(57)【要約】  本発明は、持続放出生物活性剤を含むナノ粒子を含有してなる医薬組成物、かかる組成物の作製方法、およびかかる組成物を使用する治療方法を特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧乾燥粒子を含有してなる医薬組成物であって、該粒子が持続作用ナノ粒子を含有し、該ナノ粒子が生物活性剤を含有し、約１ミクロン以下の幾何直径を有する、医薬組成物。
【請求項２】
前記ナノ粒子が約25nm〜約１ミクロン以下の幾何直径を有する請求項１記載の医薬組成物。
【請求項３】
前記ナノ粒子が約25nm〜１ミクロン未満の幾何直径を有する請求項１記載の医薬組成物。
【請求項４】
前記噴霧乾燥粒子が約１μm〜約６μmの空気力学的直径を有する請求項１記載の医薬組成物。
【請求項５】
前記噴霧乾燥粒子が100重量％のナノ粒子を含有してなる請求項１記載の医薬組成物。
【請求項６】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも75重量％のナノ粒子を含有してなる請求項１記載の医薬組成物。
【請求項７】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも50重量％のナノ粒子を含有してなる請求項１記載の医薬組成物。
【請求項８】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも25重量％のナノ粒子を含有してなる請求項１記載の医薬組成物。
【請求項９】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも５重量％のナノ粒子を含有してなる請求項１記載の医薬組成物。
【請求項１０】
添加剤をさらに含有してなる請求項１記載の医薬組成物。
【請求項１１】
前記添加剤が賦形剤である請求項１０記載の医薬組成物。
【請求項１２】
前記賦形剤が、リン脂質、ポリペプチド、多糖、ポリ無水物、アミノ酸、ポリマー、タンパク質、界面活性剤、コレステロール、脂肪酸、脂肪酸エステル、糖およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる請求項１１記載の医薬組成物。
【請求項１３】
前記リン脂質が、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトールおよびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる請求項１２記載の医薬組成物。
【請求項１４】
前記添加剤が生物活性剤である請求項１０記載の医薬組成物。
【請求項１５】
前記生物活性剤が、治療剤、診断剤、および予防剤からなる群より選ばれる請求項１４記載の医薬組成物。
【請求項１６】
前記治療剤が、インスリン、エストラジオール、リファンピン、エタンブトール、ピラジンアミドおよびアルブテロールからなる群より選ばれる請求項１５記載の医薬組成物。
【請求項１７】
前記添加剤が第２の生物活性剤であり、前記粒子からの第２の生物活性剤の放出が前記ナノ粒子に含まれる生物活性剤の放出よりも速い請求項１０記載の医薬組成物。
【請求項１８】
前記第２の生物活性剤および前記ナノ粒子を含有する生物活性剤が同一である請求項１７記載の医薬組成物。
【請求項１９】
前記第２の生物活性剤および前記ナノ粒子を含有する生物活性剤が異なる請求項１７記載の医薬組成物。
【請求項２０】
前記添加剤が第２の生物活性剤であり、前記粒子からの該第２の生物活性剤の放出が持続放出である請求項１７記載の医薬組成物。
【請求項２１】
前記第２の生物活性剤が治療剤、診断剤、および予防剤からなる群より選ばれる請求項１７記載の医薬組成物。
【請求項２２】
前記第２の生物活性剤がインスリン、エストラジオール、リファンピン、エタンブトールおよびピラジンアミドからなる群より選ばれる請求項２１記載の医薬組成物。
【請求項２３】
前記ナノ粒子が生分解性である請求項１記載の医薬組成物。
【請求項２４】
前記ナノ粒子がポリマーである請求項２３記載の医薬組成物。
【請求項２５】
前記ナノ粒子が非ポリマーである請求項２３記載の医薬組成物。
【請求項２６】
前記ナノ粒子が非生分解性である請求項１記載の医薬組成物。
【請求項２７】
前記ナノ粒子がポリマーである請求項２６記載の医薬組成物。
【請求項２８】
前記ナノ粒子がポリスチレンを含有してなる請求項２７記載の医薬組成物。
【請求項２９】
ラクトースまたはヒドロキシプロピルセルロースをさらに含有してなる請求項２８記載の医薬組成物。
【請求項３０】
前記ナノ粒子がビーズである請求項１記載の医薬組成物。
【請求項３１】
前記ビーズがポリスチレンビーズである請求項３０記載の医薬組成物。
【請求項３２】
前記ビーズがポリスチレンラテックスビーズである請求項３０記載の医薬組成物。
【請求項３３】
前記生物活性剤が前記ビーズに組み込まれる請求項３０記載の医薬組成物。
【請求項３４】
前記組成物が呼吸に適する請求項１記載の医薬組成物。
【請求項３５】
前記粒子が製剤化されて前記ナノ粒子に溶解される請求項１記載の医薬組成物。
【請求項３６】
リン脂質含有生分解性粒子を含有してなる医薬組成物であって、該粒子が約４ミクロン〜約８ミクロンの幾何直径および約１ミクロン〜約３ミクロンの空気力学的直径を有し、約５重量％〜約80重量％ナノ粒子を含有し、該ナノ粒子が約25nm〜約１ミクロンの幾何直径を有し、該ナノ粒子がカルボン酸修飾ポリスチレンビーズである、医薬組成物。
【請求項３７】
リン脂質含有生分解性粒子を含有してなる医薬組成物であって、該粒子が約５ミクロン〜約８ミクロンの幾何直径および約2.5〜約3.5の空気力学的直径を有し、該粒子が約５重量％〜約70重量％のナノ粒子を含有し、該ナノ粒子が約25nm〜約１ミクロンの幾何直径を有し、該ナノ粒子がカルボキシレート修飾ポリスチレンビーズである、医薬組成物。
【請求項３８】
リン脂質含有生分解性粒子を含有してなる医薬組成物であって、該粒子が約８ミクロン〜約12.5ミクロンの幾何直径および約２ミクロン〜約３ミクロンの空気力学的直径を有し、該粒子が約５〜約85重量％のナノ粒子を含有し、該ナノ粒子が約25nm〜約１ミクロンの幾何直径を有し、該ナノ粒子がカルボキシレート修飾ポリスチレンビーズである、医薬組成物。
【請求項３９】
リン脂質含有生分解性粒子を含有してなる医薬組成物であって、該粒子が約7.5ミクロン〜約15ミクロンの幾何直径および約4.5〜約7.5の空気力学的直径を有し、５〜90重量％のナノ粒子を含有し、該ナノ粒子が約25nm〜約１ミクロンの幾何直径を有し、該ナノ粒子がコロイダルシリカである、医薬組成物。
【請求項４０】
リン脂質含有生分解性粒子およびナノ粒子を含有してなる医薬組成物であって、該ナノ粒子がリファンピシンおよび１つ以上のリン脂質を含有する、医薬組成物。
【請求項４１】
噴霧乾燥粒子を含有する医薬組成物を患者に投与することを含み、該粒子が持続作用ナノ粒子を含有し、該ナノ粒子が生物活性剤を含有し、約１ミクロン以下の幾何直径を有する、患者の疾患の処置方法。
【請求項４２】
前記ナノ粒子が約25nm〜１ミクロン未満の幾何直径を有する請求項４１記載の方法。
【請求項４３】
前記噴霧乾燥粒子が、約１ミクロン〜約10ミクロンの空気力学的直径を有する請求項４１記載の方法。
【請求項４４】
前記噴霧乾燥粒子が100重量％のナノ粒子を含有してなる請求項４１記載の方法。
【請求項４５】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも75重量％のナノ粒子を含有してなる請求項４１記載の方法。
【請求項４６】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも50重量％のナノ粒子を含有してなる請求項４１記載の方法。
【請求項４７】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも25重量％のナノ粒子を含有してなる請求項４１記載の方法。
【請求項４８】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも５重量％のナノ粒子を含有してなる請求項４１記載の方法。
【請求項４９】
前記医薬組成物がさらに添加剤を含有してなる請求項４１記載の方法。
【請求項５０】
前記添加剤が賦形剤である請求項４９記載の方法。
【請求項５１】
前記賦形剤が、リン脂質、ポリペプチド、多糖、ポリ無水物、アミノ酸、ポリマー、タンパク質、界面活性剤、コレステロール、脂肪酸、脂肪酸エステル、糖およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる請求項５０記載の方法。
【請求項５２】
前記リン脂質がホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトールおよびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる請求項５１記載の方法。
【請求項５３】
前記添加剤が生物活性剤である請求項４９記載の方法。
【請求項５４】
前記生物活性剤が治療剤、診断剤、および予防剤からなる群より選ばれる請求項５３記載の方法。
【請求項５５】
前記治療剤が、インスリン、エストラジオール、リファンピン、エタンブトール、ピラジンアミドおよびアルブテロールからなる群より選ばれる請求項５４記載の方法。
【請求項５６】
前記添加剤が第２の生物活性薬剤であり、前記粒子からの該第２の生物活性剤の放出が、該ナノ粒子に含まれる生物活性剤の放出よりも速い請求項４９記載の方法。
【請求項５７】
前記第２の生物活性剤および前記ナノ粒子を含有する生物活性剤が同一である請求項５６記載の方法。
【請求項５８】
前記第２の生物活性剤および前記ナノ粒子を含有する生物活性剤が異なる請求項５６記載の方法。
【請求項５９】
前記添加剤が第２の生物活性剤であり、前記粒子からの第２の生物活性剤の放出が持続放出である請求項５６記載の方法。
【請求項６０】
前記第２の生物活性剤が治療剤、診断剤、および予防剤からなる群より選ばれる請求項５６記載の方法。
【請求項６１】
前記第２の生物活性剤が、インスリン、エストラジオール、リファンピン、エタンブトールおよびピラジンアミドからなる群より選ばれる請求項６０記載の方法。
【請求項６２】
前記ナノ粒子が生分解性である請求項４１記載の方法。
【請求項６３】
前記ナノ粒子がポリマーである請求項６２記載の方法。
【請求項６４】
前記ナノ粒子が非ポリマーである請求項６２記載の方法。
【請求項６５】
前記ナノ粒子が非生物分解性である請求項４１記載の方法。
【請求項６６】
前記ナノ粒子がポリマーである請求項６５記載の方法。
【請求項６７】
前記ナノ粒子がポリスチレンを含有してなる請求項６６記載の方法。
【請求項６８】
前記ナノ粒子が非ポリマーである請求項６５記載の方法。
【請求項６９】
前記ナノ粒子がビーズである請求項４１記載の方法。
【請求項７０】
前記ビーズがポリスチレンビーズである請求項６９記載の方法。
【請求項７１】
前記ビーズがポリスチレンラテックスビーズである請求項６９記載の方法。
【請求項７２】
前記生物活性剤が前記ビーズに組み込まれる請求項６９記載の方法。
【請求項７３】
前記医薬組成物が呼吸に適する請求項４１記載の方法。
【請求項７４】
前記投与が吸入により行われる請求項７３記載の方法。
【請求項７５】
前記吸入が主に深肺への送達を含む請求項７４記載の方法。
【請求項７６】
前記吸入が主に中央気道への送達を含む請求項７４記載の方法。
【請求項７７】
前記吸入が主に上気道への送達を含む請求項７４記載の方法。
【請求項７８】
前記粒子が前記ナノ粒子を放出するように製剤化される請求項４１記載の方法。
【請求項７９】
持続作用ナノ粒子を含有してなる噴霧乾燥粒子の作製方法であって、該ナノ粒子が生物活性剤を含有し、約１ミクロン以下の幾何直径を有し、該方法が該ナノ粒子、または噴霧乾燥粒子を形成する条件下でナノ粒子を形成可能である試薬を含有する溶液を噴霧乾燥させる工程を含む、方法。
【請求項８０】
前記ナノ粒子が約25nm〜１ミクロン未満の幾何直径を有する請求項７９記載の方法。
【請求項８１】
前記噴霧乾燥粒子が、約１ミクロン〜約13ミクロンの空気力学的直径を有する請求項７９記載の方法。
【請求項８２】
噴霧乾燥粒子が少なくとも100重量％のナノ粒子を含有してなる請求項７９記載の方法。
【請求項８３】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも75重量％のナノ粒子を含有してなる請求項７９記載の方法。
【請求項８４】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも50重量％のナノ粒子を含有してなる請求項７９記載の方法。
【請求項８５】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも25重量％のナノ粒子を含有してなる請求項７９記載の方法。
【請求項８６】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも５重量％のナノ粒子を含有してなる請求項７９記載の方法。
【請求項８７】
前記噴霧乾燥粒子が添加剤をさらに含有してなる請求項７９記載の方法。
【請求項８８】
前記添加剤が賦形剤である請求項８７記載の方法。
【請求項８９】
前記賦形剤が、リン脂質、ポリペプチド、多糖、ポリ無水物、アミノ酸、ポリマー、タンパク質、界面活性剤、コレステロール、脂肪酸、脂肪酸エステル、糖およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる請求項８８記載の方法。
【請求項９０】
前記リン脂質がホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトールおよびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる請求項８９記載の方法。
【請求項９１】
前記添加剤が生物活性剤である請求項８７記載の方法。
【請求項９２】
前記生物活性剤が治療剤、診断剤、および予防剤からなる群より選ばれる請求項９１記載の方法。
【請求項９３】
前記治療剤が、インスリン、エストラジオール、リファンピン、エタンブトール、ピラジンアミドおよびアルブテロールからなる群より選ばれる請求項９２記載の方法。
【請求項９４】
前記添加剤が第２の生物活性剤であり、前記粒子からの第２の生物活性剤の放出が、該ナノ粒子に含まれる前記生物活性剤の放出よりも速い請求項８７記載の方法。
【請求項９５】
前記第２の生物活性剤および前記ナノ粒子を含有する生物活性剤が同一である請求項９４記載の方法。
【請求項９６】
前記第２の生物活性剤および前記ナノ粒子を含有する生物活性剤が異なる請求項９４記載の方法。
【請求項９７】
前記添加剤が第２の生物活性剤であり、前記粒子からの第２の生物活性剤の放出が持続放出である請求項９４記載の方法。
【請求項９８】
前記第２の生物活性剤が治療剤、診断剤、および予防剤からなる群より選ばれる請求項９４記載の方法。
【請求項９９】
前記第２の生物活性剤がインスリン、エストラジオール、リファンピン、エタンブトールおよびピラジンアミドからなる群より選ばれる請求項９８記載の方法。
【請求項１００】
前記ナノ粒子が生分解性である請求項７９記載の方法。
【請求項１０１】
前記ナノ粒子がポリマーである請求項１００記載の方法。
【請求項１０２】
前記ナノ粒子が非ポリマーである請求項１００記載の方法。
【請求項１０３】
前記ナノ粒子が非生分解性である請求項７９記載の方法。
【請求項１０４】
前記ナノ粒子がポリマーである請求項１０３記載の方法。
【請求項１０５】
前記ナノ粒子がポリスチレンを含有してなる請求項１０４記載の方法。
【請求項１０６】
前記ナノ粒子が非ポリマーである請求項１０３記載の方法。
【請求項１０７】
前記ナノ粒子がビーズである請求項７９記載の方法。
【請求項１０８】
前記ビーズがポリスチレンビーズである請求項１０７記載の方法。
【請求項１０９】
前記ビーズがポリスチレンラテックスビーズである請求項１０７記載の方法。
【請求項１１０】
前記生物活性剤が前記ビーズに組み込まれる請求項１０７記載の方法。
【請求項１１１】
前記医薬組成物が呼吸に適する請求項７９記載の方法。
【請求項１１２】
前記粒子が前記ナノ粒子に溶解するように製剤化される請求項７９記載の方法。
【請求項１１３】
前記ナノ粒子が約25nm〜約１ミクロン以下の幾何直径を有する請求項４１記載の方法。
【請求項１１４】
前記ナノ粒子が約25nm〜約１ミクロン以下の幾何直径を有する請求項７９記載の方法。
【請求項１１５】
噴霧乾燥粒子を含有してなる組成物であって、該粒子が持続作用ナノ粒子を含有し、該ナノ粒子が栄養剤を含有し、約１ミクロン以下の幾何直径を有する、組成物。
【請求項１１６】
前記ナノ粒子が約25nm〜約１ミクロン以下の幾何直径を有する請求項１１５記載の組成物。
【請求項１１７】
前記ナノ粒子が約25nm〜１ミクロン未満の幾何直径を有する請求項１１５記載の組成物。
【請求項１１８】
前記噴霧乾燥粒子が約１μm〜約６μmの空気力学的直径を有する請求項１１５記載の組成物。
【請求項１１９】
前記噴霧乾燥粒子が100重量％のナノ粒子を含有してなる請求項１１５記載の組成物。
【請求項１２０】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも75重量％のナノ粒子を含有してなる請求項１１５記載の組成物。
【請求項１２１】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも50重量％のナノ粒子を含有してなる請求項１１５記載の組成物。
【請求項１２２】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも25重量％のナノ粒子を含有してなる請求項１１５記載の組成物。
【請求項１２３】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも５重量％のナノ粒子を含有してなる請求項１１５記載の組成物。
【請求項１２４】
噴霧乾燥粒子を含有する組成物を患者に投与する工程を含む患者の栄養欠乏症の処置方法であって、該粒子が持続作用ナノ粒子を含有し、該ナノ粒子が栄養剤を含有し、約１ミクロン以下の幾何直径を有する、方法。
【請求項１２５】
栄養剤がビタミン、ミネラルおよび栄養補充物からなる群より選ばれる請求項１２４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
生成物送達、例えば、医薬または栄養剤の送達は、しばしば、複数の要件を満たすように設計されなければならない送達系を含む。例えば、薬物粒子などの薬物送達系は、理想的には、２つの個別の要求を満たす：標的部位、または器官に薬物を送達する、および薬力学的作用にとって適切なレベルおよび速度で薬物を放出する。しばしば、これらの種々の要求は、異なる特質の送達系を必要とする。
【０００２】
例えば、吸入された粒子は、それらが約１〜５ミクロンの範囲のサイズ（空気力学的サイズ）を有する場合、肺に沈着する。これは、かかる粒子を肺への薬物の送達のために理想的にする。他方で、肺は、送達後かなり迅速にかかる粒子を排除する。これは、持続的作用のために吸入された薬物が、肺に最適に沈着した粒子の排除により妨害されることを意味する。
【０００３】
この課題を解決するための１つの方法は、特に、ファーゴサイトーシスが排除の最初の形態を構成する肺の肺胞領域において排除を緩徐にしうる大きい多孔性粒子を作製することである。しかし、これは、粘膜毛様体排除が大粒子さえも極めて迅速に効率的に除去する気道への粒子の送達の課題を解決しない。
【０００４】
発明の要旨
我々は、例えば、肺および気道に有効な薬剤送達の課題に対する解決法、詳細には、生物活性剤、例えば、薬物ならびに栄養剤、例えば、ビタミン、ミネラルおよび食物補充物の持続放出、および他の種類の送達に有用でありうる粒子の種類を見出した。この粒子は、100％まで、例えば、100％、95％、90％、80％、75％、60％、50％、30％、25％、10％および５％の塊になった質量画分（噴霧乾燥粒子当たり）の小ナノ粒子（例えば、25nmのサイズ以上、約１ミクロンまで；本明細書中ではNPとも呼ばれる）を含む、ミクロンよりも大きいサイズを有する噴霧乾燥粒子として作製される。粒子は、身体の部位に容易に送達される（例えば、吸入により肺に）という利点を有し、さらにそれらが一旦沈着すると、それらは溶解し、身体からの排除を免れうる一次ナノ粒子の裏側に残存する。「超微細」粒子（ナノ粒子）は潜在的に排除を免れ、肺に長期間残存する（Chenら、Journal of Colloid and Interface Science 190:118-133, 1997）。それゆえ、かかるナノ粒子は、より有効にまたはより長期間薬物を送達しうる。
【０００５】
かかる粒子は、他のタイプの送達、例えば、特に持続放出を伴う経口投与のための系において利用されうる。経口送達系において、粒子は、胃腸系の所望の領域にナノ粒子を放出するように製剤化されうる。かかる経口送達系は、生物活性剤、例えば、薬物および栄養剤、例えば、ビタミン、ミネラルおよび食物補充物を容易に送達するだけでなく、多くの他のタイプの系よりも容易に薬剤の持続送達を提供しうる。
【０００６】
従って、ある局面では、本発明は、噴霧乾燥粒子を含有する医薬組成物を特徴とし、該粒子は、持続作用ナノ粒子を含み、該ナノ粒子は生物活性剤を含有し、約１ミクロン以下の幾何直径を有する。
【０００７】
別の局面では、本発明は、噴霧乾燥粒子を含有する医薬組成物を患者に投与することを含む、患者の疾患を処置する方法を特徴とし、該粒子は持続作用のナノ粒子を含み、該ナノ粒子は栄養剤を含有し、約１ミクロン以下の幾何直径を有する。
【０００８】
別の局面では、本発明は、持続作用ナノ粒子を含む噴霧乾燥粒子を作製する方法を特徴とし、該ナノ粒子は生物活性剤を含み、約１ミクロン以下の幾何直径を有し、該方法は噴霧乾燥粒子を形成する条件下で該ナノ粒子を含有する溶液を噴霧乾燥する工程を含む。
【０００９】
別の局面では、本発明は、噴霧乾燥粒子を含む組成物を特徴とし、該粒子は持続作用ナノ粒子を含有し、該ナノ粒子は栄養剤を含み、約１ミクロン以下の幾何直径を有する。
【００１０】
別の局面では、本発明は、噴霧乾燥粒子を含有する組成物を投与することを含む患者の栄養性疾患、例えば、欠乏症の処置方法を特徴とし、該粒子は持続作用ナノ粒子を含み、該ナノ粒子は生物活性剤を含有し、約１ミクロン以下の幾何直径を有する。
【００１１】
別の局面では、本発明は、持続作用ナノ粒子を含有する宇噴霧乾燥粒子の作製方法を特徴とし、該ナノ粒子は生物活性剤を含有し、約１ミクロン以下の幾何直径を有し、該方法は、噴霧乾燥粒子を形成する条件下で該ナノ粒子を含有する溶液を噴霧乾燥する工程を含む。本発明の粒子は、透明なサイズ範囲および粒子完全性を有するナノ粒子（ポリマーまたはナノポリマー）を形成することにより作製される。これらのナノ粒子は、その中に１つ以上の生物活性剤を含む。ナノ粒子は、粒子形成に有用な他の溶質を含む溶媒に分散される。溶液は噴霧乾燥され、得られる粒子はミクロンよりも大きく、多孔性であり、優れた流動特性および空気力学的特性を有する。かかる噴霧乾燥粒子は、本来のナノ粒子を収集するために、溶液、例えば体内の生理的体液に再溶解されうる。粒子は、種々の送達様式を用いて、種々の生成物、例えば、医薬および栄養生成物を送達するために使用されうる。ある態様では、粒子は、肺送達のための医薬組成物として使用される。詳細には、粒子は、肺系の領域に到達することが困難な持続放出生物活性剤の送達を可能にするサイズおよび組成特徴を有する排除耐性生物活性剤含有ナノ粒子の送達のための深肺沈着粒子であるように設計されうる。ある態様では、医薬組成物は、治療組成物、診断組成物または予防組成物である。
【００１２】
発明の詳細な説明
本発明の特徴および他の詳細は、本発明の工程または本発明の一部の組み合わせのいずれかとして、添付の図面を参考にしてより詳細に記載され、特許請求の範囲に示される。図面は、縮尺する必要はなく、本発明の原理を説明する際に強調される。本発明の具体的な態様は説明のために示され、本発明の限定のためのものではないことが理解される。本発明の原理特徴は、本発明の範囲を逸脱することなく種々の態様で使用されうる。
【００１３】
粒子およびナノ粒子製剤
本発明の粒子は、噴霧乾燥技術を用いて形成されうる。かかる技術では、噴霧乾燥混合物（本明細書中では「フィード溶液」または「フィード混合物」とも呼ばれる）は、噴霧乾燥器に供給される、生物活性剤および任意に１つ以上の添加剤を含有するナノ粒子を含むように形成される。
【００１４】
噴霧乾燥される混合物に存在しうる適切な有機溶媒としては、アルコール、例えば、メタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等が挙げられるがこれらに限定されない。他の有機溶媒としては、パーフルオロカーボン、ジクロロメタン、クロロホルム、エーテル、酢酸エチル、メチルtert-ブチルエーテル等が挙げられるが、これらに限定されない。有機溶媒の他の例はアセトンである。フィード混合物に存在しうる水性溶媒としては水および緩衝化溶液が挙げられうる。有機および水性溶媒の両方が、噴霧乾燥器に供給された噴霧乾燥混合物中に存在しうる。ある態様では、エタノール水溶媒は、約20:80〜約90:10の範囲のエタノール:水の比が好ましい。混合物は酸性またはアルカリ性のいずれのpHでもよい。任意に、pHバッファーが含まれうる。好ましくは、pHは約３〜約10の範囲でありうる。別の態様では、pH範囲は約１〜約13の範囲である。
【００１５】
噴霧乾燥される混合物に使用される溶媒（単数または複数）の総量は、一般に約97重量％よりも高い。好ましくは、噴霧乾燥される混合物に使用される溶媒（単数または複数）の総量は、一般に約99重量％よりも高い。噴霧乾燥される混合物に存在する固体（生物活性剤、添加剤、および他の成分を含有するナノ粒子）の量は、一般に約3.0重量％未満である。好ましくは、噴霧乾燥される混合物中の固体の量は、約0.05重量％〜約1.0重量％の範囲である。
【００１６】
本発明の噴霧乾燥粒子は１つ以上の生物活性剤を含むナノ粒子を含有する。ナノ粒子は、当該分野で公知の方法、例えば、連続水相中でのエマルジョン重合、連続有機層中でのエマルジョン重合、製粉、沈殿、昇華、界面重縮合、噴霧乾燥、熱融解マイクロカプセル化、相分離技術（溶媒除去および溶媒蒸発）、A.L.Le Roy Boehm, R. ZerroukおよびH.Fessiに記載されたナノ沈殿（J.Microencapsulation, 2000, 17:195-205）および相反転技術に従って作製されうる。さらなる作製方法は、Chenら（International Journal of Pharmaceutics, 2002, 24, pp 3-14）に記載されるような、および抗溶媒として超臨界二酸化炭素の使用による（例えば、J.-Y.Leeら、Journal of Nanoparticle Research, 2002, 2, pp 53-59に記載されるような）蒸発沈殿である。ナノ粒子は、F.Dalencon, Y.Amjaud, C.Lafforgue, F.DerouinおよびH.Fessi（International Journal of Pharmaceutics, 1997, 153: 127-130）の方法により作製されうる。
米国特許第6,143,211号、同第6,117,454号および同第5,962,566号；Amnoury（J.Pharm.Sci., 1990, pp 763-767）; Julienneら（Proceed.Intern.Symp.Control.Rel.Bioact.Mater., 1989, pp 77-78）; Bazileら（Biomaterials 1992, pp 1093-1102）; Grefら（Science 1994, 263, pp 1600-1603）; Colloidal Drug Delivery Systems（Jorg Kreuter, Marcel Dekker, Inc., New York, Basel, Hong Kong, pp219-341）; および国際特許出願第WO 00/27363号（各々の教示全体が参考として本明細書中に援用される）は、ナノ粒子の製造およびナノ粒子中の生物活性剤、例えば、薬物の組み込みを記載している。
【００１７】
本発明のナノ粒子はポリマーであり得、かかるポリマーナノ粒子は生分解性でも非生分解性でもよい。例えば、ナノ粒子を作製するために使用されるポリマーとしては、ポリアミド、ポリ無水物、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアルキレン、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルエステル、ポリビニルハライド、ポリビニルピロリドン、ポリグリコリド、ポリシロキサン、ポリウレタンおよびそのコポリマー、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、アクリル酸およびメタクリル酸エステルのポリマー、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシ-プロピルメチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、カルボキシエチルセルロース、セルローストリアセテート、セルロースサルフェートナトリウム塩、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリ（イソブチルメタクリレート）、ポリ（ヘキシルメタクリレート）、ポリ（イソデシルメタクリレート）、ポリ（ラウリルメタクリレート）、ポリ（フェニルメタクリレート）、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（イソプロピルアクリレート）、ポリ（イソブチルアクリレート）、ポリ（オクタデシルアクリレート）、ポリエチレン、ポリプロピレンポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（ビニルアセテート）、ポリビニルクロリド、エチレンビニルアセテート、ポリアミノ酸（例えば、ポリロイシン）、乳酸、ポリ乳酸、グリコール酸、ポリ（オルト）エステル、ポリウレタン、ポリ（酪酸）（poly(butic acid)）、ポリ（吉草酸）、ポリ（カプロラクトン）、ポリ（ヒドロキシブチレート）、ポリ（ラクチド-コ-グリコリド）およびポリ（ラクチド-コ-カプロラクトン）、ポリ（ラクチド-コ-グリコリド）、ならびにそれらのコポリマーおよび混合物、ならびにアルギネート等の天然のポリマー、デキストランおよびセルロースを含む他の多糖、その化学的誘導体を含むコラーゲン、アルブミンおよび他の親水性タンパク質、ゼインおよび他のプロラミンおよび疎水性タンパク質、ならびにそれらのコポリマーおよび混合物が挙げられるがこれらに限定されない。本発明のナノ粒子を作製するために使用されうる他のポリマーはポリ（アルキルシアノアクリレート）である。一般に、生分解性材料から形成されたナノ粒子は、酵素学的加水分解またはインビボで水に曝されること、表面またはバルク浸食のいずれかにより分解する。前述の材料は単独、物理的混合物（ブレンド）、またはコポリマーとして使用されうる。
【００１８】
本発明のナノ粒子は、あるいは非ポリマーでありうる。有用な非ポリマー材料の例としては、シリカ、コレステロール、スチグマステロール、β-シトステロールおよびエストラジオール等のステロール；コレステリルステアレート等のコレステリルエステル；ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、およびリグノセリン酸等のC12〜C24脂肪酸；グリセリルモノオレエート、グリセリルモノリノレエート、グリセリルモノラウレート、グリセリルモノドコサノエート、グリセリルモノミリステート、グリセリルモノジセノエート、グリセリルジパルミテート、グリセリルジドコサノエート、グリセリルジミリステート、グリセリルジデセノエート、グリセリルトリドコサノエート、グリセリルトリミリステート、グリセリルトリデセノエート、グリセロールトリステアレートおよびそれらの混合物等のC18〜C36モノ-、ジ-およびトリアシルグリセリド；スクロースジステアレートおよびスクロースパルミテート等のスクロース脂肪酸エステル；ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノパルミテートおよびソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル；セチルアルコール、ミリスチルアルコール、ステアリルアルコール、およびセトステアリルアルコール等のC16〜C18脂肪アルコール；セチルパルミテートおよびセテアリル（cetearyl）パルミテート等の脂肪アルコールおよび脂肪酸のエステル；無水ステアリン酸等の脂肪酸の無水物；ホスファチジルコリン（レシチン）、ホスファチジルセリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルイノシトール、およびそれらの溶解誘導体（lysoderivative）を含むリン脂質；スフィンゴシンおよびその誘導体；ステアリル、パルミトイル、およびトリコサニルスフィンゴミエリン等のスフィンゴミエリン；ステアリルおよびパルミトイルセラミド等のセラミド；グリコスフィンゴ脂質；ラノリンおよびラノリンアルコール；ならびにそれらの組み合わせおよび混合物が挙げられるがこれらに限定されない。ある態様では、ナノ粒子は抗生物質から作製される。
【００１９】
生物活性剤はまた、本明細書中では生物活性化合物、薬物または医薬品とも呼ばれる。一旦粒子が肺領域に送達されると、それらは溶解し、ナノ粒子の裏側に残存し、これはマクロファージによる肺からの排除を免れるのに十分に小さい。次いで、ナノ粒子は生物活性剤の持続作用送達を提供する。この粒子はまた、活性剤として１つ以上の栄養剤を含みうる。用語「栄養剤」が本明細書中で使用される場合、それは、栄養物摂取の利益を提供する任意の化合物を含む。栄養剤としては、ビタミン、ミネラルおよび他の栄養補充物が挙げられるが、これらに限定されない。栄養剤は、天然の供給源から得られうるか、または合成されうる。本明細書中に記載される用語「持続作用」は、所定の量の生物活性剤を含むナノ粒子から生物活性剤が放出され、生物が利用可能になる期間が、ナノ粒子には含まれないが同じ量かつ同じ条件下で同じ生物活性剤が放出され、生物が利用可能になる（例えば、生物活性剤の直接投与後）の期間よりも長いことを意味する。これは、標準的な方法（例えば、生物活性剤の血清レベルを測定することによる、または溶媒に放出された生物活性剤の量を測定することによる）を用いてアッセイされうる。持続放出生物活性剤は、ナノ粒子から、例えば、ナノ粒子に含まれていない同じ生物活性剤と比べて３〜５倍緩徐に放出されうる。あるいは、生物活性剤の持続放出期間は、少なくとも１時間、例えば、少なくとも12、24、36または48時間にわたり起こる。好ましくは、生物活性剤は、有効量で、標的部位、例えば、組織、器官または体全体に送達される。本明細書中で使用される用語「有効量」は、所望の治療または診断の効果または効力を達成するために必要な量を意味する。生物活性剤の実際の有効量は、使用される特定の生物活性剤またはその組み合わせ、製剤化される具体的な組成物、投与の形態、および患者の年齢、体重、状態、および処置対象の症状または疾患の重篤度により異なりうる。特定の患者の投薬量は、例えば、適切な、従来の薬理学的プロトコルにより、従来の研究を用いて当業者により決定されうる。ある態様では、生物活性剤はナノ粒子に被覆される。
【００２０】
適切な生物活性剤としては、局所的、全身的またはそれらの組み合わせで作用しうる薬剤を含む。本明細書中で使用される用語「生物活性剤」は、インビボで放出された場合、所望の生物学的活性、例えば、インビボでの治療、診断および／または予防的特性を有する薬剤、またはその薬学的に許容されうる塩である。生物活性剤の例としては、治療、予防または診断活性を有する、合成無機および有機化合物、タンパク質、ペプチド、ポリペプチド、DNAおよびRNA核酸配列またはそれらの任意の組み合わせもしくは模倣物が挙げられるが、これらに限定されない。組み込まれる薬剤は、血管作用剤、向神経活性剤、ホルモン、抗凝血剤、免疫調節剤、細胞傷害剤、予防剤、抗生剤、抗ウイルス剤、アンチセンス、抗原、および抗体等の種々の生物学的活性を有する。生物活性剤の生物学的活性の他の例は静菌活性である。広範な分子量を有する化合物、例えば、１モル当たり100〜500,000g以上の質量を有する化合物が使用されうる。
【００２１】
また、栄養剤(nutriceutical agent) は、粒子およびナノ粒子の成分としての使用に適している。かかる剤としては、ビタミン、ミネラルおよび栄養補充物が挙げられる。
【００２２】
「ポリペプチド」は、本明細書に使用される場合、グリコシル化またはリン酸化などの翻訳後の修飾にかかわらず、２つをこえるアミノ酸の任意の鎖を意味する。ポリペプチドの例としては、インスリン、免疫グロブリン、抗体、サイトカイン（例えば、リンフォカイン、モノカイン、ケモカイン）、インターロイキン、インターフェロン（β−ＩＦＮ、α−ＩＦＮおよびγ−ＩＦＮ）、エリスロポエチン、ヌクレアーゼ、腫瘍壊死因子、コロニー刺激因子、酵素（例えば、スーパーオキシドジスムターゼ、組織プラスミノゲン賦活剤）、腫瘍サプレッサー、血中タンパク質、ホルモンおよびホルモンアナログ（例えば、成長ホルモン、副腎皮質刺激ホルモンおよび黄体形成ホルモン放出ホルモン（「ＬＨＲＨ」) ）、ワクチン（例えば、腫瘍抗原、細菌抗原およびウイルス抗原）、抗原、血液凝固因子；成長因子；顆粒球コロニー刺激因子（「Ｇ−ＣＳＦ」）等の完全なタンパク質、ムテインおよびその活性断片が挙げられる；ポリペプチドとしては、タンパク質インヒビター、タンパク質アンタゴニスト、およびタンパク質アゴニスト、カルシトニンが挙げられるが、これらに限定はない。本明細書で使用される「核酸」とは、任意の長さのＤＮＡ配列またはＲＮＡ配列をいい、遺伝子、例えば、転写を阻害するために相補的なＤＮＡに結合しうるアンチセンス分子、およびリボザイムが挙げられる。ヘパリンなどの多糖もまた、投与されうる。特に有用な生物活性剤は、喘息の治療剤（たとえば、アルブテロール）、結核の治療剤（たとえば、リファンピン、エタンブトールおよびピラジンアミド）ならびに糖尿病の治療剤（イーライ・リリー社(Eli Lilly Co.) 製のHumulin Lente （登録商標）（Humulin L （登録商標）；ヒトインスリン亜鉛懸濁液）、Humulin R （登録商標）（完全可溶性インスリン(RI)) 、Humulin Ultralente（登録商標）(Humulin U（登録商標）) 、およびHumalog 100 （登録商標）（インスリンリスプロ(IL)) など）である。本発明での使用のための生物活性剤の他の例としては、イソニアシド(isoniacide)、パラ−アミノサリシル酸、シクロセリン、ストレプトマイシン、カナマイシン、およびカプレオマイシンが挙げられる。リファンピンもリファンピシンとして知られる。
【００２３】
肺内への局所送達のための生物活性剤としては、喘息、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、気腫、または嚢胞性線維症の治療剤等の薬剤が挙げられる。例えば、嚢胞性線維症等の疾患の治療のための遺伝子が投与され得、喘息に対しては、βアゴニストステロイド、抗コリン作用薬、およびロイコトリエンモディファイヤーが投与されうる。
【００２４】
他の具体的な生物活性剤としては、硫酸エストロン、硫酸アルブテロール、副甲状腺ホルモン放出ペプチド、ソマトスタチン、ニコチン、クロニジン、サリチレート、クロモリンナトリウム、サルメテロール(salmeterol)、ホルメテロール(formeterol)、L-ドパ、カルビドパまたはそれらの組み合わせ、ガバペナチン(gabapenatin) 、クロラゼペート、カルバマゼピンおよびジアゼパムが挙げられる。
【００２５】
ナノ粒子は、任意の種々の診断薬を含み得、患者に投与した後、この薬剤を局所的または全身的に送達する。例えば、画像剤が使用され得、画像剤としては、陽電子射出断層撮影法（ＰＥＴ）、コンピュータ連動断層撮影法（ＣＡＴ）、シングルフォトンエミッションコンピュータ断層撮影法、Ｘ線、Ｘ線透視、および磁気共鳴画像法(MRI) に使用される市販の薬剤が挙げられる。
【００２６】
MRI における造影剤として使用するための適切な物質の例としては、ジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTPA)およびガドペントテートジメグルミン(gadopentotate dimeglumine) 等の現在入手可能なガドリニウムキレート、ならびに鉄、マグネシウム、マンガン、銅およびクロムが挙げられる。
【００２７】
ＣＡＴおよびＸ線に有用な物質の例としては、ジアトリゾエートおよびイオタラメートに代表されるイオン性モノマー、ならびにイオン性ダイマー（例えばイオキサグレート(ioxagalte) ）等の静脈投与のためのヨウ素ベースの物質が挙げられる。
【００２８】
診断薬は、当該分野で利用可能な標準技術および市販の装置を用いて検出されうる。また、本発明のナノ粒子は、分析物を検出するのに使用され得る１つ以上の次の生物活性物質を含有し得る：抗原、抗体（モノクローナルまたはポリクローナル）、レセプター、ハプテン、酵素、タンパク質、ポリペプチド、核酸（たとえば、ＤＮＡまたはＲＮＡ）、薬剤、ホルモン、またはポリマー、あるいはそれらの組み合わせ。必要であれば、特徴は、より簡便な診断的な使用のために検出的に標識され得る。かかる標識の例としては、種々の酵素、置換基、蛍光物質、発光物質、生物発光物質、および放射性物質が挙げられるがこれらに限定されない。適当な酵素の例には、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリ性ホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ、およびアセチルコリンエステラーゼが挙げられる；適当な置換基複合体の例としては、ストレプトアビジン／ビオチンおよびアビジン／ビオチンが挙げられる；適当な蛍光物質の例としては、ウンベリフェロン(umbelliferone) 、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアナート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミンフルオレセイン、ダンシルクロリドおよびフィコエリスリンが挙げられる；発光物質の例としては、ルミノールが挙げられる；生物発光物質の例としては、ルシフェラーゼ、ルシフェリンおよびエクオリンが挙げられ、ならびに適当な放射性物質の例としては、 125Ｉ、 131Ｉ、 35 Ｓ、および3 Ｈが挙げられる。
【００２９】
ナノ粒子は、約０．０１％（Ｗ／Ｗ）〜約１００％（Ｗ／Ｗ）、たとえば、０．０１％、０．０５％、０．１０％、０．２５％、０．５０％、１．００％、２．００％、５．００％、１０．００％、２０．００％、３０．００％、４０．００％、５０．００％、６０．００％、７５．００％、８０．００％、８５．００％、９０．００％、９５．００％、９９．００％またはそれ以上の生物活性剤（組成物の乾燥重量）を含有し得る。生物活性剤の使用量は、所望の効果、計画された放出レベル、および生物活性剤が放出される期間の長さに依存して変化するだろう。供給された液体中のナノ粒子に存在する生物活性剤の量は、一般に、約０．１重量％から約１００重量％、好ましくは約１．０重量％から約１００重量％の範囲にわたる。生物活性剤の組み合わせもまた、使用され得る。
【００３０】
無傷（形成前）のナノ粒子を、１つ又は複数の噴霧乾燥される溶液に添加することができる。あるいは、混合工程および／または噴霧乾燥工程の間にナノ粒子を形成することができる試薬を、噴霧乾燥される溶液に添加することができる。かかる試薬には、本明細書の実施例１５に記載のものが含まれる。一つの態様において、前記試薬は、本明細書に記載の噴霧乾燥条件下でナノ粒子を形成することができる。別の態様においては、前記試薬は、実施例１５に記載の噴霧乾燥条件下でナノ粒子を形成することができる。
【００３１】
生物活性剤含有ナノ粒子を含む本発明の噴霧乾燥粒子に加えて、噴霧乾燥粒子は、１以上のさらなる成分（添加剤）を含み得る。本明細書に使用される場合、添加剤は、主要物質中または主要物質と共同して所望の効果を生じるために別の物質に添加される任意の物質である。好ましい態様において、噴霧乾燥される液体は、たとえば、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトールまたはそれらの組み合わせなどのリン脂質を１種以上任意に含む。一つの態様において、リン脂質は、肺に内生している。リン脂質の具体例を表１に示す。リン脂質の組み合わせもまた使用され得る。
【００３２】
表１
ジラウリロリルホスファチジルコリン（Ｃ１２；０）          ＤＬＰＣ
ジミリストイルホスファチジルコリン（Ｃ１４；０）          ＤＭＰＣ
ジパルミトイルホスファチジルコリン（Ｃ１６：０）          ＤＰＰＣ
ジステアロイルホスファチジルコリン（Ｃ１８：０）          ＤＳＰＣ
ジオレオイルホスファチジルコリン（Ｃ１８：１）            ＤＯＰＣ
ジラウリロリルホスファチジルグリセロール                  ＤＬＰＧ
ジミリストイルホスファチジルグリセロール                  ＤＭＰＧ
ジパルミトイルホスファチジルグリセロール                  ＤＰＰＧ
ジステアロイルホスファチジルグリセロール                  ＤＳＰＧ
ジオレオイルホスファチジルグリセロール                    ＤＯＰＧ
ジミリストイルホスファチジン酸                            ＤＭＰＡ
ジミリストイルホスファチジン酸                            ＤＭＰＡ
ジパルミトイルホスファチジン酸                            ＤＰＰＡ
ジパルミトイルホスファチジン酸                            ＤＰＰＡ
ジミリストイルホスファチジルエタノールアミン              ＤＭＰＥ
ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン              ＤＰＰＥ
ジミリストイルホスファチジルセリン                        ＤＭＰＳ
ジパルミトイルホスファチジルセリン                        ＤＰＰＳ
ジパルミトイルスフィンゴミエリン                          ＤＰＳＰ
ジステアロイルスフィンゴミエリン                          ＤＳＳＰ
【００３３】
荷電されたリン脂質もまた使用され得、生物活性剤を含有するナノ粒子を含む粒子を生じる。荷電されたリン脂質の例は、２０００年１２月２９日に提出された「持続放出特性を有する吸入用粒子」と題する米国特許出願第０９／７５２，１０６号、および２０００年１２月２９日に提出された「持続放出特性を有する吸入用粒子」と題する米国特許出願第０９／７５２，１０９号に記載されており、この２つの全ての内容は本明細書に参照として取り込まれる。
【００３４】
リン脂質は、前記粒子中において約５重量％（％）〜約９５重量％の範囲の量で存在する。好ましくは、前記粒子中に約２０重量％〜約８０重量％の範囲の量で存在することができる。
【００３５】
本発明の一つの態様において、前記粒子は、生物活性剤、たとえば、添加剤として治療剤、予防剤または診断剤も含む。この生物活性剤は、ナノ粒子に含有される生物活性剤と同じまたは異なっていてもよい。生物活性剤の使用量は、所望の効果、計画された放出レベル、および生物活性剤が放出される期間の長さに依存して変化するだろう。代替組成物に添加する生物活性剤の好ましい範囲は、約０．１％（Ｗ／Ｗ）〜約１００％（Ｗ／Ｗ）の生物活性剤であり、たとえば、０．０１％、０．０５％、０．１０％、０．２５％、０．５０％、１．００％、２．００％、５．００％、１０．００％、２０．００％、３０．００％、４０．００％、５０．００％、６０．００％、７５．００％、８０．００％、８５．００％、９０．００％、９５．００％、９９．００％またはそれ以上である。生物活性剤の組み合わせも使用され得る。
【００３６】
本発明の別の態様において、添加剤は賦形剤である。本明細書に使用されるように、「賦形剤」は、適当な軟度(consistency) を与えるために治療製剤に添加される化合物を意味する。たとえば、粒子は、界面活性剤を含むことができる。本明細書で使用される場合、「界面活性剤」という用語は、水と有機系ポリマー溶液との間の界面、水／空気界面、水／油界面、水／有機溶媒界面または有機溶媒／空気界面等の２つの非混和性相間の界面に優先的に吸収する任意の薬剤をいう。界面活性剤は、一般に、親水性部分および脂肪親和性部分を有し、このためミクロ粒子に吸収される場合、同様にコートされた粒子を引き付けない部分を外部環境に対して提示する傾向にあり、それにより粒子の凝集が低減される。界面活性剤はまた、治療薬または診断薬の吸収を促進し、該薬剤のバイオアベイラビリティーを増加し得る。
【００３７】
肺の界面活性剤、たとえば、既に述べたリン脂質などに加えて、適当な界面活性剤には、リン脂質、ポリペプチド、多糖、ポリ無水物、アミノ酸、ポリマー、タンパク質、界面活性剤、コレステロール、脂肪酸、脂肪酸エステル、糖類、ヘキサデカノール；ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などの脂肪酸アルコール；ポリオキシエチレン−９−ラウリルエーテル；パルミチン酸またはオレイン酸等の界面活性脂肪酸；グリココール酸塩；サーファクチン(surfactin) ；ポロキサマー；トリオレイン酸ソルビタン（Span85）等のソルビタン脂肪酸エステル；Ｔｗｅｅｎ８０（ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート）；チロキサポール、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３８】
界面活性剤は、供給される液体中に、約０．０１重量％〜約５重量％の範囲の量で存在し得る。好ましくは、粒子中において約０．１重量％〜約１．０重量％の範囲の量で存在し得る。
【００３９】
界面活性剤と、特にリン脂質とを含む粒子を調製し投与する方法は、１９９９年１月５日にハンス（Hanes)らに付与された米国特許第５，８５５，９１３号および１９９９年１１月１６日にエドワーズ（Edwards)らに付与された米国特許第５，９８５，３０９号に記載されている。この２つの教示は、参照によりその全体が本明細書中に組み込まれる。
【００４０】
前記粒子は、前記剤および脂質、特にリン脂質と異なるカルボン酸をさらに含有しうる。ある態様では、カルボン酸は、少なくとも２つのカルボキシル基を含む。カルボン酸は、その塩ならびに２つまたはそれより多くのカルボン酸および／またはその塩の組み合わせを含む。好ましい態様では、カルボン酸は、親水性カルボン酸またはその塩である。適当なカルボン酸には、ヒドロキシジカルボン酸、ヒドロキシトリカルボン酸などが含まれるが、これに限定されない。クエン酸および例えばクエン酸ナトリウムなどのクエン酸塩が好ましい。カルボン酸および／またはその塩の組み合わせまたは混合物もまた使用されうる。
【００４１】
カルボン酸は、前記粒子中において約０．１重量％〜約８０重量％の範囲の量で存在し得る。好ましくは、カルボン酸は、粒子中において約１０重量％〜約２０重量％の範囲の量で存在し得る。
【００４２】
本発明における使用に適した粒子は、アミノ酸をさらに含有し得る。好ましい態様において、アミノ酸は疎水性である。適当な天然の疎水性アミノ酸としては、ロイシン、イソロイシン、アラニン、バリン、フェニルアラニン、グリシンおよびトリプトファンが挙げられるが、これに限定されない。疎水性アミノ酸の組み合わせも使用され得る。適当な非天然のアミノ酸としては、たとえば、β−アミノ酸が挙げられる。疎水性アミノ酸のＤ、Ｌ立体配置およびラセミ体混合物の両方を使用することができる。適当な疎水性アミノ酸には、アミノ酸誘導体またはアナログも含まれ得る。本明細書で使用される場合、アミノ酸アナログには、以下の式：−ＮＨ−ＣＨＲ−ＣＯ−（式中、Ｒは脂肪族基、置換脂肪族基、ベンジル基、置換ベンジル基、芳香族基または置換芳香族基であり、式中Ｒは天然アミノ酸の側鎖に対応しない）で示されるＤまたはＬ立体配置のアミノ酸が挙げられる。本明細書で使用される場合、脂肪族基としては、完全に飽和され、窒素原子、酸素原子またはイオウ原子などの１または２個のヘテロ原子を含む、および又は不飽和単位を１つ以上含む、直鎖、分岐鎖または環状のＣ１〜Ｃ８炭化水素が挙げられる。芳香族基またはアリール基としては、フェニルおよびナフチルなどの炭素環式芳香族基ならびにイミダゾリル、インドリル、チエニル、フラニル、ピリジル、ピラニル、オキサゾリル、ベンゾチエニル、ベンゾフラニル、キノリニル、イソキノリニルおよびアクリジンチルなどのヘテロ環式芳香族基が挙げられる。
【００４３】
多くの適当なアミノ酸、アミノ酸アナログおよびその塩は、市販で得ることができる。他のものは、当該分野に公知の方法で合成することができる。合成の技術は、たとえば、グリーン（Green)とウッツ(Wuts)、「有機合成における保護基(Protecting Groups in Organic Synthesis 」、John Wiley and Sons 、第５および７章、１９９１年に記載されている。
【００４４】
疎水性は、一般に、非極性溶媒と水との間でのアミノ酸の分配に関して定義される。疎水性アミノ酸は、非極性溶媒に選択性を示す酸である。アミノ酸の相対的な疎水性は、グリシンが0.5 の値を有する疎水性スケールで表わすことができる。かかるスケールでは、水に選択性を示すアミノ酸は、0.5 より低い数値を有し、非極性溶媒に選択性を有するアミノ酸は、0.5 より大きい値を有する。本明細書で使用する場合、「疎水性アミノ酸」という用語は、疎水性スケールが0.5 またはそれ以上の値を有する、すなわち、少なくともグリシンの値に等しい、非極性酸中に分配する傾向を有するアミノ酸を指す。
【００４５】
使用されうるアミノ酸の例としては、グリシン、プロリン、アラニン、システイン、メチオニン、バリン、ロイシン、チロシン、イソロイシン、フェニルアラニン、トリプトファンが挙げられるが、これらに限定されない。好ましい疎水性アミノ酸としては、ロイシン、イソロイシン、アラニン、バリン、フェニルアラニン、グリシンおよびトリプトファンが挙げられる。疎水性アミノ酸の組み合わせも使用され得る。さらに、疎水性アミノ酸と親水性（水に選択的に分配する）アミノ酸の組み合わせも、全体としての組み合わせが疎水性である場合には、使用され得る。１以上のアミノ酸の組み合わせも用いられ得る。
【００４６】
アミノ酸は、約 0重量％〜約60重量％の量で本発明の粒子中に存在し得る。好ましくは、アミノ酸は、約 5重量％〜約30重量％の範囲の量で粒子中に存在し得る。疎水性アミノ酸の塩は、約 0重量％〜約60重量％の量で本発明の粒子中に存在し得る。好ましくは、アミノ酸の塩は、約 5重量％〜約30重量％の範囲の量で粒子中に存在する。アミノ酸を含む粒子の形成および送達方法は、噴霧乾燥の間における多孔性粒子の形成のための単純アミノ酸の使用と題する１９９９年８月２５日に提出された米国特許出願第０９／３８２，９５９号、および多孔性粒子の形成のための単純アミノ酸の使用と題する２０００年８月２３日に提出された米国特許出願第０９／６４４，３２０号に記載されており、その全教示は、参照により、本明細書に取り込まれる。
【００４７】
前記粒子が、カルボン酸、多価塩、アミノ酸、界面活性剤またはそれらの任意の組み合わせを含む場合、前記粒子のこれらの成分と荷電した脂質との間に相互作用が生じ得ることが理解される。
【００４８】
さらなる態様において、本発明の粒子は、例えば、緩衝塩、デキストラン、多糖類、ラクトース、トレハロース、シクロデキストリン、タンパク質、ペプチド、ポリペプチド、脂肪酸、脂肪酸エステル、無機化合物、リン酸塩等の他の添加剤をも含み得る。
【００４９】
本発明の１つの態様において、前記粒子はポリマーをさらに含有しうる。ポリマーの使用は、放出をさらに延期しうる。生体適合性または生分解性のポリマーが好ましい。かかるポリマーは、例えば、エドワーズ（Edwards)らに１９９９年２月２３日に交付された米国特許第５，８７４，０６４号に記載されており、その教示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本発明の粒子を形成するのに使用され得るさらなるポリマーには、ナノ粒子の形成に関する前記のものが含まれる。
【００５０】
任意の前記添加剤は、また、本発明のナノ粒子を作製するのに使用され得る。
【００５１】
生物活性剤および添加剤を含む、粒子およびナノ粒子中に含有される材料の選択は、粒子の所望の治療効果によって指図され、当業者により限定や困難なく選択され得ることは理解されるであろう。
【００５２】
本発明の粒子は、肺送達に適当な呼吸に適した医薬組成物である。本明細書で使用される場合、「呼吸に適した」という用語は、呼吸される、または呼吸に順応されるのに適当であることを意味する。本明細書中で使用される用語「肺送達」は、気道への送達を意味する。「気道」は、本明細書中で使用される場合、口腔咽頭部および喉頭を含む上気道、続いて、気管および続いて気管支および細気管支への二分枝を含む下気道（例えば、末端および呼吸）を含む。上気道および下気道は、伝導気道と呼ばれる。次いで、末端細気管支は、次いで肺胞または深肺と呼ばれる最終段階の呼吸帯域に至る呼吸細気管支に分かれる。深肺、または肺胞は、典型的には、全身生物活性剤送達のために吸入された治療製剤の所望の標的である。
【００５３】
本発明の粒子を形成するのに使用される噴霧乾燥器は、流体を液滴にまで粉砕するための回転盤または車輪を含む遠心性噴霧化アセンブリー、たとえば、２４枚羽根付きアトマイザーまたは４枚羽根付きアトマイザーを使用することができる。回転盤は、典型的には、約１，０００〜約５５，０００回転／分（ｒｐｍ）の範囲内で作動する。
【００５４】
かわりに、液圧プレスノズル噴霧化、２流体噴霧化、音波噴霧化または当該分野で公知の他の噴霧技術も使用することができる。本明細書に記載の粒子を生産するために、ニロ・ＡＰＶ・システムズ(Niro, APV Systems) , デンマーク（たとえば、ＡＰＶ・アンヒドロ・モデル(APV Anhydro Model) およびスウェンソン(Swenson) 、ハーベイ、イリノイなどの供給者からの市販の噴霧乾燥器、ならびに工業的規模の生産ラインに適当なスケールアップ型噴霧乾燥器を使用することができる。市販の噴霧乾燥器は、一般に、約１〜約１２０ｋｇ／ｈｒの範囲の水蒸発能を有する。例えば、Niro Mobile Minor （登録商標）噴霧乾燥器は約７ｋｇ／ｈｒの水蒸発能を有する。噴霧乾燥器は、２流体外部混合ノズル、または２流体内部混合ノズル（例えば、ニロ・アトマイザー・ポータブル・スプレードライヤー(NIRO Atomizer Portable spray dryer)) を有する。
【００５５】
適当な噴霧乾燥技術が、例えば、マスターズ(K. Masters)による「噴霧乾燥ハンドブック(Spray Drying Handbook) 」, John Wiley & Sons, New York, 1984 に記載されている。一般に、噴霧乾燥の間に、加熱空気または加熱窒素等の熱ガス由来の熱を使用して、連続液体フィードを噴霧することにより形成された液滴由来の溶媒をエバポレートする。他の噴霧乾燥技術が、当業者に周知である。好ましい態様において、回転式アトマイザーが使用される。回転噴霧を使用する適切な噴霧ドライヤーの例としては、ニロ(Niro), デンマークにより製造されたMobile Minor（登録商標）噴霧乾燥器が挙げられる。熱ガスは、例えば、空気、窒素またはアルゴンであり得る。
【００５６】
好ましくは、本発明の粒子は、約９０℃〜約４００℃の入口温度および約４０℃〜約１３０℃の出口温度を用いる噴霧乾燥により得られる。
【００５７】
噴霧乾燥粒子は、乾燥粉体吸入デバイスを介してエアゾール化を増強する特性を有するよう作製され得、口、喉および吸入デバイスへのより低い沈着をもたらす。また、噴霧乾燥粒子は、以下に記載するように、粒子凝集を低減し、粉体の流動性を改善するために、粗面テクスチャーで作製され得る。
【００５８】
粒子およびナノ粒子の特性
本発明の粒子は、空気力学的に軽く、好ましいサイズ、例えば、少なくとも約５ミクロンの体積メジアン幾何直径（ＶＭＧＤまたは幾何直径）を有する。１つの態様において、ＶＭＧＤは、約５μｍ〜約１５μｍである。本発明の別の態様では、前記粒子は、約１０μｍ〜約１５μｍの範囲のＶＭＧＤを有し、その場合、食細胞の細胞質ゾル空隙からの粒子のサイズ排除により、肺胞マクロファージによる食作用吸収と肺からのクリアランスをより成功裡に回避することができる。肺胞マクロファージによる粒子の食作用は、粒子直径が約３μｍを超えで増大し、約１μｍ未満であると急激に低下する（カワグチ(Kawaguchi) ら、Biomaterials 7:61 〜66, 1986; クレニス(Krenis)とストラウス(Strauss), Proc.Soc.Exp.Med.,107:748〜750, 1961;およびルード(Rudt)とミュラー(Muller), J.Contr.Rel.,22:263 〜272, 1992)。別の態様において、前記粒子は、ほぼ６５μｍのＶＭＧＤを有する。
【００５９】
また、噴霧乾燥粒子内に含まれるナノ粒子は、ほぼ約１μｍ未満、たとえば、約２５ｎｍ〜約１μｍの幾何直径を有する。かかる幾何直径は、マクロファージによる身体からのエスケープクリアランスおよび長期間身体に残留することができるのに十分に小さい。他の態様では、前記粒子は、少なくとも５μｍ、例えば、約５μｍ〜約30μｍのメジアン直径（ＭＤ）、ＭＭＤ、質量メジアンエンベロープ直径（ＭＭＥＤ）または質量メジアン幾何直径（ＭＭＧＤ）を有する。
【００６０】
適当な粒子は、たとえば、濾過または遠心分離により、作製されまたは分離され得、予め選択されたサイズ分布を持つ粒子試料を提供する。たとえば、試料中の粒子の約３０％、５０％、７０％、または８０％より多くは、少なくとも約５μｍの選択された範囲内の直径を有し得る。ある割合の粒子が含まれるべき選択された範囲は、たとえば、約５〜約３０μｍの間、または最適には約５〜約２５μｍの間であり得る。ひとつの好ましい態様において、少なくとも一部の粒子は、約５μｍ〜約１５μｍの間の直径を有する。最適には、少なくとも約９０％、または最適には約９５％または約９９％が選択された範囲内の直径を有する、粒子試料を作製することもできる。
【００６１】
本発明の空気力学的に軽い粒子は、好ましくは約１μｍ〜約１０μｍの、本明細書では「空気力学的直径」とも称されるＭＭＡＤを有する。本発明の一つの態様において、ＭＭＡＤは約１μｍ〜約５μｍの間である。別の態様において、ＭＭＡＤは約１μｍ〜約３μｍの間である。かかる粒子の空気力学的直径は、それらを肺送達のため理想的にする。
【００６２】
粒子の直径、例えば、そのＶＭＧＤは、マルチサイザー（Multisizer）IIe （Coulter Electronic,Luton,Beds,England）のような電気的ゾーンセンシング装置またはレーザー回折装置（例えばSympatec,Princeton,NJ によって製造されているHelos ）を用いて、またはＳＥＭ視覚化により測定できる。粒径を測定するための他の装置は当該技術分野において周知である。試料中の粒子の直径は、粒子組成物および合成の方法等の要因に依存して変化する。試料中の粒子のサイズ分布は、気道内の標的部位内における至適な沈着を可能にするように選択できる。
【００６３】
実験的には、空気力学的直径は、重力沈降法を用いて測定することができ、かかる方法により、粒子全体が一定の距離を沈降するのに要する時間を使用して、粒子の空気力学的直径を直接推定する。質量メジアン空気力学的直径（ＭＭＡＤ）を測定するための間接的方法は、多段液体インピンジャー（ＭＳＬＩ）である。
【００６４】
空気力学的直径、ｄaer は、式：
【数１】
2005511629.tif 000002
（式中、ｄg は、幾何直径、例えば、ＭＭＧＤであり、ρは、粉体特質密度で近似された粒子質量密度である）
から算出され得る。
【００６５】
ある態様において、中空粒子が形成される。２つの特定の時間が中空粒子の形成を導く噴霧工程にとって重大である。１つ目は液滴を乾燥するためにかかる時間であり、２つ目は溶質／ナノ粒子が液滴の端部から中心に拡散するためにかかる時間である。この２つの割合はいわゆるペクレ数（Ｐｅ）、拡散および物質変換の相対的重要度の特性を表わす大きさのない質量移動数をいう（ストローク(Stroock),A.D., デーティンジャー(Dertinger),S.K.W., アジャリ(Ajdari), A.  メジック(Mezic), I.,  ストーン(Stone), H.A. とホワイトサイズ(Whitesides), G.M. Science(2002)295,647,651)。したがって、液滴の乾燥が十分に緩やかであれば（即ち、Ｐｅ＜＜１）、溶質またはナノ粒子は、蒸発している液滴を通して、拡散により分配するための十分な時間を有しており、比較的密集した乾燥粒子が得られる。一方、液滴の乾燥が非常に急である場合（即ち、Ｐｅ＞＞１）、次いで溶質またはナノ粒子は液滴の中心に分散してもどるための時間が不十分となり、液滴の乾燥正面で集まる。ナノ粒子は、ポテンシャル井戸において液滴のフリーな表面で捕らえられる傾向にある（ピエランスキー(Pieranski),P., Phys. Rev. Lett.(1980)45,569-572) 。毛細管力は、ナノ粒子を共に移動させ、一度接触するとそれらをバンデルワールス力で静電気的に固定する（ベレブ(Velev),O.D., フルサワ(Furusawa), K.とナガヤマ(Nagayama), K., ラングミュア(Langmuir)(1996)12,2374-2384, ラングミュア(Langmuir)(1996)12,2385-2391, ラングミュア(Langmuir)(1997)13,1856-1859) 。ナノ粒子は、残存する溶液が包含される殻または外皮の形成が終了するまで蒸発正面に集まり続ける。殻内部の溶媒は気化し、そのガスは殻を出て、内部のナノ粒子を殻の表面に押し、しばしばそれに孔を開ける。この乾燥工程の最後の段階は、熱膨脹相と呼ばれる。
【００６６】
粒子の送達
本発明の粒子は、治療、予防または診断を必要とする患者の気道に投与される医薬組成物である。粒子の呼吸系への投与は、当該分野で公知の手段であり得る。例えば、粒子（凝集塊）は吸入デバイスから送達され得る。好ましい態様において、粒子は、乾燥粉体吸入器（ＤＰＩ）を介して投与される。定量吸入器（ＭＤＩ）、ネブライザーまたは点滴注入技術もまた使用され得る。好ましくは、送達は、肺系の肺胞領域、中心気道、または上気道に関するものである。
【００６７】
特に以下の疾患または病気は、本発明の医薬組成物および本発明の方法で処置することができる：結核、糖尿病、喘息、および化学的および生物学的テロ行為により引き起こされる急性の健康問題。
【００６８】
患者の気道に粒子を投与するために使用され得る種々の適切なデバイスおよび吸入の方法は、当該分野で公知である。例えば、適切な吸入器が、バレンチニ（Valentini ）らに交付された米国特許第4,995,385 号明細書及び同第4,069,819 号明細書、パットン（Patton）に交付された米国特許第5,997,848 号明細書に記載されている。他の例としては、Ｓｐｉｎｈａｌｅｒ（登録商標）(Fisons, Loughborough, U.K.)、Ｒｏｔａｈａｌｅｒ（登録商標）(Glaxo-Wellcome, Research Triangle Technology Park, North Carolina) 、ＦｌｏｗＣａｐｓ（登録商標）(Hovione, Loures, Portugal) 、Ｉｎｈａｌａｔｏｒ（登録商標）(Boehringer-Ingelheim, Germany) 、およびＡｅｒｏｌｉｚｅｒ（登録商標）(Novartis, Switzerland) 、ｄｉｓｋｈａｌｅｒ(Glaxo-Wellcome, RTP, NC) および当業者に公知の他のものが挙げられるが、限定されない。好ましくは、粒子は、乾燥粉体吸入器を介して、乾燥粉体として投与される。
【００６９】
一つの態様において、乾燥粉体吸入器は、簡単な呼吸発動装置である。使用することができる適当な吸入器の例は、デビッド（David) A. エドワーズ(Edwards) らによる吸入装置と方法と題された、２００１年４月１６日に提出された出願番号09/835,302号に係る米国特許出願に記載されている。この出願の全ての内容は、参照により本明細書に取り込まれる。この肺送達システムは、低分子、タンパク質およびペプチド生物活性剤粒子の肺の深部への乾燥粉体送達を効率よくすることができるため、特に適当である。特に、送達に適当なのは、本明細書に記載する粒子などの独特の多孔性粒子であり、これは低嵩密度で、比較的大きな幾何直径および最適空気力学的特性で配合される。これらの粒子は、簡単な吸入器を用いて効率よく分散し吸入され得る。特に、これらの粒子の独特の特性は、分散と吸入が同時にされる能力を与える。
【００７０】
容器は、粒子および／または該粒子を含有する呼吸に適した医薬組成物を封入又は保存する。該容器は、当該分野で公知の方法を用いて粒子を充填される。たとえば、真空充填技術または充填技術を用いてもよい。一般には、容器を粒子で充填するのは、当該分野で公知の方法で行なわれ得る。本発明の一つの態様において、容器に封入または保存される粒子は少なくとも約５ｍｇの質量を有する。別の態様において、容器に保存または封入される粒子の質量は少なくとも約１．５ｍｇ〜少なくとも約２０ｍｇの生物活性剤の質量を含む。さらに別の態様において、容器に保存または封入される粒子の質量は、たとえば、粒子が１００％生物活性剤である場合、少なくとも約１００ｍｇの生物活性剤の質量を含む。
【００７１】
ある態様において、吸入器の容量は、少なくとも約０．３７ｃｍ3 である。別の態様において、吸入器の容量は、少なくとも約０．４８ｃｍ3 である。また、別の態様において、吸入器は少なくとも約０．６７ｃｍ3 または０．９５ｃｍ3 の容量を有している。かわりに、この容器は、カプセル、たとえば、２、１、０、００または０００などの特定のカプセルサイズで設計されたカプセルであり得る。適当なカプセルは、たとえば、シオノギ(Shionogi)(Rockville, MD) から得ることができる。発疱剤(blister) は、たとえば、ヒューク・ホイルス(Hueck Foils)(Wall, NJ) から得ることができる。本発明での使用に適当な他の容器およびその容量も、当業者に公知である。
【００７２】
好ましくは、気道に投与された粒子は、上気道（中咽頭および喉頭）、その後に気管支および細気管支への分岐部に続く気管を含む下気道を通過し、その後、最終的な呼吸領域である肺胞または深肺へと至る呼吸細気管支に順番に分かれる末端細気管支を通過して運ばれる。本発明の好ましい態様において、粒子の集団のほとんどは、深肺に沈着する。本発明の別の態様において、送達は主に中央気道に対して行われる。上気道への送達もまたなされうる。
【００７３】
本発明の１つの態様において、粒子の肺系への送達は、2000年6 月9 日に提出された米国特許出願第09/591,307号および2001年6 月8 日に提出された同09/878,146号に記載のような単回の呼吸活性化ステップであり、この全ての教示は参照により本明細書にそのまま取り込まれる。好ましい態様において、分散および吸入が、呼吸作動装置における１回の吸入において同時に生じる。使用することができる適当な吸入器の例は、デビッド（David) A. エドワーズ(Edwards) らにより吸入装置と方法と題された、２００１年４月１６日に提出された出願番号09/835,302号に係る米国特許出願に記載されている。この出願の全ての内容は、参照により本明細書に取り込まれる。本発明の別の態様において、吸入器に保管された粒子の質量の少なくとも50％が、被験体の呼吸系に単回の呼吸活性化ステップで送達される。さらなる態様において、生物活性剤の少なくとも５ミリグラム、好ましくは少なくとも10ミリグラムが、単回呼吸で、容器に封入された粒子を被験体の気道に投与することにより送達される。15、20、25、30、35、40および50ミリグラム程の高量の生物活性剤が送達され得る。
【００７４】
エアゾール用量、処方および送達系もまた、前記のように、特定の治療適用に対して選択され得、例えば、ゴンダ（Gonda ）, I.「気道への治療剤および診断剤の送達のためのエアゾール」Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems, 6: 273-313, 1990; およびモレン（Moren)「エアゾール用量型および処方」Aerosols in Medicine, Principles, Diagnosis and Therapy,  モレンら編、Elsevier, Amsterdam, 1985 に記載されている。
【００７５】
粒子および／またはナノ粒子からの生物活性剤放出速度は、放出定数に関して記載され得る。一次放出定数は、以下の等式を用いて示され得る：
【数２】
2005511629.tif 000003
式中、ｋは一次放出定数である。Ｍ（∞）は、生物活性剤送達系、例えば乾燥粉体中の生物活性剤の総質量であり、Ｍ（ｔ）は、時間ｔで乾燥粉体から放出された生物活性剤の質量である。
【００７６】
等式（１）は、放出媒体のある特定の体積において放出された生物活性剤の量（すなわち質量）または放出された生物活性剤の濃度のいずれかで示され得る。
【００７７】
例えば、等式（１）は、
【数３】
2005511629.tif 000004
のように表してもよい。式中、ｋは一次放出定数である。Ｃ（∞）は、放出媒体における生物活性剤の最大理論濃度であり、Ｃ（ｔ）は、時間ｔで乾燥粉体から放出媒体に放出される生物活性剤の濃度である。
【００７８】
一次放出定数による薬物放出速度は、以下の式：
【数４】
2005511629.tif 000005
を用いて計算することができる。
【００７９】
粒子および／またはナノ粒子の生物活性剤の放出速度は、粒子および／またはナノ粒子の熱特性または物理的状態の変化を調節することにより制御または最適化され得る。本発明の粒子および／またはナノ粒子は、それらのマトリックスの転移温度により特徴づけられ得る。本明細書で使用される場合、「マトリックス転移温度」という用語は、粒子が分子の移動を伴わずに、ガラス相または固相からより不安定な状態、弾性状態または溶融した状態あるいは流体様の相に変換される温度をいう。本明細書で使用される場合、「マトリックス転移温度」は、粒子および／またはナノ粒子の構造的完全性が、該粒子からの生物活性剤のより速い放出を伝達する方法で低減される温度である。マトリックス転移温度より高い場合、粒子の構造は変化し、生物活性剤分子の流動性は増大して、より速い放出を生じる。対照的に、マトリックス転移温度より低いと、生物活性剤粒子および／またはナノ粒子の流動性は制限され、より遅い放出を生じる。「マトリックス転移温度」は、異なる相転移温度、たとえば、溶解温度（Ｔm ）、結晶化温度（Ｔc ）およびガラス転移温度（Ｔg ）に関連し得、これらは次元の変化および／または固体内の分子流動性の変化を示す。
【００８０】
実験的には、マトリックス転移温度は、当該分野に公知の方法、特に示差走査熱量計（ＤＳＣ）で決定され得る。粒子または乾燥粉体のマトリックス転移挙動を特徴づける他の技術としては、シンクロトロンＸ線回折およびフリーズフラクチャー電子顕微鏡が挙げられる。
【００８１】
マトリックス転移温度は、所望の生物活性剤放出速度論を有する粒子および／またはナノ粒子を作製し、所望の生物活性剤放出速度に関して粒子製剤を最適化するのに使用され得る。特定のマトリックス転移温度を有する粒子および／またはナノ粒子が調製され、インビトロまたはインビボでの放出アッセイ、薬物速度論実験および当該分野に公知の他の技術により生物活性剤放出特性について試験され得る。マトリックス転移温度と生物活性剤放出速度との間の関係が一度確立すれば、所望されるまたは目的とされる放出速度は、対応するマトリックス転移温度を有する粒子および／またはナノ粒子を形成し送達することにより得られ得る。薬物放出速度は、投与されている粒子および／またはナノ粒子のマトリックス転移温度を調整することにより、改変または最適化され得る。
【００８２】
本発明の粒子および／またはナノ粒子は、単独でまたは組み合わせて、所望されるまたは目的とされる生物活性剤放出速度を生じるマトリックス転移温度に粒子を促進または伝える材料を１つ以上含む。適当な材料またはその組み合わせの特性および例を、さらに以下に記載する。たとえば、生物活性剤の急激な放出を得るために組み合わせた場合、低マトリックス転移温度となる材料が好ましい。本明細書で使用されるように、「低転移温度」とは、被験者の生理温度より低いまたはほぼ生理温度であるマトリックス転移温度を有する粒子をいう。低転移温度を有する粒子および／またはナノ粒子は、構造的完全性が制限され、溶融状態、または流体様でより不定型で弾性がとなる傾向にある。
【００８３】
作用メカニズムの任意の詳細な説明を理解することを求めなくても、低マトリックス転移温度を有する粒子および／またはナノ粒子について、体温（典型的には約３７℃）および高い湿度（肺内で１００％に達する）に曝された場合、粒子および／またはナノ粒子の完全性が短い期間内に転移し、それらの粒子の成分が、生物活性剤を速やかに放出しかつ取り込むのに有用なものにできる、高分子流動性を有する傾向にあると信じられている。
【００８４】
高い相転移温度を有する材料の混合物を有する粒子および／またはナノ粒子を設計し、作製することは、得られる粒子および／またはナノ粒子ならびに所望の生物活性剤について対応する放出プロフィールのマトリックス転移温度を改変また調整するために使用することができる。
【００８５】
所望の転移温度を有する粒子および／またはナノ粒子を製造するために適当量の材料を組み合わせることは、実験的にたとえば、所望の材料の特性を変化させた粒子を形成し、（たとえば、ＤＳＣにより）その混合物のマトリックス転移温度を測定し、所望のマトリックス転移温度を有する組み合わせを選択し、任意にさらに使用した材料の特性を最適化することにより、決定され得る。
【００８６】
材料の互いにおける混和性も考慮され得る。互いに混和できる材料は、中間の全体的なマトリックス転移温度を生じる傾向にあり、他の全ての物事は等しい。一方、互いに混和できない材料は、ある成分が優先的に生じるか二相の放出特性を生じうるかのいずれかの全体的なマトリックス転移温度を生じる傾向にある。
【００８７】
好ましい態様において、粒子および／またはナノ粒子は１以上のリン脂質を含む。リン脂質またはリン脂質の組み合わせは、特定の生物活性剤放出特性を粒子および／またはナノ粒子に与えるために選択される。ヒトの被験者への肺送達に適当なリン脂質が好ましい。一つの態様において、リン脂質は肺に内生している。別の態様において、リン脂質は肺に非内生である。
【００８８】
リン脂質は、粒子中において、約１重量％〜約９９重量％の範囲の量で存在し得る。好ましくは、粒子中において、約１０重量％〜約８０重量％の範囲の量で存在し得る。
【００８９】
リン脂質の例としては、ホスファチジル酸、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトールまたはそれらの組み合わせが挙げられるが、これに限定されない。修飾されたリン脂質、例えば、その先端基（head group) が修飾された、たとえばアルキル化またはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）修飾されたリン脂質も使用することができる。
【００９０】
好ましい態様において、粒子のマトリックス転移温度は、相転移温度に関連し、粒子を形成する際に使用されるリン脂質またはリン脂質の組み合わせの溶解温度（Ｔm ）、結晶化温度（Ｔc ）およびガラス転移温度（Ｔg ）で規定される。Ｔm 、Ｔc およびＴg は当該分野に公知の用語である。たとえば、これらの用語は、リン脂質ハンドブック（Gregor Cevc 、編集者、1993) マーセル・デッカー社(Marcel-Dekker,Inc.)に論ぜられている。
【００９１】
リン脂質またはその組み合わせの相転移温度は、前記文献から得られうる。リン脂質の相転移温度を載せた出典は、たとえば、アヴァンチ・ポラー・リピッヅ(Avanti Polar Lipids) （Alabaster,AL) カタログまたはリン脂質ハンドブック（Gregor Cevc 、編集者、1993) マーセル・デッカー社(Marcel-Dekker,Inc.)である。ある出典に挙げられた転移温度の値と別のものとのわずかな違いは、水分含量などの実験条件の結果であろう。
【００９２】
実験的に、相転移温度は、当該分野で公知の方法、特に示差走査熱量計により測定され得る。リン脂質またはその組み合わせの相の性質を特徴づける他の技術としては、シンクロトロンＸ線回折およびフリーズフラクチャー電子顕微鏡が挙げられる。
【００９３】
適当量のリン脂質を２つ以上組み合わせて、所望の相転移温度を有する組み合わせを形成することは、例えば、リン脂質ハンドブック（Gregor Cevc 、編集者、1993) マーセル・デッカー社(Marcel-Dekker,Inc.)に記載されている。リン脂質の互いへの混和性は、アヴァンチ・ポラー・リピッズ(Avanti Polar Lipids) （Alabaster,AL) カタログに見られるだろう。
【００９４】
所望のまたは標的化されたマトリックス転移温度を有する粒子および／またはナノ粒子を形成するために使用されるべきリン脂質の量は、実験的に、たとえば、対象リン脂質の種々の割合の混合物を形成し、各混合物について転移温度を測定し、および標的化された転移温度を有する混合物を選択することにより決定することができる。リン脂質混合物のマトリックス転移温度に対するリン脂質混和性の影響は、第１のリン脂質と、該第１のリン脂質と種々の混和性を有する他のリン脂質とを合わせ、その組合せの転移温度を測定することにより決定しうる。
【００９５】
１以上のリン脂質と他の材料との組合せはまた、所望のマトリックス転移温度を達成するのに使用することができる。例としては、ポリマー、および、たとえば、脂質、スフィンゴ脂質、コレステロール、界面活性剤、ポリアミノ酸、多糖類、タンパク質、塩およびその他のような他の生物材料が挙げられる。所望のまたは標的化されたマトリックス転移温度を得るために選択される量および混和性のパラメータは上記のようにして決定されうる。
【００９６】
一般に、およそ患者の生理学的体温より高い相転移温度を有する、リン脂質、リン脂質の組合せ、ならびにリン脂質と他の材料との組合せは低速放出粒子を形成するのに好ましい。そのようなリン脂質またはリン脂質の組合せは、本明細書で高い転移温度を有するという。かかるリン脂質またはリン脂質の組合せを含む粒子およびナノ粒子は、生物活性剤の持続作用放出に好適である。
【００９７】
好適な高い転移温度のリン脂質の例を表２に示す。示された転移温度はAvanti Polar Lipids (Alabaster, AL）カタログから得たものである。
【００９８】
2005511629.tif 000006
【００９９】
一般に、およそ患者の生理学的体温以下のマトリックス転移温度をもたらす、リン脂質、リン脂質の組合せ、ならびにリン脂質と他の材料との組合せは速い生物活性剤放出特性を有する粒子を製造するのに好ましい。そのようなリン脂質またはリン脂質の組合せは、本明細書中では低い転移温度を有するという。したがって、かかるリン脂質を含有する粒子は速やかに溶解して、該粒子内に含有されたナノ粒子を標的部位、例えば気道または深肺に送達する。好適な低い転移温度のリン脂質の例を表３に列挙する。示された転移温度はAvanti Polar Lipids (Alabaster, AL）カタログから得たものである。
【０１００】
2005511629.tif 000007
【０１０１】
肺で内因的に認められるものから選択された末端基を有するリン脂質、たとえば、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトールまたはそれらの組合せが好ましい。
【０１０２】
上記材料は単独でもしくは組み合わせて使用することができる。患者の体温以下の相転移温度を有する他のリン脂質も単独でまたは他のリン脂質もしくは材料と組み合わせて使用することができる。
【０１０３】
本明細書で使用される用語「名目上の用量」は、投与のために標的化される粒子の集団中に存在し、かつ投与に利用され得る生物活性剤は最大量を示す生物活性剤の総質量をいう。また、用語「a」、「an」および「the」は、量が明示されていない限り、複数の対象物を含む。
【０１０４】
本発明の粒子を作製するための手引きは、「Particulate Compositions For Improving Solubility of Poorly Soluble Agents」のタイトルの米国特許仮出願（2001年11月20日に出願された出願第60/331,810号）および「High Surface Area Particles for Inhalation」のタイトルの米国特許仮出願（2001年11月20日に出願された出願第60/331,708号）にも見られ得、その全内容は参照により本明細書に取りこまれる。さらなる手引きは、「Particulate Compositions For Improving Solubility of Poorly Soluble Agents」のタイトルの米国特許出願（代理人整理番号2685-2014-001、2002年11月20日に出願）および「Improved Particulate Compositions for Pulmonary Delivery」のタイトルの米国特許出願（代理人整理番号2685-2009-001、2002年11月20日に出願）に見られ得、その全内容は参照により本明細書に取りこまれる。
【０１０５】
本発明は、以下の非限定的実施例を参照することにより、さらに理解されよう。
【０１０６】
実施例
実施例１：
材料
1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DPPC、分子量(MW)=734.05)はAvanti Polar Lipids, Inc. (Alabaster, AL）から購入し、1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DMPE、MW=635.86)はGenzyme (Cambridge, MA)から購入し、ともに純度は約99%であった。ラクトース一水和物(4-O-β-ガラクトピラノシル-D-グルコース、Mw=360.31)および炭酸水素ナトリウムはSpectrum laboratory products (New Brunswick, NJ)から購入し、純度は約99%であった。ウシ血清アルブミン画分Ｖ(MW=66000、BSA約99%)、インスリン(MW約6000)、ポリ（ビニルアルコール）(PVA、MW=13000〜23000、87〜89%加水分解、約99%の純度)、Trizma塩基およびジクロロメタン(約99.9%の純度)はSigma-Aldrich (St Louis, MO)から購入した。USPグレードの蒸留水はB. Braun Medical Inc. (Irvine, CA)から購入し、USPグレードのエタノールはPharmCo (Brookfield, CT)から入手した。カルボン酸修飾白色ポリスチレンラテックスビーズ(CML)はInterfacial Dynamics Corporation (IDC, Portland, OR)から購入し、直径は25±3、170±8および1000±66nmであった。これらのビーズは、それぞれ約3.1%、4.5%および4.2%の重量濃度で水溶液に供された。Nyacol 9950コロイド状シリカ（直径約100nm）はEKA Chemical (Marietta, GA)から購入し、水中で50%の重量濃度であった。ポリスチレン広域分散(broad distribution)(MW=6800、多分散指数＝1.17)はPolymer Source (Dorval, Quebec, Canada)から購入した。エストラジオール微粉はSpectrum laboratory products (New Brunswick, NJ)から購入し、約99％の純度であった。
【０１０７】
実施例２
噴霧乾燥用溶液の調製
DPPC-DMPE-ラクトース（ビーズありまたはなし）
磁気攪拌下で0.6gのDPPCをエタノール700mlに溶解した。次いで、0.2gのDMPEをこの溶液に添加した。DMPEを溶解するため、磁気攪拌しながら該溶液を透明になるまで60℃の定温浴内に配置した。磁気攪拌下で0.210gのラクトース一水和物を300mlの水に溶解した。次いで両溶液を（マグネットスターラーを用いて）一緒に混合した。次いで、得られた混合物を噴霧乾燥用に準備した。この時点で所望量のビーズ（CMLポリスチレンラテックス）を直接混合物中に添加した。シリカコロイドビーズの場合は水を25mM Trisバッファー（pH＝9.25）に置き換え、コロイドシリカの安定性を確保した。バッファーを、2.93gのTrizma塩基を１リットルの水で可溶化することにより調製した。ラクトース含有バッファーを脂質／エタノール溶液と上記のようにして混合した。実験室で設計したPSビーズの場合は、0.210gのラクトース一水和物を、すでにビーズを含有している水300mlに添加し（下記の実験室で設計したPSビーズを参照）、次いで、脂質／エタノール溶液と混合した。
【０１０８】
BSA（ビーズありまたはなし）
磁気攪拌下で3.255gのBSAおよび0.245gの一塩基リン酸ナトリウムを800mlの水に溶解した。溶液のpHをKOH(1N)を添加することにより7.4に調製した。15gの炭酸水素アンモニウムを次いでこの溶液に溶解した。得られた溶液を200mlのエタノールと均質になるまで混合した。この時点で所望量のビーズ（CMLポリスチレンラテックス）を直接溶液中に添加した。
【０１０９】
インスリン（ビーズありまたはなし）
最初に400mlの水のpHをHCl(1N)で2.5に調整した。次いで、1.0gのインスリンをその水に溶解した。次いで、pHを溶液が透明になるまでNaOH(1N)で７に調整した。この時点で所望量のビーズ（CMLポリスチレンラテックス）を直接溶液中に添加した。また、600mlのエタノールを調製し、噴霧乾燥用にとっておいた。
【０１１０】
実施例３
ポリスチレンビーズの調製
実験室で設計したポリスチレン(PS)ビーズを、Vanderhoffらの特許（米国特許第4,177,177号、その全教示は参照により本明細書に取り込まれる）に基づいて水中油溶媒蒸発技術により調製した。簡単には、2.8gのPVAを420mlの水に（マグネットスターターおよび熱を用いて）溶解した。次いで、0.5gのPSを50mlのジクロロメタンに溶解した。エストラジオールをビーズ内にカプセル化するため、0.03gのエストラジオールを1.0mlのメタノールに溶解し、次いで、ジクロロメタン/PS溶液と混合した。あるいはまた、0.03gのエストラジオールを直接ジクロロメタン/PS溶液に混合し得る。次いで、有機溶液を、ホモジナイサーIKAにより20000RPMにて水相中で10分間乳化した。次いで、わずかに加熱しながら（40〜60℃）一晩エマルジョンを攪拌することによるエバポレーションにより有機溶媒を除去した。あるはまた、有機溶媒を加熱なしに、すなわち室温で除去し得る。
【０１１１】
実施例４
噴霧乾燥条件
すべての溶液を、NIRO Atomizer Portable噴霧乾燥機(Columbus, MD)にて噴霧乾燥した。種々の圧力（１〜５バール）の圧縮空気を乾燥機上に配置された回転式アトマイザーに供した。噴霧乾燥粒子を６インチサイクロンにて回収する。他の条件は以下に詳細に記載するような製剤に依存する。
【０１１２】
DPPC-DMPE-ラクトース
DPPC-DMPE-ラクトース粒子を作製するために２つの異なる噴霧乾燥条件を使用した。第１の噴霧乾燥条件(SD1)は、以下の通りとした：供給口温度は95℃に固定した；排出口温度は約53℃とした；33000RPMのV24回転盤の回転を使用した；溶液の供給速度を40ml/分とした；乾燥空気流速を98kg/時とした。第２の噴霧乾燥条件(SD2)は、以下の通りとした：供給口温度は110℃に固定した；排出口温度は約46℃とした；20000RPMのV24回転盤の回転を使用した；溶液の供給速度を70ml/分とした；乾燥空気流速を98kg/時とした。
【０１１３】
BSA
BSA含有噴霧乾燥粒子を作製するための噴霧乾燥条件は、以下の通りとした：供給口温度は118℃に固定した；排出口温度は約64℃とした；50000RPMのV4回転盤の回転を使用した；溶液の供給速度を30ml/分とし、乾燥空気流速を100kg/時とした。
【０１１４】
インスリン
インスリン含有噴霧乾燥粒子を作製するための噴霧乾燥条件は、以下の通りとした：供給口温度は135℃に固定した；排出口温度は約64℃とした；50000RPMのV4回転盤の回転を使用した；水溶液の供給速度を40ml/分としたが、エタノールの供給速度を25ml/分とした（２つの溶液を噴霧直前に静かに混合した）；乾燥空気流速を98kg/時とした。
【０１１５】
実施例５：
噴霧乾燥粒子の特性付け
噴霧乾燥粒子の幾何学的直径を、RODOS (Sympatec, Lawrenceville, NJ)を負荷圧力２バールで用い、光散乱により測定した。
【０１１６】
上述のように、質量平均空気力学的直径(MMAD)(daer)は、式：
【数５】
2005511629.tif 000008
式中、ρは粒子密度（米国特許第4,177,177号）
により実際の球の直径dgに関連する。質量平均空気力学的直径(MMAD)は、AerosizerTM (TSI, St Paul, MN)で測定した。この装置は飛行時間の測定にもとづくものである。走査電子顕微鏡(SEM)は以下のようにして操作した。液体試料を両面テープに置き、70℃の炉内で乾燥させた。粉末試料をテープ上にまき散らし、散布した。２つの場合において、試料をPolaron SC7620スパッターコーター(sputter coater)を用いて（18mAで90秒）金層でコートした。
【０１１７】
走査電子顕微鏡(SEM)は、PSEM (Aspex Instruents, Dellmont, PA)にて15mAのフィラメント電流で、または1kv〜５kvの間で作動させたLEO 982にて約0.5mAのフィラメント電流で操作した。光散乱実験は、ALV DLS/SLS-5000分光計／測角計 (ALV-Laser GmbH, Langen, Germany)にて行なった。この実験装置は、アルゴンイオンレーザー、光線誘導光学装置、減衰器、試料バット、検出導光学装置および入射強度を測定するための光ダイオードから構成される。試料を、トルエンを満たした水晶バットに配置した。バットの温度を、精度±0.1Kの定温浴により調節した。温度を298Kに固定した。
【０１１８】
強度自己相関関数を、30〜120度の間の異なる角度で測定した。各角度θは、異なる波ベクトルｑ：ｑ＝４ｎπｓｉｎ（θ）／λ、式中、ｎは溶媒の指標であり、λは光の波長である。固有時間τでの強度自己相関関数が単一の指数関数的減衰であると仮定すると、τは、ｔ-1＝Ｄｑ２によりビーズの拡散係数Ｄに関連する。直線によりフィットさせたｔ-1対ｑ２の変動の傾きはＤである。ビーズの流体力学的半径Ｒは、ゆえにStokes-Einstein式：
【数６】
2005511629.tif 000009
式中、ｋBはボルツマン定数であり、ηは溶媒の測度である
を用いて拡散係数Ｄから誘導され得る。実験室で設計したPSビーズを水中で希釈して多散乱を排除した。UV分光側光法を、Perkin-Elmer分光側光測定機にて行なった。溶液を１cm光路水晶Hellmaセル (Muellheim, Germany)に入れた。
【０１１９】
実施例６
異なる濃度のCMLポリスチレンビーズを含有するDPPC-DMPE-ラクトース粒子の調製
上述のような、異なる濃度の170nm CMLポリスチレンビーズを含むDPPC-DMPE-ラクトースの溶液をSD1にしたがって噴霧乾燥した。粒子内に噴霧乾燥されたビーズの濃度は０％〜約75％の範囲である。幾何学的直径は、粒子中のビーズの濃度の増加にともなって増加した。対照的に、MMADは、一定のままであった（図１）。（ビーズありおよびなしの噴霧乾燥粒子を示す）図2A〜2Dに示すSEM図は、ビーズが多孔性粒子内に組み込まれたことを示した。重要なことは、ビーズを粒子内に添加することは、大きくて軽い、したがってより流動性のあるエーロゾル化可能な粉末をもたらす。さらに、図2B〜2Dに示すように、ビーズ含有粒子の多孔性は明らかである。
【０１２０】
実施例７：
異なるナノ粒子サイズを含む噴霧乾燥粒子の調製
異なるサイズのビーズを含有する噴霧乾燥粒子もまた作製した。特に、25nm CMLビーズおよび１ミクロンCMLビーズを含有する粒子を、上記条件SD1にしたがって噴霧乾燥した。各ビーズサイズを含む比較的大きな、多孔性噴霧乾燥粒子が良好に作製された。ビーズサイズに関係なく、質量平均空気力学的直径は、２〜3.5ミクロンの間でかなり安定に維持された（図3A）。対照的に、25nmビーズおよび１ミクロンビーズを含有させるために作製した粒子の場合は、粒子内のビーズの濃度が増加するにつれて、幾何学的直径の増加が観察された（図3B）。この傾向は、１ミクロンビーズを含有させるために作製した粒子ではあまり顕著ではなかったが、それでもその傾向は観察された（図3B）。したがって、70％までのビーズを含有する噴霧乾燥粒子を調製できることは、ビーズのサイズとは無関係である。
【０１２１】
実施例８
粒子配合物に対する種々の噴霧乾燥条件の効果
幾何学的直径および空気力学的直径に対する噴霧乾燥条件の効果もまた調べた。DPPC-DMPE-ラクトースを含むエタノール／水の同じ溶液を、異なる濃度(82%まで)の直径170nmのCMLビーズ用いてSD2にしたがって噴霧乾燥した。図４に示すように、ビーズの濃度の増加に伴う幾何学的直径の増加およびビーズの濃度の増加に伴う一定の空気力学的直径の同じ傾向がSD2条件を用いて作製された粒子について観察された。これらの粒子のSEM図は、ビーズ濃度が増加するにつれて粒子がより崩壊していることを示し、より多孔性の構造を反映する（図5Aおよび５B）。図をより詳細に調べると、SD1条件を使用して作製された粒子の結果と同様に、粒子内にビーズが組み込まれたこと（図5C）が示された。
【０１２２】
粒子内に組み込まれたビーズの濃度の増加に伴って噴霧乾燥粒子の幾何学的直径は増加したが、空気力学的直径はビーズの濃度に無関係に維持されたという結果は以下のように説明され得る。噴霧された溶液の液滴乾燥物である溶質の殻が液滴の表面に形成されると、ビーズの存在がより硬質殻の早期形成をもたらし得る。したがって、噴霧乾燥粒子はより大きな幾何学的直径を有する。しかしながら、各液滴の固形分濃度は同じままであり、MMADもそうなる。粒子の形成に影響し得る一要因は、ナノ粒子が、すでに先に形成された粒子により噴霧乾燥粒子の早期形成に貢献しやすいことである。
【０１２３】
実施例９
異なるナノ粒子を用いる噴霧乾燥粒子の調製
脂質噴霧乾燥粒子内へのビーズの含有がビーズの表面化学およびポリスチレンがポリマーであるという事実に依存しないことを示すため、上記のようにして、CMLポリスチレンビーズを、ポリマーでない異なるビーズ、コロイドシリカで置き換えた噴霧乾燥粒子を作製した。先の実験のようにして、噴霧乾燥粒子中のシリカ濃度を徐々に増加した。88%(w/w)までのビーズを含有する噴霧乾燥粒子（図6Aおよび6B）が良好に調製された。しかしながら、CMLビーズで使用した水をコロイドビーズで使用したTrisバッファーに置き換えるとビーズなしで噴霧乾燥した粒子の物性が乱れた。粒子は水で作製したものよりも多孔性が低くなった（空気力学的直径が約５ミクロンであり、幾何学的直径が約10ミクロンであった）。したがって、シリカ濃縮物を含有する噴霧乾燥粒子のMMADおよび幾何学的直径に対する効果は、CMLビーズを含有する噴霧乾燥粒子のMMADおよび幾何学的直径に対する効果とはかなり異なる。MMADおよび幾何学的直径の両方は、ほぼ一定である（図７）。
【０１２４】
実施例10
粒子形成における添加剤の効果
噴霧乾燥粒子内へのビーズの含有に対する脂質性粒子の依存性もまた調べた。噴霧乾燥粒子内へのビーズの含有が脂質性粒子の含有に依存しないことを確認するため、上述のようなBSAおよびインスリンの溶液を、異なる濃度のCMLポリスチレンビーズ（直径170nm）とともに噴霧乾燥した。脂質を含有する粒子と同様に、他の添加剤を含有する粒子は、SEM像（図8Aおよび８B）で示されるように、80%(w/w)までのビーズを含有し得る。これらの実験は、80％までのビーズ含有する粒子を噴霧乾燥できることは、初期成分または添加剤（例えば、脂質、タンパク質、糖、ポリマー）とは無関係であることを示す。
【０１２５】
実施例11
粒子の溶解およびナノ粒子の放出
上述のようにして調製した実験室で設計したポリスチレンビーズを、光散乱およびSEMにより特性付けした。SEM像は、直径が125〜500nmの間と推測される多分散系球を示す（図9Aおよび9B）。光散乱測定は、一次(first)近似における単一指数関数的減衰によりデータをフィットさせると（図10）、1.3±0.1cm2.s-1の拡散係数を与える。この拡散係数は、約370±30nmの流体力学的気直径に相当し、これはSEM図とよく一致する。
【０１２６】
実験室で設計したポリスチレンビーズを含有するDPPC-DMPE-ラクトース溶液を、SD2に従って噴霧乾燥した。SEM図は噴霧乾燥粒子内のビーズが作製されたことの識別を可能にした（図11）。粉末の再溶解、70/30エタノール／水混合物(v/v)の混合物中、および精製エタノール中で行なった。この溶液を乾燥してSEMを行なった。粉末が沈殿した場合でさえ（例えば、70/30エタノール／水を使用）、SEM図は、噴霧乾燥前と非常に類似したサブミクロンサイズの球を明確に示した（図12）。かかる実験は、噴霧乾燥粒子の肺内への溶解がナノ粒子を放出することを示す。ビーズサイズが非常に小さいため、ビーズは、身体からのクリアランスを回避し得、したがって、より長期間にわたって、またはより効果的に生物学的活性剤を送達し得る。
【０１２７】
実施例12：
ナノ粒子からのエストラジオールの放出
実験室で設計したビーズからのエストラジオールの放出を、分光測光法を用いて以下のようにして測定した。エストラジオール3.5mgのエタノール40ml中の溶解度をまず調べた。超音波処理後（30秒）および攪拌（数分）後、溶液は透明になり、これはエストラジオールがエタノールに可溶性であることを示す。次に、1mlのビーズ溶液(0.2mgエストラジオール、3.2mg PSおよび15.5mg PVA)を60℃で一晩乾燥した。次いで、エタノール(10ml)を乾燥ビーズ上に添加し、溶液を磁気攪拌下に置いた。この溶液のUVスペクトル(240〜300nm)を、図13Aに示すように、様々な時間で測定した。分光測光解析により、時間とともに強度が増大する３つのピークが示された。図13Bにおいて、274nmピークの測定された光学密度を時間に対してプロットした。図13Bに示されるように、ODは、なお２日間にわたって時間とともに増加した。これは、ビーズからのエストラジオールの持続放出を示した。
【０１２８】
実施例13
ナノ粒子からのエストラジオールのインビボ放出
実験室で設計したPSビーズがエストラジオールをゆっくり放出したか否かをインビボで試験するため、２種類のエストラジオール製剤の１つを皮下注射によりラットに投与した。２つの製剤は、対照として、1ml生理食塩水に再懸濁された1.08%エストラジオール含有DPPC-DMPE-ラクトース粉末、およびエストラジオール負荷PSナノ粒子（エストラジオールの濃度＝0.2029mg/ml）（0.1mlを0.9mlの生理食塩水に添加した）の液体溶液とした。各ラットに注射されたエストラジオールの名目上の用量は約10mgであった。注射は製剤あたり４匹のラットに行なった。血漿エストラジオール濃度を様々な時間（１〜48時間）で測定した。図14に示されるように、両方の場合において、エストラジオール濃度の急な上昇が注射直後に観察された。注目すべきは、エストラジオールの放出は粉末と比べてビーズでは低速である。粉末を投与されたラットにおけるエストラジオール濃度は、次いで経時的に急激に減少した。対照的に、エストラジオールは、経時的により持続的な様式でビーズから放出された。したがって、生物活性剤負荷PSビーズを含有する粒子は、生物活性剤の直接投与よりもより持続的な放出をもたらす。
【０１２９】
実施例14
ヒドロキシプロピルセルロースを含有する大多孔性ナノ粒子(LPNP)の調製
材料および方法
（ナノ粒子=(NP);大多孔性粒子=(LPP);大多孔性ナノ粒子凝集物=(LPNP)）
【０１３０】
材料
ヒドロキシプロピルセルロース（MW約95000）、一塩基性リン酸ナトリウム一水和物(MW=137.99)はSpectrum laboratory products (New Brunswick, NJ)から購入し、純度は≧99%であった。
【０１３１】
噴霧乾燥用溶液の調製：
精製ナノ粒子溶液：エタノールおよび水(70/30 v/v)の混合物を調製した。ここで、所望容積のナノ粒子（水中に懸濁）を添加した。
ラクトース溶液：1gのラクトースを300mlの水に溶解し、700mlのエタノールを添加した。次いで、得られた溶液にナノ粒子を直接添加した。
ヒドロキシプロピルセルロース溶液：1gのヒドロキシプロピルセルロースを300mlの水に溶解し、700mlのエタノールを添加した。次いで、得られた溶液にナノ粒子を直接添加した。
【０１３２】
噴霧乾燥条件：
本明細書で記載したSD2と呼ぶ条件を、上記溶液すべてについて使用した（Tinlet=110℃、Toutlet約45℃、20000RPM、70ml/分）。
【０１３３】
噴霧乾燥粉末の特性付け：
微粒子画分（ｎ＝３）を用い、170nmナノ粒子のみを含有するSD粒子を特性付けした。
【０１３４】
結果
エタノール／水（容積で70/30）の溶液を、カルボン酸修飾ラテックス (「CML」)ポリスチレンビーズ(170nm、2.3mg/ml)を含有する条件SD2にしたがって噴霧乾燥した。SEM図は、粉末が、初期ナノ粒子と比べて、かなり大きな粒子から構成されることを示す。そのサイズは、５〜25μmの範囲である。粒子の一部（約５〜10％）はかなり興味深い特徴を提示する：それらの一部が破壊され、粒子が中空であることをしめす。典型的な中空粒子を図18Aおよび18Bに示す。粒子表面の拡大表示は、この粒子が、殻がナノ粒子から構成される中空球であることを示す。幾何学的直径dgeoは21μmであるが、殻の厚みは約400nm（ナノ粒子約３層）である。この測定から、空気力学的直径は、以下のようにして、正規化密度を概算することにより計算され得る：幾何学的容積πd3geo/6であり、殻により占められる容積はπ[d3geo/(dgeo-2t)3]/6であり、正規化密度ρはしたがって球の体積に対する殻の体積である。図18に示す図から、本発明者らは、ρ=0.11およびdaer=7μmを得る。測定された幾何学的直径はd=6±2μmである。微粒子画分測定により与えられた結果は以下の通りである：粒子の24％は5.6μmより小さい空気力学的直径を有し、15%は3.4μmより小さい空気力学的直径を有する。
【０１３５】
２つの特性(characteristic)時間が、これらの中空粒子の形成をもたらす乾燥プロセスに重要である。第一は、液滴が乾燥するのにかかる時間であり、第二は溶質／ナノ粒子が液滴の縁部からその中心に拡散するのにかかる時間である。２つの比は、いわゆるペクレ数(Pe)拡散および対流の相対重要性を特徴づける無限の大量輸送(dimensionless mass transport)数を説明する(Stroock, A.D., Dertinger, S.K.W., Ajdari, A. Mezic, I., Stone, H.A. & Whitesides, G.M. Science (2002) 295, 647, 651)。したがって、液滴の乾燥が充分に低速(すなわちPe<<1)であれば、溶質またはナノ粒子は、蒸発している液滴全体に拡散によって分布するのに充分な時間を有し、比較的高密度の粒子が得られる。他方において、液滴の乾燥が非常に速い(すなわちPe>>1)であれば、溶質またはナノ粒子は、拡散して液滴の中心に戻るには不十分な時間を有し、液滴の表面の乾燥により回収される。ナノ粒子は、潜在的ウェル内の液滴の自由表面で捕捉される傾向にある(Pieranski, P., Phys. Rev. Lett. (1980) 45, 569-572)。毛管力がナノ粒子を一緒に汲み上げ、ファンデルワールス力により静電的にそれらを一度に閉じ込める(Velev, O.D., Furusawa, K.& Nagayama, K., Langmuir (1996) 12, 2374-2384, Langmuir (1996) 12, 2385-2391, Langmuir (1997) 13, 1856-1859)。ナノ粒子は、蒸発面上に、残留溶液が封じ込められた殻またはクラストの形成まで回収され続けられる。殻内の溶媒は気化し、その気体は殻から脱出し、内部のナノ粒子を殻表面に押し付け、頻繁に穴を開ける。この乾燥プロセスの最終セットは、熱膨張段階と呼ばれる。
【０１３６】
LPNP作製のプロセスは、25nmナノ粒子(2.3g/l)で条件SD2を用いる本発明者らのLPNPの作製により示されるように、より小さいNPサイズに等しく使用される。図19Aおよび19BのSEM写真は、170nmナノ粒子で得られたのと同様のLPNP粒子構造：大きな中空破壊殻およびより小さな高密度の粒子の共存を示す。25nm NPの場合における殻厚みは約200nm（すなわち８層）であり、幾何学的直径は約20μmであり、0.056の正規化された密度をもたらし、計算される空気力学的直径は５μmとなる。これらの図はまた、いくらかの気体が殻を破壊することにより内部から脱出することを明白に証明する。しかしながら、より大きなナノ粒子（すなわち、１μmほどの大きさ）を噴霧乾燥すると、懸濁粒子が乾燥粒子のサイズに向かうにつれて、壁形成が限界内で自然に障害されるので、LPNPが作製される。
【０１３７】
LPNPの形成におけるペクレ数の役割は、一般的な噴霧乾燥材料であるラクトースなどの第２の非揮発性種を導入することにより適切に示される。ラクトース（70/30エタノール／水(v/v)中1g/l）は、(条件SD2を用いて)比較的高密度で噴霧乾燥され、非多孔性粒子の空気力学的直径は3±1μmであり、幾何学的直径は4±0.5μmである（幾何学的直径および空気力学的直径がほぼ一致していることに注意、これは粒子の質量密度がほぼ均一であることを示す）。70重量％ポリスチレンナノ粒子(170nm)をラクトース溶液に添加してLPNPを作製し、最終的に空気力学的直径は4±2μmおよび幾何学的直径はd=8±3μmで流れる（図20Aおよび20B）。
【０１３８】
ラクトースおよびナノ粒子のペクレ数は、以下のようにして比較し得る。初期半径Rの球形の蒸発している液滴を仮定すると、ペクレ数はPe=R2/(tdDsol)（式中、tdは液滴の乾燥時間であり、Dsolは目的の溶質またはナノ粒子の拡散係数である）で表し得る。Dsolは、stokes-Einstein式、Dsol=kBT/(6πηRH)（式中、ｋBはボルツマン定数であり、ηは溶媒の粘度、Tは温度およびRHは溶質またはナノ粒子の流体力学的半径）から概算し得る。特性時間（td=1s）および液滴半径（R=45μm）ならびにラクトース分子の流体力学的直径は約1nmであることに注目すると、エタノール／水70/30の混合物（2.3cPの粘度を有する）について、Pe約10（ラクトース）およびPe約2000（PSナノ粒子）が得られる。したがって、NPの場合、乾燥液滴において、ナノ粒子の拡散運動は対流運動よりもかなり低速であり、薄壁LPNP構造が作製されるが、ラクトース（Pe約10）の場合は、対流および拡散時間が同じくらいであり、したがって噴霧乾燥粒子は比較的高密度である。
【０１３９】
LPNPは、他の分子種でも形成された。ラクトースの代わりに、ヒドロキシプロピルセルロースを用いてポリスチレンNPでLPNPを形成した（図21A、21Bおよび21C）。ナノ粒子なしでは、噴霧乾燥粒子は小さく、互いに凝集する。凝集のため、空気力学的直径および幾何学的直径測定は信頼性がないが、サイズはSEM図から得られ得る（約1〜2μm）。噴霧乾燥前での溶液へのポリスチレンナノ粒子の添加は、小さい高密度粒子と、ラクトースの場合よりも大きな直径および薄い殻を有する大きな中空球との共存の観察を可能にする（例えば、d=53μm、t約350nm、したがってρ=0.045および流体力学的直径は11μmである）。また、ヒドロキシプロピルセルロースの場合では、大きな粒子はラクトースの場合よりも脆性が低いようである。
【０１４０】
実施例15
噴霧乾燥プロセス中でのナノ粒子の形成
ナノ粒子の形成は噴霧乾燥プロセス中に起こり得ることが観察されている。リファンピシンを10〜20mlのクロロホルムに可溶化し、この溶液を、表４に示す脂質DPPCおよびDMPE (700ml)含有エタノール溶液に添加した。得られた溶液を、ラクトース含有水溶液(300ml)と、噴霧乾燥直前に混合した。溶液の組成を表４に示す。
【０１４１】
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【０１４２】
溶液を以下の条件にしたがって噴霧乾燥した。供給口温度は115℃とし、排出口温度は約52℃とした。V24回転盤を使用し、アトマイザー回転速度を20000RPMとした。液体の供給速度を65ml/分とし、乾燥ガス流速を約98kg/時とした。
【０１４３】
得られた粉体をSEM図22A〜22B、および23A〜23Dを用いて調べた。一部のナノ粒子は、噴霧乾燥前または噴霧乾燥プロセス中のいずれかで自然発生的に形成された。これらのナノ粒子は、リファンピシンと脂質を配合物内に共存させると配合物A、BおよびCにおいて観察可能であった。それらは、平均粒径が300〜350nmの比較的単分散系のようであった。ナノ粒子の濃度は、リファンピシン濃度とともに増加した。
【０１４４】
観察されたナノ粒子の由来を調べるため、以下の溶液を噴霧乾燥した。
【０１４５】
１）  エタノール／水(70/30 v/v)の混合物（1%クロロホルム含有）中にリファンピシン単独を含む溶液、本実施例より前に記載したのと同じ噴霧乾燥条件を使用。ナノ粒子の形成は観察されなかった(図24A)。
【０１４６】
２）  「純粋な」エタノール（1%クロロホルム含有）中にリファンピシンを含む溶液、排出口温度は約64℃とした以外は、本実施例より前に記載したのと同じ噴霧乾燥条件を使用。ナノ粒子の形成は観察されなかった(図24B)。
【０１４７】
３）  「純粋な」エタノール（1%クロロホルム含有）中にリファンピシンを脂質とともに含む(60/40 w/w)溶液、排出口温度は約64℃とした以外は、本実施例より前に記載したのと同じ噴霧乾燥条件を使用。ナノ粒子の形成は観察されなかった(図24C)。
【０１４８】
ナノ粒子がリファンピシンと脂質との共沈殿に由来し、これらのナノ粒子の形成を得るためにはこの２つの溶媒が必要であると考えるのが妥当である。
【０１４９】
ナノ粒子の形成はまた、DPPC-クエン酸ナトリウム-塩化カルシウムなどの他の他の配合物でも、リファンピシンを添加すると起こり得る（以下の図参照）。リファンピシンを10〜20mlのクロロホルムに可溶化し、この溶液を、DPPC (700ml)含有エタノール溶液に添加した。得られた溶液を、クエン酸ナトリウムおよび／または塩化カルシウム含有水溶液(300ml)と、噴霧乾燥直前に混合した。溶液は、1gの溶質：60%リファンピシン（重量基準）、残りはDPPC (溶質の28〜40重量%)、クエン酸ナトリウム(溶質の0〜8重量%)および塩化カルシウム(溶質の0〜4重量%)を含有した。
【０１５０】
溶液を以下の条件にしたがって噴霧乾燥した。供給口温度は110℃とし、排出口温度は約45℃とした。V24回転盤を使用し、アトマイザー回転速度を20000RPMとした。液体の供給速度を70ml/分とし、乾燥ガス流速を約98kg/時とした。
【０１５１】
塩類（クエン酸ナトリウム-塩化カルシウム）が存在しても非存在であってもリファンピシンが存在すると大粒子中には常にナノ粒子が見られた（図25A〜25D）。したがって、塩類はナノ粒子の形成を引き起こすものではないと考えるのが妥当である。しかしながら、塩類がないと、ナノ粒子は伸長した形状および球形を取り得ることは注目すべきである。
【０１５２】
本発明は、その好ましい態様を参照して、詳細に示され、そして記載されているが、形態および詳細における種々の変化が、添付の特許請求の範囲によって包含される本発明の範囲から逸脱せずに、その中でなされ得ることは、当業者によって理解される。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】図１は、種々の濃度のカルボキシレート修飾ラテックス（「CML」）ポリスチレンビーズ（170nm直径）を用いて、本明細書中に記載される第１の噴霧乾燥条件（「SD1」）に従って噴霧乾燥させたジパルミトイルホスファチジルコリン-ジミリストイルホスファチジルエタノールアミン-ラクトース（「DPPC-DMPEラクトース」）溶液の質量メジアン空気力学的直径（「MMAD」）および幾何直径の変化を示すグラフである。
【図２】図２Ａは、ビーズを含まないDPPC-DMPE-ラクトース溶液から条件SD1で噴霧乾燥させた粒子の走査型電子顕微鏡（「SEM」）像である。図２Ｂは、8.5％ビーズを含むDPPC-DMPE-ラクトース溶液から条件SD1で噴霧乾燥させた粒子のSEM像である。図２Ｃは、75％ビーズを含むDPPC-DMPE-ラクトース溶液から条件SD1で噴霧乾燥させた粒子のSEM像である。図２Ｄは、75％ビーズを含むDPPC-DMPE-ラクトース溶液から条件SD1で噴霧乾燥させた粒子のSEM像であり、より高い拡大率で示す。
【図３】図３Ａは、種々の濃度のCMLポリスチレンビーズ（25nmおよび１μm直径）を有する、条件SD1に従って噴霧乾燥させたDPPC-DMPE-ラクトース溶液のMMADの変化を示すグラフである。図３Ｂは、種々の濃度のCMLポリスチレンビーズ（25nmおよび１μm直径）を有する、条件SD1に従って噴霧乾燥させたDPPC-DMPE-ラクトース溶液の幾何直径の変化を示すグラフである。
【図４】図４は、種々のポリスチレンビーズ濃度（170nm直径）を有する、第２セットの噴霧乾燥条件（「SD2」）に従って噴霧乾燥させたDPPC-DMPE-ラクトース溶液のMMADおよび幾何直径の変化のグラフである。
【図５】図５Ａは、ビーズを含まないDPPC-DMPE-ラクトース溶液から条件SD2に従って噴霧乾燥させた粒子のSEM像である。図５Ｂは、35％ビーズを含むDPPC-DMPE-ラクトース溶液から条件SD2に従って噴霧乾燥させた粒子のSEM像である。図５Ｃは、82％ビーズを含むDPPC-DMPE-ラクトース溶液から条件SD2に従って噴霧乾燥させた粒子のSEM像である。
【図６】図６Ａは、88％コロイドシリカ（w/w）を含むDPPC-DMPE-ラクトース溶液から噴霧乾燥させた粒子のSEM像である。図６Ｂは、より高い拡大率で観察した、88％コロイドシリカ（w/w）を含有するDPPC-DMPE-ラクトース溶液から噴霧乾燥させた粒子のSEM像である。
【図７】図７は、種々の濃度のコロイドシリカを有するDPPC-DMPE-ラクトースのMMADおよび幾何直径の変化を示すグラフである。
【図８】図８Ａは、78％CMLポリスチレンビーズ（w/w）を含むBSAから作製した噴霧乾燥粒子のSEM像である。図８Ｂは、80.2％CMLポリスチレンビーズ（w/w）を含むインスリンから作製した噴霧乾燥粒子のSEM像である。
【図９】図９Ａは、本明細書中に記載されるように作製した研究室設計ポリスチレンビーズのSEM像である。図９Ｂは、本明細書中に記載されるように作製した研究室設計ポリスチレンビーズのSEM像である。
【図１０】図１０は、面積に対するウェーブベクター（ｑ）との強い自己相関関数の特徴的時間（τ）の逆数の変化のグラフである。最良の適合を示す直線の勾配は、本明細書中に記載されるように作製された研究室設計ポリスチレンビーズの分散係数を示す。
【図１１】図１１Ａは、本明細書中に記載されるように作製された研究室設計ポリスチレンビーズを含む噴霧乾燥粒子のSEM像である。図１１Ｂは、本明細書中に記載されるように作製された研究室設計ポリスチレンビーズを含む噴霧乾燥粒子のSEM像である。図１１Ｃは、本明細書中に記載されるように作製された研究室設計ポリスチレンビーズを含む噴霧乾燥粒子のSEM像である。図１１Ｄは、本明細書中に記載されるように作製された研究室設計ポリスチレンビーズを含む噴霧乾燥粒子のSEM像である。
【図１２】図１２Ａは、エタノールに溶解後、本明細書中に記載されるように作製された研究室設計ポリスチレンビーズを含むDPPC-DMPE-ラクトース粉体のSEM像である。図１２Ｂは、エタノール／水の混合物（70/30（v/v））に溶解後、本明細書中に記載されるように作製された研究室設計ポリスチレンビーズを含むDPPC-DMPE-ラクトース粉体のSEM像である。
【図１３】図１３Ａは、エタノール中にエストラジオールを含む研究室設計乾燥ビーズのUVスペクトルの時間の漸進的変化のグラフである。図１３Ｂは、時間に対してプロットした図13Aに示されるグラフの274nmピークのODのグラフである。
【図１４】図１４は、時間T=0でのエストラジオール負荷研究室設計ビーズまたは単純なエストラジオール負荷粉体の皮下注射後のラット血漿におけるエストラジオール濃度の変化のグラフである。
【図１５】図１５は、肺の肺胞領域への沈着およびかかる粒子を形成するためのナノ粒子および脂質を含む噴霧乾燥粒子の使用を提供する特徴を有する噴霧乾燥粒子の作製の模式図である。
【図１６】図１６は、粒子の走査像を含む、本明細書中に記載されるような、ナノ粒子を含む噴霧乾燥粒子の種々の特徴の模式図、幾何直径に対する粒子中のナノ粒子の濃度を増大させる効果を示すグラフ、および本明細書に記載される方法を用いて形成される粒子の模式図である。
【図１７】図１７は、脂質＋コロイダルシリカ、ウシ血清アルブミン＋ポリスチレンビーズ、またはジブロックポリマーのミセルを含む本発明の粒子のSEM、および本発明の粒子のいくつかの特徴のリストを示す。
【図１８】図１８Ａは、ポリスチレンナノ粒子（170nm）の溶液の噴霧乾燥から観察された典型的な中空球体のSEM像である。下の像は粒子表面の拡大である。図１８Ｂは、ポリスチレンナノ粒子（170nm）の溶液の噴霧乾燥から観察された典型的な中空球体の粒子表面の拡大したSEM像である。
【図１９】図１９Ａは、ポリスチレンナノ粒子（25nm）の溶液の噴霧乾燥から観察された典型的な中空球体のSEM像である。スケールバーは10μmである。図１９Ｂは、ポリスチレンナノ粒子（25nm）の溶液の噴霧乾燥から観察された典型的な中空球体のSEM像である。スケールバーは２μmである。
【図２０】図２０Ａは、ラクトースおよびポリスチレンナノ粒子（170nm 全固体含量の70重量％）の溶液の噴霧乾燥から観察された典型的な中空球体のSEM像である。スケールバーは10μmである。図２０Ｂは、ラクトースおよびポリスチレンナノ粒子（170nm 全固体含量の70重量％）の溶液の噴霧乾燥から観察された典型的な中空球体のSEM像である。スケールバーは２μmである。
【図２１】図２１Ａは、ナノ粒子なしの典型的なヒドロキシプロピルセルロース噴霧乾燥粒子のSEM像である。スケールバーは２μmを表す。図２１Ｂは、ナノ粒子を有さない典型的なヒドロキシプロピルセルロース噴霧乾燥粒子のSEM像である。（上部右）。スケールバーは20μmを表す。図２１Ｃは、ナノ粒子を有する典型的なヒドロキシプロピルセルロース噴霧乾燥粒子の粒子表面上の拡大したSEM像である。スケールバーは２μmを表す。
【図２２】図２２Ａは、エタノール／水（70/30 v/v）中のリファンピシン、DPPC、DMPEおよびラクトースの溶液の噴霧乾燥から得られた粒子のSEM像である。リファンピシン濃度は、溶液中の固体含量の40重量％であった。スケールバーは５μmを表す。図２２Ｂは、エタノール／水（70/30 v/v）中のリファンピシン、DPPC、DMPEおよびラクトースの溶液の噴霧乾燥から得られた粒子のSEM像である。リファンピシン濃度は、溶液中の固体含量の40重量％であった。スケールバーは２μmを表す。
【図２３】図２３Ａは、エタノール／水（70/30 v/v）のリファンピシン、DPPC、DMPEおよびラクトースの溶液の噴霧乾燥から得られた粒子のSEM像である。リファンピシン濃度は、溶液中の固体含量の40重量％であった。スケールバーは２μmを表す。図２３Ｂは、エタノール／水（70/30 v/v）のリファンピシン、DPPC、DMPEおよびラクトースの溶液の噴霧乾燥から得られた粒子のSEM像である。リファンピシン濃度は、溶液中の固体含量の40重量％であった。スケールバーは500nmを表す。図２３Ｃは、エタノール／水（70/30 v/v）中のリファンピシン、DPPC、DMPEおよびラクトースの溶液の噴霧乾燥から得られた粒子のSEM像である。リファンピシン濃度は、溶液中の固体含量の20重量％であった。スケールバーは１μmを表す。図２３Ｄは、エタノール／水（70/30 v/v）中のリファンピシン、DPPC、DMPEおよびラクトースの溶液の噴霧乾燥から得られた粒子のSEM像である。リファンピシン濃度は、溶液中の固体含量の60重量％であった。スケールバーは２μmを表す。
【図２４】図２４Ａは、エタノール／水（70/30 v/v）の混合物（１％クロロホルムを有する）中のリファンピシン（1g/L）単独の溶液の噴霧乾燥から得られた粒子のSEM像である。図２４Ｂは、「純粋な」エタノール中のリファンピシン（1g/L）の溶液（１％クロロホルムを有する）の噴霧乾燥から得られた粒子のSEM像である。図２４Ｃは、「純粋な」エタノール中の脂質（60/40 w/w）を有するリファンピシン（1g/L）の溶液（１％クロロホルムを有する）の噴霧乾燥から得られた粒子のSEM像である。
【図２５】図２５Ａは、塩（クエン酸ナトリウム／塩化カルシウム）を含有するか、または塩を含有しないリファンピシン-DPPC（60/40 w/w）溶液に由来する噴霧乾燥粒子のSEM像である。図２５Ｂは、塩（クエン酸ナトリウム／塩化カルシウム）を含有するリファンピシン-DPPC（60/40 w/w）溶液に由来する噴霧乾燥粒子のSEM像である。図２５Ｃは、塩（クエン酸ナトリウム／塩化カルシウム）を含有するリファンピシン-DPPC（60/40 w/w）溶液に由来する噴霧乾燥粒子のSEM像である。図２５Ｄは、塩を含有しないリファンピシン-DPPC（60/40 w/w）由来の噴霧乾燥粒子のSEM像である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年7月16日(2004.7.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧乾燥粒子を含有してなる医薬組成物であって、該粒子が持続作用ナノ粒子を含有し、該ナノ粒子が生物活性剤を含有し、約１ミクロン以下の幾何直径を有する、医薬組成物。
【請求項２】
前記ナノ粒子が約25nm〜約１ミクロン以下の幾何直径を有する請求項１記載の医薬組成物。 
【請求項３】
前記噴霧乾燥粒子が100重量％のナノ粒子を含有してなる請求項１または２記載の医薬組成物。 
【請求項４】
前記噴霧乾燥粒子が少なくとも50重量％のナノ粒子を含有してなる請求項１または２記載の医薬組成物。 
【請求項５】
添加剤をさらに含有してなる請求項１〜４いずれか記載の医薬組成物。 
【請求項６】
前記添加剤が、リン脂質、ポリペプチド、多糖、ポリ無水物、アミノ酸、ポリマー、タンパク質、界面活性剤、コレステロール、脂肪酸、脂肪酸エステル、糖およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる請求項５記載の医薬組成物。 
【請求項７】
前記添加剤が生物活性剤である請求項５記載の医薬組成物。 
【請求項８】
前記生物活性剤が、インスリン、エストラジオール、リファンピン、エタンブトール、ピラジンアミドおよびアルブテロールからなる群より選ばれる請求項１〜７いずれか記載の医薬組成物。 
【請求項９】
前記ナノ粒子が生分解性である請求項１〜８いずれか記載の医薬組成物。
【請求項１０】
前記ナノ粒子がポリマーである請求項１〜９いずれか記載の医薬組成物。 
【請求項１１】
前記生物活性剤が前記ポリマーナノ粒子に組み込まれている請求項１０記載の医薬組成物。
【請求項１２】
前記組成物が呼吸に適する請求項１〜１１いずれか記載の医薬組成物。 
【請求項１３】
リン脂質含有生分解性粒子を含有してなる請求項１記載の医薬組成物であって、該粒子が約４ミクロン〜約８ミクロンの幾何直径および約１ミクロン〜約３ミクロンの空気力学的直径を有し、該粒子が約５重量％〜約80重量％のナノ粒子を含有し、該ナノ粒子が約25nm〜約１ミクロンの幾何直径を有し、該ナノ粒子がカルボン酸修飾ポリスチレンビーズである、医薬組成物。 
【請求項１４】
持続作用ナノ粒子を含有してなる請求項１〜１３いずれか記載の噴霧乾燥粒子の作製方法であって、該ナノ粒子が生物活性剤を含有し、約１ミクロン以下の幾何直径を有し、該方法が該ナノ粒子、またはナノ粒子を形成可能である試薬を含有する溶液を噴霧乾燥粒子を形成する条件下で噴霧乾燥させる工程を含む、方法。
【国際調査報告】
2005511629.tif 000036