.1% 내지 약 20%의 용량으로 존재할 수 있으며, 실시예들에서 제 2 분산의 중량으로 약 1% 내지 약 5%의 용량으로 존재할 수 있다.
일부 실시예들에서, 보존제 이를테면 페녹시에탄올 및 습윤제 이를테면 프로필렌 글리콜은 양쪽 모두 상기 제제 내에 포함될 수 있다. 상기 프로필렌 글리콜은 습윤제 활성을 제공할 수 있으며 페녹시에탄올과 조합되는 경우 농축물의 보존을 지원한다. 페녹시에탄올과 프로필렌 글리콜 혼합물은 수용성이며 비-휘발성일 수 있다. 이 실시예는 보존을 위하여 리포좀 분산들의 공급자들에 의하여 종종 이용되는 에탄올을 사용하는 것과 대조된다. 존재하는 경우, 그러한 보존제들은 제제의 중량으로 약 0.01% 내지 약 3%의 용량으로 존재할 수 있다.
일부 실시예들은 분산 안정화제를 포함할 수 있다. 예시적 분산 안정화제들은 폴리에톡실화된 (이른바 페길화된) 피마자유 (크레모포어(Cremophor)®EL), 폴리에톡실화된 수소화된 피마자유 (크레모포어®RH 40), 토코페롤 폴리에틸렌 글리콜 숙시네이트 (페길화된 비타민 E, 비타민 E TPGS), 폴리솔베이트들 (Tweens®, 솔비탄 지방산 에스테르들 (Spans®), 담즙산들 및 담즙-산 염들 그리고 DMPC를 포함한다.
일부 실시예들은 옵소닌 감력화제들 (예컨대, 분무주입을 방해할 수 있는 옵소닌 감력화제들)을 배제할 수 있다. 예를 들면, 상기 조성물은 특히 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 블록 폴리머 이를테면 폴록사머 (예컨대, poloxymer 188), 플루로닉, 루트롤, 그리고 수퍼로닉을 배제할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 조성물은 특히 다양한 체인 길이들의 폴리에틸렌 글리콜 (PEG), 폴리사카라이드들, 여타 PEG-함유 코폴리머들, 폴록사민들, 그리고 이와 유사한 것들을 배제할 수 있다. 대안적으로, 본 발명에 따른 제제들은 에어로졸화를 실질적으로 방해하지 않는 용량 또는 종류(예컨대, 적절한 HLB)의, 예를 들면, 만약 그 용량의 옵소닌화 감력제가 그 이외의 제제의 바람직한 특성을 부여한다면, 하나 또는 그 이상의 옵소닌화 감력제들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 조성물은 폴리옥시프로필렌-폴옥시에틸렌 블록 폴리머를 총 조성물의 용량으로 0.001-5% 포함한다. 다른 실시예에서, 상기 제제는 효과적이고 연속적인 분무주입을 유지하는 동시에 안정성을 개선하고 TAO를 증가시키기 위하여 하나 또는 그 이상의 친수성 폴리머들을 상대적으로 소량 포함한다.
제제들은 폐 계면활성제들 및/또는 점액 용해제들을 포함할 수 있다. 적절한 폐 계면활성제들은, 다음으로 제한되는 것은 아니나, 천연의 폐의 계면활성제 기능을 갖는 폐 계면활성제 제조물을 포함한다. 이들은 천연의 그리고 합성 폐의 계면활성제들 양쪽 모두를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 인지질들 및/또는 폐의 계면활성제 단백질들을 함유하는 조성물들이 이용될 수 있다.
폐의 계면활성제들로서 이용될 수 있는 예시적인 인지질들은 디팔미토일포스파티딜콜린 (DPPC), 팔미토일올레일포스파티딜글리세롤 (POPG) 및/또는 포스파티딜글리세롤 (PG)을 포함한다. 여타의 적절한 인지질들은 다양한 인지질들의 혼합물들, 예를 들면, 디팔미토일포스파티딜콜린 (DPPC)과 팔미토일올레일포스파티딜글리세롤 (POPG)의 약 7 대 약 3 내지 약 3 대 약 7의 비율의 혼합물들을 포함한다.
폐 계면활성제들로서 사용될 수 있는 상업적 제품들은 CUROSURF®(INN: PORACTANT ALFA) (Serono, Pharma GmbH, Unterschleipheim), 균질화된 돼지과 동물 폐들로부터의 천연의 계면활성제들; SURVANTA®(INN: BERACTANT) (Abbott GmbH, Wiesbaden), 소과 동물 폐들로부터의 추출물; ALVEOFACT®(INN: BOVACTANT) (Boehringer Ingelheim), 소과 동물 폐들로부터의 추출물; EXOSURF®(INN: COLFOSCERIL PALMITATE) (GlaxoSmithKline), 부형제들을 함유하는 합성 인지질; SURFACTEN®(INN: 계면활성제-TA) (Mitsubishi Pharma Corporation), 소과 동물 폐들로부터 추출된 폐 계면활성제; INFASURF®(INN: 송아지ACTANT) (Forest 제약), 송아지 폐들로부터 추출된 계면활성제; ALEC®(INN: PUMACTANT) (Britannia 제약), DPPC 및 PO의 인공 계면활성제; 그리고 BLES®(BLES Biochemical Inc.), 소과 동물 지질 추출물 계면활성제를 포함한다.
적절한 폐의 계면활성제 단백질들은 천연 원료들로부터 얻어진 단백질들, 이를테면 폐의 세척액 또는 양막액으로부터의 추출물, 그리고 유전자 조작 또는 화학적 합성에 의하여 제조된 단백질들 양쪽 모두를 포함한다. SP-B (계면활성제 프로테인-B) 및 SP-C (계면활성제 프로테인-C)로 지정된 폐 계면활성제 단백질들 그리고 그들의 변형된 유도체들, 상기 단백질들 재조합 형태들 포함, 이 일부 실시예들에서 이용될 수 있다.
적절한 점액 용해제들은, 다음으로 제한되는 것은 아니나, 구아이페네신, 요오드화된 글리세롤, 글리세릴 과이아콜레이트, 테르핀 하이드레이트, 암모늄 클로라이드, N-아세틸시스테인, 브롬헥신, 암브록솔, 아이오다이드, 그들의 약제학적으로 수용 가능한 염들, 그리고 이의 조합들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 리포좀들 내에 친지성 생물활성 물질을 포함하는 본원에 개시된 조성물에 이용되는 보존제들의 용량은 또한 추가적 첨가제들의 함입에 의하여 감소될 수 있다. 예를 들면, 보존제들의 용량은 본원 개시 조성물에서, 다음에 제한되는 것은 아니나, 1,2-펜탄 디올, 1,4-펜탄 디올, 헥실렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 글리세롤 또는 디글리세롤, 이의 조합들, 그리고 이와 유사한 것들을 포함하는, 다기능성 디올들의 첨가에 의하여, 그리고 전술한 습윤제들의 추가를 통하여 그리고 가용성 성분들의 추가를 통하여 수분 활성, Aw을 낮춤으로써 감소될 수 있다. 여타 예시들은 가용성 성분들 이를테면 pH 조절 및 완충제들, 긴장도(tonicity) 조절제들, 습윤제들 그리고 이와 유사한 것들, 예를 들면, 소듐 아세테이트, 소듐 클로라이드, 포타슘 클로라이드, 칼슘 클로라이드, 솔비탄 모노라우레이트, 트리에탄올라민 올레이트, 그리고 이와 유사한 것들을 포함한다. 추가될 수 있는 여타 완충제들은 소듐 하이드록사이드, 포타슘 하이드록사이드, 암모늄 하이드록사이드, 모노에탄올라민, 디에탄올라민, 트리에탄올라민, 디이소프로판올아민, 아미노메틸프로판올, 트로메타민, 테트라하이드록시프로필 에틸렌디아민, 사이트릭 애시드, 아세틱 애시드, 락틱 애시드, 그리고 락틱 애시드의 염들, 소듐 락테이트, 포타슘 락테이트, 리튬 락테이트, 칼슘 락테이트, 마그네슘 락테이트, 바륨 락테이트, 알루미늄 락테이트, 징크 락테이트, 소듐 사이트레이트, 소듐 아세테이트, 실버 락테이트, 구리 락테이트, 철 락테이트, 망간 락테이트, 암모늄 락테이트를 포함함, 이의 조합들, 그리고 이와 유사한 것들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 친지성 및 친수성 성질들 양쪽 모두를 갖는 물질에서 친지성 생물활성 물질 이를테면 CoQ10의 가용화는 고(high) 포스파티딜콜린 레시틴, 이를테면 포스포리폰® 85G에 의한 캡슐화를 위하여 물-분산 가능한 CoQ10를 형성함으로써 리포좀 제제화를 보조할 수 있다.
친지성 생물활성 물질을 위하여 적절한 가용화제들은 예를 들면, 폴리옥시알킬렌 덱스트란들, 사카로오스의 지방산 에스테르들, 올리고글루코사이드들의 지방산 알코올 에테르들 (예컨대, 알킬폴리글루코사이드들 이를테면 TRITON^TM, 글리세롤의 지방산 에스테르들 (예컨대, 글리세롤 모노/디스테아레이트 또는 글리세롤 모노라우레이트), 그리고 폴리옥시에틸렌 타입 화합물들 (예컨대, 폴리옥시에틸렌, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드, SOLUTOL^TM, CREOMOPHOR^TM, MACROGOL^TM, CARBOWAX^TM, 폴리옥시L^TM)을 포함한다. 적절한 용해화제들(solubilizers)은 또한 솔비탄의 폴리에톡실화된 지방산 에스테르들 (예컨대, 폴리솔베이트들, 이를테면 트윈^TM, SPAN^TM, 폴리솔베이트 20 및 폴리솔베이트 80을 포함함), 폴리(에틸렌 옥사이드)의 지방산 에스테르들 (예컨대, 폴리옥시에틸렌 스테아레이트들), 폴리(에틸렌 옥사이드)의 지방산 알코올 에테르들 (예컨대, 폴리옥시에틸화된 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 20 올레일 에테르 (BRIJ 98)), 폴리(에틸렌 옥사이드)의 알킬페놀 에테르들 (예컨대, 폴리에톡실화된 옥틸페놀), 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머들 (폴록사머들로도 알려짐, 이를테면 "플루로닉들(PLURONICS)", 플루로닉 F-127, 폴록사머 407 안정화제 포함), 그리고 에톡실화된 지방들 및 오일들 (예컨대, 에톡실화된 피마자유, 또는 폴리옥시에틸화된 피마자유, 또한 폴리에틸렌 글리콜-글리세릴 트리리시놀레이트로도 알려짐)은 물론 이의 조합들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 적절한 가용화제들은 폴리솔베이트들, 예컨대 트윈(TWEEN)^TM이라는 상표명으로 판매되는 것들을 포함한다. 그러한 폴리솔베이트들의 예시들은 폴리솔베이트 80 (트윈^TM80), 폴리솔베이트 20 (트윈^TM20), 폴리솔베이트 60 (트윈^TM60), 폴리솔베이트 65 (트윈^TM65), 폴리솔베이트 85 (트윈^TM85), 그리고 이와 유사한 것들, 그리고 계면활성제 및 계면활성제 혼합물의 HLB (친수성-친지성 발란스)가 O/W 타입 에멀젼 시스템의 형성에 유리한 한, ARLACEL®계면활성제들을 포함하는, 여타 유사한 계면활성제들과 이들 재료들을 포함하는 조합들을 포함한다.
일부 실시예들에서 상기 활성 물질(들)은 하나 또는 그 이상의 유기 용제들, 또는 이들의 조합과 함께 용액 내에 있을 수 있다. 유기 용제들은 물과 혼화성이거나 물에 비혼화성일 수 있다. 적절한 유기 용제들은, 다음으로 제한되는 것은 아니나, 에탄올, 메탄올, 테트라하이드로퓨란, 아세토니트릴, 아세톤, tert-부틸 알코올, 디메틸 설폭사이드, N,N-디메틸 포름아마이드, 디에틸 에테르, 메틸렌 클로라이드, 에틸 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 톨루엔, 헥산, 헵탄, 펜탄, 1,3-디옥솔란, 이소프로판올, n-프로판올, 프로피온알데하이드, 이의 조합들, 그리고 이와 유사한 것들을 포함한다.
제조 방법들
본 발명에 따른 흡입성 약제학적 조성물들의 제조 방법은 (i) 인지질을 수화하는 단계, 이로써 수화된 인지질을 형성하는 단계; (ii) 수화된 인지질, 소수성 생물활성 물질, 그리고 수성분산 매체를 혼합하는 단계, 이로써 혼합물을 제조하는 단계; 그리고 (iii) 혼합물을 균질화 하는 단계, 이로써 수성분산 매체 내에 분산된 소수성 생물활성 물질 및 인지질을 포함하며 평균 직경 약 30 내지 500nm을 갖는 리포좀 입자들의 분산을 제조하는 단계를 포함한다. 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30%w/w이며, 그리고 상기 인지질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30%w/w이다. 특정의 조제 및 제조 방법의 결과로, 상기 조성물은 예를 들면, 연속적 분무주입에 따른 평균 퍼센트 방출도 (APT) 약 50 내지 100%의 유리한 성질들로 특성화된다. 대안적으로, 상기 조성물은 여타 약물동력학적 특성들로 특성화될 수 있는데, 이를테면 연속적 분무주입에 따라, 상기 조성물은 적어도 약 500㎍/g 젖은 폐 조직의 생물활성 물질 농도 또는 15초에 걸쳐 적어도 약 2,900㎍의 총 방출 용량 (TED)를 달성할 수 있다.
비록 특정한 실시예들이 본원 명세서에서 논의되지만, 본 발명의 분산들 및 에어로졸들은 당해분야의 통상의 기술자의 시야 내의 다양한 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 그러한 방법들은 급속 동결 방법들, 침전 방법들, 에멀젼 방법들 그리고 고압 균질화 방법들, 예를 들면, PCT/US2008/085669에 기재된 것들을 포함하며, 상기 문헌 전체의 내용은 본원에 참조 문헌으로서 편입된다. 본원 발명에 따른 수성분산들은 여하한 적절한 방법 (예컨대, 미세유동화) 이를테면 미국 특허 출원들 제61/313,605호, 제61/313,632호, 제61/385,194호 그리고 제61/385,107호에 기재된 것들을 사용하여 제조될 수 있으며, 이들 각각의 전체의 내용은 본원에 참조 문헌으로서 편입된다.
혼합 및 균질화 전에, 친지성 생물활성 물질의 가용화를 돕기 위하여 용해화제를 사용하는 것 및/또는 가열하는 것이 유익할 수 있다. 가열의 온도 및 가열의 시간은 이용되는 특정 친지성 생물활성 물질, 생물활성 물질의 본질적 열 안정성, 그리고 용해화제에 따른다. 예를 들면, 일부 실시예들에서 상기 친지성 생물활성 물질 그리고 용해화제는 약 40℃ 내지 약 65℃, 또는 약 50℃ 내지 약 60℃, 또는 약 50℃ 내지 약 55℃의 온도로, 약 1분 내지 약 60분, 또는 약 15분 내지 약 45분, 또는 약 20분 내지 약 30분의 기간 동안 가열될 수 있다. 친지성 생물활성 물질의 용해화제에 대한 중량비는 약 1:1일 수 있으며, 실시예들에서 약 1:1 내지 약 4:2, 여타 실시예들에서 약 1:2 내지 약 3:2일 수 있다.
예를 들면, 용해화제 이를테면 폴리솔베이트 80은 친지성 생물활성 물질을, 실시예들에서 CoQ10를, 높은 수준으로, CoQ10의 녹는점 (약 47℃ 내지 약 48℃)을 초과하는 온도인, 약 50℃ 내지 약 55℃의 온도로 가열되는 경우, 약 1:2 내지 약 3:2의 비율로 친지성 생물활성물질이 용해화제 내에 완전히 녹을 수 있도록, 가용화시킬 수 있다
전술한 바와 같이, 친지성 생물활성 물질에 첨가되는 용해화제의 용량은 리포좀들을 형성하기 위하여 이용되는 용해화제, 친지성 생물활성 물질, 그리고 인지질들에 따를 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 용해화제는 중량으로 약 0.2% 내지 12%, 또는 중량으로 약 1.5% 내지 6.5%의 용량으로 존재할 수 있다.
친지성 생물활성 물질 및 용해화제의 용액은 이후 인지질 (예컨대, 리포좀들을 형성하기 위하여)과 조합될 수 있으며 이것은 차례로 수성분산 매체와 분산으로 형성된다. 분산을 제조하기 위하여, 상기 인지질들 및 수성분산 매체는 함께 혼합되며 대략적으로 50℃ 내지 60℃, 예컨대, 55℃로, 약 내지 1-24시간 또는 약 내지 1-8시간, 예컨대, 약 1시간 동안 가열된다.
에어로졸화된 입자들의 형성에 적절한 급속 동결 방법들은 본원에서 액체로의 분무 동결 (SFL)로 지칭되는 미국 특허 제6,862,890에 개시된 바와 같은 것들, 이 문헌의 개시 전체는 본원 명세서에 참조 문헌으로 편입됨, 그리고 울트라-급속 동결 (URF)로 지칭되는 미국 특허 출원 제2004/0137070에 개시된 바와 같은 것들, 이 문헌의 개시 전체는 본원 명세서에 참조 문헌으로 편입됨, 을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적절한 SFL 방법은 활성 물질을 용액 에이전트와 혼합하고, 유효 성분-용액 에이젼트 혼합물을 극저온 액체의 수준 또는 그 아래에 위치한 절연 노즐을 통하여 분무하여 분무가 동결된 입자들을 형성하도록 하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 적절한 URF 방법은 활성 물질 및 적어도 하나의 동결가능한 유기 용제를 포함하는 용액을, 용액을 동결시키기 위하여 차가운 표면과 접촉시키는 단계, 그리고 유기 용제를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
에어로졸화된 입자들의 형성을 위한 적절한 침전 방법들은 수성 용액으로의 증발 침전 (EPAS)으로 본원에서 지시되는, 미국 특허 제6,756,062호에 기재된 것과 같은 것들, 이 문헌의 개시 전체는 본원 명세서에 참조 문헌으로 편입됨, 그리고 제어된 침전 (CP)으로 지시되는, 미국 특허 출원 제2003/0049323호에 기재된 것과 같은 것들, 이 문헌의 개시 전체는 본원 명세서에 참조 문헌으로 편입됨, 을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적절한 EPAS 방법은 약물/유기 혼합물을 형성하기 위하여 약물 또는 여타 활성 물질을 적어도 하나의 유기 용제에 용해시키는 단계, 약물/유기 혼합물을 수성 용액으로 분무하는 단계, 약물 입자들의 수성분산을 형성하기 위하여 동시에 수성 용액의 존재 하에 유기 용제를 증발시키는 단계를 을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 적절한 CP 방법은 항-용제를 혼합 구역을 통하여 재순환시키는 단계, 용액을 형성하기 위하여 약물 또는 여타 활성 물질을 용제에 가용화 하는 단계, 상기 항-용제 내에 입자 슬러리를 형성하기 위하여 상기 용액을 혼합 구역에 추가하는 단계, 그리고 입자 슬러리의 적어도 일부를 혼합 구역을 통하여 다시 재순환 시키는 단계를 포함할 수 있다.
에어로졸화된 입자들을 형성하는데 적절한 에멀젼 방법들은 본원에서 HIPE (고 내상(internal phase) 에멀젼들)로 지시된, 미국 특허 제 5,539,021호 및 제 5,688,842호에 개시된 바와 같은 것들, 각각의 이들 문헌의 개시 전체는 본원 명세서에 참조 문헌으로 편입됨, 을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적절한 HIPE 방법은 유화 및 안정화 용량의 계면활성제 존재 하에, 유속 RJ를 갖는 연속적 상 액체 스트림, 그리고 유속 R2를 갖는분산 상 액체 스트림을, 연속적으로 분산기 내로 합병시키는 단계, 그리고 상 전도 또는 내상이 외부 상으로 점차적 분포됨이 없이 고 내상 비율 에멀젼들을 형성하기 위하여 상기 합병된 스트림을 R2:R1을 충분히 일정하게 하여 전단의 충분한 용량으로 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.
에어로졸화된 입자들을 형성하기 위하여 적절한 고압 균질화 방법들은 균질화기 및 마이크로플루다이져를 사용하는, 예를 들면, 미국 특허 출원 제61/313,605호, 제61/313,632호, 제61/385,194호 그리고 제 61/385,107호에 기재된 것과 같은 것들을 포함한다.
전술한 방법들은 결정성 또는 무정형 형태의 입자들 및 에어로졸화된 입자들을 제조할 수 있다. 유리하게는, 이들 방법들 중 어느 것도 활성 물질의 열분해를 일으킬 수 있는 기계적 밀링 또는 여타 유사한 유닛 작업들을 을 요구하지 않는다.
하나 또는 그 이상의 제제들의 성분들 (예컨대, 소수성 생물활성 물질, 인지질, 및/또는 수성분산 매체)은 균질화기들, 혼합기들, 블렌더들 및 당해분야의 통상의 기술자의 시야 내의 유사한 장치들을 이용하여 리포좀 농축물을 형성하기 위하여 고 전단에서 혼합함으로써 균질화될 수 있다. 일부 실시예들에서, Ultra-Turrax TP 18/10 균질화기 또는 Gifford-Wood, Frain, IKA에서 제조된 고정자/회전자 균질화기들의 유사한 타입들 그리고 여타의 것들은 물론 다-단계 균질화기들, 콜로이드 밀들, 소노레이터들(sonolators) 또는 여타 타입들의 균질화기들을 포함하는 상업적으로 이용 가능한 균질화기들이 친지성 생물활성 물질의 서브마이크론 리포좀 분산들의 제조에 사용될 수 있다. 전술한 상기 고정자/회전자 타입 균질화기들은 약 100 rpm 내지 약 15,000 rpm의 작동 범위를 갖지며 저 전단, 표준 전단, 그리고 고 전단 헤드 스크린들의 범위로 공급될 수 있다.
균질화는 예를 들면, 약 5,000 rpm 내지 약 15,000 rpm, 일부 실시예들에서 약 5,000, 7,500, 10,000, 12,500, 또는 15,000 rpm 또는 그리고 이들 사이의 값 또는 범위의 적절한 속도들에서 두 개의 상들의 혼합에 의하여 수행될 수 있다. 균질화기의 전단 속도는 또한 균질화 샤프트(shaft)의 속도와 독립적으로 균질화기 헤드를 둘러싸는 가공 스크린의 크기를 증가시키거나 감소시킴으로써 증가되거나 감소될 수 있다.
일부 실시예들에서, 리포좀들은 Silverson L4RT 균질화기에 공급되는 고 전단 스크린 및 표준 유화 스크린 양쪽 모두로 제조될 수 있다. 혼합은 약 90분 미만, 실시예들에서 약 2분 내지 약 60분, 실시예들에서 약 5분 내지 약 45분의 적절한 시간 동안 일어날 수 있다. 일 실시예에서, 혼합은 거의 5분까지 일어날 수 있다. 결과물인 리포좀들은 약 30nm 내지 약 500nm, 50nm 내지 약 200nm, 약 50nm 내지 약 150nm, 약 50nm 내지 약 100nm, 약 50nm 내지 약 75nm, 약 75nm 내지 약 100nm, 약 100nm 내지 약 150nm의 입자 크기를 가질 수 있다.
실시예들에서, 혼합되는 성분들은 약 내지 45℃ 내지 약 65℃의 온도로, 실시예들에서 약 50℃ 내지 약 55℃의 온도로 가열될 수 있으며 CoQ10의 서브마이크론 리포좀들을 형성하기 위하여 전술한 속도들로 그리고 시간들 동안 혼합될 수 있다. 친지성 생물활성 물질이 CoQ10인 경우, CoQ10 상, 물/인지질 상, 그리고 조합된 상을 위한 가공 온도는 CoQ10의 산화적 분해를 피하기 위하여 약 65℃를 초과해서는 안 된다. 그러나, 약 50℃ 내지 약 60℃의 온도에서 혼합물을 가공하는 것이 약 5,000cP 내지 약 100,000cP, 실시예들에서 약 35℃ 내지 약 45℃에서 약 15,000cP 내지 약 40,000cP의, 농축물의 바람직한 점도를 얻는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시예들에서, 장기간에 걸쳐서 가공하는 것, 예컨대, 이 온도 범위에서 전술한 속도로 약 60분까지 가공하는 것은 결과물인 리포좀들의 온전성에 부정적 영향을 주지 않을 것이다.
친지성 생물활성 물질분산의 입자 크기는 기계적 장치들, 이를테면, 예컨대, 밀링, 초음파 에너지의 적용, 분무 시스템에서 콜로이드-크기의 액적들의 형성을 이용함으로써, 또는 한정된 통로에서 고속으로 유동하는 액체 내의 입자들을 전단시킴으로써 감소될 수 있다. 상당한 에너지가 벌크 입자들을 쪼개는 데 요구될 수 있다. 입자들이 작아질수록 활성물질의 계면적(interfacial area)은 증가된다. 일부 실시예들에서, 계면활성제들이 계면 에너지를 감소시키고, 이로써 분산을 안정화하기 위하여 사용된다. 입자 크기는 총 계면적을 결정하며, 따라서, 계면 에너지는 안정한 시스템을 달성하기 위하여 수용되어야 하는 계면 에너지를 결정한다. 입자 크기가 감소함에 따라, 증가되는 에너지가 입자를 제조하기 위하여 요구되며, 총 표면적이 증가하므로, 계면활성제는 더욱 큰 계면 에너지를 수용하여야 한다.
바람직한 실시예에서, 생물활성 물질분산의 입자크기는 마이크로플루다이져를 사용함으로써 감소된다. 일부 실시예들에서, 분산 입자 크기의 감소에 있어서, 원하는 입자 크기를 얻기 위하여 CoQ10 혼합물이 마이크로플루다이져에서 몇몇 사이클들을 통과하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 생물활성 물질 (예컨대, CoQ10)의 인지질 분산은 마이크로플루다이져에서 적어도 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 또는 100 또는 그 이상의 사이클들을 통과할 수 있다. 바람직하게는, 생물활성 물질 (예컨대, CoQ10)의 인지질 분산은 바람직한 입자 크기, 예컨대, 연무기를 통한 비강 내 전달에 적절한 입자크기를 얻기 위하여 마이크로플루다이져에서 충분한 숫자의 사이클들을 통과한다.
본 발명에서 사용하기에 적절한 마이크로플루다이져들은 예를 들면, Microfluidics, Inc. (MFI)로부터 입수 가능한 M110P을 포함한다. 상기 M110P는 75-μm 통로(passage) 및 F12Y 상호작용 챔버를 갖는다. 프로세싱 M3에서, 상기 마이크로플루다이져는 25,000 psi의 주입구 압력을 갖는다. 수많은 여타 마이크로플루다이져들이 이 분야에 흔히 알려져 있으며 본 발명의 방법들에 사용되기에 적절한 것으로서 고려된다. 본 발명에서 사용하는 마이크로플루다이져들은 적어도 약 20,000 psi, 적어도 약 25,000 psi, 그리고 바람직하게는 적어도 약 30,000 psi의 주입구 압력을 갖는다.
본원 명세서에서 제공되는 실시예들에서, 75-μm 통로들을 갖는 F12Y 상호작용 챔버가 있는 M110P 마이크로플루다이져를 통한 최소 10 사이클들 후에, 160nm 미만의 평균 직경의 입자들이 레시틴으로 제조되었으며 약 110nm의 입자들이 DPPC로 제조되었다. 이 분야의 통상의 기술자는 친지성 생물활성 물질 (예컨대, CoQ10), 인지질들 (예컨대, 레시틴, DPPC 또는 DMPC) 그리고 수성분산 매체의 상대적 용량들이 원하는 성질들, 이를테면, 원하는 치료적 용도, 분무주입, 약물동역학, 및/또는 약력학에 따라 조정될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본원 명세서에서 제공되는 실시예들에서, 비록 여타 압력들이 여타 실시예들에서 사용될 수 있으나, 마이크로플루다이져가 약 30,000 psi의 압력에서 작동되었다.
분무주입
본 발명에 따른 방법들은 리포좀 입자들의 분산을 에어로졸화하는 단계, 이로써 복수의 액적들을 포함하며, 각각의 액적이 리포좀 입자들의 분산을 포함하며 약 1 내지 5μm의 공기역학적 질량중위 입경 (MMAD)을 갖는 호흡 가능한 에어로졸을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 그래도 일부 실시예들에서는, 입자들은 1μm 미만 및/또는 5μm보다 큰 직경들을 가질 수 있다.
도 1A는 본 발명에 따른 소수성 생물활성 물질의 수성 리포좀 분산의 폐 전달의 개요를 도시한다. 벌크 약물은 진동-메쉬 연무기를 사용하여 작은 약물 입자들을 함유하는 액적들로 에어로졸화된 작은 (약물) 입자 크기를 갖는 인지질-안정화된 수성분산으로 제제화된다. 정의의 목적을 위하여, "입자들"은 수성 분산의 내상(internal phase)을 지시하며 그리고 "액적"은 생성되는 에어로졸이 되는 결과를 지시한다. 다양한 실시예들에서, 각각의 액적은 다수의 약물 입자들을 함유한다. 도 1B는 작은 약물 입자 크기를 갖는 수성 분산을 얻기 위한 세 상이한 테스트 된 제조 공정들을 도시한다. 도 1B의 목적을 위하여, 물 내에 6% w/w의 레시틴을 함유하는 인지질 분산이 55℃에서 용융된 CoQ10 (1% w/w)에 첨가되었다. 상기 제제는 이후 다음과 같이 가공되었다. (1) 고 전단 혼합 단계 (8mm 회전자 블레이드를 갖는 Ultra-Turrax®TP 18/10 균질화기, IKA-Werke, Staufen, 독일): 100mL의 제제가 300 rpm에서 교반되었고 10-12×1000 rpm으로 45분간 고 전단 혼합되었다; (2) 미세유동화 (M-110Y High Pressure Pneumatic Microfluidizer® Microfluidics, Newton, MA 미국): 이 공정은 반대 방향의 두 제트 스트림들을 가짐으로써 작동한다. 각각의 패스는 약물 입자들이 이 공정 동안 서로 충돌해야 하며, 부서져지고 더욱 작은 입자들이 되는 하나의 기회를 나타낸다. 상기 제제는 2분간의 프로브 소니케이션(프로브 sonication)을 사용하여 예비분산되었고, 이후 대략적으로 13 K psi에서 30 패스들이 수반되거나; 또는 (3) 초음파분산(Ultrasonication) (5/32" (3.9mm) 마이크로-팁 프로브를 갖는 Omni Sonic Ruptor-250® 초음파 균질화기, Omni International, Kennesaw, GA, 미국): 125W에서 60분 동안, 되었다. 이들 상이한 제조 방법론들의 결과의 비교가 도 5에 도시되며 이하에서 더욱 상세히 논의된다.
본원 발명에 따른 에어로졸들의 제조 및 전달은 연무기들을 포함하는 연속적 연무 또는 수성 리포좀 분산들을 위한 여하한 적절한 전달 수단들을 통하여 달성될 수 있다. 가장 적절한 전달 수단들은 폐로 전달되는 활성 물질, 제제의 여타 성분들, 상기 활성 물질에 대한 원하는 유효 용량, 그리고 주어진 환자에 특징적인 특성에 의존할 것이다. 본원의 개시 내용을 감안하여, 그러한 장치들을 선택하고 작동시키는 상세 사항들은 이 분야의 통상의 기술자의 시야 내에 있다.
다양한 실시예들에서, 본 발명에 따른 에어로졸들은 초음파 연무기, 제트 연무기, 연무 흡입기, 초음파 진동 메쉬 연무기 또는 진동 메쉬 기술을 이용하는 여타 연무기에 의하여 전달될 수 있다. 예를 들면, 적절한 초음파 연무기들은 일본의 Omron 코퍼레이션으로부터 입수 가능한 Omron NE-U17 그리고 독일의 Beurer GmbH로부터 입수 가능한 Beurer 연무기 IH30를 포함한다. 적절한 제트 연무기들은 예를 들면, 오클라호마의 A&H Products, Inc.로부터 입수 가능한 AquaTower를 포함한다. 적절한 소프트 미스트(soft mist) 연무기들은 예를 들면, 독일의 Boehringer Ingelheim GmbH로부터 입수 가능한 Respimat Soft Mist를 포함한다. 적절한 진동 메쉬 연무기들은, 예를 들면, 독일의 Pari Pharma GmbH로부터 입수 가능한 Pari eFlow, 펜실바니아, 피츠버그의 Respironics Inc.로부터 입수 가능한 Respironics i-Neb, 일본의 Omron 코퍼레이션으로부터 입수 가능한 Omron MicroAir, 독일의 Beurer GmbH로부터 입수 가능한 Beurer 연무기 IH50, 그리고 아일랜드의 Aerogen Ltd.로부터 입수 가능한 Aerogen Aeroneb를 포함한다. 본원 발명에 있어서, 연무기는 흡입 요법을 위하여 가압 미터 용량(pressurized Metered Dose) 흡입기들 (pMDIs) 및 건조 분말 흡입기들 (DPIs)이 수동적 호흡을 통하여 고 용량의 약물들을 전달하는 그들의 능력의 장점에 의하여 선택된다. 그러므로, 손상된 폐기능을 갖는 환자들(예컨대 폐암 환자들)은 약물 투여 동안에 어려움을 경험하지 않을 것으로 예상된다.
본원의 개시 내용이 처치되는 특정 상태에 따른 흡입 제제들의 일부 세부사항을 논의하고 있지만, 전술한 친지성 생물활성 물질들은 또한 여타의 전신 및/또는 국소 경로로 제조화되고 투여될 수 있다. 예를 들면, 에어로졸들은 기도, 입, 기관, 폐, 코, 점막, 동(sinuses), 또는 이들의 조합 중 하나 또는 그 이상의 영역들로 선택적으로 전달될 수 있다. 전달은 경피, 국소, 또는 전신적 전달, 또는 이들의 조합 중 하나 또는 그 이상으로 달성될 수 있다. 대안적으로, 에어로졸들은 또한 비-흡입 전달에 사용될 수 있다. 본원 발명의 조성물들은 또한 시험관 내에서 세포로(예를 들면, 시험관 내 배양에서 암 세포의 세포자멸사를 유도하기 위하여 또는 과학적, 임상, 또는 전-임상 실험을 위하여) 단순히 상기 조성물을 세포가 함유되어 있는 유동체로 추가함으로써 투여될 수 있다.
치료 방법들
본원에 개시된 조성물들은 국제 공개 제WO 2005/069916호에 기재된 것을 포함하는, 친지성 생물활성 물질의 적용으로부터 이득을 얻을 수 있는 여하한 질병 또는 상태의 치료를 위하여 친지성 생물활성 물질들을 투여하기 위하여 이용될 수 있으며, 위 문헌의 전체 개시 내용은 본원 명세서에 참조 문헌으로 편입된다.
본원 발명에 따른 흡입성 약제학적 조성물의 투여 방법은 다음의 단계들을 포함할 수 있다: (i) 리포좀 입자들의 분산을 에어로졸화 하는 단계, 이로써 공기역학적 질량중위 입경 (MMAD) 약 1 내지 5㎛을 갖는 복수의 액적들을 포함하는 호흡 가능한 에어로졸을 형성하는 단계 그리고 (ii) 소수성 생물활성 물질의 치료적 유효 용량을 치료를 필요로 하는 대상의 폐에 전달하는 단계. 또한, 상기 리포좀 입자들의 분산은 평균 직경 약 30 내지 500nm을 가지며, 각각의 리포좀 입자는 수성분산 매체 내에 분산된 인지질 및 소수성 생물활성 물질을 포함한다. 더욱이, 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30%w/w이며, 그리고 상기 인지질 은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30%w/w이다.
특정 제제화 및 제조 방법의 결과로서, 상기 조성물은 유리한 성질들로 특성화되는데, 예를 들면, 연속적 분무주입에 따른 평균 퍼센트 방출도 (APT)가 약 50 내지 100%이다. 대안적으로, 상기 조성물은 여타 약물동력학적 성질들로 특성화될 수 있는데, 이를테면 연속적 분무주입에 의하여, 상기 조성물은 적어도 약 600㎍/g 젖은 폐 조직의 생물활성 물질 농도 또는 15초에 걸친 적어도 약 2,900㎍의 총 방출 용량 (TED)을 달성할 수 있다.
여타 약물동력학적 성질들은 침착된 질량 분율, 표적에 전달된 약물 및/또는 제제의 용량, 그리고 표적에서의 체류 시간을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 본 발명은 적어도 약 1, 5, 10, 15, 또는 20%의 질량 분율을 침착시키기 위하여 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 0.25㎍/g 이상의 활성 물질의 폐 심부로의 전달을 촉진하기 위하여 사용될 수 있다. 특정 실시예들에서 폐로의 전달은 적어도 약 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 50, 100, 200, 300, 400, 또는 500㎍/g의 폐 조직 내의 생물활성 물질일 수 있다. 더욱이, 상기 제제들은 적어도 약 2, 4, 6, 8, 10, 12, 24, 또는 48시간의 기간 동안 폐에 남아있을 수 있다. (예컨대, "체류 시간(residence time)")
본원 명세서에서 사용되는 "약제학적 유효 용량(pharmaceutically effective amount)" 및 "치료적 유효 용량(therapeutically effective amount)" 이라는 용어들은 인간을 포함하는 동물 대상에 투여되는 경우 원하는 약물학적 또는 치료적 효과를 생성하는 생물활성 물질 또는 약물의 양 또는 농도를 포함한다. 약제학적 유효 용량 또는 치료적 유효 용량을 포함하는 활성 물질 또는 약물의 용량은 이를테면 이용되는 약물의 타입, 특정 약물의 효능, 제제의 투여 경로, 제제의 투여를 위하여 사용되는 시스템, 이의 조합들, 그리고 이와 유사한 것들과 같은 인자들에 따라 달라질 수 있다.
"치료(treatment)" 또는 "처치하는(treating)"이라는 용어는 본원 명세서에서 포유류의 질병의 여하한 치료를 포함하며, 다음을 포함한다: (i) 질병의 예방, 즉, 질병의 임상 징후들의 근거가 발생하지 않도록 하는 것; (ii) 질병의 억제, 즉, 임상 징후들의 발생을 억류하는 것; 및/또는 (iii) 질병의 경감, 즉, 임상 징후들의 회귀를 일으키는 것.
일부 실시예들에서, 본원에 개시된 조성물들은 암의 치료에 이용될 수 있다. 본원 명세서에 사용되는, "암"은 다음으로 제한되는 것은 아니나: 백혈병, 림프종, 흑색종, 암종 그리고 육종들을 포함하는 포유류에서 발견되는 모든 타입들의 암 또는 신생물 또는 악성 종양들을 지시한다. 본원 명세서에서 사용되는, "암", "신생물", 그리고 "종양"이라는 용어들은 상호 교환적으로 그리고 단수 또는 복수 형태로 사용되며, 숙주 유기체에서 그들을 병리학적으로 만드는 악성 변화를 거친 세포들을 지시한다.
일차 암 세포들 (즉, 악성 변화 부위 근처에서 얻은 세포들)은 조직학적 검사를 포함하는 충분히-수립된 기술들에 의하여 비-암성 세포들로부터 쉽게 구별될 수 있다. 본원 명세서에서 사용되는, 암세포의 정의는 일차 암 세포뿐만 아니라, 암 세포 조상으로부터 유도된 여하한 세포를 포함한다. 이것은 전이된 세포들, 그리고 시험관 내 배양들 및 암 세포들로부터 유도된 세포주들을 포함한다.
보통 고형 암으로서 나타나는 암의 타입을 지시하는 경우, "임상적으로 탐지 가능한" 종양은 종양 매스를 기초로 탐지 가능한 것으로, 예컨대, 이를테면 CAT 스캔, MR 이미징, X-선, 초음파 또는 촉진과 같은 절차에 의한 것이거나, 및/또는 환자로부터 얻을 수 있는 샘플에서 하나 또는 그 이상의 암-특이성 항원들의 발현 때문에 탐지 가능한 것이다.
암들의 예시들은 뇌, 유방, 췌장, 자궁 경부, 결장, 머리 및 목, 신장, 폐, 비-소 세포 폐의 암, 흑색종, 중피종, 난소, 육종, 위, 자궁 및 수모세포종의 암을 포함한다.
"육종(sarcoma)"은 일반적으로 배아의 결합 조직 같은 물질로 이루어지며 일반적으로 미소 섬유성의 또는 등질의 물질에 박혀있는 가깝게 밀집된 세포들로 구성된 종양을 지시한다. 본원에 개시된 에어로졸화된 입자들, 그리고 선택적으로 강화제 및/또는 화학요법제를 포함하는 조성물들로 치료될 수 있는 육종들의 예시들은, 다음으로 제한되는 것은 아니나, 연골육종, 섬유육종, 림프육종, 흑색육종, 점액육종, 골육종, 지방질(adipose) 육종, 지방육종, 폐포형 연조직 육종, 사기질모세포섬유 육종, 포도상 육종, 녹색종 육종, 융모(chorine) 암종, 배아형 육종, 윌름스 종양 육종, 자궁내막간질성 육종, 간질 육종, 유잉 육종, 근막 육종, 섬유모세포 육종, 거대세포 육종, 과립세포 육종, 호지킨 육종, 특발성 다발성 색소 출혈 육종, B 세포들의 면역아구성 육종, 림프종, T-세포들의 면역아구성 육종, 젠센 육종, 카포시 육종, 쿠퍼 세포 육종, 혈관육종, 백혈구육종, 악성 간엽종 육종, 방골성 육종, 세망세포 육종, 루 육종, 장액성 낭포성 육종, 활막 육종, 그리고 모세혈관 확장성 육종을 포함한다.
"흑색종(melanoma)"이라는 용어는 피부 및 여타 기관의 멜라닌세포 시스템으로부터 일어나는 종양을 포함한다. 본원에 개시된 에어로졸화된 입자들을 포함하는 조성물로 치료될 수 있는 흑색종은, 다음으로 제한되는 것은 아니나, 선단-흑자성 흑색종, 무색소성 흑색종, 양성 유년성 I 흑색종, 클라우드만 흑색종, 891 흑색종, 하딩-패세이(Harding-Passey) 흑색종, 연소성 흑색종, 악성 흑자 흑색종, 악성 흑색종, 결절성 흑색종, 조갑하 흑색종, 그리고 표재 확장성 흑색종을 포함한다.
"암종(carcinoma)"이라는 용어는 주변의 조직들로 침입하여 전이를 일으키는 경향이 있는 상피 세포들로 이루어진 악성의 새로운 성장을 지시한다. 개시된 에어로졸화된 입자들을 포함하는 조성물들로 치료될 수 있는 암종들은, 다음으로 제한되는 것은 아니나, 샘꽈리세포 암종, 선방상 암종, 샘낭 암종, 선양낭포 암종, 선 암종, 부신 피질의 암종, 치조 암종, 폐포 세포 암종, 기저 세포 암종, 암종 기저세포(basocellulare), 편평상피세포 암종, 기저편평세포 암종, 세기관지폐포 암종, 기관지 암종, 기관지원성 암종, 대뇌모양 암종, 담관세포성 암종, 융모막 암종, 콜로이드 암종, 면포암, 자궁체부 암종, 사상형 암종, 흉부 갑옷 암종, 암종 큐타네움(cutaneum), 원주 암종, 원주세포 암종, 담도 암종, 암종 듀럼(durum), 배아 암종, 뇌질(encephaloid) 암종, 편평세포 암종, 상피 선양 (epitheliale adenoides)암종, 외방성(exophytic) 암종, 암종 엑스 울세레(ex ulcere), 섬유(fibrosum) 암종, 젤라틴형(gelatiniform) 암종, 젤라틴(gelatinous) 암종, 거대 세포(giant cell) 암종, 암종 거대세포(gigantocellulare), 선(glandular) 암종, 과립세포(granulosa cell) 암종, 모-기질(hair-matrix) 암종, 혈(hematoid) 암종, 간세포(hepatocellula) 암종, 허들 세포(Hurthle cell) 암종, 유리질(hyaline) 암종, 하이퍼메프로이드(hypemephroid) 암종, 유아(fantile) 배아 암종, 상피내 암종, 표피내(intraepidermal) 암종, 상피세포내(intraepithelial) 암종, 크롬페셔(Krompecher's)의 암종, 쿨치스키세포(Kulchitzky-cell) 암종, 대-세포(large-cell) 암종, 수정체(lenticular) 암종, 암종 수정체(lenticulare), 지방종성(lipomatous) 암종, 림프상피성(lyrnphoepithelial) 암종, 암종 수질체(medullare), 수질체(medullary) 암종, 흑피증 암종, 암종 모우(moue), 점액샘(mucinous) 암종, 암종 뮤시파룸(muciparum), 암종 점액세포(mucocellulare), 점액표피양(mucoepidermoid) 암종, 암종 점액층(mucosum), 점액(mucous) 암종, 암종 연골종(myxomatodes), 비인두(nasopharyngeal) 암종, 귀리 세포(oat cell) 암종, 화골성(ossificans) 암종, 유골(osteoid) 암종, 유두(papillary) 암종, 문맥주위(periportal) 암종, 침습전(preinvasive) 암종, 가시 세포(prickle cell) 암종, pultaceous 암종, 신장의 신 세포(renal cell), 예비 세포(reserve cell) 암종, 암종 육종(sarcomatodes), 시나이더(schneiderian) 암종, 경성(scirrhous) 암종, 음낭(scroti) 암종, 환세포(signet-ring cell) 암종, 단순(simplex) 암종 , 소-세포 암종, 솔레노이드(solenoid) 암종, 구상 세포(spheroidal cell) 암종, 방추형 세포(spindle cell) 암종, 해면양(spongiosum) 암종, 편평(squamous) 암종, 편평세포(squamous cell) 암종, 스트링(string) 암종, 모세혈관 확장성(telangiectaticum) 암종, 암종 모세혈관 확장(telangiectodes), 이행세포(transitional cell) 암종, 암종 결절(tuberosum), 결절(tuberous) 암종, 사마귀모양(verrucous) 암종, 그리고 이와 유사한 것들을 포함한다.
본원에 개시된 에어로졸화된 입자들을 포함하는 조성물들로 치료될 수 있는 추가적 암들은, 예를 들면, 호지킨씨 질병, 비-호지킨씨 림프종, 다발성 골수종, 신경모세포종, 유방암, 난소암, 폐암, 횡문근육종, 일차성 고혈소판증, 일차성 거대글로불린혈증, 소-세포 폐 종양들, 일차성 뇌 종양들, 위암, 대장암, 악성 췌장 인슐린종(pancreatic insulanoma), 악성 카르시노이드(carcinoid), 비뇨기; 방광암, 조기암 피부 병변, 고환암, 림프종, 갑상선암, 신경모세포종, 식도암, 비뇨생식관 암, 악성 고칼슘혈증, 자궁경부암, 자궁내막암, 암부신 피실, 그리고 전립선암을 포함한다.
비록 다양한 암들이 상세하게 설명되었으나, 본 발명의 조성물들 그리고 방법들은 다음으로 제한되는 것은 아니나, 천식, 알레르기, 만성 폐쇄성 폐질환, 만성 기관지염, 급성 기관지염, 폐기종, 낭포성 섬유증, 폐렴, 결핵, 폐수종, 급성 호흡 장애 증후군, 진폐증, 간질성 폐질환, 폐수종, 폐색전, 폐고혈압, 흉막 유출, 기흉, 중피종, 근위축성 측색 경화증, 중증 근무력증, 그리고 폐질환을 포함하는 여타의 호흡기, 구강, 비강, 동(sinus), 그리고 폐의 병리학에 적용될 수 있다.

실시예들

이하의 실시예들은 설명적인 목적만으로 의도된 것이며 본 발명의 범위를 제한하고자 의도되지 않는다.

실시예 1: 연속적 연무에 적합화된 인지질-안정화된 서브마이크론 CoQ10 의 수성 분산들의 개발 및 특성화

본 실시예는 사례 연구로서 CoQ10를 사용하는 소수성 약물들의 폐 전달에 적절한 제제들의 개발을 위한 방법들을 제공한다. 부형제들 (예컨대, 인지질들) 그리고 분무주입 장치 (예컨대, Aeroneb Pro®진동-메쉬 연무기)가 초기 연구 후(데이터 도시되지 않음) 선택되었다. X-선 회절 (XRD), 시차주사열량분석기 (DSC), 레이저 회절분석기(Laser Diffractometry) (LD) 그리고 주사전자현미경 (SEM)를 사용한 벌크 약물의 초기 특성화가 수행되었다. 다음에 고 전단 혼합, 고압 균질화 또는 초음파분산이 CoQ10의 작은 입자 크기 분산들을 얻기 위하여 실행 가능한 제조 공정들로서 평가되었다. 적절한 공정들의 선택 후, 약물 입자 크기에 영향을 주는 파라미터들이 연구되었다. LD 및 중량측정 분석을 사용하여, 연무가 약물-부형제들-장치 조합의 성능을 평가하기 위하여 검토되었다. 연구된 CoQ10 분말은 30μm의 입자 크기를 가지고 대략적으로 51℃에서 녹는점을 갖는 결정이었다. 그러므로, 입자 크기 감소(downsizing)가 폐의 전달에 필요한 것으로 생각되었다. 미세유동화가 수성분산들 내의 서브마이크론 약물 입자들을 제조하는데 적절한 방법인 것으로 밝혀졌다. 패스들(passes)의 수 그리고 사용된 인지질들의 타입 (레시틴 또는 디팔미토일 포스파티딜콜린-DPPC)가 분산들의 최종 약물 입자 크기에 영향을 주었다. 레시틴-안정화된 CoQ10 분산들의 연무 성능은 마이크로플루다이져에서의 패스들의 수에 따라 달라졌다. 더욱이, 이들 분산들의 유동학은 사용되는 활성 진동-메쉬 연무기로부터의 에어로졸 생성에 영향을 주는 것으로 보였다. 결론적으로, CoQ10의 수성 분산들이 연무기로 폐 전달에 적절한 특성을 갖는 마이크로플루다이져를 사용하여 적절히 제조되었다.

재료들 그리고 방법들

재료들: 코엔자임 Q10은 Asahi Kasei Corp. (도쿄, 일본)으로부터 공급되었다. 레시틴 (과립형, NF)은 Spectrum Chemical Mfg. Corp. (Gardena, CA, 미국)로부터 구입하였다. Genzyme 제약 (Liestal, 스위스)은 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DPPC)을 공급하였다. 소듐 클로라이드 (crystalline, certified ACS)는 Fisher Chemical (Fisher Scientific, Fair lawn, NJ, 미국)로부터 얻었으며 탈이온수는 연구 실험실들에서 흔히 발견되는 중앙 역 삼투/미네랄 제거 장비 시스템으로부터 수득 되었다. 분산제 1,3-프로판디올 (98%)은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, 미국)로부터 구입하였다. 에탄올 200 proof USP는 Decon Laboratories (King of Prussia, PA, 미국)로부터 구입하였다.

CoQ10 의 벌크 특성화

X-선 회절 ( XRD ): 테스트는 40 kV의 가속 전압 및 30 mA에서 방출하는 일차 모노크롬화된 방사선(CuKα1,λ= 1.54056Å)을 갖는 필립스 모델 1710 X-선 회절계 (Philips Electronic Instruments Inc., Mahwah, NJ, 미국)를 이용하여 수행되었다. CoQ10 분말이 스테이지에 배치되었고 샘플은 3초의 머뭄 시간으로, 2θ 각도의 0.05°간격으로 5°내지 50°에서 회절 패턴들이 스캔 되었다.

시차주사열량분석기 ( DSC ): DSC 테스트는 2920 Modulated DSC (TA Instruments, New Castle, DE, 미국)를 사용하여 수행되었고 TA Universal 분석 2000 소프트웨어를 사용하여 분석되었다. CoQ10의 분말이 알루미늄 접시 (kit 02190041, Perkin-Elmer Instruments, Norwalk, CT, 미국)에 측량되었고 (10.5 mg) 그리고 모집되었다. 가열 속도 10℃/분에서, 샘플의 열적 거동이 10 내지 120℃에서 분석되었다.

레이저 회절 ( LD ): 벌크 CoQ10 분말이 입자 크기 분포 분석을 위하여 탈이온수 내의 20% (v/v) 1,3-프로판디올에 분산되었다. 이 분산된 샘플은 이후 5-10%의 차폐(obscuration)가 도달될 때까지 300mm 렌즈들이 구비된 Malvern Mastersixer S®장비 (Malvern Instruments, Worcestershire, 영국)내의 작은 셀 장치에 첨가되었다. 내상 그리고 분산제 굴절률들은 각각 1.45 그리고 1.33이었다.

주사전자현미경 ( SEM ): 물리적 외관 분석 및 벌크 CoQ10의 입자 크기의 측정이 SEM를 사용하여 수행되었다. 접착 카본 테이프가 있는 알루미늄 스테이지가 분말 샘플을 유지하였다. 코팅은 아르곤 대기 하에서 Cressington Sputter Coater 208 HR (Cressington Scientific Instruments, Watford, 영국)를 사용하여 백금-이리듐이 있는 회전-유성연동(planetary)-경사(tilt) 스테이지에서 수행되었다. SEM 사진들은 19 mm의 작동 거리 및 5 kV의 전자 하이 텐션 (EHT)에서 작동되는 Carl Zeiss Supra® 40VP 주사 전자 현미경 (Carl Zeiss AG, Oberkochen, 독일)의 SmartSEM® 그래프의 사용자 인터페이스 소프트웨어를 사용하여 캡처 되었다.

제조 방법론의 개발

세 상이한 제조 공정들이 작은 약물 입자 크기를 갖는 수성 분산 CoQ10을 얻기 위하여 본원 실시예에서 테스트 되었다. 유사한 방법들이 CoQ10 제제들을 더욱 최적화하기 위하여 그리고 여타 소수성 약물들을 위한 제제들을 제공하기 위하여 적용될 수 있다. 물 내에 6% w/w of 레시틴 (인지질의 예시로서)를 함유하는 인지질 분산이 55℃에서 용융 CoQ10 (1% w/w)에 첨가되었다. 인지질 농도는 임계미셀농도(예컨대, 레시틴에 대하여, 원료 및 가공 방법에 따라, CMC는 1.3 내지 5.5 mg/mL로 변화함) 위였다. 상기 제제는 이후 다음과 같이 가공되었다.

고 전단 혼합: 100밀리리터의 제제가 300 rpm에서 교반되고 10,000-12,000 rpm에서 45분 동안 8 mm 회전자 블레이드 (IKA-Werke, Staufen, 독일)가 있는 Ultra-Turrax® TP 18/10 균질화기를 사용하여 고 전단 혼합되었다.

고압 균질화 : 고압 균질화가 미세유동화 공정을 사용하여 달성되었다. 각각의 패스는 약물 입자들이 서로 충돌하고, 이로써 부서지고 더 작아지는 기회를 나타낸다. 상기 제제는 2분 동안 프로프 소니케이션을 사용하여 예비 분산되었고, 이후 M-110Y 고압 공기 작용 마이크로플루다이져®(Microfluidics, Newton, MA 미국)을 사용하여 대략적으로 30,000 psi에서 30 패스들이 수반되었다.

초음파분산: 상기 제제는 5/32인치 (3.9 mm)로 마이크로-팁 프로브 (Omni International, Kennesaw, GA, 미국)가 있는 Omni Sonic Ruptor-250® 초음파 균질화기를 사용하여 125 W에서 60분 동안 초음파분산되었다.

제제 개발

제조 공정들의 선택 후, 제제들은 약물 분산의 입자 크기분포에 대한 선택된 파라미터들 그리고 인지질의 타입의 영향을 측정하기 위하여 고압 균질화로 준비되었다. 예비적 연구들 동안에, 6% w/w의 레시틴을 함유하는 제제들의 높은 용질 농도는 Aeroneb Pro®진동-메쉬 마이크로펌프 연무기로부터 에어로졸을 생산하지 않는 것으로 관찰되었다. 다른 예비적 연구들 또한 레시틴 (1% w/w, 1:1 약물-대(to)-지질 비율에서)의 감소된 농도를 함유하는 제제들이 제조 후 연무 성능의 평가에서 충분한 안정성을 제공한 것으로 나타났다. 그러므로, 적절한 약물-대(to)-지질 비율에서 농도 CoQ10를 일정하게 유지하는 동시에 인지질 농도의 감소가 필요하였다.

수화 후, 물 내의 1% w/w의 인지질 (레시틴 또는 DPPC)을 함유하는 인지질 분산이 55℃에서 용융 CoQ10 (1% w/w)에 첨가되었다. 상기 제제는 이후 5분까지 20,000 rpm에서 고 전단 혼합 (8 mm 회전자 블레이드가 있는 Ultra-Turrax®TP 18/10 균질화기, IKA-Werke, Staufen, 독일)을 이용하여 예비 분산되었다. 그 후에, 상기 제제는 온도를 50 내지 60℃로 유지하면서 대략적으로 30,000 psi에서 100번까지 M-110P 벤치-탑 마이크로플루다이져®(Microfluidics, Newton, MA 미국)로 통과되었다.

인지질의 타입 및 패스들의 숫자가 제제들의 입자 크기 분포에 미치는 효과들을 테스트 함에 있어서, 인지질 분산들은 대략적으로 1시간 동안 교반 없이 수화되었다. (표 1, 제제들 A 그리고 B). 제제들은 이후 상이한 인지질들을 비교하는 경우 마이크로플루다이져로 10, 20, 30, 40 그리고 50번 통과되었으며; 패스들의 숫자로부터의 효과를 평가하는 경우에는 20, 50, 70 그리고 100번 통과되었다. 연무 성능 테스트들을 위해서, 상기 인지질 분산들은 교반과 함께 하룻밤 동안 수화되었고 0.9% w/v의 소듐 클로라이드가 최종 제제에 첨가되었다. (표 1, 제제 C).

제제들의 입자 크기 분포들이 이후 레이저 회절 (LD) 및/또는 동적 광 분산 (DLS)을 사용하여 분석되었다. 표면 장력, 제타 전위 그리고 유동학 또한 평가되었다. 연무 성능을 위하여, 에어로졸 출력이 LD 그리고 중량측정 분석법을 사용하여 수행되었다.

제제들의 특성화

입자 크기 분포: 분산된 제제들의 입자 크기분포 테스트는 LD로 300mm 렌즈들이 구비된 Malvern Spraytec®(Malvern Instruments, Worcestershire, 영국)에 연결된 1,000 rpm에서 교반하는 젖은 샘플분산 유닛을 사용하여 수행되었다. 상기 분산된 제제들은 대략적으로 5% 레이저 차폐(obscuration)가 얻어질 때까지 증류수(분산제)에 첨가되었다. 내상 그리고 분산제 굴절률들은 각각 1.45 그리고 1.33로서 설정되었다. 시간을 정한 측정은 1초의 샘플링 기간들로 45초 동안 수행되었다. (총 45 측정들). 결과들은 Dv(X) 그리고 스팬(span)으로서 제공되었으며, 여기서 X는 참조된 크기 하에서 입자들의 축적된 백분위수이다. (예컨대 Dv(50)는 입자들의 중앙값 부피에 대응된다). 스팬은 [Dv(90)-Dv(10)]/Dv(50)]로서 계산된 입자 크기 분포의 치수이다. 더욱 높은 스팬은 보다 다분산된 입자 크기 분포를 지시한다.

또한, 분산된 제제들의 나노입자 수력학적 직경은 DLS로 25℃에서 그리고 2분 동안 미리-평형화된 Malvern Zetasizer Nano S®(Malvern Instruments, Worcestershire, 영국)를 사용하여 특성화되었다. 상관 함수의 인터셉트(intercept)는 0.5 내지 1.0 사이였다. 상기 분산은 증류수로 희석되었다.

표면 장력: 표면 장력 테스트는 TA.XT.plus 텍스쳐 분석기 (텍스쳐 Technologies, Scarsdale, NY, 미국)를 사용하여 전술한 바와 같이 디스크 상에서 최대 당김(pull)으로부터 수행되었다. 간단히, 용기 및 유리 디스크 프로브는 완전히 탈지되었고, 에탄올로 세척되었고 건조되었다. 상기 프로브는 텍스쳐 분석기 암(arm)에 부착되었고, 프로브의 바닥 표면이 저장소 내에 담긴 액체 제제의 표면에 접촉될 때까지 낮추어졌다. 액체의 온도가 측정되고 기록되었다. 테스트 시작 시, 프로브는 일정한 속도(0.05mm/s)로 액체의 표면으로부터 10mm 올려졌으며, 이때 텍스쳐 분석기는 시간 또는 거리의 함수로서 발휘되는 힘을 초당 5포인트에서 등록하였다. 최대 탈착(detachment)력을 사용하여 표면 장력이 이하의 방정식 1을 사용하여 계산되었다:

x/k = 0.0408687 + 6.20312*(x^2/v)-0.0240752 (x^2/v)^2 (방정식 1)

여기서 x는 프로브 반경이며, v는 부피 그리고 k 는 메니스커스 계수(meniscus coefficient)이다. 표면 장력의 계산을 위하여 사용된 밀도 값들은 측정 온도에서 물의 밀도와 동일한 것으로 가정되었다.

제타 전위: 이화학적 전기영동 광 산란이 ZetaPlus 제타 전위분석기 (Brookhaven Instruments Corp., Holtsville, NY, 미국)로 제타 전위 테스트를 수행하기 위하여 사용되었다. 샘플들은 25℃의 일정 온도 및 일정 (중성) pH에서 분석되었다. 샘플들은 증류수로 300 내지 550 μS의 전도도 값들로 희석되었다. 각각의 샘플은 각각 측정 사이에 5초의 간격이 있는 10 운행(run)들에 도입되었다.

유동학 : 분산된 제제들의 유동학적 거동이 콘-및-플레이트 기하학(콘 직경: 40 mm; 절단(truncation): 54 ㎛)이 구비된 AR-G2 rheometer (TA Instruments, New Castle, DE, 미국)를 사용하여 테스트 되었다. 제로-갭(Zero-gap) 및 회전 맵핑(rotational mapping)이 각각 테스트 전에 수행되었다. 모든 측정들은 신선한 샘플 분산으로 일정 온도 25℃에서 선-전단 없이 수행되었다. 프로프 가장자리의 과도한 샘플은 제거되었고 용제 트랩(trap) 구획에 물이 첨가되었다. 샘플들은 로그로 감소하는(10당 10포인트) 전단 속도들 (300 내지 10 s^-1)의 범위에 걸쳐 정상 상태(steady state) 유동 스텝에서 측정되었다. 전단 속도의 상한은 유체역학의 한계들(높은 프로브 속도는 액체 샘플이 측정 구역으로부터 쏟아져 나가게 할 것이다.)에 의하여 결정되었다. 샘플 기간은 10 초였으며 그리고 2분의 최대 포인트 시간을 초과하지 않는, 5%의 관용성(tolerance) 내의 2 연속적 분석 후 평형에 있는 것으로 간주되었다. 상기 결과들은 유동학 우위 데이터 분석 소프트웨어 (TA Instruments, New Castle, DE, 미국)를 사용하여 평가되었다.

연무 성능: 위의 경험에 기초할 때, 이 제제가 분산된 시스템이므로, 진동-메쉬 연무기들의 성능이 메쉬의 막힘에 영향을 받을 수 있으며, 에어로졸 방사에 변화(예컨데, 단속적 미스트)를 일으킬 수 있다. 이들 제제들의 연무 성능을 분석하기 위하여, 우리는 LD 기술 측정법들로부터 시간에 걸친 방출의 변화를 평가한다. 상기 분산들의 연무 성능은 "오픈 벤치(open bench)" 방법을 사용하여 300 mm 렌즈들이 장착된 Malvern Spraytec® instrument (Malvern Instruments, Worcestershire, 영국)로 평가되었다. 연무 저장기는 멤브레인과 레이저 빔의 상부 모서리 25 mm위에 그리고 렌즈들 그리고 에어로졸 클라우드 중심 사이의 25mm 거리에 배치되었다. 공기 석션은 레이저 빔 10cm 아래에 배치되었다. 상기 장치 및 공기 석션 기구 위치들은 전체 측정기간 동안에 가만히 유지되었다. 내상 및 분산제 굴절률들은 각각 1.33 (물) 그리고 1.00 (공기)였다. 제제 (10mL)가 연무 저장기에 첨가되었다. 연무 시작 시에, 에어로졸 특성들이 15분 동안 매초 연속적으로 측정되었다. 방출-시간 곡선들 (트랜스미토그램들)의 기울기가 상이한 인지질 제제들을 비교하는 경우 고려되었다.

또한, 총 에어로졸 출력 (TAO)가 연구된 제제들 각각에 대하여 중량측정에 의해 측정되었다. 분무 주입 전에, 연무기가 각각의 제제가 저장소로 분배된 후 측량되었다. 연무 저장기에 남아있는 제제가 15분의 연무를 거친 후 다시 측량되었다. 연무 전과 후의 무게의 차이가 계산된 TAO를 도출하였다. 연무기의 마우스피스의 무게는 측정에 고려되지 않았다.

중요하게는, 트랜스미토그램도 TAO도 연무기로부터의 약물 출력에 대한 정보를 제공하지 않는다. 정보는 오직 총 질량(mass) 출력 (시간에 걸쳐 방출된 액적들)에 한정된다. 이들 분산들의 분무주입에서, 약물 입자들을 함유하지 않는 액적들 (빈 액적들)이 만들어질 가능성이 있다. 그러나, 이 테스트에서 우리의 목적은 시간에 걸쳐 코엔자임 Q10의 수성 분산들을 연속적으로 그리고 견실하게 에어로졸화하는 연무기 이를테면 Aeroneb Pro® 연무기의 능력을 조사하는 것이다. TAO가 에어로졸화된 총 질량의 규모를 밝히는 동안 단속적 미스트가 트랜스미토그램들에서 확인될 수 있다. 식염수 용액 (12mL의 물 내의 0.9% w/v NaCl)이 대조구로서 사용되었다.

통계적 분석: 데이터는 표면 장력 그리고 제타 전위 결과들만을 제외하고 평균±표준 편차로서 표현되는데, 전자들은 평균±표준 오차로서 표현되었다. 유동학 연구들을 위하여, 표준 오차들이 유동학적 모델들에 가장 잘 맞는 결과들을 분석하기 위하여 사용된 소프트웨어에 의하여 제공되었다. 샘플들은 적어도 삼중으로 분석되었고 통계적 차이들에 대하여 NCSS/PASS 소프트웨어 Dawson 에디션을 사용하여 p < 0.05인 경우 의미가 있는 것으로 One-Way ANOVA로 평가되었다. 이 이후에 비교들이 투키 크레이머 (Tukey-Kramer) 방법을 사용하여 그룹들 사이의 통계학적으로 현저한 차이를 확인하기 위하여 수행되었다. 쌍을 이룬(paired) t- 테스 트가 동일한 제제 내에서 시간에 걸친 약물 입자 크기의 안정성에 대한 통계적 차이들 (p < 0.05)을 분석하기 위하여 그리고 동일한 미세 유동화 조건들에서 가공된 상이한 인지질의 효과를 분석하기 위하여 수행되었다.

결과들 및 논의

이 실시예는 폐 전달을 위한 소수성 약물들 (예컨대, CoQ10)의 적절한 제제의 개발의 실현 가능성을 입증한다. 특히, 이 실시예는 약물 분산들의 상이한 물리화학적 성질들이 어떻게 연무 성능에 영향을 줄 수 있는지를 입증한다. 실시예는 또한 어떻게, LD로부터의 방출 데이터 그리고 연무기 출력의 중량 측정의 분석이 시간의 함수로서 견실한 분무 주입을 평가하는데 사용될 수 있는지를 입증한다.

벌크 CoQ10의 XRD 패턴은, CoQ10의 결정 구조를 지시하는, 대략적으로 18.65 그리고 22.80에서 두 개의 높은 강도의 피크들 (2θ)를 도시한다. (도 2). DSC 온도 기록도에서 대략적으로 51℃에서의 흡열 피크는 이 화합물의 낮은 녹는점을 지시한다. (도 3). CoQ10 약물 입자들은 29.87㎛의 Dv(50) 및 2.051의 스팬 값으로 벌크 물질로서 폐에 전달하는데 부적절하다. 입자 치수의 규모 또한 SEM 사진들로 확인되었다. (도 4). 입자 크기를 감소시키기 위한 제 1 접근법이 18시간 동안의 볼 밀링으로 수행되었는데, 이것은 CoQ10가 약물 덩어리의 다발로 변하였기 때문에 성공적이지 못하였다. 이 시각적 관찰은 증가된 입자 크기 (Dv(50) = 29.87㎛, span = 2.282)로 확인되었다. CoQ10의 낮은 녹는점으로 인하여, 이 공정 동안에 발생된 열 그리고 기계적 충격 모두가 이러한 결과에 공헌하였을 수 있다. 유사한 결과들이 벌크 분말이 냉동 밀링된(cryomilled) 경우에 관찰되었다. (데이터 도시되지 않음).

그러므로, 폐 전달을 위하여 CoQ10 입자들을 조작하는 대안적 접근법이 요구되었다. 고 전단 혼합, 고압 균질화 그리고 초음파분산이 테스트 되었다. 도 5에 도시된 결과들은 전단력을 사용하여 준비된 제제들은 약물 입자들을 거의 이중모드(bimodal)의 분산으로 제공하였음을 지시하는데, 더욱 높은 스팬 값 및 1㎛ 주변의 Dv(50)로 확인되었다. (표 2). 미세유동화 그리고 초음파분산 양쪽 모두는 서브마이크론 범위의 Dv(50) 값을 갖는 모노분산의, 단일모드(unimodal) 분포를 제공하므로, 각각의 방법은, 다양한 정도 및 다양한 크기 분포들로, 작은 약물 입자 크기를 갖는 제제를 제조할 수 있다.

공정 선택 후, 제제 A가 약물 입자 크기 안정성에 대한 마이크로플루다이져에서의 패스 숫자에 관련된 영향을 측정하기 위하여 가공되었다. (표 1). LD 결과들은, 제조 후, 모든 제제들이 서브마이크론 범위 내의 입자 크기분포를 제공하였음을 나타낸다 (도 6). 7일 후, 상기 제제들은 패스들의 숫자와 관계없이, 제조 직후의 크기에 비하여, 보다 큰 입자를 제공하였다. DLS 결과들은 50 이상으로 패스들의 숫자를 증가시키는 것이 더욱 작은 수력학적 직경들 또는 더욱 단분산의 시스템들을 제공하는 것으로 보이지 않는다는 것을 지시한다. (도 7). 패스들의 숫자의 함수로서의 입자 크기의 파곡(trough)이 이전에 보고되었으며 반복된 균질화 동안에 연합 또는 오스왈드 성숙(Ostwald ripening)에 의하여 일차 입자의 성장에 공헌하였다. 그럼에도 불구하고, 여하한 상이한 패스의 숫자들을 갖는 여하한 개별 제조에 대하여 0일 내지 7일 사이에 약물 입자 크기에 대한 어떠한 통계적 차이도 발견되지 않았다.

패스들의 숫자의 감소 및 상이한 인지질들의 평가가 제제 B를 사용하여 조사되었다 (표 1). DLS 분석은 약물 입자 크기가 CoQ10의 레시틴 그리고 DPPC 분산들 양쪽 모두에 대하여 미세유동화 패스들의 증가된 숫자(예컨대, 50 패스들까지)에 대하여 감소한다는 것을 도시한다. (도 8). DPPC 제제는 동일한 미세유동화 조건들(예컨대 별개의 패스들의 수)에서 CoQ10의 레시틴 분산들보다 각각 50-120nm 그리고 120-170nm의 범위 내의 Z-평균들을 갖는 작은 입자 크기들을 제공하였다. 비록 DPPC 콜로이드 분산이 레시틴-안정화된 제제들보다 작은 PdI 값들을 제공하였지만, 양쪽 모두는 높은 다분산도를 제공하였다. (PdI > 0.2). 이 결과는 작은 입자 크기들을 갖는 제제들을 얻기 위하여 50 패스들 이상이 필요하지 않으며; 최종 콜로이드 시스템은 사용되는 인지질에 따라 달라질 것임을 지시한다.

CoQ10의 작은 약물 입자 분산이 제조될 수 있음이 보여진 후, 이들 제제들을 견실하게 연무할 수 있는 능력이 연무 성능에 영향을 주는 물리화학적 성질들과 함께 연구되었다. 바람직하지 않은 단속적 미스트가 진동-메쉬 연무기들이 현탁된 투여 형태로부터 에어로졸들을 생성할 때 일어날 수 있다. 그러므로, 제제들은 연무 이벤트 전체의 분무 주입의 연속성을 지시하는 단속적 미스트의 결여에 대하여 평가되었다.

이 실시예에서, Aeroneb Pro®연무기에서 연속적으로 에어로졸화하는 분산된 제제들을 선택하기 위하여, Malvern Spraytec®가 시간을 함수로서 방출을 분석하기 위하여 사용되었다. 시간에 걸친 연무된 액적 농도의 변화를 평가하기 위한 대안적 방법이 연무기 제품들의 특성에 대한 미국 약전 (USP)의 일반론 장(General Chapter) <1601>에 기재되어 있다.

Malvern Spraytec®를 오픈 벤치(open bench)" 방법으로 설정하기 전에, 수많은 시도들이 Malvern-제공 흡입 셀 액세서리를 사용하여 테스트들을 수행하기 위하여 이루어졌다. (도 9). 이 시스템에서, 레이저 빔은 장치의 좌측에서부터 우측에 위치한 탐지기를 향하여 발사된다. 레이저 빔은 Spraytec®에 연결된 흡입 셀을 가로지른다. 연무기는 흡입 셀의 앞에 위치하며 진공 라인은 셀의 뒤에서 연결된다. 셀의 중간에서 튜브들에 의하여 제공되는 공기 쉬스(sheath)는 연무기로부터 진공 소스를 향한 에어로졸 액적들의 지향을 돕는다. 연무기 출력을 평가하기 위하여, 이 설정은 진동-메쉬에 가능한 가깝게 에어로졸 생성을 측정하기 위하여 수평 위치 (90°각도)의 흡입 셀로 배열되었다. 15L/분의 최종 공기유동 속도를 얻기 위하여 흡입(suction) 공기유동 속도는 30L/분으로 설정되었고 쉬스(sheath) 공기유동 속도는 15L/분으로 설정되었다(30 - 15L/분 = 15L/분). 이 공기 유속은 비교 근거를 위하여 Next Generation Impactor (NGI)에서 연무기 제제들을 분석하기 위하여 요구되는 매치를 위하여 선택되었다.

Malvern Spraytec®에서 에어로졸 클라우드가 탐지기 렌즈들 구획에 침입하여, 연속적으로 차폐(obscuration)를 증가시키고 결과적으로 방출을 감소시키는 것을 초래하는, 비효율적 공기 쉬스에 의한 실험적 결함(artifact)이 관찰되었다. 흡입 셀의 작동 동안에 0.45㎛ HEPA 멤브레인 필터가, 진공 소스에 손상을 방지하고 작동기(operator)에 노출을 방지하기 위하여, 진공 소스와 일렬로(in-line) 배치되었다. 그러나, 상기 제제는 점차적으로 필터의 기공을 막았고, 이는 공기 쉬스(sheath)를 극복하고 액적들을 탐지 렌즈들 챔버를 향하여 지향시키는 역 압력을 생성하였다. 흡입 셀 윈도우들이 흐릿해진 후에는, 방출 값들은 100%로 돌아오지 않고 정확하지 않은 데이터는 끊임없는 연무기 작동의 외관을 제공한다. 그러므로, 이 설정을 사용하는 적절한 측정은 불가능하다. 여하한 이론에 얽매이지 않고, 이것은 각각의 15-분 연무 이벤트 동안에 생성된 에어로졸의 용량이 흡입 셀이 본래 설계된 pMDI 그리고 DPI 장치들에 비하여 거대하다는 사실 때문인 것으로 생각된다. 그러므로, 그러한 공지된 액세서리들이 그러한 여타 장치들로부터의 에어로졸 생성을 특성화하는데 유용한 반면, 그들은 본원 발명에 따른 연속적 연무기들에는 유용하지 않았다.

이 결함을 극복하기 위하여, "오픈 벤치(open bench)" 방법이 개발되었다. 연무 저장기의 위치는 비녜팅(vignetting) (탐지기 필드를 벗어난 넓은 각도의 산란된 광)을 피하기 위하여, 또한 생성된 액적들의 연속적 소진에 적합하게 공기 흡입 소스를 배치함으로써 액적들의 재순환을 피하면서, 선택되었다. 도 10에 제공된 트랜스미토그램들은 제제 C에 대한 15분의 연무 이벤트를 보여준다 (표 1). 이 기간 말에, 방출 값들은 모든 제제들에 대하여 100%까지 돌아가는데, 이는 측정들이 탐지기 렌즈들이 흐릿해짐이 없이 적절히 수행되었음을 지시한다. 세 가지 제제들은 처음 5분 동안 견실한 연무를 제공하였다. 이 시점 후, 10 패스 운행(run)들의 제제에 대한 방출이 30 및 50 패스 운행 운행의 제제들과 상이한 속도로 증가되었다. 이들 제제들의 연무 성능을 평가하기 위하여, 트랜스미토그램이 속도 곡선들의 기울기들을 분석하기 위하여 선형 회귀에 맞추어 졌다. 그들의 기울기들을 비교함으로써, 연무의 안정성이 측정될 수 있다.

마이크로플루다이져에서 상이한 패스들의 수를 갖는 제제 C (표 1)의 기울기 값들 그리고 TAO가 도 11에 제공된다. 30 그리고 50 패스들에 비하여, 10 패스들이 운행된 제제들에서 보다 낮은 기울기 값이 관찰되었다. 이 관찰은 관련 TAO 값들과 일치한다. 이들 데이터는 제제 C (마이크로플루다이져에서 10 패스들로 가공된)가 증가된 가공으로 준비된 동일한 제제들보다 시간에 걸쳐 더욱 견실한 연무를 제공하였다는 것을 지시한다.

다음으로, 10, 30 그리고 50 패스들로 제조된 제제 C의 물리화학적 성질들이 어떻게 가공이 연무 성능에 영향을 주는지를 확인하기 위하여 연구되었다. 분산들의 수력학적 크기를 분석함으로써 (도 12), LD 결과들로부터 대부분의 입자들이 나노미터 범위로 남아있으면서 입자 크기가 시간에 걸쳐 약간 증가하는 것으로 관찰되었다. LD 그리고 DLS에 대하여 0일에 분석된 제제들을 비교하는 경우, 우리는, 프리운호퍼(Fraunhofer) 이론에 기초하여, LD는 전술한 것과 동일한 이유로 적절한 기술이 아니라고 결론내렸다. DLS 결과들은 모든 제제들이 대략적으로 260nm의 Z-평균을 제공하였음을 나타낸다. 7일 후, Dv(50)는 여전히 LD 기술에 대한 측정의 범위 아래에 있는 반면, Z-평균은 30 그리고 50 패스들에 대하여 현저히 변화하지 않았다. 입자 크기분포 결과들로부터 우리는 보다 높은 패스들 수의 제제들이 약 1주 동안 안정하였다고 결론지을 수 있다. PdI는 제조 후 0.2 내지 0.3이었으며 7일 후 어느 정도 수준의 다분산을 나타내었다.

이 결과들은 이들 레시틴 분산들 (대략적으로 260nm)에 대하여 분석된 이전의 제제들로 형성된 것보다 (제제 B: 120-170nm)보다 큰 수력학적 직경이 형성되었음을 지시한다. 이들 차이들은 적어도 부분적으로, 제제들의 전해질 농도들의 차이로 설명할 수 있다. 제제 C에 0.9% w/v의 소듐 클로라이드의 추가는: 정상 생리학적 삼투질 농도(osmolarity)를 제공하고 이 활성 진동-메쉬 연무기로부터 에어로졸 생성의 가변성을 감소시키기 위한 두 가지 목적을 제공한다. 그러한 낮은 이온 농도들을 갖는 용액들은, 감소된 가변성 요소(variability factor), 증가된 에어로졸 출력, 그리고 더욱 작은 액적 크기들을 갖는다. 여하한 특정의 이론에 얽매이지 않고, 낮은 전해질 함량은 물의 높은 정전기적 전하를 억제하는 개선된 전기 전도도로 인하여 진동-메쉬로부터 액적 분리 저항(drop detachment resistance)을 극복하는데 도움이 되며, 이는 순차로 에어로졸 생성에 유리한 것으로 생각된다.

그러나, 소듐 클로라이드의 첨가는 또한 인지질 표면들 상의 전해질들의 상호 작용에 대한 DLVO(Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek) 이론에 따르면, 콜로이드 불안성정을 일으킬 수 있다. 이 경우, 정전기적인 힘들(비 화학적 상호작용들)만에 기초한 비특이적 흡착이 일가 양이온들 (예컨대, Na+)에 의하여 일어날 있다. 그러한 양이온들에 의한 제타 전위의 감소는 응집 속도를 (예컨대, 혼탁 측정(turbidimetry)으로 분석되는 바와 같이) 증가시킬 수 있다. 미세유동화 후 전술한 염의 첨가는 분산 색상을 진한 오렌지에서 밝은 노랑으로 변화시키는 것으로 관찰되었다. 이 콜로이드 안정성의 기전에 대한 광범위한 논의에도 불구하고, 콜로이드 과학에 대한 현재의 이론들은 이 현상을 완전히 설명할 수 없다. 이들 분산들은 유사한 직경을 가졌으나(제조 후), 상이한 분무주입 거동을 가지기 때문에, 수성 분산의 약물 입자 크기 분포만이 연무 성능을 제어하는 것으로 보이지 않는다.

미세유동화 패스들의 수를 증가시키는 것은 표면 장력 그리고 제타 전위 모두를(10 또는 50 패스들로 가공된 제제들을 비교하는 경우 통계학적으로 현저함, 도 13 참조) 증가시킨다. 더욱 높은 패스들의 수가 캡슐화를 돕는 것으로 가정되어 왔다. 그러나, 활성 진동-메쉬 연무기들로부터의 에어로졸 생성에서 표면 장력의 역할은 잘 알려져 있지 않다. 본원 실시예는 상이한 마이크로플루다이져 패스들의 수와 각각의 연무 성능을 연관시키는 제제 C 제타 전위와 표면 장력 사이의 상관 관계를 확인하지 못하였다.

분산들의 유동학이 전단 속도의 함수로서 전단 응력을 도표화 함으로써 연구되었다. 허쉘-벌클리 모델, 방정식 2, 은 이들 세 제제들의 거동을 가장 잘 표현하였다:

σ= σy + κ*γ^n (방정식 2)

여기서 σ는 전단 응력, σy는 항복 응력, κ는 상수 점도(consistency index) 또는 점도, γ는 전단 속도 그리고 n은 유동 지수 (n = 1: 뉴턴 유체; n < 1: 전단-박화(thinning); n > 1: 전단-호화(thickening)). 표준 오차들은 각각 10, 30 그리고 50 미세유동화 패스들로 제조된 CoQ10의 분산들에 대하여 32.74±3.58, 31.62±2.04, 35.92±3.57이다. 허쉘-벌클리 모델의 세 요소들은 도 14에 제공된다. 비록 이 측정 기준에 의한 각각의 요소들의 값들이 통계학적으로 상이하지 않지만, 유동학 결과들과 연무 성능 결과들 사이의 유사성은 명백하다. 30 그리고 50 패스들의 제제들은 유사한 유동학적 거동 그리고 연무 성능을 제공하였는데, 이는 10 패스들의 제제들과 상이하였다. 흥미롭게도, 모든 제제들은 전단-호화(thickening) 거동 (n > 1)을 나타냈다. 크기, 크기 분포, 형태, 전하, 그리고 입자들과 주변 유체 사이의 상호작용과 같은 특성들은 이들 시스템들의 유동학적 거동에 중요한 역할을 한다. 그러므로, 모든 물리화학적 특성들의 상호작용의 함수인 제제들의 유동학적 거동이 연무 성능에 영향을 주는 것은 놀라운 것이 아니다.

본 발명은 분산들을 견실하게 연무하는 진동-메쉬 연무기들의 능력을 조사하는 첫 번째의 알려진 연구를 제공하는데, 여기서 보다 단순한 운동학적 점도 측정들을 수행하는 것(예컨대, 분산된 입자들과 주변 유체 사이의 상호작용을 고려하지 않은, 본질적 분산 매체의 점도)에 반하여 유체 유동학이 분석된다.

실시예 2: CoQ10 의 수성 분산들의 유동학적 거동들에 기초한 시험관 내에서 분무주입 프로파일들의 예측

분산된 제제들의 분무주입은 투여 제형의 이질적 성질에 의하여 다양한 약물 농도를 함유하는 액적들을 생성할 수 있다. 그러므로, 시험관 내에서 약물 침착에 대하여 제제들을 특성화하는 것이 중요할 수 있는데, 이는 단계적 충격장치들(cascade impactors)로 수행될 수 있다. 레이저 회절분석기 (LD) 또한 이 목적으로 사용될 수 있으나, LD의 유용성은 용액 투여 제형들에 일반적으로 한정된다. 분산들의 불균질성은 약물 입자들의 이질적 농도들의 갖는 액적들을 생성하여, 부적절한 LD를 제공한다. 미국 약전 (USP)은 이 테스트를 위하여 NGI(Next Generation Impactor)를 사용할 것을 추천한다.

인간 폐포의 계면활성제는 약 90% 인지질들 그리고 10% 중성 지질들을 포함한다. 인지질들 중에서, 포스파티딜콜린 (PC)이 우세하며(76%), DPPC가 주성분이고 (PC의 81%) 디미리스토일 포스파티딜콜린 (DMPC)과 디스테아로일 포스파티딜콜린 (DSPC)가 각각 PCs의 3%를 포함한다 . DPPC와 DSPC는 또한 첨가제 대두 레시틴을 포함하는 인지질들의 혼합물로 존재하나, 그들의 농도는 레시틴 소스 및 추출 방법에 따라 광범위하게 변화한다.

본 실시예는 본 발명에 따른 인지질들 제제들을 선택하는 방법들 그리고 데이터를 제공한다. 본 실시예는 또한, 좀 더 구체적으로, 개선된 연무 성능을 갖는, 그리고 CoQ10의 바람직한 미세 입자 투여량(FPD)을 전달하는 잠재력을 갖는 CoQ10의 제제들의 제조를 위하여 합성 인지질들을 사용하는 방법들 그리고 데이터를 제공한다. 본 실시예는 세 합성 인지질들: DMPC, DPPC, 그리고 DSPC를 연구하였는데, 이들은 그들의 포화된 지방산 체인들에 14, 16 그리고 18 탄소들을 가지며 각각 분자량 678, 734, 그리고 790g/mol을 갖는다.

실시예 1과 관련하에 기재된 테스트들 이외에, 상기 합성 인지질 제제들은, 연무기들에 적용된 건조 분말 흡입기들 (DPIs)에 대한 용량 균일성 샘플링 기구 (DUSA) 및 NGI 모두를 사용하는 NGI 그리고 총 방출 용량 (TED)를 이용하여 시험관 내에서의 약물 침착에 대하여 더욱 특성화되었다. 상기 결과들은 연속적 분무주입을 위한 그리고 마이크로펌프 연무기로부터의 CoQ10의 분산된 시스템들의 에어로졸 생성의 기전을 지배하는 물리화학적 성질들을 확인하기 위한 연무 성능 테스트들과 결합하여 분석되었다. 실시예 1의 결과들은 또한 분산들의 유동학이 활성 진동-메쉬 연무기를 사용하는 에어로졸 생성의 유체역학에 역할을 함을 입증함으로써 더욱 확인되었다.

재료들 및 방법들

재료들: CoQ10는 Asahi Kasei Corp. (동경, 일본)에 의하여 공급되었다. 레시틴 (granular, NF)는 Spectrum Chemical Mfg. Corp. (Gardena, CA, 미국)로부터 구입되었다. Genzyme 제약 (Liestal, 스위스)은 1,2-디미리스토일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DMPC), 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DPPC), 그리고 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DSPC)를 공급하였다. DMPC는 또한 Lipoid GmbH (Ludswighafen, 독일)로부터 구입되었다. 소듐 클로라이드 (crystalline, certified ACS)는 Fisher Chemical (Fisher Scientific, Fair lawn, NJ, 미국)로부터 획득되었고 탈이온수는 중앙 역 삼투/미네랄 제거 장비 시스템으로부터 수득 되었다. 헥산 및 에탄올 200 proof는 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, 미국)로부터 구입되었고 메탄올은 Fisher Chemical (Fisher Scientific, Fair lawn, NJ, 미국)로부터 구입되었으며, 이들 모두는 HPLC 등급이었다. NGI 테스트를 위한 외부 필터 (유리 섬유, GC50, 75 mm) 그리고 DUSA 테스트용 필터(유리 섬유, AP40, 47 mm)는 각각 Advantec MFS Inc. (Dublin, CA, 미국) 그리고 Millipore (Billerica, MA, 미국)로부터 구입되었다. 주사기들 (1mL) 그리고 주사기 필터들 (hyperclean, 17 mm, 0.45㎛, PTFE)는 각각 Becton Dickinson (Franklin Lakes, NJ, 미국) 및 Thermo Scientific (Bellefonte, PA, 미국)로부터 입수되었다.

제제: 제제들 (100mL)은, 인지질 타입의 분무주입 프로파일-연무 성능에 대한 효과 그리고 폐 전달용 입자들의 시험관 내에서 약물 침착을 측정하기 위하여 고온 고압 균질화를 이용하여 제조되었다. 최대 인지질 농도로서 2.5% w/w가 선택되었다. 예비 연구들 동안에 (실시예 5 참조), Aeroneb Pro®연무기를 이용한 15-분 연무 이벤트 내에 단속적 미스트를 제공하지 않는 제제들로 CoQ10에 대하여 달성될 수 있는 최대 명목 약물 부하는 4% w/w이었다는 것이 밝혀졌다. 그러므로, 합성 인지질들을 갖는 제제들이 4:2.5의 약물-대(to)-지질 비율로 제조되었다.

교반하면서 하룻밤 동안의 수화에 수반하여, 물 내에 2.5% w/w의 인지질 (DMPC, DPPC, 또는 DSPC)을 함유하는 인지질 분산이 55℃에서 용융 CoQ10 (4% w/w)에 첨가되었다. 상기 제제는 이후 고 전단 혼합을 이용하여 8mm 회전자 블레이드 (IKA-Werke GmbH, Staufen, 독일)가 있는 Ultra-Turrax® TP 18/10 균질화기로 5분간 20,000 rpm에서 예비 분산되었다. 그 후에, 각각의 제제는 온도를 55 내지 65℃ 사이로 유지하면서 대략적으로 30,000 psi M-110P 벤치-탑 마이크로플루다이져® (Microfluidics, Newton, MA, 미국)를 50회 통과되었다. 미세유동화 후, 0.9% w/v의 소듐 클로라이드가 전술한 실시예에 요약되어 있는 이유로 최종 제제에 첨가되었다.

제제들의 입자 크기 분포들은 이후 레이저 회절 (LD) 및/또는 DLS(Dynamic Light Scattering)를 이용하여 분석되었다. 표면 장력, 제타 전위 그리고 유동학 또한 평가되었다. 연무 성능에 대하여는, Aeroneb Pro® 연무기 (Aerogen, Galway, 아일랜드)로부터 생성된 에어로졸 출력이 LD 그리고 중량 측정 분석을 이용하여 분석되었다. 시험관 내에서 약물 침착은 NGI를 이용하여 평가되었으며, TED는 NGI 결과들 그리고 DUSA(용량 균일성 샘플링 장치)를 이용하는 측정 모두로부터 분석되었다. 실시예 1에 제공된 특성화 및 연무 성능 이외에, 마이크로플루다이져®를 50번 통과한 CoQ10의 레시틴 분산 (약물-대(to)-지질 비율: 1:1)의 시험관 내에서 약물 침착이 제조되고 분석되었다. 이것은 합성 인지질 제제들 (CoQ10의 DMPC, DPPC, 또는 DSPC분산들)에 대하여 평가되었다. 레시틴 분산의 연무 성능의 제조의 세부 사항들, 특성 및 평가는 실시예 1에 제공된다. 테스트는, 제조 7일 후에 샘플들이 테스트 되는 분산들에서의 약물 입자 크기의 안정성을 제외하고는, 제조 직후 수행되었다.

특성화( Characterization )

입자 크기 분포: 분산된 제제들의 입자 크기분포 테스트가 300 mm 렌즈들이 구비된 Malvern Spraytec®(Malvern Instruments, Worcestershire, 영국)에 연결된 1,000 rpm에서 교반되는 젖은 샘플분산 유닛을 이용하여 LD으로 수행되었다. 분산된 제제들은 대략적으로 5% 차폐(obscuration)가 얻어질 때까지 증류수 (분산제)에 첨가되었다. 내상 그리고 분산제 굴절률들은 각각 1.45 그리고 1.33이었다. 시간을 정한 측정은 1초의 샘플링 기간들로 45초 동안 수행되었다. (총 45 데이터 획득 기간). 결과들은 Dv(X) 그리고 스팬(span)으로서 제공되었으며, 여기서 X는 참조된 크기 하에서 입자들의 축적된 백분위수이다. (예컨대 Dv(50)는 입자들의 중앙값 부피에 대응된다). 스팬은 [Dv(90)-Dv(10)]/Dv(50)]로서 계산된 입자 크기 분포의 치수이다. 더욱 높은 스팬은 보다 다분산된 입자 크기 분포를 지시한다.

분산된 제제들의 나노입자 수력학적 직경은 또한 DLS로 25℃에서 그리고 2분 동안 미리-평형화된 Malvern Zetasizer Nano ZS®(Malvern Instruments, Worcestershire, 영국)를 사용하여 특성화되었다. 상관 함수의 인터셉트(intercept)는 0.5 내지 1.0 사이였다. 필요한 경우, 증류수가 상기 분산들의 희석을 위하여 사용되었다.

표면 장력: 표면 장력 테스트는 TA.XT.plus 텍스쳐 분석기 (텍스쳐 Technologies, Scarsdale, NY, 미국)를 사용하여 수행되었다. 용기 및 유리 디스크 프로브는 완전히 탈지되었고, 에탄올로 세척되었고 건도 되도록 하였다. 프로브는 텍스쳐 분석기 암(arm)에 부착되었고, 프로브의 바닥 표면이 저장소 내에 담긴 액체 제제의 표면에 접촉될 때까지 낮추어졌다. 액체의 온도가 측정되고 기록되었다. 테스트 시작 시, 프로브는 일정한 속도(0.05mm/s)로 액체의 표면으로부터 10mm 올려졌으며, 이때 텍스쳐 분석기는 시간 또는 거리의 함수로서 발휘되는 힘을 초당 5포인트로 등록하였다. 최대 탈착(detachment)력을 사용하여 표면 장력이 이하의 방정식 3을 사용하여 계산되었다:

X/k = 0.0408687 + 6.20312 * (X^2/V) - 0.0240752 * (X^2/V)^2 (방정식 3)

여기서 X는 프로브 반경이며, V는 부피 그리고 k는 메니스커스 계수(meniscus coefficient)이다. 표면 장력의 계산을 위하여 사용된 밀도 값들은 측정 온도에서 물의 밀도와 동일한 것으로 가정되었다.

제타 전위: 이화학적 전기영동 광 산란이 Malvern Zetasizer Nano ZS® (Malvern Instruments, Worcestershire, 영국)로 제타 전위 테스트를 수행하기 위하여 사용되었다. 샘플들은 25℃의 일정 온도 및 일정 (중성) pH에서 분석되었다. 샘플들은 증류수로 400 내지 1400 μS/cm 범위의 전도도 값들을 얻도록 희석되었다. 각각의 샘플은 삼중으로 분석되었으며 감쇠(attenuation) 및 전압 선택의 자동 최적화로 각각의 측정에서 10 내지 100 운행(run)들에 도입되었다.

유동학 : 분산된 제제들의 유동학적 거동이 콘-및-플레이트 기하(콘 직경: 40 mm; 절단(truncation): 54 ㎛)가 구비된 AR-G2 rheometer (TA Instruments, New Castle, DE, 미국)를 사용하여 테스트 되었다. 제로-갭(Zero-gap) 및 회전 맵핑(rotational mapping)이 테스트 전에 수행되었다. 모든 측정들은 신선한 샘플 분산으로 일정 온도 25℃에서 선-전단 없이 수행되었다. 프로프 가장자리의 과도한 샘플은 제거되었고 용제 트랩(trap) 구획에 물이 첨가되었다. 샘플들은 로그로 감소하는(10당 5포인트) 전단 속도들 (1000에서부터 0.01 s^-1까지 낮은)의 범위에 걸쳐 정상 상태(steady state) 유동 스텝에서 측정되었다. 전단 속도의 하한 및 상한들은 각각의 제제들에 대하여 각각 기구의 감도(instrument sensitivity)에 의하여 그리고 유체역학의 한계들(높은 프로브 속도는 액체 샘플이 측정 구역으로부터 쏟아져 나가게 할 것이다)에 의하여 결정되었다. 샘플 기간은 20초였으며 그리고 2분의 최대 측정 시간을 초과하지 않는, 5%의 관용성(tolerance) 내의 2 연속적 분석 후 평형에 있는 것으로 간주되었다. 상기 결과들은 유동학 우위 데이터 분석 소프트웨어 (TA Instruments, New Castle, DE, 미국)를 사용하여 평가되었다.

연무 성능: 분산 제제들로의 진동-메쉬 연무기들의 성능은 메쉬의 막힘에 영향을 받을 수 있으며, 에어로졸 방사에 변화(예컨데, 단속적 미스트)를 일으킬 수 있다. 합성 인지질 제제들의 연무 성능을 분석하기 위하여, 시간에 걸친 방출의 변화가 LD 기술 측정들로부터 평가되었다. 상기 분산들의 연무 성능은 "오픈 벤치(open bench)" 방법을 사용하여 300 mm 렌즈들이 장착된 Malvern Spraytec® (Malvern Instruments, Worcestershire, 영국)로 평가되었다. 연무 저장기는 에어로졸 클라우드의 중심 그리고 렌즈들 사이의 25mm 거리에 레이저 빔의 상부 모서리 25 mm위에 위치한 진동 메쉬와 배치되었다. 공기 흡입(suction)은 레이저 빔 10cm 아래에 배치되었다. 상기 장치 및 공기 석션 기구 위치들은 전체 측정기간 동안에 동요되지 않았다. 내상 및 분산제 굴절률들은 각각 1.33 (물) 그리고 1.00 (공기)였다. 제제 (10mL)가 연무 저장기에 첨가되었다. 연무 시작 시에, 에어로졸 특성들이 15분 동안 매초 연속적으로 측정되었다. 방출-시간 곡선들 (트랜스미토그램들)의 기울기가 상이한 인지질 제제들을 비교하는 경우 고려되었다.

또한, 총 에어로졸 출력 (TAO)가 연구된 제제들 각각에 대하여 중량측정에 의해 측정되었다. 분무 주입 전에, 연무기가 각각의 제제가 저장소로 분배된 후 측량되었다. 연무 저장기에 남아있는 제제가 15분의 연무를 거친 후 다시 측량되었다. 연무 전과 후의 무게의 차이가 계산된 TAO를 도출하였다. 연무기의 마우스피스의 무게는 측정들 동안 고려되지 않았다.

중요하게는, 트랜스미토그램도 TAO도 단독으로 연무기로부터의 약물 출력에 대한 완전한 정보를 제공하지 않는다. 정보는 오직 총 질량(mass) 출력 (시간에 걸쳐 방출된 액적들)에 한정된다. 이들 분산들의 분무주입에서, 약물 입자들을 함유하지 않는 액적들 (빈 액적들)이 만들어질 가능성이 있다. TAO가 에어로졸화된 총 질량의 규모를 밝히는 동안 단속적 미스트가 트랜스미토그램들에서 확인될 수 있다. 식염수 용액 (12mL의 물 내의 0.9% w/v NaCl)이 대조구로서 사용되었다.

시험관 내에서의 공기역학적 침착: 15-분 연무 이벤트 내의, 시험관 내에서 에어로졸 침착을 평가하기 위하여, 처음 및 마지막 15초 (본원 명세서에서 초기의 그리고 최종 구역들 또는 상들로 지칭함)의 에어로졸 생성이 DPI에 대한 NGI 또는 DUSA(양쪽 모두 Copley Scientific, Nottingham, 영국)를 이용하여 수집되었다. 이 설계는, 앞서 레시틴 제제들에 대하여 관찰된, 그리고 TAO에 관련된 (4장, 섹션 4.3), 방출에서의 기울기가 유사한 약물 질량(mass) 출력으로 해석될 수 있는지 여부를 결정하는 것을 돕는다.

제제들의 공기역학적 성질들을 측정하기 위하여, NGI가 15L/분의 공기 유동으로 설정되었고 유도 포트(induction port), 단계적 충격장치(cascade impactor)의 일곱 스테이지들, MOC(micro-orifice collector) 그리고 외부 필터로부터 수집된 약물이 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 분석되었다. NGI 하드웨어 설정의 전술한 구획들의 각각에서의 질량의 합은 NGI로부터 측정된 TED를 제공한다. 각각의 스테이지에 침착된 질량은 또한 USP의 일반론 채프터 <601>에 기재된 바와 같이 공기역학적 질량중위 입경 (MMAD)을 계산하는데 그리고 침착 패턴을 측정하는데 사용된다. NGI의 상이한 단계들에서 침착된 약물 용량에 기초하여, 이 파라미터는 등가 액적 크기(equivalent droplet size)이며 여기서 액적들의 반(50%)은 특정된 컷오프(cutoff) 직경보다 보다 작고 또 다른 반은 더 크다. 기하 표준 편차(GSD)가 MMAD 부근의 액적 크기분포를 지시하기 위하여 사용될 수 있다. FPD가 충격 스테이지 3 내지 7, MOC 그리고 외부 필터에 침착된 약물 질량의 합으로부터 계산되었다. (5.39㎛ 이하의 공기역학적 컷오프 직경).

연무기 마우스피스 및/또는 단계적 충격장치의 스테이지들 사이의 내부 구획들에의 침착에 의하여 NGI 분석 약물 수집 동안에 손실이 생길 수 있다. 그러한 손실의 정도를 확인하기 위하여 질량 균형(Mass balance)이 수행될 수 있다. 예비 연구들 동안에, 합성 인지질들로 제조된 분산들로부터의 15-분 에어로졸 생성이 제제의 고 용량이 연무기 마우스피스에 축적되도록 하는 것이 관찰되었다. TED가 수용 가능한 질량 회수가 분석 동안에 달성되었음을 확인하기 위하여 개조된 DUSA로부터 평가되었다. (도 15). DUSA 테스트 동안에, 에어로졸은, 진공 펌프에 연결된, DUSA의 한 말단에 위치한 유리 섬유 필터 상에 직접 침착되었다. 연무기 마우스피스는 반대편 말단에 배치되었고, DUSA에 실리콘 어댑터를 사용하여 직접 연결되었다. TED는 유리 섬유 필터에 수집된 약물 용량으로부터 그리고 DUSA의 내부 벽들로부터 측정되었는데, 이는 시간을 정한 분무 후 HPLC 생성된 데이터를 사용하여 분석되었다.

투여량을 더욱 분석하기 위하여, FPD 결과들은 방정식 4에 따라 15-분 기간 이내에 추정되는 총 전달된 약물(추정되는 총 FPD 또는 FPDet)을 계산하기 위하여 15-초의 측정들로부터 외삽되었다. (extrapolated):

(방정식 4)

여기서 i는 15-초 간격(NGI 그리고 TED 분석의 지속 시간)들을 나타내는 정수이다. j 값은 i보다 작은 다음의 정수(subsequent integer number), 그리고 n은 15-분 연무 기간 내의 15-초 분율들(fractions)의 수이다.(n = 60) 미세 입자용량 (FPDr)이 또한 FPDet에 기초하여 계산되었다.

CoQ10 의 HPLC 분석: 이 방법은 실시예 4에서 제공된 앞서 개발된 방법으로부터 적용되었다. Waters HPLC 그리고 칼럼 시스템 (Waters Co., Milford, MA, 미국)은 1525 바이너리 펌프를 이용하는 UV 탐지기, 717 자동샘플러, 275nm에 설정된 2487 이중 λ 흡광도 탐지기에, 그리고 Symmetry®C8 guard 칼럼 (3.9 x 20 mm, 5㎛)에 Symmetry® RP-C8 칼럼 (3.9 x 150 mm, 5㎛)가 연결되었다. 97:3 (v/v)의 메탄올:헥산 이동상이 1.0mL/분의 유속으로 용리되었다. CoQ10의 저장 용액은 먼저 헥산:에탄올에 2:1 (v/v)의 비율로 용해되었으며 이후 원하는 농도들을 얻기 위하여 이동상으로 희석되었다. 직선성(linearity) 범위는 50 μL의 샘플들을 제어된 온도 40℃에서 주입함으로써 측정되었다. 크로마토그램 피크들이 9분의 운행 시간 내에 획득되었고 피크 면적들은 곡선 직선성(linearity)을 측정하는데 사용되었다.

레시틴 분산들의 분석을 위하여, NGI 플레이트들 (스테이지 1 내지 7 그리고 MOC)로부터의 약물 수집을 예외로, 모든 샘플들은 에탄올로 NGI 그리고 DUSA 테스트로부터 수집되었다. 에탄올에서의 제제의 낮은 용해도로 인하여, 헥산:에탄올 2:1 v/v의 혼합물이 사용되었다. 유리 섬유 필터들에 수집된 샘플들은 (NGI에서 외부 필터 그리고 DUSA로부터의 필터) 0.45㎛ 주사기 필터들로 여과하기 전에 30초간 볼텍싱 되었다. 이동상이 샘플 희석에 사용되었다.

통계적 분석: 데이터는 표면 장력을 제외하고 평균±표준 편차로서 표현되는데, 전자는 평균±표준 오차로서 표현되었다. 유동학 연구들을 위하여, 표준 오차들이 유동학적 모델들에 가장 잘 맞는 결과들을 분석하기 위하여 사용된 소프트웨어에 의하여 제공되었다. 샘플들은 적어도 삼중으로 분석되었고 통계적 차이들에 대하여 NCSS/PASS 소프트웨어 Dawson 에디션을 사용하여 p < 0.05인 경우 의미가 있는 것으로 One-Way ANOVA로 평가되었다. 이 이후에 비교들이 Tukey-Kramer 방법을 사용하여 그룹들 사이의 통계학적으로 현저한 차이들을 확인하기 위하여 수행되었다. 쌍을 이룬(paired) t-테스트가 상이한 제제들에 대한 동일한 연무 이벤트 내에서 통계적 차이들 (p < 0.05)을 분석하기 위하여 그리고 TED 방법들을 비교하기 위하여 수행되었다.

결과들 및 논의

합성 인지질들 (DMPC, DPPC, 그리고 DSPC)이 CoQ10 제제들을 제조하기 위하여 사용되었고 실시예 1에서 분석된 레시틴 제제와 결과들이 비교되었다. CoQ10 전달이 분산을 통하여 달성되므로, 분무 주입은 약물의 상이한 용량을 함유하는 액적들을 생성할 수 있다. 그러므로, 제제의 공기역학적 성질들이 NGI 기구의 각각의 스테이지에 침착된 약물 용량에 기초하여, 단계적 충격장치를 사용하여 분석되었다. 더욱이, TED가 연무기 마우스피스로부터 직접 전달된 필터에 수집된 약물에 기초하여 분석되었다. 분산의 공기역학적 성질들과 조합된 연무 성능은 제제들의 흡입성 능력의 비교를 위한 기초를 제공할 수 있다. 이들 특성들은 또한 연무기로부터의 약물 분산들의 효과적인 약물 방출에 유리한 물리화학적 성질들의 확인을 위한 것이다.

분산들에서의 수력학적 크기는 (도 16 그리고 표 3) 레시틴 제제 약물 입자 크기가 주로 서브마이크론 범위에 있음을 나타낸다. 비록 Dv(X) 및 스팬의 분석이 제제들 사이에 통계적인 차이들을 나타내지 않았지만 (DMPC 및 DSPC 분산들의 Dv(10)를 제외하고), 합성 인지질 제제들은 일부 더욱 큰 입자들을 제공하였다. DLS를 이용한 약물 입자 크기 분포의 또 다른 분석은 레시틴 분산들이 합성 인지질 제제들보다 높은 다분산도를 갖는 보다 큰 나노입자들을 제공하였다는 것을 보여준다. (도 17). 합성 인지질들 중에서, DSPC 분산이 가장 큰 약물 나노입자들을 제공하였고, DMPC 제제가 가장 단분산의 프로파일을 제공하였다. 비록 나노미터 규모의 입자들의 집단이 CoQ10의 레시틴 분산들로부터 제조된 약물 입자들보다 주로 작았으나, 가공 후, 합성 인지질들은 일부 마이크로입자들을 제공하였다.

레시틴 분산의 제타 전위는 합성 인지질 분산들보다 현저하게 높았다. (도 18). 여하한 특정 이론에 얽매임 없이, 레시틴에 대한 소스 및 추출 방법에 따른 다양한 농도들에서의 상이한 인지질들의 혼합물은 가변적 제타 전위값들에 이르게 할 수 있다. 합성 인지질들의 제타 전위값들은 제제들 내의 소듐 클로라이드의 존재의 결과일 수 있는데, 중성 pH에서 이온 강도의 증가가 DMPC, DPPC, 그리고 DSPC과 같은 음성 하전된 인지질들의 제타 전위를 증가시킬 수 있기 때문이다.

마이크로플루다이져 패스들의 수를 증가시키는 것은 표면 장력의 감소를 일으킬 수 있다 (예컨대, 아마도 보다 효율적인 캡슐화에 의하여). 합성 인지질 조성물들에 대하여, 인지질의 아실 사슬들의 탄소 수의 증가에 추적하는 표면 장력의 증가가 관찰되었다. 제제들은 2.5% w/w의 DMPC, DPPC, 그리고 DSPC의 동일한 용량을 갖도록 설계되었다. 그러나, 분자량은 각각의 아실 사슬에서 탄소들의 상이한 수에 의하여 약간 다르다. 따라서, 분산들에서 인지질들의 몰 농도들은 각각 36.9, 34.1 그리고 31.6mM이었다. 물 분산들에서의 인지질들의 구조는 인지질 분자들의 수에 직접적으로 의존하였다. 그러므로, 여하한 특정의 이론에 얽매임이 없이, 일정 온도에서 표면 장력의 감소를 일으키기 위한 "용액" 내의 이용 가능한 인지질 분자들의 수가 표면 장력의 차이들을 설명할 수 있는 것으로 생각된다. 인지질들의 혼합물인, 레시틴으로 제조된 CoQ10 분산의 표면 장력이 DMPC와 DSPC의 값들 사이에 해당한다는 것은 주목할 만하다. (도 19).

입자 특성들 이를테면, 크기, 크기 분포, 형태, 전하, 가변형성(deformability) 그리고 입자들과 주변 유체 사이의 상호작용은 분산된 시스템들의 유동학적 거동에 역할을 할 수 있다. 분산들의 유동학을 평가하기 위하여, 전단 응력이 전단 속도의 함수로서 도표화 되었고 결과들은 최선의 유동학적 모델에 맞추어졌다. 허쉘-벌클리 모델 (전술한 방정식 2 및 대응 내용 참조)은 대부분의 제제들을 가장 잘 표현하였다.

파워 로(Power Law) 모델은 허쉘-벌클리와 유사한데, 다만 그것은 항복 응력 값을 나타내지 않는다는 것이 예외이다. 표준 오차들은 각각 레시틴, DMPC, DPPC 그리고 DSPC 분산들에 대하여 35.92±3.57, 9.83±0.17, 10.27±0.35, 21.15±8.17이었다. 허쉘-벌클리 모델의 세 요소들은 도 20에 제공된다. CoQ10의 DSPC 분산은 파워 로(Power Law)에 의하여 지배되고 그러므로 항복 응력을 나타내지 않았다. 흥미롭게도, 제제들의 항복 응력들은 통계학적으로 상이하게 나타나나 어떤 경향도 확인되지 않았다. DSPC 제제는 여타 분석된 샘플들에 비하여 현저하게 더욱 높은 비-뉴턴 점도를 가졌는데, 아마도 그것의 명백한 전단-박화 거동에 기인할 것이다. (n < 1) 흥미롭게도, 유동 지수 결과들은 DPPC, DMPC, 그리고 레시틴 분산들이 각각 증가하는 전단-호화(thickening) 거동을 제공하였음을 지시하였다. (n > 1).

유동학은 결과들을 수성 분산들의 일반적 유동 곡선에 맞추기 위하여, 각각, 전단 속도 그리고 점도를 독립적인 그리고 의존적인 변수들로서 유지함으로써, 더욱 분석되었다. (도 21). 그래프 표현들이 도 22에 제공되는데, 이는 강조된 DSPC 제제 전단-박화(thinning) 이벤트를 명백히 도시한다. 이들 모델들에 관련 방정식들은 표 4에 도시된다. 이들 곡선들을 유동학적 모델들에 맞춤으로써, 제제들은 상이한 거동을 나타냄이 밝혀졌다. (표 5). 표준 오차들은 레시틴, DMPC, DPPC 그리고 DSPC분산들에 대하여, 각각 93.49±8.60, 43.27±10.55, 41.34±8.57, 16.00±4.74이다.

CoQ10의 레시틴 제제는 시스코(Sisko) 모델에 맞는데, 이는 조사된 전단 속도 범위가 분산들의 일반 유동 곡선에 관련된 중간-내지-고 전단-속도 범위 내에 해당함을 지시한다. 이것은 표 5에 도시된 작은 특성 시간(characteristic time) 및 도 22에 도시된 더욱 높은 전단 속도들에서의 곡선 형태에 의하여 확인된다. 이 결과는 또한 허쉘-벌클리 모델의 평가로부터 제공되는 전단-호화(thickening) 거동을 확인해준다. (도 20). 연구된 제제들에서, 레시틴 분산만이 요변성(thixotropic) 거동을 제공하였다. 이것은 연구된 전단 속도 범위에서 이 분산에 의하여 제공된 전단-호화(thickening) 거동으로부터의 구조 회복 동안의 전단 응력 (예컨대, 전단-박화 이벤트)의 중단에 따른 시간-의존적 변화를 지시한다. 그러므로, 합성 인지질 제제들은 전단 응력의 중단 시 그들의 초기 상태로 즉시 회복된다.

DMPC 및 DPPC 분산들은 크로스(Cross) 모델을 따랐으며, 따라서 제로-속도(zero-rate) 및 무한-속도(infinite-rate) 점도들 양쪽 모두가 제공된다. 그러나, 제제들의 특성 시간들은 매우 달랐는데, 가장 낮은 값은 DMPC 제제에 대한 것으로 나타났다. 이것은 레시틴 분산과 유사하게, DMPC 제제가 분산들의 일반 유동 곡선에 대한 전단 속도의 상위 범위를 지향함을 지시하며 (표 5), 제2 뉴턴 평탄기(Newtonian plateau) (3.66cP)이 제1 뉴턴 구역(first Newtonian zone) (1.13cP)보다 큼을 설명한다. 그러므로, DMPC 분산의 유동학적 거동은 크로스(Cross) 모델보다 시스코(Sisko) 모델에 가깝다. 이러한 이유로, 레시틴 그리고 DMPC 분산들 양쪽 모두는 유니티(unity) 위의 속도 지수(또는 크로스 속도 상수) 값들을 제공하며, 조사된 전단 속도 범위에서 파워 로 영역(power law region)의 부재를 반영한다. 이 특정 범위 내의 점도가 제 1에서 제2 뉴턴 구역으로 적절히 연장되는 경우, 1-m은 속도 지수 n에 가깝다. 전단-호화(thickening) 거동은 보다 높은 전단 속도들에서 곡선의 형태로부터 명백하다. (도 22). DPPC 제제의 보다 큰 특성 시간은, 곡선이 전단 속도들의 보다 낮은 범위를 향하여 보다 지향하며 그러므로 무한-속도 점도가 제로-속도 점도보다 작은 것을 지지함을 지시한다. 크로스 속도 상수는 유니티(unity)에 가까운데, 이것은 파워 로 영역에서 전단-박화 거동의 정도를 지시한다. 조 22에서 DPPC 분산의 곡선 형태의 관찰은 이러한 발견 및 허쉘-벌클리 모델 (도 20)에서 제공된 전단-호화 거동의 상대적으로 낮은 정도를 뒷받침한다. 레시틴 그리고 DMPC 제제들에 비교되는 경우, 이 상대적으로 낮은 정도의 전단-호화 거동은, 더욱 높은 전단 속도들에서 유동학의 차이들의 결과일 수 있다.

DSPC의 유동학적 거동은 윌리암슨(Williamson) 모델을 따랐다. 이 분산의 유동 곡선 형태와 함께 통계학적으로 현저한 더욱 높은 특성 시간은 조사된 전단 속도 범위가 분산들의 일반 유동 곡선의 낮음-중간 전단 속도 범위 내에 해당함을 지시한다. (도 22). 속도 지수 값은 파워 로 영역에서의 전단-박화 거동을 반영한다 (표 5).

실시예 1과 관련하여 논의된 바와 같이, 더욱 단순한 운동학적 점도 측정들과는 반대로, 유체 유동학의 분석과 함께 진동-메쉬 연무기들의 연속적으로 그리고 견실하게 분산들을 에어로졸화 할 수 있는 능력을 조사하는 것이 중요할 수 있다. 선행된 작업들을 주변 유체 내의 분산된 입자들 사이의 상호 작용과 관계없는 분산 매체의 본질적인 점도에 집중하였다. 연무기의 높은 빈도의 기계적 응력(stress)은 직접 제제로 전단되므로, 더욱 높은 전단 속도들에서의 유동학 파라미터들의 분석이 진동 멤브레인의 근처에서 실제로 일어나는 것을 더욱 잘 전달한다.

결과들을 유동학적 모델들에 맞추는 것으로부터 얻어지는 일부 표준 오차 값들은 상대적으로 높게 간주될 수 있다. 여하한 이론에 얽매임이 없이, 이들 값들은 본원 실시예의 실험 설계를 이용하여 연구된 제한된 전단 속도 범위의 결과일 수 있는 것으로 생각된다. 비록 더욱 진행된 및/또는 추가적 실험들이 표준 오차를 낮추기 위하여 수행될 수 있으나, 적용되는 응력에 대한 제제의 반응에 대한 이해는 그럼에도 불구하고 그러한 분산들의 활성 멤브레인 연무로부터 예측되는 것에 대한 가치있는 정보를 제공한다.

제제들의 연무 성능을 비교하기 위하여, Malvern Spraytec®가 실시예 1에 기재된 오픈 벤치 방법으로 설정되었다 도 23에 제공된 트랜스미토그램들은 15분 기간의 연무 이벤트들을 보여준다. 이 기간 말에, 방출 값들은 100%로 돌아가며, 이는 측정들이 적절하게 그리고 탐지기 렌즈들에 안개 낌이 없이 수행되었음을 지시한다. 이들 제제들의 연무 성능을 평가하기 위하여, 트랜스미토그램들은 곡선들의 기울기들을 분석하기 위하여 선형 회귀로 맞추어졌다. 주어진 연무 이벤트의 견실성(steadiness)은 기울기로부터 도출될 수 있다. 기울기들 그리고 TAO 결과들은 도 24에 제공되었다. 본질적으로 제로(zero)의 기울기 그리고 가장 높은 TAO에 의하여 지시되는 바와 같이 대조구의 분무 주입 (즉, 식염수)이 시간에 걸쳐 가장 견실하였다. 레시틴 제제는 초기의 5분 (300초) 동안 견실한 연무를 나타내었으며, 이 후 방출의 증가가 수반되었다. DMPC 분산은 레시틴에 반대인 패턴을 갖는 방출 프로파일을 나타냈다. 분무 시작 시, 약간의(slight) 기울기가 약 8분 (480초)까지 관찰되었으며, 이 후 견실한 분무가 수반되었다. DPPC 그리고 DSPC 분산들은 분무 기간에 걸쳐 매우 얕은 기울기를 제공하였다.

레시틴 분산이 가장 높은 기울기 및 낮은 TAO (DMPC 제제와 통계학적으로 상이하지 않은)를 나타냈다. 비록 DPPC와 DSPC 제제들이 유사한 기울기들 (예컨대, 통계학적으로 상이하지 않은)을 나타냈으나, 양쪽 모두의 제제들이 견실하게 분무하였음에도 DSPC로부터의 TAO가 DPPC로부터의 TAO보다 높은 질량(mass) 출력을 나타냈다. 이들 결과들은 질량 출력(또는 TAO)과 함께 트랜스미토그램들의 기울기 분석의 중요성을 나타낸다. DSPC 제제는, CoQ10의 수성분산들 중에서, 인지질 분산들 중에서 낮은 기울기 값 그리고 가장 높은 TAO를 나타내는, 최선을 결과들을 제공하였다. 요약하면, 연구된 제제들에서 연무 성능 증가의 순서는: 레시틴 < DMPC < DPPC < DSPC이었다.

이러한 발견들은 보다 높은 전단 속도들에서 제제들 각각의 유동학적 거동과 함께 평가될 수 있다. 곡선들의 검토에 따라 (도 22), 고 전단 속도들에서 레시틴 그리고 DMPC 분산들은 제2 뉴턴 평탄기를 따르는 특징적 전단-호화 거동을 제공하며, 이는 그들의 낮은 각각의 특성 시간들에 의하여 확인된다. 전단-박화 이벤트에 수반되는 전단-호화의 발생은 유체의 2-차원 층화(layering)에 수반되는 배열 불안정성의 결과로 생각될 수 있다. 임계 전단 응력의 이상이 되는 것은 분산된 입자들의 무작위 배열을 일으키고, 점도의 증가를 초래할 수 있다. 무작위 배열은, 이들 두 제제들에 의하여 나타나는 바와 같이, 견실한 연무 성능을 제한할 수 있다. 다른 한 편, DSPC에 의하여 나타난 파워 로 영역에서의 높은 특성 시간들 및 전단-박화 거동, 그리고 DPPC에서 보다 적은 정도로, 고 전단 속도들에서의 분산들은 그들의 상대적으로 우월한 연무 성능을 설명할 수 있다. 이들 결과들은, 고 전단 속도들에서 전단-박화 거동에 대응되는 높은 특성 시간은 연무 성능에 유리할 수 있으나, 전단-호화(낮은 특성 시간)는 반대의 효과를 가짐을 제안한다. 그러므로, 이들 결과들은 고 전단 속도들에서의 유동학적 거동이 분산들의 연무 성능에 직접 관련될 수 있음을 제안한다.

그러나, 이들 데이터는 질량 출력이 본원 명세서에 기재된 분산들의 연무의 경우에는 약물 방출에 (예컨데, 직접적으로 상관) 상관되지 않을 수 있음을 제안한다. 그러므로, 제제들의 약물 분무주입을 측정하고 공기역학적 성질들에 대한 이해를 얻기 위하여, CoQ10의 인지질 제제들의 시험관 내에서 침착이 NGI 그리고 개조된 DUSA를 사용하여 분석되었다. 15-분 연무 기간의 초기 및 최종 시간 분율들에서의 약물 침착의 분석은 연무 성능과 함께 이 데이터의 평가를 가능하게 한다.

레시틴, DMPC, DPPC 그리고 DSPC 제제들의 TED가 도 25에 제공된다. CoQ10의 레시틴 분산은, NGI 그리고 DUSA 분석 모두에 따라, 연무 기간의 초기 및 최종 단계에서 약물 분무주입의 통계학적으로 현저한 감소를 나타냈다. 연무의 시작 및 말에 방출된 약물의 용량의 이 차이는 LD를 사용한 연무 성능으로부터의 결과에서 관찰된 기울기 (25.99 x 10^-3±2.80 x 10^-3%/s)가 감소된 질량 출력에 관련될 뿐 아니라, 에어로졸화되는 약물의 용량에도 관련됨을 확인하였다. 전반적으로, 레시틴 분산은 또한 합성 인지질 제제들에 비교하여 초기 및 최종 단계 모두에서 현저하게 더욱 작은 TED를 나타내었다.

NGI 분석 하에서 합성 인지질들로 제조된 분산들에 대하여 동일한 연무 이벤트 내에서 통계적 차이가 발견되지 않았다. 그러나, DMPC 분산은 DUSA 방법론을 사용하여 동일한 연무 이벤트 내에서 더욱 작은 TED를 나타내었다. 그러나, TED/NGI 결과들이 NGI 기구와 관련된 잠재적 손실을 가지는 반면 약물 함유 액적들은 필터에 직접적으로 침착되지 않으므로, TED/DUSA 결과들은 본원 분석에 보다 관련될 수 있다. 잠재적 손실과 무관하게, TED의 두 방법의 측정의 비교에서 통계적 차이가 확인되지 않았기 때문에 만족스러운 질량 균형이 달성되었다. DMPC 분산의 연무 성능 테스트로부터의 기울기 (16.06 x 10^-3±2.88 x 10^-3%/s)는 15-분 연무 기간 내에 에어로졸화된 약물 용량의 차이와 일치된다. CoQ10의 DPPC 그리고 DSPC 분산들은 대략적으로 동등하게 에어로졸화되었다. 이들 결과들은 이들 제제들 양쪽 모두가 견실한 연무 (예컨대, 상대적으로 작은 선형 회귀 기울기 값들에서 정량화된 바와 같이)을 나타냄을 보여준다.

폐 약물 전달에 영향을 줄 수 있는 공기역학적 성질들은 도 26 및 27에 도시된다. 레시틴 제제는 최종 스테이지에서보다 초기 스테이지에서, 침착된 약물 질량 분율에 관련된 바와 같이, 더욱 큰 액적 크기를 나타냈다. (도 26). DMPC 제제는, 더욱 적은 정도로, 레시틴 제제와 유사한 패턴을 나타냈다. DPPC 및 DSPC 제제들은 15분 연무 이벤트 내내 보다 균형잡힌 액적 크기를 가졌다. 침착된 약물 용량과 관련하여(약물 분율과 반대로), 도 27은 레시틴 제제의 전반적 침착이 (예컨대, 여타 제제들에 비교하여) 초기 및 최종 단계들에서 모두 낮았음을 보여준다. 이 결과들은 TED 결과들과 일치한다. 연구된 세 합성 인지질들에서, DMPC 제제가 가장 낮은 침착을 나타냈는데, 이는 TAO 및 TED 결과들과 합치한다. DPPC 및 DSPC 제제들은 높은 침착된 약물 용량을 가졌으며 15분 연무 이벤트 내내 일관된 공기역학적 성질들을 유지하였다.

에어로졸화된 분산들의 공기역학적 성질들의 추가적 비교를 위하여 MMADs 그리고 GSDs가 도 28에 제공된다. MMAD 그리고 GSD 값들은 모든 4 제제들에 대하여 초기에는 유사하다. 그러나, 연무 이벤트의 완료로, 이 값들은 상이하게 되었다. 이 거동은 약물 나노입자들을 함유하는 방출된 액적들의 크기가 인지질 의존적임을 지시한다. 놀랍게도, 레시틴 그리고 DMPC 분산들에 대하여 동일한 연무 이벤트에서 관찰된 트랜스미토그램 기울기의 변화들 (도 24)은 에어로졸화된 약물의 용량(TED 결과들, 도 25) 뿐만 아니라 그들의 시험관 내 NGI 침착 프로파일들에 나타난 공기역학적 성질들 (도 26 및 27)이 반영된다. 연무가 진행됨에 따라, 에어로졸화된 액적들은 더 작아지고 더욱 소수가 된다.

폐 침착에 대한 연무 출력의 가능성에 대한 추가적 이해는 미세 입자(예컨대, 5.39㎛ 미만의 공기역학적 크기)들을 분석함으로써 얻어질 수 있다. 도 29A는 연구된 제제들에 대한 TED NGI 그리고 TED DUSA 값들을 도시한다. TED NGI 데이터는 오직 레시틴 제제만이 15-분 분무 내의 초기 및 최종 단계를 비교하는 경우 에어로졸화된 약물 용량의 현저한 차이를 나타내었음을 제안한다. TED DUSA 값들은 레시틴 및 DMPC 제제들이 15-분 분무 내의 초기 및 최종 단계를 비교하는 경우 에어로졸화된 약물 용량에 차이를 나타내었음을 보여준다. TED DUSA 결과들은 더욱 의미 있는 것으로 간주될 수 있는데, 이는, TED NGI 결과들이 NGI 장치 에어로졸 통로 길 전체에서 손실을 가질 수 있는 반면, 약물 함유 액적들은 측정을 위한 필터에 직접적으로 침착되기 때문이다. 도 29B는 연구된 제제들에 대한 FPDet 그리고 FPF 값들을 도시한다. FPF는 본원 실험 조건들 하에서 Aeroneb Pro® 연무기로 에어로졸화된 모든 분산들에 대하여 시간에 걸쳐 증가되었는데, 이는 액적 크기들이 분무 중에 감소됨을 확인시켜준다. 레시틴 제제의 FPD는 분무 중에 심하게 변화한다. 에어로졸화된 DMPC 분산들의 MMAD 값들은 분무 중에 감소하지만, FPD는 통계학적으로 변화하지 않는다. DPPC 제제는 견실한 연무 성능을 그리고, 결과적으로, 분무 내내 일관된 TED 값들을 나타내었다. 비록 MMAD 값들은 통계학적으로 상이하지 않으나, FPD 결과들은 DPPC 제제가 분무 말에 에어로졸화된 약물의 더욱 높은 용량을 나타냄을 보여준다. 유사한 거동이 DSPC 제제에 대하여 관찰되었으나, 이 실시예 단독에 기초하여 결과들은 통계적으로 현저하지 않았다 (P = 0.08).

도 30은 CoQ10 입자들을 함유하는 액적들의 기하학적 크기들 또한, 특히 레시틴 그리고 DMPC 제제들에서, 시간에 걸쳐 감소함을 도시한다. DPPC 그리고 DSPC 제제들의 에어로졸들은 15분 분무 동안에 상대적으로 일정한 (예컨대, 식염수 대조구에 유사한) 액적 크기를 나타냈다. 공기역학적 그리고 기하학적 크기들의 불일치는 상이한 실험 설정들의 결과일 수 있다. (실시예 1의 논의 참조).

표 6은, DPPC 그리고 DSPC 제제들이 가장 높은 값들을 나타내는, 본원 발명에 의하여 나타나는 (FPD에 기초하여) 폐 전달 능력의 전례 없는 높은 용량을 보여준다. 이들 용량들은 동일한 타입의 연무기 (진동-메쉬 장치, 데이터 도시되지 않음)를 사용하는 이전에 에어로졸화된 이트라코나졸 나노분산들보다 대략적으로 10 내지 40배 크고 Sidestream® PortaNeb®제트 연무기 (Medic-Aid Ltd., 영국)를 사용하는 부데소나이드 현탁 (Pulmicort Respule® AstraZeneca, 영국)의 이전의 분무주입보다 280배 정도 크다. 아마도 비슷하게 중요한 것은, 본원 발명이 연무의 질과 양을 증명한다는 것이다(예컨대, 연무 이벤트 동안 볼루스(bolus) vs. 견실한 에어로졸).

일부 경우들에서, 효과적인 약물 로딩(loading)을 위하여 제련(refinements)이 필요할 수 있다. 예를 들면, 물 증발이 뜨거운 고압 균질화 동안에 일어날 수 있다. 유사하게, 작은 부피의 제조된 제제(예컨대, 100mL)는 제조 장비 상의 침착으로 약물 손실을 초래할 수 있다.

최종적으로, 연무 이벤트들 동안에 연무 성능에서 관찰된 변화들은 상이한 제제들 사이의 공기역학적 성질들의 차이들에 대응되는 것으로 나타났다. 그럼에도 불구하고, 이들 제제들의 유동학적 거동은 소수성 생물활성 물질들의 인지질-안정화된 나노분산들을 연속적으로 연무하기 위한 활성 진동-메쉬 연무기와 호환성이 있는 것으로 나타났다. 이 분산의 다양성 성분들(예컨대, 소수성 생물활성 물질)의 농도는, 전단 호화 이벤트 후(post)-제2 뉴턴 평탄기가 시작되는, 임계 전단 속도를 결정하는데 중요한 역학을 갖는다. 따라서, 분산의 유동상에 대한 지식은 원하는 연무 성능을 여전히 유지하면서 최대 약물 로딩을 확인하기 위하여 사용될 수 있다. 연무기 에어로졸 생성이 벌크 액상 제제 내 또는 위로의 응력(stress) (예컨대, 공기 제트 스트림, 초음파 힘, 진동-메쉬)의 적용을 통하여 일어난다. 그러므로, 분산들의 유동학적 연구들 및 LD 기술들을 사용하는 연무 성능의 분석의 조합을 포함하는, 본원 명세서에서 제공된 방법론은 흡입 요법에 기초한 소수성 약물들의 연속적 연무기의 제제 개발을 위하여 제공된다.

실시예 3: CoQ10 의 흡입성 제제들의 마우스들에서의 폐 침착 및 전신 분포

실시예 3은 합성 인지질들로 제조된 CoQ10의 제제들의 폐 전달에 따른 마우스들에서의 생체 내 전신 분포, 폐, 그리고 코 침착들에 대한 평가를 제공한다. 세 가지 합성 인지질들이 전술한 실험 결과들에 기초하여 이들 분산들을 안정화하기 위하여 그리고 폐에서의 이 인지질들의 생리학적 존재로 인하여 선택되었다: DMPC, DPPC, 그리고 DSPC. 레시틴은 그것의 낮은 시험관 내에서 침착의 결과들에 의하여 선택되지 않았다. 복용(dosing) 기구는 Aeroneb Pro® 진동-메쉬 연무기에 의하여 생성되는 에어로졸을 수용하는 코-만으로의 흡입 챔버를 포함한다. 결과들은, 이론상 노출의 1.8 내지 3.0%로 다양한, 마우스들의 폐로의 CoQ10의 높은 그리고 지속적인 복용의 달성을 나타낸다.

재료들 및 방법들

재료들: CoQ10는 Asahi Kasei Corp. (Tokyo, Japan)에서 공급되었다. Genzyme 제약 (Liestal, 스위스)은 1,2-디미리스토일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DMPC), 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DPPC), 그리고 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DSPC)을 공급하였다. DMPC는 또한 Lipoid GmbH (Ludswighafen, 독일)로부터 입수되었다. 소듐 클로라이드 (결정, 인증된 ACS)는 Fisher Chemical (Fisher Scientific, Fair lawn, NJ, 미국)로부터 수득 되었고 탈이온수는 중앙 역 삼투/미네랄 제거 장비 시스템으로부터 수득 되었다. 마우스 감금 튜브들 (아이템 E2QY-PC), 전방 코 인서트들(anterior nose inserts) (아이템 E2TE-N) 그리고 후방 홀더(posterior holders) (아이템 E2TA-N)는 Battelle Toxicology Northwest (Richland, WA, 미국)로부터 구입되었다. 팬(fan) (12V, 0.10A, 모델 OD4020-12HB)은 Knight Electronics (Dallas, TX, 미국)로부터 구입되었다. HPLC 등급 헥산 그리고 에탄올 200 proof는 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, 미국)로부터 구입되었다. 주사기들 (1mL) 그리고 바늘들 (21G1 그리고 23G1 게이지들)은 Becton Dickinson (Franklin Lakes, NJ, 미국)로부터 입수되었다. 헤파린화된(Heparinized) 튜브들 (나사 뚜껑 마개가 있는 1.3mL 마이크로튜브들 리튬 헤파린 (LH), 제품 번호. 41.1393.105)은 Sarstedt AG & Co. (Numbrecht, 독일)로부터 구입되었다. 마이크로원심분리 튜브들 (1.5mL, 투명, RNase/DNase 없는, BL3152)은 Bio-Link Scientific, LLC (Wimberley, TX, 미국)로부터 입수되었다.

제제: 제제들은 실시예 2에 기재된 바와 같이 고압 균질화를 이용하여 제조되었다. 요약하면, 교반하면서 하룻밤 수화 후, 물 내의 2.5% w/w의 인지질들 (DMPC, DPPC, 또는 DSPC)을 함유하는 인지질 분산이 55℃에서 용융 CoQ10 (4% w/w)에 첨가되었다. 상기 제제는 8 mm 회전자 블레이드를 갖는 Ultra-Turrax® TP 18/10 균질화기를 이용하여, 고 전단 혼합 (IKA-Werke, Staufen, 독일)에 의하여 5분간 20,000 rpm으로 예비 분산되었다. 상기 제제는 이후 M-110P "플러그-앤-플레이(Plug-and-Play)" 벤치-탑 마이크로플루다이져®(Microfluidics, Newton, MA 미국)을 통하여 대략적으로 30,000 psi에서 온도를 55 내지 65℃로 유지하면서 50번 통과되었다. 미세유동화 후, 0.9% w/v의 소듐 클로라이드가 최종 제제에 첨가되었다. 대조군 용 제제는 약물 없이 (CoQ10가 첨가되지 않았다) DPPC를 사용하여 유사하게 제조되었다.

마우스들에 폐로 전달: 동물들은 4마리의 그룹들로 수용되었고 물을 자유롭게 공급하면서 일반 설치류 급식 다이어트로 유지되었다. 한번에 6 마우스들을 투여할 수 있는 코-만으로의 챔버 기구가 도 31에 도시된 바와 같이 조립되었다. 투약 전에, CD-1® IGS ICR 마우스들 (Charles River Laboratories International, Inc., Wilmington, MA, 미국)이 개별적으로 매일 대략적으로 10분 동안 3일간 전방 코 인서트 그리고 후방 홀더로 제한된 감금 튜브들에 순응되었다. 투약 기구는 빠져나가는 약물 함유 에어로졸을 수집하기 위하여 증기 후드(fume hood) 내에 배치되었다. 증기 후드에 의하여 제공되는 공기 유동으로부터의 영향을 피하기 위하여, 엘렌메이어(erlenmeyer) 용기가 완충으로서 튜빙 시스템의 말단에 배치되었다. 공기유동 속도는 Aeroneb Pro®진동-메쉬 연무기 (Aerogen, Galway, 아일랜드)를 사용하는 코-만으로의 챔버 (내부 부피: 230mL; 직경: 3.8cm; 길이: 20.3cm)로의 적절한 약물 분무주입을 확보하기 위하여 1L/분으로 설정되었다. 제조 후, 모든 제제들 (식염수 대조구, DMPC, DPPC, 그리고 DSPC)은 복용 시 각각 23 내지 33g 중량의 마우스들에 15분간 투약 되었다. 각각의 단일-복용 연구된 그룹은 36마리의 수컷 동물들로 구성되었다. 각각의 시점(분무주입 이벤트 말의 0.5, 1, 3, 8, 24, 그리고 48시간)에 동일 제제의 상이한 투약 이벤트들로부터 무작위로 선택된 여섯 동물들이 카본 디옥사이드에 의한 마취로 희생되었다. 수집 프로세스의 일부로서, 혈액이 심장 천공으로 인출되었고, 폐가 수집되었으며, 코 세척이 수행되었다. 이 샘플들은 탄뎀 질량 분석기와 연결된 액체 크로마토그래피(LC/MS/MS)로의 분석을 위하여 추출되었다.

추정 용량( estimated Dose ): 이 연구 동안에 마우스들이 노출되었던 용량을 추정하기 위하여, 코-만으로의 챔버가 점차적으로 CoQ10를 함유하는 에어로졸로 채워지는 것으로 간주되었다. 그러므로, 약물 농도는 평탄기(plateau)에 도달할 때까지 견실하게 증가한다. 견실한(steady)-상태에서, 또한 챔버로 들어가는 약물의 속도가 챔버를 떠나는 약물의 속도와 동등한 것으로 간주되었다 (dC/dt=0). 그러므로, 방정식 5는 여하한 주어진 시간에 챔버 내의 약물 농도를 추정하는데 사용될 수 있다:

C = FPDr /F * (1-e^-λt) (방정식 5)

여기서 C는 약물 농도이며, FPDr 는 앞의 채프터에서 측정된 바와 같은 미세 입자 용량(분당 5.39㎛ 아래의 공기역학적 컷오프 직경을 갖는 입자들의 용량)의 전달 속도이며, F 공기유동 속도이며, λ는 챔버 공기-변화 속도이며 그리고 t는 연무 기간 내의 여하한 주어진 시간이다. 챔버 공기-변화 속도, λ는 방정식 6에 기초하여 공기유동 속도 그리고 챔버 내부 부피, V,에 기초하여 결정될 수 있다:

λ = F/V (방정식 6)

이들 전제들에 기초하여, 아래의 방정식 7은 마우스들에 전달된 추정 용량(estimated dose)을 설명한다:

(방정식 7)

[00280] 여기서 RMV는 종-특이적 속도 분 부피 (Rate Minute Volume) 그리고 t'는 연무 이벤트의 기간이다. 위와 같이 추정된 용량은 이후 동물 체중, W (g)에 의하여 정상화될 수 있다. RMV는 방정식 8에 따라 계산된다:

RMV = 4.19 * W ^0.66 (방정식 8)

폐 조직, 혈장, 그리고 비강에서 CoQ10 의 수준의 분석: 각각의 실험에 대하여, CoQ10 수준들이 탄뎀 질량 분석기와 연결된 액체 크로마토그래피(LC-MS/MS)를 사용하여 액체 추출 후 측정되었다. 이 방법들은 0.1 내지 600㎍/mL의 약물 농도 범위에서 실증되었다. 폐 조직, 혈장, 그리고 비강 분석을 위한 일반적 샘플 제조 프로토콜들은 아래에 설명된다.

마우스들의 폐들을 수확한 후, 이 조직은 측량되었고 (젖은 무게), 드라이아이스에서 동결되었고 분석할 때까지 저장을 위하여 -80℃ 냉장고로 이동되었다. 샘플들이 분석을 위하여 해동된 후, 폐 조직 (50±1.5 mg)이 측량되었고 그 후에 둘베코(Dulbecco)의 포스페이트 완충 식염수 (dPBS)로 균질화되었다. 균질화물 (100μL) 그리고 내부 표준이 이소프로판올 (IPA)에 첨가되고 볼텍싱 되었다. 원심분리 후, 상청액 (100μL)이 IPA를 함유하는 다른 튜브에 첨가되었다. 상기 샘플은 다시 볼텍싱 되었고 LC-MS/MS 분석을 위하여 이동되었다.

심장 천공 후, 대략적으로 1mL의 마우스들의 혈액이 헤파린화된 튜브들에 수집되었고 7000g에서 10분간 원심분리될 때까지 얼음 배스(ice bath)에 유지되었다. 상청액은 이후 1.5mL 마이크로원심분리 튜브로 이동되었고 분석 때까지 -80℃에서 냉동 유지되었다. (전술한 폐 조직 절차 참조).

용제 세척이 비강에 침착된 약물의 용량을 평가하기 위하여 수행되었다. 쥐과 동물의 비강에 비인강으로 바늘을 넣음으로써 경구개의 후방부로부터 직접 접근하였으며 비강을 헥산:에탄올 2:1 (v/v)으로 세정하였다. 이 용제는 코의 전방(앞) 부분으로부터 신틸레이션(scintillation) 바이알에 수집되었고 그 후에 실온에서 건조되도록 방치되었다. 이 샘플은 이후 재-현탁되었고 CoQ10의 정량을 위하여 LC-MS/MS에 주입되었다.

통계적 분석: 샘플들은 샤피로-윌크 검정(Shapiro-Wilk test)(p < 0.05)을 이용하여 정상성(normality)이 테스트 되었고 이상치들(outliers)은 데이터 분석으로부터 배제되었다. 약물동력학적 파라미터들은 보조(add-in) 프로그램 PKSolver와 Microsoft Office Excel 2007 소프트웨어 (Redmond, WA)를 사용하여 측정되었다. 통계적 분석은 NCSS/PASS 소프트웨어 Dawson edition을 사용하여 수행되었다. 각각의 시점에서, 폐 조직 샘플들은 유의성(p < 0.05)에 대한 One-Way ANOVA로 상이한 그룹들 사이의 통계적 차이들에 대하여 분석되었다. 동일한 분석이, 이후의 듀넷(Dunnett) 방법 (p < 0.05)을 사용하여 처치된 그룹과 대조군 사이의 통계학적으로 현저한 차이들을 확인하기 위한 추가적 다중 비교 테스트들과 함께 비강 세척 샘플들에 대하여 수행되었다. 쌍을 이룬(paired) t-테스트가 시간에 걸친 비강 내의 약물 침착의 변화에 대하여 동일한 처치 그룹 내의 통계적 차이들 (p < 0.05)을 분석하기 위하여 수행되었다.

결과들 및 논의

연무기가 대조구, DMPC, DPPC, 그리고 DSPC 제제들로의 15분간의 마우스들을 투약하기 위하여 에어로졸을 생성하는데 사용되었다. 폐로 전달된 용량이, 실시예 2에 기재된 NGI(Next Generation Impactor)를 사용하여 약물 침착의 시험관 내 특성화 동안에 측정된 바와 같이, FPDr 값들에 기초하여 측정되었다.

도 32는 투약 챔버 내에서 계산된 약물 농도-시간 프로파일을 도시한다. 평탄기(plateau)는 3.0분에 도달한다. 견실한-상태 (CSS)에서의 농도는 FPDr과 동등한데, 이 실험 동안의 공기유동 속도가 1L/분이었기 때문이다 (표 7). 챔버 공기-변화 속도는 4.35 min^-1이었다. 15분 동안의 CoQ10의 에어로졸화된 DMPC, DPPC, 그리고 DSPC 분산들의 마우스들로 전달된 추정 용량들은 이 각각의 순서로 증가한다. (도 33). 동물들의 체중으로 정상화된 경우, 유사한 추정된 용량들이 DPPC 또는 DSPC 제제들을 수여하는 마우스들로 전달되었다. 이들 CoQ10의 용량들은, 마우스들이 DMPC 제제로 투약된 경우보다 큰 것으로 밝혀졌다.

혈장 내의 약물 농도는 각 시점에서 모든 연구된 그룹들에 대하여 분량의 수준(quantitative level) (0.1㎍/mL) 이하였다. 마우스들 혈장 내의 CoQ10의 기저선 농도는 0.1㎛ol/L (86ng/mL)이었다. 폐들에서, 약물 농도는 또한 조사된 각 시점에서 대조군에 있어서 분량의 수준(quantitative level) 이하였다. 그러나, 도 34는 CoQ10가 폐에서 48시간까지 상대적으로 높은 농도로 유지함을 도시한다. CoQ10가 폐 상피를 통하여 흡수될 수 있는 메커니즘은 알려져 있지 않다. 여하한 특정의 이론에 얽매임이 없이, CoQ10의 친지성에도 불구하고, 수동적 확산은 추가적 활성 및 촉진된 전달 현상에 개입하는 더욱 복잡한 흡수 공정의 단지 일부인 것으로 생각된다. 폐들에서 전신으로의 이동의 상대적으로 작은 용량은, 적어도 부분적으로, 이 낮은 투과성에 기인할 가능성이 있다. 또한, 상기 분산들은 나노-크기 범위로 제제화되는데, 이것은 (예컨대, 0.2-0.5㎛ 이하의 입자들) 폐포 대식세포로 잠입(stealth)하는 것으로 알려져 있다. 크기 이외에, 약물의 여타 물리화학적 성질들은 공기-혈액 장벽을 가로지르는 나노입자들의 이동, 예를 들면: 입자 재료, 생체 내 용해도, 그리고 세포 멤브레인들 (예컨대 표면 전하 그리고 구조를 통한)에 대한 결합 친화도, 에 영향을 줄 수 있다. 이 제제들에서 인지질들의 존재는 또한 약물 나노입자들의 보다 큰 폐 말초 분포를 일으킬 수 있다.

공기-혈액 장벽을 가로지른 불용성 나노입자들의 전치는, 수 주가 걸릴 수 있는, 폐포들로부터 점액섬모 상승 그리고 위장관까지의 장기 청소율(long term clearance)에 비하여 최소한인 것으로 알려져 있다. 이 연구에서 조사된 제제들 내의 인지질들의 존재에 의한 폐 말초를 향한 약물의 현저한 전파는 왜 폐로부터의 CoQ10의 청소율이 48시간 후에 탐지되지 않았는지 그리고 유사하게 왜 혈장 내의 약물 수준들이 분량 한계(quantitative limit) 이하였는지를 설명하는 기여 인자일 수 있다. 더욱이, 폐들로부터의 약물 청소율이 연구된 시간의 기간에서 현저하지 않았기 때문에, 제거 상수들(elimination constants) 및 반감기들(half-lives)이 연무된 제제들에 대하여 측정될 수 없었다.

여타 약물동력학적 파라미터들이 표 8에 제공된다. 상이한 인지질들을 사용하는 CoQ10의 수성분산들의 폐 침착 프로파일들은 상대적으로 유사한 결과들을 제공하였다. 모든 처치된 그룹들에 대하여 투약 후 1시간의 (tmax), 그리고 604.0 내지 791.3㎍/g 젖은 폐 조직의 범위의 Cmax, 가 관찰되었다. 이들 값들은 대략적으로 4.0 내지 5.0 mg/kg 마우스 체중으로 해석되고 이론적 노출 용량 1.8 내지 3.0%에 대응된다. (도 35). AUC0 -48 결과들은 놀랍게도 상이하였으며; 마우스들이 노출된 가장 작은 추정 용량이 제공되었음에 무관하게 CoQ10의 DMPC 제제가 가장 높은 값을 나타냈다. 비록 CoQ10의 DPPC 그리고 DSPC 분산들은 높은 추정 용량을 나타내었으나, 그들의 Cmax 그리고 AUC0 -48 값들은 광범위하게 변화하였다. 처치된 그룹들 중에서 동일한 시점에 약물 농도에서 통계적 차이가 발견되지 않았다. (도 34 및 35).

처치된 그룹들 중에서 1.7 mg/kg 마우스 체중의 평균을 초과하지 않는, 비강 내의 약물 침착은 폐에서 측정된 것보다 더욱 낮았다 (도 36). 오직 DPPC 그룹이 조사된 처음 두 시점들에서 통계학적으로 현저한 감소 경향을 입증하였다. 아마도 내생적 원료에서 기인하는 CoQ10의 소량이 대조군에서 관찰되었다. 최종적으로, 모든 마우스들이 연무 이벤트 말 48시간 후에 생존하였고 건강한 징후를 나타내었다. 이것은 외인성 CoQ10의 높은 용량을 폐들로 전달하는 것의 안전성을 입증한다.

실시예 2에서, FPDet 결과들에 기초한 폐에 도달하는 능력의 전례 없이 높은 용량들이 예측되었으며, DPPC 그리고 DSPC 제제들이 가장 높은 값들을 제공하였다. 이들 용량들은 동일한 타입의 연무기 (진동-메쉬 장치)를 사용하는 이전에 에어로졸화된 이트라코나졸 나노분산들보다 대략적으로 10 내지 40배 컸으며 그리고 Sidestream®PortaNeb®제트 연무기 (Medic-Aid Ltd., 영국)를 사용하는 부데소나이드 현탁 (Pulmicort Respule® AstraZeneca, 영국)의 이전의 분무주입에 비하여 280배 정도 컸다. 이 실시예는 높은 용량이 폐들에서의 개선된 약물 침착으로 해석됨을 입증하였다. CoQ10의 Cmax 값들은 각각 사이클로스포린 A 그리고 이트라코나졸의 전달에 동일한 연무기를 사용하는 이전의 연구들보다(데이터 도시되지 않음), 75-배 그리고 165-배 높았다. 이들 데이터는 폐로의 고 용량의 소수성 약물의 직접적 전달에 대한 현저한 개선을 제공한다. 폐들로의 높은 약물 용량을 전달하기 위하여 최적화된 능력을 갖는 제제들의 설계 및 스크리닝을 위한 본 발명의 시험관 내 방법들은 이들 결과를 달성하는데 필수적이었다.

실시예 4: HPLC 를 사용하는 소수성 약물들의 낮은 농도 범위 측정

전임상 그리고 임상 연구들은 상이한 생물학적 유체들 및 그리고 조직들에서 화합물들 (예컨대, 소수성 약물들 이를테면 CoQ10)의 소량의 측정을 요구한다. 현재, 자외선 (UV) 탐지기들을 갖는 HPLC의 많은 분석 방법들이 이용 가능하다. 그러나, 높은 감도의 분석을 위하여, 더욱 정교하고 복잡한 방법들이 요구되는데, 예를 들면: 화학 반응들이 수반되는 HPLC, 전기화학적 탐지기들을 갖는 HPLC (ECD) 그리고 LC - MS/MS (liquid chromatographt-triple quadrupole (tandem) mass spectrometry). 파라미터들 중에서 HPLC 방법들의 실증을 위한 것은 정확성, 정밀도, 범위, 직선성(linearity) 그리고 탐지(LOD) 및 정량(LOQ)의 한계들이다. 시그널-대(to)-노이즈 (S/N) 비율은, 약물들의 낮은 농도를 분석하는데 필수적인, LOD 및 LOQ를 측정하기 위한 빠르고 간단한 방법이다.

방법들: 275nm에 설정된 1525 바이너리 펌프, 717 자동샘플러, 2487 이중 λ 흡수율 탐지기, 그리고 Symmetry C8 가드 칼럼 5㎛ (3.9 x 20 mm)에 연결된 Symmetry RP-C8 칼럼 5㎛ (3.9 x 150 mm)를 포함하는 Waters HPLC 및 칼럼 시스템이 선택되었다. 이동상 (MP)은 97:3 (v/v)의 메탄올:헥산을 포함한다. 순수한 CoQ10의 저장 용액은 초기에 2:1 (v/v)의 비율로 헥산:에탄올(묽은)에 용해되고 그 후에 원하는 농도를 얻기 위하여 이동상으로 희석된다. 탐지 한계 (LOD), 정량 한계 (LOQ) 그리고 직선성(linearity) (3-인터데이(interday) 곡선들)이 50μL 샘플들을 제어된 온도 30℃에서 주입함으로써 측정되었다. 크로마토그램 피크들이 1.0mL/분의 유속에서 11분의 운행 시간 내에서 획득되었다. 피크들의 면적 및 높이가 곡선의 직선성(linearity)을 측정하는데 사용되었다. LOD 및 LOQ가 유럽 약전에 따른 시그널-대(새)-노이즈 (S/N) 비율 계산에 의하여 각각 3 및 10의 최소 수용 가능한 값들로 정의되었다. 농도 포인트들은 10, 25, 37.5 그리고 50 ng/mL 이었다 (n = 6).

이동상 제조와 관련하여, 용제들은 사용 전에 0.45㎛ 나일론 멤브레인 필터들을 통하여 여과되었고 헬륨 가스로 10분간 살포되었다. 저장 그리고 작업 표준 용액들 (500㎍/mL)의 제조를 위하여, 12.5 mg의 CoQ10가 25mL의 갈색 볼류메트릭 플라스크에 정확하게 측량되었고 헥산-에탄올 (2:1 v/v)에 용해되었다. 그 후에, 이 저장 표준 용액은 MP으로 10㎍/mL로 희석되었다. API의 광 분해를 피하기 위하여, 표준 용액들은 조작 동안에 갈색 용액 내에 유지되었다. 작업 표준 용액들은 저장 용액의 적절한 분액들을 투명 튜브들에 전달하고 MP로 최종 농도로 희석함으로써 제조되었다. 최종적으로, 작업 표준 용액들은 폴리프로필렌 원뿔형 용기들로 이동되었고 분석을 위하여 갈색 HPLC 바이알들에 배치되었다.

결과들: CoQ10의 체류 시간 (RT)은 대략적으로 8분 그리고 275nm에서 피크 측정을 간섭하지 않는 것으로 보이는 블랭크 샘플(묽은)의 주입으로 측정되었다. 온도 제어는 낮은 농도들에서 대칭적 피크들을 얻기 위해서 필수적인 것으로 관찰되었다. LOD 및 LOQ는 각각 10 ng/mL (n = 6; S/N 비율 = 6.0; SD = 0.6; RSD = 10.5%) 그리고 25 ng/mL (n = 6; S/N 비율 = 12.6; SD = 1.3; RSD = 10.1%)으로 정의되었다. 곡선 직선성들은 25 내지 2500 ng/mL의 범위에서 r² ≥ 0.9999 (각각의 농도에 대하여 n=3)로 크로마토그램 피크들의 높이 또는 면적을 사용하여 수득 되었다.

결론: 상기 방법은 작은 농도들의 CoQ10의 분석에 대한 더욱 복잡하고 비싼 방법들에 대한 대안으로서 사용될 수 있다. 샘플 제조의 용이성 및 작은 체류 시간은 신속한 분석을 가능하게 한다. 크로마토그램 피크들의 면적 또는 높이를 사용하는 것의 가능성은 이 방법의 상이한 용도들에 대한 적응성을 더욱 제공한다. 생물학적 재료들로부터의 CoQ10의 추출, 안정성, 그리고 내부 표준 선택에 대한 그 이상의 연구가 이 방법의 역할을 정의하기 위하여 요구된다. 이 연구는 경제적으로 실행 가능한 RP-HPLC 시스템을 사용하는 매우 낮은 농도들에서 CoQ10를 측정하는 대안적이며 적절한 안정한 방법을 제공한다.

실시예 5: 연속적 분무를 위하여 적절한 인지질 나노분산들 내의 적절한 소수성 약물 농도들의 측정

연속적 분무를 위한 소수성 약물 제제들의 개발에서, 연속적 진동-메쉬 분무를 지속할 인지질-안정화된 분산들에 대한 최대 명목 약물 로딩을 수립하는 것은 유용할 수 있다. 이것은, 예를 들면, 진동-메쉬 연무기가 문제점들 이를테면 적절한 제제에 의하여 완화될 수 있는 메쉬 기공들의 막힘에 의한 가변적 분무주입을 나타낼 수 있기 때문이다.

방법들: 제제들이 실시예 1 및 2와 관련하여 논의된 일반적 방법들에 기초하여 제조되었다. 이 연구를 위하여, 특정 분산들이 2.5% w/w의 디미리스토일 포스파티딜콜린 (DMPC) 그리고 7.5%, 7.0%, 6.0%, 5.0%, 또는 4.0% w/w의 CoQ10를 사용하는 50 미세유동화 개별적 패스들로 제조되었다. 상기 분산들은 이후 15분 분무주입 이벤트 동안에 Aeroneb Pro®연무기를 사용하여 24시간 이내에 에어로졸화되었다. 분무주입 프로파일은 전술한 바와 같이 총 에어로졸 출력 (TAO)의 분석을 통하여 그리고 흡입 셀과 연결된 Malvern Spraytec®로 레이저 회절을 사용하여 모니터되었다.

결과들 및 논의: DMPC-안정화된 제제들의 연무 성능들이 도 37에 제공된다. 소수성 약물 농도가 감소할수록, 분무주입은 더욱 연속적이 된다. 감소하는 약물 농도들에 대한 TAO 값들은 각각, 1.25g (12.4%), 1.62g (16.1%) 그리고 2.15g (21.4%)°이다. TAO 결과들은, 약물 농도들이 증가될 수록 감소되는 값들로, 레이저 회절로부터의 연무 성능 분석과 합치된다. 방출 값들은, 실험적 결함으로 인해, 분무의 말에 100%로 돌아가지 않는다. 비록 5% w/w의 CoQ10 함유 제제가 제조되었으나, 레이저 회절을 사용하는 분석은 이 결함으로 인하여 적절하게 수행되지 않을 수 있다. 시각적 관찰에 기초하여, 이 약물 농도는 분무 동안의 단속적 미스트의 생성 때문에 CoQ10 분산의 연속적 분무주입에 적절하지 않았다는 것이 결정되었다. 4.0% w/w CoQ10 제제에 대하여, 이 단속(intermittence)은 오직 분무의 말에 관찰되었으며, 그러므로 적절한 명목 약물 농도로서 선택되었다.

결론: 4% w/w의 CoQ10의 명목 농도가 분산들을 안정화하기 위하여 2.5% w/w DMPC를 사용하여 수립된 Aeroneb Pro®연무기로의 연속적 분무주입을 위한 적절한 약물 로딩으로 결정되었다. 명목 농도들은 사용되는 특이적 소수성 약물은 물론, 제제의 여타 성분들, 이를테면 인지질, 에 따라 변화될 수 있다.

실시예 6: 인지질 캡슐화된 소수성 생물활성 물질들의 분산들의 폐 투여에 대한 염증 반응의 측정

소수성 생물활성 물질들(예컨대, 위의 실시예 1-3와 관련하여 논의된)의 투여에 대한 염증 반응이 측정되었다. 흉강 및 목구멍의 기관을 노출시키기 위하여 희생된 마우스들에 수술이 수행된다. 기관으로 작은 절개가 절제되고 플라스틱 튜빙의 쉬스를 갖는 약 23 게이지 바늘을 갖는 캐뉼라(약 0.037인치 외부 직경 (OD) 그리고 약 0.025인치 ID)가 절개를 통하여 기관의 기부로 삽입되고 개방부를 봉인하기 위하여 고정된다. 포스페이트 완충된 식염주의 분액 (약 0.75mL)이 캐뉼라를 통하여 폐들로 주입되고 기관지 및 폐포 표면들을 세척하기 위하여 이동되었다, 이 공정은 총 3회의 세척으로 반복되었다. 세포들을 함유하는 포스페이트 완충된 식염수가 원심분리 바이알들에 배치되고 약 3000 rpm (MiniSpin Plus, Eppendorf International, Hamburg, DE)에서 원심분리되었다. 상청액이 펠렛에 수집된 세포들을 남기고 제거되었다. 기관지폐포세척(BAL, Bronchoalveolar Lavage)으로부터의 상청액이 효소-링크된 면역 흡착 분석(ELISA)으로 IL-12 상승(elevation) (샘플 테스트 된 샘플당 n=2)에 대하여 분석된다. CoQ10 투여는 IL-l2 수준들의 상승과 연관되지 않고 폐 염증을 일으키지 않는다.

실시예 7: CoQ10 의 수성분산들과 정맥 제제 사이의 연무 성능의 비교

연무 성능에 대한 일부 약제학적 제제 성분들의 용량 및 함입의 효과에 대한 보다 충분한 이해를 위하여, 몇몇 CoQ10의 수성분산들 그리고 정맥 제제의 연속적 분무주입이 연구되었다. 이 실시예의 결과들은 도 38에 도시되는데, 이는, 특정의 옵소닌화 감력제를 포함하는 정맥 제제에 비교하여, DMPC- 그리고 DSPC-안정화된 분산들의 분무주입의 트랜스미토그램들을 도시한다. 추가적 데이터가 도 39-41에 제공된다.

연구된 테스트된 제제들은 (i) 식염수 대조구 (물 내의 0.9% w/w NaCl); (ii) 레시틴 (실시예 1에 기재된 바와 같이, 50 패스들); (iii) CQDPPC06 - 제제 DPPC를 함유 (4:2.5); (iv) CQDSPC01 - 제제 DSPC 함유 (4:2.5); (v) CQDMPC05 - 제제 DMPC 함유 (4:2.5); (vi) CQDMPC06 - 제제 DMPC 함유 (3:2.5); (vii) IV 사이토텍 - CoQ10:DMPC:폴록사머 188 (4:3:1.5)을 포함하는, 연무 성능의 분석을 위하여 사이토텍 연구소(Labs)에 의하여 제공된 정맥 제제를 포함한다. 제제들 iii-vi는 실시예 2에 제공된 방법으로 제조되었다. 제제 viii는 국제 공개 번호 제 WO 2011/112900호에 제공된 방법에 따라 제조되었다.

식염수는 연무기를 사용하여 용액의 성공적인 전달을 지시하는, 제로에 가까운 기울기 및 높은 TAO를 제공하였다. DMPC로 제조된 분산 제제들 (IV 제제 제외)은, 약물 농도 차이들에도 불구하고, 기울기 및 TAO 양쪽 모두에 대하여 유사한 결과들을 제공하였고, 반면 레시틴 (50 패스들)은 가장 높은 기울기 그리고 비교적 낮은 TAO를 제공하였다. TAO 그리고 기울기 양쪽 모두의 분석의 중요성은 이들 도면들에 도시된다. 비록 제제들 CQDPPC06 및 CQDSPC01가 유사한 기울기들을 제공하였으나, CQDSPC01로부터의 TAO가 CQDPPC06보다 높았는데, 이는 양쪽 모두 견실하게 분무됨에도 불구하고 더욱 높은 출력을 보여준다. 다른 한편, 비록 IV 제제가 일부 분무를 제공하였으나, 에어로졸 출력은 모든 제제들 중 가장 낮았다. 그러므로, 모든 실질적 목적들에 대하여, IV 제제는 생물활성 물질의 치료용량의 전달에 합리적으로 사용될 수 없다는 점에서 연속적 분무에 실패하였다. 제제 CQDSP01는 API 31510의 수성분산들 중에서 아마도 최선의 결과들을 제공하였다. 관찰된 연무 성능의 순위는 (높은 쪽에서 낮은 순으로): DSPC, DPPC, DMPC, 레시틴, 그리고 IV 사이토텍이었다.

도 40은 실시예 7과 관련하여 연구된 제제들에서 분산된 약물 입자들의 분석을 도시한다. 비록 오직 레시틴만이 낮은 스팬을 제공하나, 레시틴, DMPC, 그리고 DSPC는 주로 서브마이크론 크기들을 제공한다. 그럼에도 불구하고, 레시틴 제제 나노입자들은 상대적으로 크며 (예컨대, ~ 260nm) 그리고 다분산이다. (PdI > 0.2). 마이크론-크기 입자들의 분율은 DSPC 제제에서 가장 크다. IV 제제는 ~60nm 입자들의 단분산 분포를 제공하였다. DMPC 및 DPPC 제제들은 작은 그리고 큰 약물 입자들의 혼합물을 제공한다.

도 41은 실시예 7과 관련하여 연구된 제제들에서 분산된 약물 입자들의 다른 분석을 도시한다. 분산에서 약물 입자들의 표면 전하는 DMPC, DPPC, 그리고 DSPC 제제들에 대하여 그들의 낮은 제타 전위값들에 의하여 반영되듯 상대적으로 낮았다. 레시틴 제제가 가장 낮은 인지질 농도에도 불구하고 가장 큰 제타 전위를 가졌다. 제제들의 표면 장력은 합성 인지질들의 소수성 증가(인지질들의 지질 사슬에 탄소들의 수의 증가)와 함께 증가한다: DMPC < DPPC < DSPC. 흥미롭게도, 레시틴, 인지질들의 혼합물, 의 표면 장력은 DMPC 그리고 DSPC 값들 내에 해당한다. 그러나, 상기 제제들은 중량으로 제조되었으므로 (DMPC가 가장 높은 그리고 DSPC가 가장 낮은), 합성 인지질들의 몰 분율은 상이하다.

여하한 이론에 얽매임이 없이, IV 제제에 플록사머의 개입은 연무 성능이 약한 IV 제제들에서 주요 인자였던 것으로 생각된다. 그러나, 연무의 차이들은 또한 어쩌면, 다음으로 제한되는 것은 아니나, IV 제제에 식염수보다는 PBS 개입, 제제의 이온 농도 및 전하 (예컨대, 상이한 수성 분산제들 및/또는 옵소닌화 감력화제의 존재에 의한), 및/또는 제조 방법의 차이들을 포함하는 여타 인자의 결과일 수 있다.

등가물들

상세한 설명은, 문맥상 달리 지시되지 않는 한, 개시된 측면, 구체예들, 그리고 실시예들의 모든 가능한 순열들 및 조합들을 개시하고 포괄하는 것으로 이해되어야 한다. 당해 분야의 통상의 기술자는 본 발명이, 설명의 목적을 위하여, 요약되고 개시된 측면들, 구체예들, 실시예들 이외에도 실행될 수 있으며, 본 발명은 오직 이하의 청구항들에 의하여 한정됨을 이해할 것이다.

본원 명세서에서 값들의 범위들의 인용은 단지 상기 범위 내에 해당하는 각각의 개별적 값들을 독립적으로 지시하는 간단한 방법으로서 역할을 하도록 의도되었을 뿐이다. 달리 지시되지 않는 한, 각각의 개별적 값은 마치 이들이 개별적으로 인용된 것처럼 본원 상세한 설명에 편입된다. 본원 명세서에서 인용된 각각의 문헌들 (모든 특허들, 특허 출원들, 과학적 공개 문헌들, 제조자의 설명들, 그리고 지시들을 포함)은, 여기에 그들 전체로서 참고 문헌으로서 편입된다.

당해 분야의 통상의 기술자는, 일상적인 실험 이상을 사용하지 않고도, 본원 명세서에 기재된 본 발명의 특정 실시예들에 대한 많은 등가물들을 인식하거나, 또는 규명할 수 있을 것이다. 그러한 등가물들은 첨부된 청구항들에 의하여 포괄되는 것으로 의도된다.

*0.9%w/v가 마이크로플루다이져로 가공 후 최종 제제에 첨가됨

DPPC: 디팔미토일포스파티딜콜린; TAO: 총 에어로졸 출력.

결과들은 평균들±표준 편차들(n=3)로서 표현된다.

* 투키 크레이머 (Tukey-Kramer) 테스트에 따라 P> 0.05

η₀ 및 η_∞는 매우 낮은(제로-속도 점도(zero-rate viscosity))및 매우 높은 (무한-속도 점도(infinite-rate viscosity)) 전단 속도들에서의 점도의 점근(asymptotic) 값들이며; K는 특성화 시간(characteristic time) (이값이 낮을수록, 곡선이 우측으로 멀어짐)이며; m은 전단 박화 구역에서 유동학적 거동을 지시하는 단위 없는 상수로서, 여기서 m=0은 뉴턴 거동을 지시하며 유니티(unity)에 가까운 증가하는 값은 증가하는 전단 박화 거동에 대응함; n은 파워 로 지수(Power Law index)이며 유니티(unity) 아래 그리고 위의 값들은 각각 전단-박화 및 전단 호화 이벤트를 나타낸다; 그리고

는 전단 속도이다.

결과들은 평균들±표준 편차들(n=3)로서 표현된다. N/A: 이 유동학적 모델로 지시되는 경우 적용되지 않음(표 2의 방정식들과 비교). §그룹들은 통계학적으로 상이하나 이로 인하여 테스트는 그룹들 사이의 차이를 구별하기에 불가능하였다. * 다른 제제들과 비교하여 P <0.05.

마우스 체중의 결과들은 평균±표준 편차들(n=그룹당 36)로 표현된다. FPDr은 미세 입자 용량(분당 5.39㎛ 미만의 공기역학적(aerodynamic) 컷오프 직경을 갖는 입자의 용량)의 전달 속도이며 RMV는 분당 120 호흡에서 10mL/Kg에 기초하여 계산된 속도 분 부피(Rate Minute Volume)이다. [21]

Claims

다음을 포함하는, 연속적 분무주입에 적절한 리포좀 입자들의 분산을 포함하는 흡입성 약제학적 조성물:
각각의 리포좀 입자가 소수성 생물활성 물질, 인지질, 그리고 수성분산 매체(vehicle)를 포함하며, 평균 직경 약 30 내지 500nm를 갖는 리포좀 입자들의 분산,
여기서 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 소수성 생물활성 물질은 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 상기 인지질은 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고 상기 리포좀 입자들은 상기 수성분산 매체 내에 분산되며, 그리고
여기서, 대상에게 투여됨으로써, 상기 조성물은 상기 대상에게 소수성 생물활성 물질의 치료 용량을 제공하는데 충분한 연속적 분무주입이 됨을 특징으로 함.
제 1항에 있어서, 상기 수성분산 매체는 물 또는 수성 염 용액을 포함함을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 리포좀 입자들의 분산은, 리포좀 입자들의 분산을 함유하며 약 1 내지 5㎛의 공기역학적 질량중위 입경 (MMAD)을 갖는 복수의 수성 액적들을 포함하는 연속적 호흡 가능한 에어로졸의 형태임을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 15분 이상에 걸친 연속적 분무주입으로 평균 퍼센트 방출 투과도(average percent transmission (APT)) 약 50 내지 100%을 나타냄을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 복수의 액적들은 15분 이상에 걸친 연속적 분무주입에서 약 1 내지 5㎛의 MMAD를 가짐을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 7일 이상의 저장 후 약 50 내지 100%의 APT를 나타냄을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 약 50 내지 100%, 약 60 내지 100%, 약 70 내지 100%, 약 80 내지 100%, 약 90 내지 100%, 약 50 내지 95%, 약 60 내지 95%, 약 70 내지 95%, 약 80 내지 95%, 약 90 내지 95%, 약 50 내지 90%, 약 60 내지 90%, 약 70 내지 90%, 약 80 내지 90%, 약 50% 미만, 약 55% 미만, 약 65% 미만, 약 70% 미만, 약 75% 미만, 약 80% 미만, 약 85% 미만, 약 90% 미만, 약 95% 미만, 약 100% 미만, 또는 그 사이의 여하한 하위-범위 또는 값의 APT를 나타냄을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 리포좀 입자들은 7일 이상의 저장 후 약 30 내지 500nm의 평균 직경을 가짐을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 비-뉴턴 유체 거동(non-Newtonian fluid behavior)을 나타냄을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 약 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 또는 1.3의 유동 지수(flow index) (n)을 가짐을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 약 0.1, 0.15, 0.2, 1, 100, 또는 110cP의 점도 (η)를 가짐을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 약 2.5, 1.5, -2.5, -10, -50, -55, 또는 -60 mV의 제타 전위(제타 전위)를 가짐을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 약 25, 30, 35, 40, 45, 또는 50 mN/m의 표면 장력(표면 tension)을 가짐을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 약 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 또는 18 mPa의 항복 응력(yield stress) (σ)를 가짐을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 리포좀 입자들의 분산은 약 30 내지 100nm, 50 내지 150nm, 30 내지 300nm, 100 내지 400nm, 또는 200 내지 300nm의 평균 직경을 가짐을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 약 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 또는 0.7의 PDI를 가짐을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 옵소닌화 감력제(opsonization reducer)를 포함하지 않음을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 적어도 약 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 또는 100%의 총 에어로졸 출력(total aerosol output (TAO))을 가짐을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 3항에 있어서, 상기 MMAD는 약 1, 2, 3, 4, 또는 5㎛임을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 3항에 있어서, 상기 복수의 액적들은 약 2.5, 2.4, 2.3, 2.2, 2.1, 2.0, 1.9, 1.8, 1.7, 1.6, 1.5, 1.4, 1.3, 1.2, 1.1, 1.0, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2, 또는 0.1 미만의 기하 표준 편차 (geometric standard deviation (GSD))를 가짐을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 소수성 생물활성 물질이 CoQ10를 포함함을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 4% w/w 또는 그 미만임을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 1% w/w임을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 인지질은 DPPC, DSPC, DMPC, 또는 이들의 조합을 포함함을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 인지질은 상기 조성물의 약 3% w/w 또는 그 미만임을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 1:1, 4:3, 또는 4:2.5임을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물의 약 1.0% w/v 미만의 용량의 소듐 클로라이드를 더 포함함을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물을 인간의 폐와 본질적으로 등장으로 만드는 용량의 염을 더 포함함을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기분산은 현탁액, 나노-현탁액, 에멀젼, 또는 마이크로 에멀젼임을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 소수성 생물활성 물질은 하나 또는 그 이상의 소수성 항-염증성 스테로이드, 비-스테로이드성 소염제(NSAID agent), 항-박테리아제, 항-진균제(antifungal agent), 화학요법제(chemotherapeutic agent), 혈관확장제(vasoldilator), 또는 이들의 조합을 포함함을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
다음을 포함하는, 연속적 분무주입에 적절한 리포좀 입자들의 분산을 포함하는 흡입성 약제학적 조성물:
각각의 리포좀 입자가 CoQ10, DPPC, 그리고 수성분산 매체를 포함하는, 평균 직경 약 30 내지 300nm을 갖는 리포좀 입자들의 분산,
여기서 CoQ10:DPPC의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기CoQ10는 상기 조성물의 약 0.1 내지 6% w/w이며, 그리고 상기 리포좀 입자들은 상기 수성분산 매체 내에 분산되며, 그리고
여기서, 대상에게 투여됨에 따라, 상기 조성물은 상기 대상에게 소수성 생물활성 물질의 치료용량을 제공하는데 충분한 연속적 분무주입이 됨을 특징으로 함.
다음을 포함하는, 연속적 분무주입에 적절한 리포좀 입자들의 분산을 포함하는 흡입성 약제학적 조성물:
각각의 리포좀 입자가 CoQ10, DSPC, 그리고 수성분산 매체를 포함하는, 약 30 내지 300nm의 평균 직경을 갖는 리포좀 입자들의 분산,
여기서 CoQ10:DSPC의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5, 상기 CoQ10는 상기 조성물의 약 0.1 내지 6% w/w이며, 그리고 상기 리포좀 입자들은 상기 수성분산 매체 내에 분산되어 있으며, 그리고
여기서, 대상에게 투여됨에 따라, 상기 조성물은 상기 대상에게 소수성 생물활성 물질의 치료용량을 제공하는데 충분한 연속적 분무주입이 됨을 특징으로 함.
다음을 포함하는, 연속적 분무주입에 적절한 리포좀 입자들의 분산을 포함하는 흡입성 약제학적 조성물:
각각의 리포좀 입자가 CoQ10, DMPC, 그리고 수성 분산 매체를 포함하는, 약 30 내지 300nm의 평균 직경을 갖는 리포좀 입자들의 분산,
여기서 CoQ10:DMPC의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 CoQ10는 상기 조성물의 약 0.1 내지 6% w/w이며, 그리고 상기 리포좀 입자들은 상기 수성 분산 매체 내에 분산되어 있으며, 그리고
여기서, 대상에게 투여됨에 따라, 상기 조성물은 상기 대상에게 상기 소수성 생물활성 물질의 치료용량을 제공하는데 충분한 연속적 분무주입이 됨을 특징으로 함.
다음을 포함하는, 연속적 분무주입에 적절한 리포좀 입자들의 분산을 포함하는 흡입성 약제학적 조성물:
각각의 리포좀 입자가 소수성 생물활성 물질, 인지질, 그리고 수성 분산 매체를 포함하는, 약 30 내지 500nm의 평균 직경을 갖는 리포좀 입자들의 분산,
여기서 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 상기 인지질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고 상기 리포좀 입자들은 상기 수성 분산 매체 내에 분산되어 있으며, 그리고
여기서, 연속적 분무주입에 의하여, 상기 조성물은 적어도 약 500㎍/g 젖은 폐 조직(wet lung tissue)의 생물활성 물질 농도를 달성할 수 있음.
다음의 단계들을 포함하는 흡입성 약제학적 조성물의 제조 방법:
인지질을 수화시키는 단계, 이로써 수화된 인지질을 형성하는 단계;
상기 수화된 인지질을, 소수성 생물활성 물질, 그리고 수성 분산 매체와 혼합하는 단계, 이로써 혼합물을 제조하는 단계; 그리고
상기 혼합물을 균질화(homogenizing)하는 단계, 이로써 상기 수성 분산 매체에 분산된 소수성 생물활성 물질 및 인지질을 포함하며 약 30 내지 500의 평균 직경을 갖는 리포좀 입자들의 분산을 제조하는 단계,
여기서 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고 상기 인지질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고
여기서, 대상에게 투여됨에 따라, 상기 조성물은 상기 대상에게 상기 소수성 생물활성 물질의 치료용량을 제공하는데 충분한 연속적 분무주입이 됨을 특징으로 함.
제 35항에 있어서, 다음의 단계를 더욱 포함하는 것으로 특징으로 하는 방법:
상기 리포좀 입자들의 분산을 에어로졸화하는 단계, 이로써 각각의 액적이 리포좀 입자들의 분산을 포함하며 약 1 내지 5㎛의 공기역학적 질량중위 입경 (MMAD)을 갖는, 복수의 액적들을 포함하는 호흡 가능한 에어로졸을 형성하는 단계.
제 35항에 있어서, 혼합하는 단계는 약 10,000 내지 20,000 rpm 및 약 50 내지 65℃에서 약 5분까지 고 전단 혼합하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 35항에 있어서, 균질화하는 단계는 미세유동화(microfluidization)를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 35항에 있어서, 균질화하는 단계는 약 30,000 psi 및 약 50 내지 65℃에서 약 1-50 패스(패스들) 동안 고압 균질화를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 35항에 있어서, 균질화하는 단계는 초음파 균질화(ultrasonic homogenization)를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 35항에 있어서, 분무주입은 진동 메쉬 연무화(vibrating mesh nebulization)를 포함함을 특징으로 하는 방법.
다음의 단계들을 포함하는 흡입성 약제학적 조성물의 투여 방법:
리포좀 입자들의 분산을 에어로졸화 하는 단계, 이로써 약 1 내지 5㎛의 공기역학적 질량중위 입경 (MMAD)을 갖는 복수의 액적들을 포함하는 호흡 가능한 에어로졸을 형성하는 단계,
여기서 상기 리포좀 입자들의 분산은 약 30 내지 500nm의 평균 직경을 가지며, 각각의 리포좀 입자는 수성 분산 매체 내에 분산된 인지질 및 소수성 생물활성 물질을 포함하며,
여기서 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율을 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고 상기 인지질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고
여기서, 대상에 투여됨에 따라, 상기 조성물은 상기 대상에게 상기 소수성 생물활성 물질의 치료용량을 제공하는데 충분한 연속적 분무주입이 됨을 특징으로 하며; 그리고
상기 소수성 생물활성 물질의 치료적 유효 용량을 치료가 필요한 대상의 폐에 전달하는 단계.
제 42항에 있어서, 분무주입은 진동 메쉬 연무화를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 42항에 있어서, 상기 에어로졸은 15분 이상에 걸친 연속적 분무주입에서 약 50 내지 100%의 APT를 나타냄을 특징으로 하는 방법.
제 42항에 있어서, 상기 에어로졸은 약 50 내지 100%, 약 60 내지 100%, 약 70 내지 100%, 약 80 내지 100%, 약 90 내지 100%, 약 50% 미만, 약 60% 미만, 약 70% 미만, 약 80% 미만, 약 90% 미만, 또는 약 100% 미만의 APT를 나타냄을 특징으로 하는 방법.
제 42항에 있어서, 상기 복수의 액적들은 15분 이상에 걸친 연속적 분무주입에서 약 1 내지 5㎛의 MMAD를 가짐을 특징으로 하는 방법.
제 42항에 있어서, 상기 MMAD는 약 1, 2, 3, 4, 또는 5㎛임을 특징으로 하는 방법.
제 42항에 있어서, 상기 액적들은 적어도 약 2.0의 기하 표준 편차(GSD)를 가짐을 특징으로 하는 방법.
제 42항에 있어서, 전달은 적어도 약 1, 5, 10, 15, 또는 20%의 침착된 질량 분율(mass fraction deposited)을 달성함을 특징으로 하는 방법.
제 42항에 있어서, 전달은 실질적으로 전신적 전달 없이 상기 폐에 국소적 전달(local delivery)을 달성함을 특징으로 하는 방법.
제 42항에 있어서, 전달은 투여 후 적어도 48시간 동안 상기 폐에서 상기 소수성 생물활성 물질의 증가된 용량을 달성함을 특징으로 하는 방법.
제 42항에 있어서, 연속적 분무주입으로, 상기 조성물은 적어도 약 500㎍/g 젖은 폐 조직의 생물활성 물질 농도를 달성할 수 있음을 특징으로 하는 방법.
제 42항에 있어서, 상기 소수성 생물활성 물질의 치료적 유효 용량을 전달하는 단계는 상기 생물활성 물질의 투약량을 계량하는(metering) 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 42항에 있어서, 상기 대상은 폐암을 가짐을 특징으로 하는 방법.
제 42항에 있어서, 상기 대상은 천식, 알레르기, 만성 폐쇄성 폐질환, 만성 기관지염, 급성 기관지염, 폐기종, 낭포성 섬유증, 폐렴, 결핵, 폐수종, 급성 호흡 장애 증후군, 진폐증, 간질성 폐질환, 폐수종, 폐색전, 폐고혈압, 흉막 유출, 기흉, 중피종, 근위축성 측색 경화증, 중증 근무력증, 그리고 폐질환 중 하나 또는 그 이상을 가짐을 특징으로 하는 방법.
다음을 단계들을 포함하는 방법에 의하여 제조된 흡입성 약제학적 조성물:
인지질을 수화하는 단계, 이로써 수화된 인지질을 형성하는 단계;
상기 수화된 인지질, 소수성 생물활성 물질, 그리고 수성 분산 매체를 혼합하는 단계, 이로써 혼합물을 생성하는 단계; 그리고
상기 혼합물을 균질화하는 단계, 이로써 상기 수성 분산 매체 내에 분산된 상기 인지질 및 소수성 생물활성 물질을 포함하며 약 30 내지 500의 평균 직경을 갖는 리포좀 입자들의 분산을 제조하는 단계,
여기서 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고 상기 인지질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고
여기서, 대상에 투여됨에 따라, 상기 조성물은 상기 대상에게 상기 소수성 생물활성 물질의 치료용량을 제공하는데 충분한 연속적 분무주입이 됨을 특징으로 함.
다음을 포함하는, 연속적 분무주입에 적절한 리포좀 입자들의 분산을 포함하는 흡입성 약제학적 조성물:
각각의 리포좀 입자가 소수성 생물활성 물질, 인지질, 그리고 수성 분산 매체를 포함하는, 약 30 내지 500nm의 평균 직경을 갖는 리포좀 입자들의 분산,
여기서 상기 소수성 생물활성 물질:인지질의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5이며, 상기 소수성 생물활성 물질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 상기 인지질은 상기 조성물의 약 0.1 내지 30% w/w이며, 그리고 상기 리포좀 입자들은 상기 수성 분산 매체 내에 분산되어 있으며, 그리고
여기서, 연속적 분무주입에 의하여, 상기 조성물은 15초에 걸쳐 적어도 약 2,900㎍의 총 방출 용량(total emitted dose (TED))을 달성할 수 있음.
제 57항에 있어서, 상기 TED는 15초 동안 적어도 약 3,600, 3,900, 4,300, 또는 4,600㎍임을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 연속적 분무주입법은 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 또는 60분의 지속 기간을 가짐을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 총 조성물의 중량으로 0.001-5%의 폴리옥시프로필렌-폴옥시에틸렌 블록 폴리머를 더 포함함을 특징으로 하는 흡입성 약제학적 조성물.