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JP2001526207A - マイクロ粒子およびそれらの治療または診断使用 - Google Patents

マイクロ粒子およびそれらの治療または診断使用

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JP2001526207A
JP2001526207A JP2000525078A JP2000525078A JP2001526207A JP 2001526207 A JP2001526207 A JP 2001526207A JP 2000525078 A JP2000525078 A JP 2000525078A JP 2000525078 A JP2000525078 A JP 2000525078A JP 2001526207 A JP2001526207 A JP 2001526207A
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JP
Japan
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microcapsule according
microcapsules
microcapsule
medicament
therapeutic
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Application number
JP2000525078A
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English (en)
Inventor
チェリル、バネッサ、ロジャーソン
ニコラス、デイビッド、オズボーン
Original Assignee
クウォドラント、ホールディングズ、ケンブリッジ、リミテッド
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Publication date
Application filed by クウォドラント、ホールディングズ、ケンブリッジ、リミテッド filed Critical クウォドラント、ホールディングズ、ケンブリッジ、リミテッド
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    • A61K9/5005Wall or coating material
    • A61K9/5021Organic macromolecular compounds
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Abstract

(57)【要約】 500nm以下の壁厚および0.2g.cm−3以下の嵩密度を有したマイクロカプセルは、治療または診断用に適している。それらは空気力学的に軽く、肺へのデリバリーまたは超音波による診断に使える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】
本発明はマイクロ粒子およびそれらの治療または診断使用に関する。更に詳し
くは、本発明は、吸入による肺への活性剤のデリバリー、および超音波を用いた
診断画像化に関する。
【0002】
【発明の背景】
Edwards et al.Science 276:1868-71(1997)では、肺薬物デリバリーで使う小 さな質量密度および大きなサイズの粒子の生産について報告している。その目的
は、徐放性錠剤と同様に、持続的薬物放出用のリザーバーとして作用する不溶性
マトリックスを提供することであった。多孔質および非孔質粒子が製造されたが
、多孔質粒子がそれらの“高効率”のために好ましい。これら粒子の“粒子質量
密度”値は各々約0.1g.cm−3および0.8g.cm−3であった。多孔
質粒子は孔を有する固体マトリックスから見掛け上造られており、そのマトリッ
クスは本質的には治療剤(その例はテストステロンおよびインシュリンである)
をマトリックス内に保つためのキャリアである。
【0003】 Edwards et alの注釈14では、密度が非水銀ポロシメトリーまたはタップ密度
測定により調べられると述べている。少くとも後者は真の粒子密度を示せないで
あろう。レファレンス15(French et al,J.Aerosol Sci.27:769(1996))では 明らかに嵩密度を示している。注釈14はVidgren et al,Int.J.Pharm.35:139(1
987)に関し、そこでは“有効密度”を用いている。そのため、“粒子質量密度”
の意味についてはほとんど結論がだせないのである。
【0004】 WO98/31346は、見掛け上、Edwards et alにより開示されたものと 似た製品に関する。粒子は空気力学的に軽く、通常多孔質である。
【0005】 多くの徐放性吸入療法に伴う困難さは、固体(またはそれより緻密な)粒子が
クリアランスメカニズムをうけやすいため、リザーバーとして働けないことであ
る。気管または気管支に付いたこのような粒子は、粘膜繊毛クリアランスメカニ
ズムで速やかに除去されてしまう。同様に、肺深部の非繊毛領域に達した粒子も
マクロファージ活性で速やかに排除されてしまう。Edwards et alにより報告さ れた物質では、マクロファージによる食作用を避けながら、空気力学的に小さく
て(即ち、幾何学的直径からみて低密度)、肺深部の非繊毛領域に達するような
、比較的大きな幾何学的直径(>5μm)の粒子を供することにより、これら双
方の問題を避けている。徐放性は、物質の不溶性マトリックスの使用により行わ
れている。
【0006】 Edwards et alにより開示された粒子は、ダブル‐およびシングル‐エマルジ ョン溶媒蒸発技術により製造された。治療剤および製薬賦形剤を含んだ多孔質粒
子はスプレードライで容易に形成されることも述べられており、この関係ではSa
cchetti and Van Oort,”Inhalation Aerosols”(May 1996),A.J.Hickey ed.,De
kker NY pub.,pages 337-384の論文が参照される。低密度の粒子がスプレードラ
イでどのようにして得られるかについて、特別な指示はなされていない。吸入療
法において、乾燥粉末は、標準用量の制御された再現的な投与を確保するために
、個別粒子として気流中に分散されねばならない。これを行うために、粉末は、
混和することで、ラクトースのようなキャリア上に通常担持される。その目的は
、薬物粉末がキャリア上に均一に個別粒子として分配された混和物を生産するこ
とである。これが行えずに、粒子が凝集物であるならば、空気力学的なサイズの
見掛け上の増加、および投薬効率の低下が生じる。
【0007】 キャリアなしで投与できる化合物、例えばクロモグリク酸ナトリウムおよびテ
ルブタリンが知られているが、これらは通常極めて安全または比較的不活性であ
って、膨大な量の物質の非効率的な投与の結果として治療効果を出している。更
に、キャリアの使用は薬物処方上の困難さを別に引き起こすことがある。例えば
、この目的のために最も常用される物質、ラクトースは、還元糖であって、タン
パク質およびペプチドのような一部の薬物と化学的に反応することがある。
【0008】 混和および篩分けのようなラクトースのメカニカル操作は、キャリアの表面上
で“高エネルギースポット”をもたらす。これは、薬物を分散させる上で追加エ
ネルギーを要することから、、吸入効率の低下を招く。
【0009】 製薬工程でスプレードライの使用は新しくはない。しかしながら、良流動性の
粉末を得る目的にとり、粒子を一緒に結合させることが通常行われている。
【0010】 US‐A‐5202159では、ジクロフェナック、賦形剤、メタクリル酸‐
アクリル酸エチルコポリマーおよびポリエチレングリコールのスラリーをスプレ
ードライさせて、生成物を錠剤に処方することを記載している。US‐A‐49
71787は、薬剤を糖でスプレードライし、生成物を特定のガムベースで処方
して、チューインガム組成物を得ることを開示している。
【0011】 US‐A‐4180593は、嵩密度をコントロールするために、食材を発泡
剤でスプレードライしてから、それを止めることにより、易流動性の吹込みビー
ズ食品を生産することを開示している。唯一の例で報告された嵩密度は約0.1
g.cm−3(6 lb/ft)である。
【0012】
【発明の要旨】
薬剤で粒子を一緒に結合させる上で、スプレードライの事前使用とは対照的に
、本発明では大きな軽い粒子の生産にスプレードライを用いている。更に詳しく
は、超音波診断操作および吸入による治療剤のデリバリー向けに特に適した、即
ち非孔質である性質を有したマイクロカプセルは、スプレードライされる処方中
に発泡剤を含有させるという、単純な手段により製造できることがわかったので
ある。結果的に、0.2g.cm−3以下の嵩密度を有したマイクロカプセルが
得られる。
【0013】 本発明のマイクロカプセルは、吸入器での処方用に非常に適している。それら
が治療剤を含んでいるならば、いかなる徐放性処方とも全く対照的に、それらは
肺で速やかな放出およびその後で薬物の取込みを行って、薬物封入を避けられる
。更に、本発明の製品では肺への効果的な投与のためにキャリアを要しない。し
たがって、本発明のマイクロカプセルを含有した吸入器では、吸入処方物の唯一
または主要成分としてそのマイクロカプセルを含有している。
【0014】 そのため、本発明では、キャリア物質の必要性なしに、よく効くおよび/また は高価な薬剤について少量で制御された再現的な投与を行える。ラクトースの使
用に伴う問題は避けられるのである。
【0015】 更に、そのマイクロカプセルが壁形成物質のみを含有して、治療剤自体が含有
されていないならば、それらは超音波画像化向けに特に適している。マイクロカ
プセルの比較的薄い壁は、見掛け上改善されたエコー源性を発揮する。
【0016】
【発明の説明】
スプレードライによりマイクロ粒子を製造するための操作、適切な壁形成物質
(例えばアルブミン)、および例えば熱または化学的にマイクロ粒子を安定化さ
せるためのプロセスは、特にWO92/18164およびWO96/15814
で詳しく記載されており(現在好ましいプロセスについて記載している)、その
内容は参考のため本明細書に組み込まれる。本発明によると、これらの操作はス
プレードライ用供給原料への発泡剤の含有により修正される。
【0017】 発泡剤は、スプレードライプロセスに際してガスを放出する、揮発性物質であ
る。発泡剤は、中空マイクロカプセルを生産するために、本発明で用いられる。
適切な発泡剤には、酢酸アンモニウム、水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム 、重炭酸アンモニウム、酢酸、ギ酸および塩酸がある。これらの発泡剤が用いら
れるpHは様々である;これはpH依存溶解性の化合物が適切な発泡剤を加えて
スプレードライできることを意味している。
【0018】 例として、アルブミンマイクロカプセルの生産に用いられる発泡剤は炭酸アン
モニウムであって、これはアンモニア、二酸化炭素および水蒸気を放出する。ス
プレードライに際して、これら3種のガスは噴霧される小滴中で膨張して、その
小滴の大きさを増し、より大きくてより薄い壁のマイクロカプセルを形成させる
【0019】 本発明の製品は、それらの製造条件に応じて、様々な特徴を有するようになる
。例えば、それらの中位径は1〜20μmであり、それらの壁厚は500nm以
下、例えば10〜250nm、更に好ましくは100〜150nmである。それ
らの嵩密度は0.01〜0.15g.cm−3、更に好ましくは0.04〜0.
1g.cm−3である。
【0020】 本発明のマイクロカプセルは、壁形成物質および所望であれば治療剤(同一で
あってもよい)から構成される。壁形成物質および治療剤が異なるならば、マイ
クロカプセルは同時スプレードライにより形成してもよい。
【0021】 前記のように、マイクロカプセルはアルブミン、好ましくはヒト血清アルブミ
ンから作製してもよい。アルブミンは治療剤自体として、または治療剤と一緒に
させた壁形成物質として用いられる。本発明で使う他の活性剤は、望まれる効果
を考慮して選択される。使える活性剤の例には、コトランスサイトーシス(cotra
nscytosis)因子、フィブリノーゲン、トロンビン、インシュリン、成長ホルモン
、カルシトニン、α‐抗トリプシン、FSH、α‐インターフェロン、β‐イン ターフェロン、ヘパリン、因子VIII、因子IX、インターロイキンおよび血液凝固
因子がある。使える他の壁形成物質はWO92/18164で記載されている。
【0022】 好ましい投与経路で、スプレードライにより得られる可溶性マイクロカプセル
が用いられる。前記のように、安定化は、別な投与経路が必要とされるとき、お よび/または診断目的に用いられる。投与されるマイクロカプセルの量は熟練者
により容易に決められる。 下記例は本発明について説明している。
【0023】例1 炭酸アンモニウム60gを含有するダイアフィルトレーションされた(diafilt
ered)10%w/w HSA溶液212mlを標準Mobile Minorスプレードライヤー 上にスプレードライした。条件は下記の通りであった: 入口温度‐220℃ 噴霧圧力‐2.0barg 供給速度‐21.4g/min 噴霧タイプ‐2流体ノズル 液体インサート‐0.5mm 可溶性である、スプレードライにより得られる非固定マイクロカプセルは、粉
末としてふるまい、液体流動性を示した。それらは吸入器でそのまま使用に適し
ている。
【0024】 試験目的で、スプレードライにより得られたマイクロカプセル4gを熱風オー
ブンにおいて176℃で55分間かけて熱安定化させた。熱安定化後も、マイク
ロカプセルはそれらの流動性を留めていた。 熱安定化マイクロカプセルの一部50mgを脱イオン水に分散させた(エタノ
ール中での音波処理は不要であった)。次いでその懸濁液を顕微鏡検査して、5
0μm開口チューブを備えたCoulter Counterを用いてサイズ分けした。 顕微鏡検査では区別しうる2集団のマイクロカプセルの存在を示した。第一の
集団は大きさ約5μmの中空空気含有マイクロカプセルからなり、第二の集団は
懸濁流体を含有した大きな吹込みマイクロカプセルからなっていた。両集団のマ
イクロカプセルは、独立してまたは組合せでも、本発明による使用に適している
【0025】 そのマイクロカプセルは非常に薄い壁を有していた。それらは自己流動性であ
って、約0.07g/cmの密度を有していた。したがって、それらは肺経路
によるデリバリー用の製品として試験すると適していた。これらマイクロカプセ
ルの容量による中位径分布は、Coulter Counterサイジングによると10.7μ mであることが示された。
【0026】 多段階液体インピンジャー(MLSI)およびDinkihalerを用いて、そのマイ
クロカプセルの空気力学径を調べた。 3つのゼラチンカプセルにそのマイクロカプセル10mgを各々充填した。各
段階のMLSIに精製水20mlを充填し、気流を60L/minに設定した。 1つのゼラチンカプセルに両末端で穴をあけ、Dinkihalerに入れた。気流を3
0秒間出してから、止めた。 その装置およびスロート(throat)を精製水20mlで各々洗浄した。各段階に
おいて全部で25mlの精製水で洗浄し、フィルターを精製水10mlで洗浄し
た。次いでそれらを標準方法でタンパク質についてアッセイした。
【0027】 MLSIをよく洗浄し、前記のように2回目のラン向けに調製した。3回のラ
ンを行った。結果は下記表で示されている。 段 階 蓄積率 ラン1 ラン2 ラン3 装置 17.02 8.85 14.27
スロート 22.62 11.57 18.08
1(>13.4μm) 4.78 2.66 5.31
2(13.4〜6.8μm) 14.58 18.30 12.99
3(6.8〜3.1μm) 25.92 32.63 23.56
4(3.1〜1.7μm) 7.96 15.95 11.09
フィルター(<1.7μm) 1.38 4.64 7.58
全回収(%) 94.30 94.23 92.87
【0028】 ラン1〜3で(6.8μm以下の粒子として規定される)呼吸しうるフラクシ
ョンは、各々33%、53%および42%であった。その結果は、非安定化マイ
クロカプセルも表しており、このタイプのマイクロカプセルが肺デリバリー用に
適することを示唆している。
【0029】例2 炭酸アンモニウム10gを含有するダイアフィルトレーションされた20%w/
w HSA溶液100mlをNiro Mobile Minorスプレードライヤー上にスプレー ドライした。下記条件を用いた: 入口温度‐220℃ 噴霧圧力‐7.5barg 供給速度‐3.96g/min 噴霧タイプ‐2流体ノズル 液体インサート‐0.5mm こうして得たスプレードライされたマイクロカプセル5gを熱風オーブンにお
いて177℃で55分間かけて熱安定化させた。次いで安定化されたマイクロカ
プセルを、Fritsch遠心ピンミルを用いて、等量のグルコースで解凝集させた。 100μmオリフィスチューブを備えたCoulter Counterを用いてマイクロカ プセルをサイズ分けしたところ、そのマイクロカプセルの容量中位径は10.1
μmであることがわかった。エコー源性をWO96/15814の例5で記載さ
れたように特徴づけた。既知のマイクロカプセルは約26VDUのエコー源性を
有することがわかり、発泡剤を含有したこの例のマイクロカプセルでは、対応値
が69VDUであった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61K 38/24 A61K 37/30 38/43 37/36 38/21 37/38 47/42 37/465 49/00 37/66 H (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM ,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE, KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,L T,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE, SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,U A,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 ニコラス、デイビッド、オズボーン イギリス国ノッティンガム、ラディント ン、ミアー、ウェイ、1、クウォドラン ト、ヘルスケアー、(ユーケー)、リミテ ッド内 Fターム(参考) 4C076 AA61 BB27 CC14 CC21 CC29 CC30 DD25 EE41 FF68 GG32 4C084 AA02 AA03 BA03 DA21 DB22 DB31 DB34 DC03 DC34 NA10 ZA542 ZA972 ZB332 ZC032 ZC352 4C085 HH09 JJ11 KB82 KB87 KB95 LL09

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 治療または診断用の、500nm以下の壁厚および0.2g.cm−3以下の
    嵩密度を有しているマイクロカプセル。
  2. 【請求項2】 中位径が1〜20μmである、請求項1に記載のマイクロカプセル。
  3. 【請求項3】 壁厚が10〜250nmである、請求項1または2に記載のマイクロカプセル
  4. 【請求項4】 壁厚が100〜150nmである、請求項3に記載のマイクロカプセル。
  5. 【請求項5】 嵩密度が0.01〜0.15g.cm−3である、請求項1〜4のいずれか一
    項に記載のマイクロカプセル。
  6. 【請求項6】 嵩密度が0.04〜0.1g.cm−3である、請求項5に記載のマイクロカ
    プセル。
  7. 【請求項7】 壁が少くとも主にアルブミンから構成されている、請求項1〜6のいずれか一
    項に記載のマイクロカプセル。
  8. 【請求項8】 発泡剤と共に壁形成物質をスプレードライすることにより得られる、請求項1
    〜7のいずれか一項に記載のマイクロカプセル。
  9. 【請求項9】 治療剤を含んでいる、請求項1〜8のいずれか一項に記載のマイクロカプセル
  10. 【請求項10】 コトランスサイトーシス因子を含んでいる、請求項9に記載のマイクロカプセ
    ル。
  11. 【請求項11】 フィブリノーゲンまたはトロンビンを含んでいる、請求項9に記載のマイクロ
    カプセル。
  12. 【請求項12】 インシュリン、成長ホルモン、カルシトニン、α‐抗トリプシン、FSH、α ‐インターフェロン、β‐インターフェロン、ヘパリン、因子VIII、因子IX、イ
    ンターロイキンおよび血液凝固因子から選択される活性剤を含んでいる、請求項
    9に記載のマイクロカプセル。
  13. 【請求項13】 可溶性である、請求項9〜12のいずれか一項に記載のマイクロカプセル。
  14. 【請求項14】 請求項13に記載されたマイクロカプセルの吸入処方剤を含んでいる吸入器。
  15. 【請求項15】 処方剤がその唯一または主要成分としてマイクロカプセルを含んでいる、請求
    項14に記載の吸入器。
  16. 【請求項16】 肺に投与されたときに治療剤が活性である症状の治療向け薬剤の製造に関する
    治療剤の使用であって、 その薬剤が請求項9〜13のいずれか一項に記載された治療剤のマイクロカプ
    セルを含んでいる、使用。
  17. 【請求項17】 不溶性である、請求項1〜8のいずれか一項に記載のマイクロカプセル。
  18. 【請求項18】 超音波画像化による診断向け薬剤の製造に関する、請求項17に記載されたマ
    イクロカプセルの使用。
JP2000525078A 1997-12-22 1998-12-21 マイクロ粒子およびそれらの治療または診断使用 Pending JP2001526207A (ja)

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GB9727102.7 1997-12-22
GBGB9727102.7A GB9727102D0 (en) 1997-12-22 1997-12-22 Microparticles and their therapeutic use
PCT/GB1998/003853 WO1999032083A1 (en) 1997-12-22 1998-12-21 Microparticles and their therapeutic or diagnostic use

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