(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物的活性剤を必要としている動物に対して肺経路を介して前記活性剤を投与するための、（Ａ）活性剤、及び（Ｂ）担体を含む組成物であって、
前記活性剤が、インスリン、インスリン様成長因子（ＩＧＦ）、ＩＧＦ−１又はこれらの組み合わせからなる群から選択され、
前記担体が式Ａｒ−Ｙ−（Ｒ8）n−ＯＨ
［式中、ｎは１であり、
Ａｒは、（ｉ）不置換の２−ＯＨ−フェニル、あるいはＣ1−Ｃ4アルキル基で置換された２−ＯＨ−フェニルである；あるいは、（ｉｉ）Ｃ1−Ｃ4アルコキシ基で置換されたフェニルであり；
Ｙは
【化１】
0004675481.tif 000018
であり；
Ｒ8は式
【化２】
0004675481.tif 000019
を有し；
Ｒ9はＣ1−Ｃ24アルキル、Ｃ1−Ｃ24アルケニル、フェニル、ナフチル、（Ｃ1−Ｃ10アルキル）フェニル、（Ｃ1−Ｃ10アルケニル）フェニル、（Ｃ1−Ｃ10アルキル）ナフチル、（Ｃ1−Ｃ10アルケニル）ナフチル、フェニル（Ｃ1−Ｃ10アルキル）、フェニル（Ｃ1−Ｃ10アルケニル）、ナフチル（Ｃ1−Ｃ10アルキル）又はナフチル（Ｃ1−Ｃ10アルケニル）であり；
Ｒ9は、置換されていない、あるいはＣ1−Ｃ4アルキル、Ｃ1−Ｃ4アルケニル、Ｃ1−Ｃ4アルコキシ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ2Ｒ11、シクロアルキル、シクロアルケニル、複素環アルキル、アルクアリール、ヘテロアリール、ヘテロアルクアリール、又はそれらのあらゆる組み合わせで置換され；
Ｒ9は、割り込まれていない、あるいは酸素、窒素、硫黄又はそれらのあらゆる組み合わせによって割り込まれ；
Ｒ10は水素、Ｃ1−Ｃ4アルキル又はＣ1−Ｃ4アルケニルであり；且つ、
Ｒ11は水素、Ｃ1−Ｃ4アルキル又はＣ1−Ｃ4アルケニルである］
を有する化合物又はその塩を含む、組成物。
【請求項２】
前記担体が、式
【化３】
0004675481.tif 000020
を有する化合物又はその塩を含む、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記担体が、式
【化４】
0004675481.tif 000021
を有する化合物又はその塩を含む、請求項１記載の組成物。
【請求項４】
前記担体が、式
【化５】
0004675481.tif 000022
を有する化合物又はその塩を含む、請求項１記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、活性剤の肺性デリバリー（pulmonary delivery）に関する。標的への活性剤のデリバリーを容易にするための担体として、アシル化又はスルホン化アミノ酸が用いられる。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
活性剤をデリバリーするための通常の手段は、しばしば、生物的、化学的及び物理的障壁によって厳しく制限されている。典型的には、これらの障壁は、デリバリーが生じる環境、デリバリーの標的の環境、又は、その標的自身によって課される。生物的又は化学的に活性な薬剤は、そのような障壁に対して特に弱い。
【０００３】
例えば、生物的に活性な又は化学的に活性な、薬理学的な治療用薬剤の動物へのデリバリーでは、その身体によって障壁が課されている。物理的障壁の例は皮膚及び様々な器官の膜であり、標的に到達する前にこれらを通過しなければならない。化学的障壁は、これらに限定されないが、ｐＨ変化、脂質二重層及び分解酵素を含む。
【０００４】
数多くの生物的に活性な薬剤の循環系への肺性デリバリーは、血液へのデリバリーが他のデリバリー経路よりも速いために、動物への投与に好ましい経路であることができた。加えて、肺へのデリバリーそのものが、例えば肺系の疾患の治療にとって望ましいかもしれない。しかしながら、脂質二重層、及び、ある種の生物的活性剤に対して比較的不透過性だが活性剤は循環系に到達できる前に通過しなければならない膜といった物理的障壁のために、肺性デリバリーは実用的ではないであろう。他のケースで、肺性デリバリーは達成されるかもしれないが、実際の目的にとっては十分ではないであろう。
【０００５】
現在、容易に準備でき、且つ、効率的な手法で広い範囲の活性剤をデリバリーすることができる、簡単で、安価な肺性デリバリーシステムに対する要求がある。
【０００６】
図１は、インスリンの、単独０．０５mg/kg（０．１３U/kg）（◆）、及び、担体Ｂ ５mg/kgとの組み合わせ（■）での、肺噴霧−ＩＴインスティレーション後の、血漿インスリン−時間の概要をグラフで示すものである。
バーは± SD n=5 を表す。
図２は、インスリンの、単独０．０５mg/kg（０．１３U/kg）（◆）、及び、担体Ｂ ５mg/kgとの組み合わせ（■）の、肺噴霧−ＩＴインスティレーション後の、血漿グルコース−時間の概要をグラフで示すものである。
バーは± SD n=5 を表す。
図３は、インスリンの、単独０．０５mg/kg（０．１３U/kg）（◆）、及び、担体Ｂ １６mg/kgとの組み合わせ（■）の、肺噴霧−ＩＴインスティレーション後の、、血漿グルコース−時間の概要をグラフで示すものである。
バーは± SD n=3 を表す。
図４は、インスリンの、単独０．０１mg/kg（０．０２６U/kg）（◆）、及び、担体Ｂ １６mg/kgとの組み合わせ（■）の、肺噴霧−ＩＴインスティレーション後の、血漿グルコース−時間の概要をグラフで示すものである。
バーは± SD n=4 を表す。
図５は、０．００５mg/kg（０．０１３U/kg）（*）、０．０５mg/kg（０．１３U/kg）（◆）、０．１mg/kg（０．２６U/kg）（▲）、０．５mg/kg（１．３U/kg）（■）及び１mg/kg（２．６U/kg）（●）のブタインスリンをラットに対して肺噴霧−ＩＴインスティレーションした後の、インスリン平均血漿濃度をグラフで示すものである。バーは± SD を表す。
図６は、０．０１mg/kg（０．０２６U/kg）（*）、０．０５mg/kg（０．１３U/kg）（ｘ）、０．１mg/kg（０．２６U/kg）（◆）、０．５mg/kg（１．３U/kg）（■）及び１mg/kg（２．６U/kg）（▲）のブタインスリンをラットに対して噴霧−ＩＴインスティレーションした後の、血漿グルコース−時間の概要をグラフで示すものである。バーは± SD を表す。
図７は、担体Ｂ１６mg/kgあり及びなしで、０．０５mg/kgのインスリンを投与した後のインスリン血漿濃度をグラフで示すものである。
図８は、投与量を変えてインスリンを投与した後のインスリン血漿濃度をグラフで示すものである。
図９は、担体Ｂ５mg/kgあり及びなしで、０．０５mg/kgのインスリンを投与した後のインスリン血漿濃度をグラフで示すものである。
図１０は、担体Ｂ１６mg/kgあり及びなしで、０．０１mg/kgのインスリンを投与した後のインスリン血漿濃度をグラフで示すものである。
図１１は、０．１mg/kgのインスリンと７．５mg/kgの担体Ｂのナトリウム塩（■）、０．１mg/kgのインスリン単独（●）、及び、７．５mg/kgの担体Ｂのナトリウム塩単独（▲）の肺性デリバリー後の血中グルコースのパーセント変化をグラフで示すものである。
図１２は、０．５mg/kgのインスリンと７．５mg/kgの担体Ｂのナトリウム塩（■）、０．５mg/kgのインスリン単独（●）、及び、７．５mg/kgの担体Ｂのナトリウム塩単独（▲）の肺性デリバリー後の血中グルコースのパーセント変化をグラフで示すものである。
図１３は、０．０３mg/kgのインスリンを、それぞれ１６mg/kgの、担体Ｂ（●）、担体Ｃ（▲）及び担体Ｄ（▼）を投与した後、及び、インスリン単独（■）で投与した後の、血清インスリン濃度をグラフで示すものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、肺を経由する経路によって、活性剤を必要としている動物に対して該活性剤を投与するための方法を提供する。この方法は、（ａ）活性剤、及び、（ｂ）（ｉ）アシル化アミノ酸、（ｉｉ）スルホン化アミノ酸又は（ｉｉｉ）（ｉ）と（ｉｉ）の組み合わせ、を含む組成物を、肺経路を経由して投与することを含む。本発明の組成物の投与は、改善された肺性デリバリーと、活性剤単独投与よりも優れた、該活性剤のバイオアベイラビリティーとをもたらす。結果的に、活性剤は、本発明の組成物中に含まれるとき、望ましい結果を得るために、単独で投与されるときよりも少量で投与されてよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明において有用な組成物は、活性剤と担体を含む。これらの組成物は、様々な生物的、化学的及び物理的障壁を通して様々な活性剤をデリバリーするために用いられてよく、特に、環境的な分解を受ける活性剤のデリバリーに適している。本発明の方法は、生物的、薬理学的又は化学的活性剤を、これらに限定されないが、ニワトリ等の鳥類、及び、ウシ、ブタ、イヌ、ネコ、霊長類、特にヒト、等の哺乳類等を含む、あらゆる動物にデリバリー又は投与するために、特に有用である。
【０００９】
担体と活性剤、例えばここより後に記載されるようなインスリン等、との肺性共投与（pulmonary coadministration）は、該活性剤の単独投与と比較して、該活性剤のバイオアベイラビリティを増加させる。
【００１０】
活性剤
本発明での使用に適した活性剤は、生物的又は化学的な活性剤を含む。
【００１１】
生物的又は化学的活性剤は、これらに限定されないが、殺虫剤、薬理学的薬剤及び治療剤を含む。例えば、本発明での使用に適した生物的又は化学的活性剤は、これらに限定されないが、タンパク質；ポリペプチド；ペプチド；ホルモン、特に、それら自体は肺胞を通らないか又は投与量の一部分だけが肺胞を通るホルモン、及び／又は、肺において酸及び酵素によって化学分解を受けやすいホルモン；多糖類、特に、ムコ多糖の混合物；炭水化物；脂質；他の有機化合物；又は、これらのあらゆる組み合わせを含む。
【００１２】
さらに、例として、これらに限定されないが、これらの合成、天然又は組み換え体由来のものを含めて、以下のもの；ヒト成長ホルモン（ｈＧＨ）、組み換えヒト成長ホルモン（ｒｈＧＨ）、ウシ成長ホルモン及びブタ成長ホルモンを含む、成長ホルモン；成長ホルモン放出ホルモン；α、β及びγを含む、インターフェロ類；インターロイキン−１；インターロイキンＩＩ；任意にナトリウム、亜鉛、カルシウム及びアンモニウムを含む対イオン（counter ion）を有する、ブタ、ウシ、ヒト及びヒト組み換え体を含む、インスリン；ＩＧＦ−１を含む、インスリン様成長因子（ＩＧＦ）；非分別ヘパリン、ヘパリノイド、デルマタン、コンドロイチン、低分子量ヘパリン、極（very）低分子量ヘパリン及び超（ultra）低分子量ヘパリンを含む、ヘパリン；サケ、ウナギ及びヒトを含む、カルシトニン；エリスロポエチン；心房性ナトリウム利尿因子；抗原；モノクローナル抗体；ソマトスタチン；プロテアーゼインヒビター；アドレノコルチコトロピン、ゴナドトロピン放出ホルモン；オキシトシン；黄体形成ホルモン放出ホルモン；卵胞刺激ホルモン；グルコセレブロシダーゼ；トロンボポイエチン；フィルグラスティム（filgrastim）；プロスタグランジン；シクロスポリン；バソプレッシン；クロモリンナトリウム（クロモグリク酸ナトリウム又はクロモグリク酸二ナトリウム）；バンコマイシン；デフェロキサミン（desferrioxamine、ＤＦＯ）；そのフラグメントを含む、上皮小体ホルモン（ＰＴＨ）；抗真菌剤を含む、抗菌剤；これらの化合物の類似体、フラグメント、擬似物（mimetics）、又は、ポリエチレングリコール（PEG）修飾誘導体；又は、これらのあらゆる組み合わせを含む。
【００１３】
担体
アシル化アミノ酸及びスルホン化アミノ酸は、生物的又は化学的活性剤の肺性デリバリーに、担体として働くことが見出されている。これらの担体化合物、又はポリアミノ酸及びペプチドは、例えば、これらに限定されないが、薬理学的薬剤及び治療剤等の生物的又は化学的活性剤を含む活性剤をデリバリーするために用いられてよい。
【００１４】
アミノ酸は、少なくとも１つの遊離アミン基を有するあらゆるカルボン酸であり、天然及び合成アミノ酸を含む。ポリアミノ酸は、ペプチド、あるいは、例えばエステル、無水物等の、結合可能な他の基によって形成された結合又は無水物結合によって連結された２つ以上のアミノ酸である。ペプチドは、ペプチド結合によって連結された２つ以上のアミノ酸である。ペプチドは、２つのアミノ酸を有するジペプチドから、数百のアミノ酸を有するポリペプチドまで、長さを変化させることができる。チェンバーズ生物学辞典（Chambers Biological Dictionary）, Peter M. B. Walker編, ケンブリッジ,イングランド: Cambers Cambridge, 1989, 215頁参照。ジ−ペプチド、トリ−ペプチド、テトラ−ペプチド及びペンタ−ペプチドが特に言及されている。
【００１５】
アミノ酸は、本発明で有用な担体を調製するために用いられることができる。アミノ酸は、少なくとも１つの遊離アミン基を有するあらゆるカルボン酸であり、天然に存在しているアミノ酸及び合成アミノ酸を含む。数多くのアミノ酸及びアミノ酸エステルは、Aldrich Chemical Co. (Milwaukee, Wis, USA)；Sigma Chemical Co. (St. Louis. Mo., USA)；及び、Fluka Chemical Corp. (Ronkonkoma, N. Y., USA)等の多くの供給元から、容易に入手可能である。ペプチドは、ホモ−又はヘテロ−ペプチドであることができ、天然アミノ酸、合成アミノ酸又はそれらのあらゆる組み合わせを含むことができる。
【００１６】
修飾アミノ酸、ポリアミノ酸又はペプチドは、アシル化あるいはスルホン化され、また、アミノ酸アミド及びスルホンアミドを含む。
【００１７】
特に言及されるのは、以下の式
【化８】
0004675481.tif 000002
［式中、Ｒ1はＣ1−Ｃ7アルキル、Ｃ3−Ｃ10シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、チエニル、フェニル、ナフチル、ピロロ又はピリジルであり；
Ｒ1は任意に、１つ以上の、Ｃ1−Ｃ7アルキル、Ｃ2−Ｃ7アルケニル、Ｃ2−Ｃ7アルキニル、Ｃ6−Ｃ10シクロアルキル、フェニル、フェノキシ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＯ2、−ＳＯ3H、−ＮＯ2、−ＳＨ、−ＰＯ3Ｈ、オキサゾロ、イソキサゾロ、式−ＯＲ6を有するアルコキシ、−ＣＯＯＲ7、−Ｎ（Ｒ5）2、−Ｎ+（Ｒ5）3Ｘ-、又はそれらのあらゆる組み合わせ、で置換され；
Ｙは
【化９】
0004675481.tif 000003
であり；
Ｘはハロゲン、ヒドロキシド、スルフェート、テトラフルオロボレート又はホスフェートであり；
Ｒ2は水素、Ｃ1−Ｃ4アルキル、Ｃ2−Ｃ4アルケニル又は−（ＣＨ2）n−ＣＯＯＨ（ｎは１から１０である）であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ24アルキル、Ｃ2−Ｃ24アルケニル、Ｃ2−Ｃ24アルキン、Ｃ3−Ｃ10シクロアルキル、Ｃ3−Ｃ10シクロアルケニル、フェニル、ナフチル、（Ｃ1−Ｃ10アルキル）フェニル、（Ｃ2−Ｃ10アルケニル）フェニル、（Ｃ1−Ｃ10アルキル）ナフチル、（Ｃ2−Ｃ10アルケニル）ナフチル、フェニル（Ｃ1−Ｃ10アルキル）、フェニル（Ｃ2−Ｃ10アルケニル）、ナフチル（Ｃ1−Ｃ10アルキル）又はナフチル（Ｃ2−Ｃ10アルケニル）であり；
Ｒ3は任意に、Ｃ1−Ｃ4アルキル、Ｃ2−Ｃ4アルケニル、Ｃ1−Ｃ4アルコキシ、−ＯＨ、−ＳＨ、ハロゲン、−ＮＨ2、−ＣＯ2Ｒ4、Ｃ3−Ｃ10シクロアルキル、Ｃ3−Ｃ10シクロアルケニル、ヘテロ原子が１つ以上のＮ、Ｏ、Ｓ又はそれらのあらゆる組み合わせである３−１０員環の複素環、アリール、（Ｃ1−Ｃ10alk）アリール、ar（Ｃ1−Ｃ10アルキル）、又はそれらのあらゆる組み合わせで置換され；
Ｒ4は水素、Ｃ1−Ｃ4アルキル又はＣ2−Ｃ4アルケニルであり；
Ｒ5は水素又はＣ1−Ｃ10アルキルであり；
Ｒ6はＣ1−Ｃ10アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール又はシクロアルキルであり；且つ、
Ｒ7は水素、Ｃ1−Ｃ10アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール又はシクロアルキルである］
を有する、アシル化又はスルホン化アミノ酸である。
【００１８】
特に言及されるのは、以下の式
Ａｒ−Ｙ−（Ｒ8）n−ＯＨ          担体Ａ’
［式中、Ａｒは置換又は不置換のフェニル又はナフチルであり、好ましくは、Ａｒは置換又は不置換の２−ＯＨ−フェニルであり；
Ｙは
【化１０】
0004675481.tif 000004
であり；
Ｒ8は式
【化１１】
0004675481.tif 000005
を有し；
Ｒ9はＣ1−Ｃ24アルキル、Ｃ1−Ｃ24アルケニル、フェニル、ナフチル、（Ｃ1−Ｃ10アルキル）フェニル、（Ｃ1−Ｃ10アルケニル）フェニル、（Ｃ1−Ｃ10アルキル）ナフチル、（Ｃ1−Ｃ10アルケニル）ナフチル、フェニル（Ｃ1−Ｃ10アルキル）、フェニル（Ｃ1−Ｃ10アルケニル）、ナフチル（Ｃ1−Ｃ10アルキル）及びナフチル（Ｃ1−Ｃ10アルケニル）であり；
Ｒ9は任意に、Ｃ1−Ｃ4アルキル、Ｃ1−Ｃ4アルケニル、Ｃ1−Ｃ4アルコキシ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ2Ｒ11、シクロアルキル、シクロアルケニル、複素環アルキル、アルクアリール（alkaryl）、ヘテロアリール、ヘテロアルクアリール、又はそれらのあらゆる組み合わせで置換され；
Ｒ9は任意に、酸素、窒素、硫黄又はそれらのあらゆる組み合わせによって割り込まれ；
Ｒ10は水素、Ｃ1−Ｃ4アルキル又はＣ1−Ｃ4アルケニルであり；且つ、
Ｒ11は水素、Ｃ1−Ｃ4アルキル又はＣ1−Ｃ4アルケニルである］
を有する、アシル化又はスルホン化アミノ酸である。
【００１９】
以下の化合物
【化１２】
0004675481.tif 000006
及び、それらのナトリウム塩、これに限定されないが、を含むそれらの塩もまた、特に言及される。
【００２０】
いくつかの好ましいデリバリー剤は、それらに限定されないが、米国特許第４，９２５，６７３号；第５，４５１，４１０号；第５，５４１，１５５号；第５，６２９，０２０号；第５，６４３，９５７号；第５，６５０，３８６号；第５，７０９，８６１号；第５，７１４，１６７号；第５，７６６，６３３号；第５，７７３，６４７号；第５，７９２，４５１号；及び第５，８６３，９４４号、及び、ＰＣＴ公報ＷＯ９６／１２４７４；ＷＯ９７／１０１９７；ＷＯ９７／３６４８０；及びＷＯ９８／５０３４１に記載されるものを含む。
【００２１】
アシル化アミノ酸は、単一のアミノ酸、２種以上のアミノ酸の混合物又はアミノ酸エステルを、アミノ酸内に存在する遊離アミノ基と反応してアミドを形成するアミン変性剤と反応させることによって調製されてよい。
【００２２】
アシル化アミノ酸の調製に有用なアシル化剤の適当な例は、制限するものではないが、式
【化１３】
0004675481.tif 000007
［式中、Ｒ12は、調製されている修飾アミノ酸に適した基であって、これらに限定されないが、アルキル、アルケニル、シクロアルキル又は芳香族等であり、特に、メチル、エチル、シクロヘキシル、シクロフェニル、フェニル又はベンジルであり；そして、Ｘは脱離基である］
を有する酸クロライドアシル化剤を含む。典型的な脱離基は、これらに限定されないが、塩素、臭素及びヨウ素等のハロゲンを含む。
【００２３】
アシル化剤の例は、これらに限定されないが、アセチルクロライド、プロピルクロライド、シクロヘキサノイルクロライド、シクロペンタノイルクロライド及びシクロヘプタノイルクロライド、ベンゾイルクロライド、ヒプリル（hippuryl）クロライド等を含むアシルハライド；及び、無水酢酸、無水プロピル、シクロヘキサン酸無水物、安息香酸無水物、馬尿酸無水物（hippuric anhydride）等の無水物を、これらに限定されないが、含む。好ましいアシル化剤は、ヒプリルクロライド、アセチルクロライド、シクロヘキサノイルクロライド、シクロペンタノイルクロライド及びシクロヘプタノイルクロライドを含む。
【００２４】
アミン基はまた、アミノ酸、特にフェニルアラニン、トリプトファン及びチロシン等の親水性アミノ酸、のカルボジイミド誘導体等のカップリング剤と、カルボン酸との反応によって修飾されることができる。さらなる例は、ジシクロヘキシルカルボジイミド等を含む。
【００２５】
アミノ酸が多官能性であれば、すなわち１つよりも多い−ＯＨ、−ＮＨ又は−ＳＨ基を有しているのであれば、その後、任意に、１つ以上の官能基でアシル化されて、例えばエステル、アミド又はチオエステル結合を形成する。
【００２６】
例えば、多くのアシル化アミノ酸の調製では、該アミノ酸は、例えば水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム等の、金属水酸化物の水性アルカリ溶液に溶解させられて、アシル化剤が加えられる。その反応時間は約１時間から約４時間であり、好ましくは約２から約２．５時間である。混合物の温度は、通常、約５℃から約７０℃の間、好ましくは約１０℃から約５０℃の間、の範囲の温度に維持される。該アミノ酸内のＮＨ，基の当量当たりに用いられるアルカリの量は、通常、約１．２５モルから約３モルの範囲内であり、好ましくはＮＨ2基の当量当たり約１．５モルから約２．２５モルの間である。反応溶液のｐＨは、通常、約ｐＨ８から約ｐＨ１３の範囲内であり、好ましくは約ｐＨ１０から約ｐＨ１２の間である。アミノ酸の量に応じて用いられるアミノ変性剤の量は、アミノ酸内の全遊離ＮＨのモルに基づいている。通常、アミノ変性剤は、アミノ酸内の全ＮＨ，基のモル当量当たり、約０．５から約２．５モル当量の範囲内、好ましくは約０．７５から約１．２５当量の範囲内、の量で用いられる。
【００２７】
修飾アミノ酸形成反応は、典型的には、混合物のｐＨを、例えば濃塩酸等の適当な酸で、そのｐＨが約２から約３の間に達するまで、調節することによって止められる。その混合物は、室温で放置すると分離し、透明な上層と白色又はオフホワイトの沈殿を形成する。上層は捨てられ、そして、修飾アミノ酸が濾過又はデカンテーションによって集められる。それらの粗（crude）修飾アミノ酸は、それから水と混合される。不溶性物質が濾過によって取り除かれ、ろ液が減圧下で乾燥される。修飾アミノ酸の収率は、通常、約３０から約６０％の範囲内であり、普通は約４５％である。本発明はまた、複数のアシル化、例えばジアシル化、トリアシル化等、によって修飾されているアミノ酸も意図している。
【００２８】
アミノ酸エステル又はアミドが出発物質であれば、それらは、ジメチルホルムアミド又はピリジン等の適当な有機溶媒に溶かされて、約５℃から約７０℃の範囲内、好ましくは約２５０℃、の温度で、約７から約２４時間の範囲内の時間、アミノ変性剤と反応させられる。アミノ酸エステルに応じて用いられるアミノ変性剤の量は、アミノ酸について上述したのと同じである。
【００２９】
それから、その反応溶液が負圧下で除去され、そして任意に、約５０℃から約８０℃の範囲内、好ましくは約７０℃、の温度で、エステル基を加水分解して遊離カルボキシル基を有する修飾アミノ酸を形成するのに十分な時間、適当なアルカリ溶液、例えば１Ｎ水酸化ナトリウム、で修飾アミノ酸を加水分解することによってそれらのエステル又はアミドの官能性が除去される。その加水分解混合物はそれから室温に冷却され、例えば水性２５％塩酸溶液で、酸性化されて、約２から約２．５の範囲内のｐＨにされる。修飾アミノ酸は溶液から沈殿し、濾過又はデカンテーション等の通常の手法によって回収される。
【００３０】
それらの修飾アミノ酸は、酸沈殿、再結晶化、又は、固体カラム支持体上でのフラクショネーションによって精製されてよい。フラクショネーションは、酢酸／ブタノール／水等の溶媒混合物を移動相として用いる、シリカゲル又はアルミナ等の適当な固体カラム支持体；トリフルオロ酢酸／アセトニトリル混合物を移動相として用いる逆相カラム支持体、及び、水を移動相として用いるイオン交換クロマトグラフィーで行われてよい。修飾アミノ酸はまた、無機塩等の不純物を除去するために、メタノール、ブタノール又はイソプロパノール等の低級アルコールで抽出することによって精製されてもよい。
【００３１】
修飾アミノ酸は、通常、アルカリ性水性溶液（ｐＨ≧９．０）に可溶であり；エタノール、ｎ−ブタノール及び１：１（ｖ／ｖ）トルエン／エタノール溶液に部分的に可溶であり；そして、中性の水に不溶である。アルカリ金属塩、例えば前記修飾アミノ酸のナトリウム塩、は、通常、約６−８のｐＨで水に溶解する。
【００３２】
ポリアミノ酸又はペプチドにおいて、１つ以上のアミノ酸が、修飾されたアシル化物及び／又はスルホン化物であってよい。ポリアミノ酸及びペプチドは、１つ以上のアシル化アミノ酸を含むことができる。線状の修飾ポリアミノ酸及びペプチドは、通常、ただ１つのアシル化アミノ酸を含むであろうが、他のポリアミノ酸及びペプチドの配置は１つより多いアシル化アミノ酸を含むことができる。ポリアミノ酸及びペプチドは、前記アシル化アミノ酸と重合可能であるか、又は、重合後にアシル化されることができる。
【００３３】
スルホン化アミノ酸、ポリアミノ酸及びペプチドは、存在する少なくとも１つの遊離アミン基と反応するスルホン化剤で、少なくとも１つの該遊離アミン基をスルホン化することによって修飾される。
【００３４】
スルホン化アミノ酸の調製に有用なスルホン化剤の適切な例は、これらに限定されないが、式Ｒ13−ＳＯ2−Ｘ［式中、Ｒ13は、調製されている修飾アミノ酸に適した基であって、これらに限定されないが、アルキル、アルケニル、シクロアルキル又は芳香族等であり、そして、Ｘは上述したような脱離基である］
を有するスルホン化剤を含む。スルホン化剤の一例は、ベンゼンスルホニルクロライドである。
【００３５】
修飾ポリアミノ酸及びペプチドは、１つ以上のスルホン化アミノ酸及び／又はアシル化アミノ酸を含むことができる。通常用いられる線状の修飾ポリアミノ酸及びペプチドは、ただ１つのスルホン化アミノ酸を含むが、他のポリアミノ酸及びペプチドの配置は１つより多いスルホン化アミノ酸を含むことができる。ポリアミノ酸及びペプチドは、前記スルホン化アミノ酸と重合可能であるか、又は、重合後にスルホン化されることができる。
【００３６】
デリバリーシステム
ここで有用な組成物は、１つ以上の活性剤を含むことができる。
【００３７】
１つの実施態様では、上述の化合物又はこれらの化合物の塩、又は、少なくとも１つのこれらの化合物又は塩を含むポリアミノ酸又はペプチドは、１つ以上の化合物又は塩、ポリアミノ酸又はペプチドを、活性剤と、投与前に、単純に混合することによって、デリバリー担体として直接用いられることができる。
【００３８】
投与混合物は、投与の直前に、担体の水性溶液と活性成分の水性溶液とを混合することによって調製される。また、担体と生物的又は化学的活性成分は、製造プロセスの間に混合されることができる。それらの溶液は、任意に、ホスフェートバッファー塩、クエン酸、酢酸、ゼラチン及びアカシアゴム等の添加物を含むことができる。
【００３９】
安定化添加物は、担体溶液中に混合されてよい。いくつかの医薬に関しては、そのような添加物の存在が、溶液中の該薬剤の安定性と分散性を助長する。
【００４０】
前記安定化添加物は、約０．１から約５％（ｗ／ｖ）の範囲内、好ましくは約０．５％（ｗ／ｖ）、の濃度で用いられてよい。安定化添加物の適当な、しかし何ら制限していない例は、アカシアゴム、ゼラチン、メチルセルロース、ポリエチレングリコール、カルボン酸及びそれらの塩、及び、ポリリシンを含む。好ましい安定化添加物は、アカシアゴム、ゼラチン及びメチルセルロースである。
【００４１】
活性剤の量は、特定の活性剤の、目的の適応症に対して、目的を果たすために有効な量である。組成物中での該活性剤の量は、典型的には、薬理学的、生物学的、治療的又は化学的に有効な量である。しかしながら、その量は、該組成物が粉末又は液体等の投与単位形（dosage unit form）で用いられるときは、薬理学的、生物学的、治療的又は化学的に有効な量より少ない量が可能であり、これは、該投与単位形が、多くの担体／生物的又は化学的活性剤の組成物を含むことができるため、又は、分割された、薬理学的、生物学的、治療的又は化学的に有効な量を含むことができるためである。その全有効量は、それから、トータルとして、薬理学的、生物学的、治療的又は化学的に有効な量の生物的又は化学的活性剤を含む、累積単位で投与されることができる。
【００４２】
用いられるべき活性剤、特に生物的又は化学的活性剤、の全量は、当業者によって決定されることができる。しかしながら、驚くべきことに、いくつかの生物的又は化学的活性剤に関して、肺性デリバリーシステムにおける現在開示されている担体の使用が非常に効率よいデリバリーをもたらすことが見出されている。それゆえに、従来の投与単位形又はデリバリーシステムで用いられるよりも少ない量の生物的又は化学的活性剤がその目的に対して投与されることができ、それでもなお、同じ血中濃度と治療効果を達成できている。
【００４３】
これらの組成物中における担体の量は、デリバリー有効量であり、当業者に既知の方法によって、あらゆる担体、又は、生物的又は化学的活性剤について決定されることができる。組成物中における活性剤及び担体の有効量は、かなりの範囲にわたって変化させてよく、また、個体の年齢、体重、性別、感受性、治療歴等に依存する。活性剤及び担体の性質、その薬剤の比活性（specific activity）（生物活性／質量の単位）、及び、その肺での吸収速度を考慮すべきであり、これらは全て、治療上有効な投与量の決定に貢献する。
【００４４】
投与後、組成物又は投与単位形に存在する活性剤は、急速に循環内に吸収される。活性剤のバイオアベイラビリティは、血中の既知の薬理学的活性、例えば、ヘパリンによって引き起こされる血液凝固時間の増加、カルシトニンによって引き起こされる循環カルシウム濃度の減少あるいはインスリンによって引き起こされる血液グルコース濃度の変化、を測定することによって、容易に評価される。また、活性剤自体の循環レベルが直接測定されることができる。
【００４５】
代わって、ターゲットが肺であるとき、デリバリーは自動的に作用する。活性剤のバイオアベイラビリティは、活性の、既知の薬力学的パラメータを測定することによって評価される。
【００４６】
投与単位形はまた、あらゆる、賦形剤、希釈剤、消毒剤、潤滑剤、可塑剤、着色剤、及び、これらに限定されないが、水、１，２−プロパンジオール、エタノール、オリーブ油又はそれらのあらゆる組み合わせを含む投与ビヒクル、を含むことができる。
【００４７】
これらのデリバリー組成物は、１つ以上の酵素阻害剤を含むこともできる。そのような酵素阻害剤は、これらに限定されないが、アクチニン又はエピアクチノニン等の化合物、及び、それらの誘導体を含む。これらの化合物の誘導体は、米国特許第５，２０６，３８４号に開示されており、その開示は参照としてここに取り込まれる。他の酵素阻害剤は、これらに限定されないが、アプロチニン（トラジロール（Trasylol））及びボーマン‐バーク（Bowman-Birk）インヒビターを含む。
【００４８】
このシステムは、他の状況では、活性剤がそのターゲットゾーン（すなわち、デリバリー組成物の活性剤が放出される領域）に達する前に出会う状況、及び、それらが投与される動物の体内の状況によって、破壊されるか又は効力を低下させられる、化学的又は生物的活性剤のデリバリーに特に有利である。特に、本発明は、活性剤、特に、通常はその経路ではデリバリーできない活性剤又はデリバリーの改善が望ましい活性剤の、吸入器によってなどの肺投与に有用である。これらに限定されないが、時間内にデリバリーされる活性剤の量の全体的増加、時間内の生物的反応の全体的増加、及び、活性剤のより素速いデリバリー又はより素早い反応等の、特定の時間におけるデリバリー又は反応の増加を含む、数多くの方法において、デリバリーの改善を観察することができる。
【００４９】
【実施例】
以下の実施例は、制限することなく本発明を例示する。特に示さない限り、全ての部分は重量当たりで示される。
【００５０】
実施例１  担体の調製
２−（４−（Ｎ−サリチロイル）アミノフェニル）プロピオン酸（担体Ｂ）の調製
５８．６ｇ（０．３５５mol）の２−（４−アミノフェニル）プロピオン酸のスラリーと５００mlのメチレンクロライドが、９０．１１ml（７７．１３ｇ、０．７１０mol）のトリメチルシリルクロライドで処理され、１２０分間加熱還流された。その反応混合物は０℃に冷却され、１８４．４４ml（１０７．７７g、１．０６５mol）のトリエチルアミンで処理された。５分間の撹拌後、この混合物は、７０．４５ｇ（０．３５５mol）のＯ−アセチルサリチロイルクロライドと１５０mlのメチレンクロライドの溶液で処理された。その反応混合物は、２５℃に温められて、６４時間撹拌された。揮発成分は減圧下で除去された。残留物は、２Ｎ水性水酸化ナトリウム中で１時間撹拌されて、２Ｍ水性硫酸で酸性化された。固体は、エタノール／水から２回再結晶化されて、黄褐色（tan）の固体を生じた。濾過による単離は５３．０５ｇ（収率５２％）の２−（４−（Ｎ−サリチロイル）アミノフェニル）プロピオン酸をもたらした。
性質。溶解度：２００mg／ml：２００mg＋３５０μl ２Ｎ NaOH＋６５０μl H2O−ｐＨ−７．６７。分析の理論値−Ｃ：６７．３６，Ｈ：５．３，N：４．９１。実測値−Ｃ：６７．０５，Ｈ：５．２５，N：４．７２。
【００５１】
２−（４−（Ｎ−サリチロイル）アミノフェニル）プロピオン酸ナトリウム（担体Ｂのナトリウム塩）の調製
５３．０５ｇ（０．１８６mol）の２−（４−（Ｎ−サリチロイル）アミノフェニル）プロピオン酸と３００mlのエタノールが、２２mlの水に溶解させた７．５９ｇ（０．１９０mol）のNaOHで処理された。反応混合物は、２５℃で３０分間、そして０℃で３０分間撹拌された。得られた淡黄色の固体が濾過によって単離され、５２．６１ｇの２−（４−（Ｎ−サリチロイル）アミノフェニル）プロピオン酸ナトリウムをもたらした。
性質。溶解度：２００mg／ml清澄溶液、ｐＨ＝６．８５。分析の理論値−Ｃ：６０．４５，Ｈ：５．４５，N：３．９２，Na：６．４３。実測値−Ｃ：６０．８４，Ｈ：５．８７，N：３．８５，Na：６．４３。融点２３６−２３８℃。
【００５２】
担体Ｃのナトリウム塩の調製
マグネティックスターラーと還流冷却器を備えた２Ｌ丸底フラスコが、ジクロロメタン（２５０ml）中の３−（４−アミノフェニル）プロピオン酸（１５．０ｇ、０．０８４モル、１．０当量）の懸濁液で満たされた。クロロトリメチルシラン（１８．１９ｇ、０．８５６モル、２．０当量）が一度に加えられ、そして、その混合物がアルゴン下で１．５時間加熱還流された。反応は、室温にまで冷却され、氷浴（内部温度＜１０℃）中に置かれた。還流冷却器は、トリエチルアミン（２５．４１ｇ、０．２５１モル、３．０当量）を含む添加漏斗に置き換えられた。トリエチルアミンが１５分かけて滴下され、添加の間に黄色の固体を形成した。その漏斗は、ジクロロメタン（１００mL）中の２，３−ジメトキシベンゾイルクロライド（１８．３１ｇ、０．０９１モル、１．０９当量）の溶液を含む別の添加漏斗に置き換えられた。その溶液は３０分かけて滴下された。その反応は、氷浴中でさらに３０分、室温で３時間撹拌された。ジクロロメタンが減圧下で蒸留され、褐色のオイルを生じた。その褐色オイルは氷浴中で冷却され、飽和重炭酸ナトリウム（２５０ml）の氷冷溶液が加えられた。氷浴が取り除かれ、反応は１時間撹拌されて、清澄な褐色溶液を生じた。その溶液は、濃ＨＣｌで酸性化され、約５℃で１時間貯蔵された。この混合物は、ジクロロメタン（３×１００mL）で抽出され、硫酸ナトリウム上で乾燥され、この塩が濾過によって除かれ、ジクロロメタンが減圧下で除去された。得られた固体は、５０％酢酸エチル／水（v/v）から再結晶化されて、オフホワイトの針晶（２５．９２ｇ、９０％）として担体Ｃの酸を生じた。C19H21NO5の分析の理論値Ｃ６６．４６；Ｈ６．１６；N４．０８。実測値−Ｃ６６．１４；Ｈ６．１５；N３．９８。mp=９９−１０２℃。
１２グラムの担体Ｃの酸が、温めながら、７５mLのエタノールに溶かされた。この溶液に、８．５Ｍ水酸化ナトリウム（１．０２モル当量、水４．５mL中に１．４２６グラム）溶液が加えられた。混合物が１５分間撹拌された。およそ四分の三のエタノールが減圧下で除去され、そして、n−ヘプタン１００mLが得られたオイルに加えられて、沈殿が形成された。その固体は、減圧下、５０℃で乾燥された。C19H21NO5Na0.067H2Oの分析の理論値：Ｃ，６２．２５；Ｈ，５．５４；N，３．８２；Na，６．２７。実測値：Ｃ，６２．３７；Ｈ，５．７７；N，３．８０；Na，５．７５。
【００５３】
Ｎ−（４−メチルサリチロイル）−８−アミノカプリル酸（担体Ｄ）の調製
（ａ）オリゴ（４−メチルサリチレート）の調製
無水酢酸（３２mL、３４．５ｇ、０．３３８mol、１．０３当量）、４−メチルサリチル酸（５０ｇ、０．３２９mmol、１．００当量）及びキシレン（１００mL）が、マグネティック撹拌棒、温度計及びコンデンサーを備えた１Ｌの４つ首フラスコ（four-neck flask）に加えられた。フラスコは砂浴中に置かれ、濁った白色の混合物の加熱を開始した。その反応混合物は清澄になり、９０℃前後で黄色の溶液になった。ほとんどの揮発性有機化合物（キシレン及び酢酸）は、３時間（１３５−１４６℃）で、ディーン−スターク（Dean-Stark）トラップ内に蒸留された。蒸留はさらに１時間続けられ（全部で１１０mLが蒸留された）、この間、ポットの温度は２０４℃にゆっくり上昇し、蒸留は少量へと弱まった。残留物は、熱い間に、アルミニウムトレー内に流し出された。冷却すると、脆い黄色のガラスが形成された。この固体は細粉に粉砕された。得られたオリゴ（４−メチルサリチレート）は、さらに精製されずに用いられた。
【００５４】
（ｂ）Ｎ−（４−メチルサリチロイル）−８−アミノカプリル酸の調製
炭酸カリウムの７Ｍ溶液（４５mL、４３．２ｇ、０．３１３mol、０．９５当量）、８−アミノカプリル酸（４１．８ｇ、２６２mol、７９８当量）及び水（２０mL）が、マグネティック撹拌棒、温度計、コンデンサー及び添加漏斗を備えた１Ｌの丸底フラスコに加えられた。その白濁混合物が、オリゴ（４−メチルサリチレート）（４４．７ｇ、０．３２９mol、１．０当量）とジオキサン（２５０mL）の溶液を３０分かけて添加して処理された。反応混合物は、３時間、９０℃まで加熱された（このとき、その反応が終了していることは、HPLCによって確認された）。この清澄なオレンジ色の反応混合物は、３０℃に冷却され、５０％水性硫酸（６４ｇ）でｐＨ＝２へと酸性化された。得られた固体は、濾過によって単離された。その白色固体は、１１７０mLの５０％エタノール−水から再結晶化された。固体は濾過によって回収され、５０℃のバキュームオーブンで１８時間乾燥された。このＮ−（４−メチルサリチロイル）−８−アミノカプリル酸は、白色固体（３０．８８ｇ、５２％）；mp =１１３−１１４℃；1H NMR (DMSO-d6) δ12.80 (s, 1H), 12.00 (s, 1H), 8.73 (bt, 1H), 7.72 (d, 1H), 6.70 (s, 1H), 6.69 (bt, 1H), 3.26 (q, 2H), 2.26 (s, 3H), 2.19 (t, 2H), 1.49 (m, 4H), 1.29 (m, 6H)として単離された。C16H23NO4の分析の理論値：Ｃ６５．５１；Ｈ７．９０；N４．７７。実測値：Ｃ６５．４８；Ｈ７．８４；N４．６９。
【００５５】
実施例２  ブタインスリンの肺性デリバリー
材料及び手順
材料
・Sprague Dawley雌ラット２２５−３００ｇ（Charles River, Raleigh, NC）
・光ファイバー喉頭鏡（Custom Manufactured, EPA, Research Triangle Park,NC）
・直腸プローブを介して熱安定的にコントロールするヒーティングブランケット（Harvard Apparatus, Cambridge, HA）
・シリコーン化（siliconized）エッペンドルフチューブ
・ヘリックスメディカルシリコーン管（Helix Medical Silicone Tubing）
・スプレーインスティレーター（Penn Century, Philadelphia, PA）
・ケタミン（１００mg/ml）ロット番号４４０３５０（Fort Dodge Laboratories Inc. Fort Dodge, Iowa）
・キシラジン（１００mg/ml）ロット番号１１６ＺＺ０１（Vedco Inc, St. Joseph, MO）
・アセプロマジン（１０mg/ml）ロット番号３９４１０７７（Fort Dodge Laboratories Inc. Fort Dodge, Iowa）
・ヘパリン１０００単位／mlロット番号１０４０６７（Elkins-Sinn, Inc. Cherry Hill, NJ）
・０．９％塩化ナトリウム注射USP滅菌溶液ロット番号ＰＳ０５９１１３（Baxter Healthcare Corporation, Deerfield, IL）
・凍結乾燥ブタインスリン２５．９IU/mg（Emisphere Technologies）
・担体Ｂ  Na−２−（４−（Ｎ−サリチロイル）アミノフェニル）プロピオネート（Emisphere Technologies）
【００５６】
手順
１．溶液
・キシラジン（１００mg/ml）：ケタミン（１００mg/ml）：アセプロマジン（１０mg/ml）を１：３：１の比で含有する麻酔溶液のカクテル。
・ヘパリン２０単位／mlを含む０．９％塩化ナトリウム注射USP。
・インスリンは、０．０１N HClで滴定されたｐＨ＝３の蒸留水に溶かされた。溶液が清澄であったとき、ｐＨ＝７の蒸留水が加えられた。それから、ｐＨが０．０１NaOHで７．５にされた。
・担体Ｂは、ｐＨ７．４の蒸留水に溶かされ、２分間ソニケーションされて、０．１NのNaOHを用いてｐＨを７．４に調節された。
【００５７】
２．動物
各ラットは、重量測定され、消えないマーカーを用いて同定され、ケタミン：キシラジン：アセプロマジン、それぞれ８０mg/kg、１０mg/kg及び２．０mg/kg、のカクテルの腹腔内注射によって麻酔され、そのケージに戻された。ラットは手術台に移され、直腸プローブを介した熱安定性コントロール下のヒーティングブランケット上に置かれ、一度、深い麻酔が行われた。
【００５８】
各ラットの右頸静脈は、シリコーン管を用いてカテーテルを挿入され、そのカテーテルの開存性は、２００μlのヘパリン塩水（saline）でカニューレを洗浄し、そして１００μlの血液を回収することによって確認された。そのカニューレは、それから、２００μlのヘパリン塩水溶液できれいにされた。
【００５９】
気管内チューブが、光ファイバー喉頭鏡を用いて挿入された。インスティレーターのシリンジ（ハミルトンシリンジ）は、気管内チューブに取り付けられ、気道に溶液（１００μl）を注入するために用いられた。投与後に気管内チューブが除去され、研究の残りの時間中ずっと、その呼吸速度がモニターされた。
【００６０】
血液サンプル（５００μl）が、０、１０、３０、６０、９０、１２０及び１８０分に回収され、カニューレがおよそ２００μlのヘパリン化塩水溶液で洗浄された。その血液は、１mlツベルクリンシリンジ（１００μlヘパリン２０μ/mlを含む）に集められ、マイクロ遠心分離チューブ内に直接置かれた。
【００６１】
血液サンプルはすぐに１００００rpmで４分間の遠心分離が行われた。その一部のおよそ３０μlが、標識シリコーン化１mlエッペンドルフチューブに移され、次のグルコース測定のための研究の完了まで、氷上に保持された。残ったサンプルは、インスリン測定（超−感受性RIA）のために、−７０℃で凍結された。
【００６２】
分析
１．グルコース測定
空腹時血漿グルコース濃度の測定は、エクタケムＤＴスライド（GLU）法（the Ektachem DT Slide (GLU) method）を用いて行われた。分析は、グルコースと酸素分子の酵素触媒反応、及びそれに続く、高度に発色した赤色染料を生成する第二の反応に基づいている。色の強度は、サンプル中のグルコースの量に比例する。
【００６３】
２．薬動学的分析（pharmacokinetic analysis）
時間内の平均インスリン血漿濃度は、標準的な、コンパートメント及び非コンパートメント薬動学的分析を受けた。通常、コンパートメント及び非コンパートメント分析は、コンパートメントモデルの妥当性を証明するのと同時に行われる。
【００６４】
ａ．コンパートメント分析
噴霧によるブタインスリンの気管内（ＩＴ）投与における、平均インスリン濃度（CINS）対−時間の概要（profile）は、最小二乗非線形回帰法（ＰＫアナリスト、Micromath, Salt Lake City, UT）を用いた一次吸収の、１−コンパートメント体モデルに一致した。インスリンの平均濃度は以下の方程式：
CPins = A (e-ket +e-kat)        （方程式１）
に一致し、ここで、A = D ka/Vd (ka-ke)はゼロ時間における薬物の体内濃度であり、kaは一次吸収速度定数であり、keは一次排出速度定数である。
【００６５】
肺濃度−時間曲線下面積（AUC0→t）は、台形方式で算出された。無限大への挿入（interpolation）は、末端相（terminal phase）の一次速度定数によって測定された最後のCinsを割ることによって行われた。全曲線下面積は、これら２つの化合物の和によって概算された。
【００６６】
排泄半減期は０．６９３／ｋeによって算出された。ここで、ｋeは、濃度−時間の概要の対数の末端相の傾き（slope）である。
【００６７】
ｂ．非コンパートメント分析
時間内のインスリン血漿濃度に対する非コンパートメント分析は、標準的技術を用いて行われた。ピークのＣPinsまでの時間（Ｔmax）及びピークのＣPins（Ｃmax）は、処理に対する、非一致（non-fitted）平均血漿濃度（ＣPins）対−時間の概要から決定された。ＡＵＣは台形方式で算出された。ＭＲＴは、薬動学的パラメーターを算出するための、その後の静脈内投与のデータがないために、計算されなかった。
【００６８】
３．薬力学的分析
最小血漿グルコース濃度のパーセンテージ（％ＭＰＧＣ）、及び、各％ＭＰＧＣを達成するための時間Ｔ（Ｔ％ＭＰＧＣ）は、処理に対する、平均血漿グルコース濃度対−時間の概要から決定された。
【００６９】
曲線上面積効果（area above the curve effect、AACE）は、以下の式：
AACE = 全面積−AUCE        （方程式2）
によって算出された。ここで、AUCE は、台形方式を用いて算出された、曲線上面積効果を表す。
【００７０】
０→ｔの血漿グルコースの全還元のパーセンテージ（％TRPG ０→ｔ）は、以下の方程式：
％TRPG ０→ｔ＝１００（AACE／全面積）      （方程式３）
を用いて決定された。
【００７１】
４．統計分析
インスリン投与量の間におけるAUCsの違いは、シェファーの複合比較テスト（Sheffe's multiple comparison test）を用い、アルファ＜０．０５として、有意性をテストされた。インスリンのみの場合と、担体Ｂと組み合わされた場合の間におけるAACE 0→3（グルコースの血漿濃度）の違いは、ターキーズテスト（Turkey's test）、及び、アルファ＜０．０５とする分散の分析を用いることによって、有意性をテストされた。
【００７２】
実施例２ａ
（ｉ）  担体Ｂ５mg/kgと組み合わせたインスリン０．０５mg/kgの、肺噴霧（lung spray）による気管内［IT］インスティレーション（instillation）後の、血漿インスリン−時間の概要（profile）、及び、血漿グルコース−時間の概要は、それぞれ、図１及び２に示されている。
【００７３】
（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）  図３及び４、及び、以下の表１は、血漿グルコース−時間の概要、及び、それぞれ、インスリン０．０５mg/kg及び０．０１mg/kgと組み合わされた担体Ｂ１６mg/kgの肺噴霧−ITインスティレーション後の薬力学的パラメーターを示す。両方のインスリン投与量について、担体が存在する場合としない場合において、AACE 0→3における有意差（ｐ＜０．０５）が見られた。０．０１及び０．０５投与量の（１６mg/kgの担体Ｂと組み合わされた）インスリンについて、その％TRPG 0→3は、それぞれ、１０．５±１．５から３６±９％、及び、４７±１０から６５．７±５％に増加した。インスリンのみ０．０５mg/kgの場合と担体Ｂ５mg/kgと組み合わされた場合との間では、％TRPG 0→3に有意差は見られなかった。担体Ｂに対して見出されたこの用量−効果関係は、おそらく、インスリンの薬物速度論における効果（増大したバイオアベイラビリティ）によるものである。
【００７４】
【表１】
0004675481.tif 000008
これらのデータは、インスリンのバイオアベイラビリティを有意に増加させる担体Ｂの能力、及び、そのグルコース濃度への効果を示している。
【００７５】
（ｉｖ）噴霧−ＩＴインスティレーション後の平均インスリン血漿濃度は、インスリン投与量の関数として、図５に示される。コンパートメント分析及び非コンパートメント分析から得られる薬動学的パラメーターは、下記の表２に示される。血漿濃度の低下が示される平均血漿濃度の非線形カーブのフィッティングは、全てのケースで、一次吸収（first order absorption）に応じた片対数減衰（monoexponential decline）によって最も良く表された。フィットの良好性の評価は、それぞれのモデル選択規準（MSC）を比較することによってなされた。この、赤池の情報量基準の変形（modified Akaike Information criteion）は、モデルの適切性の比較を可能にする。ＭＳＣ値は、そのモデルの適切性を示す、１．３から３．８の範囲である。
【００７６】
これらの研究において達成される平均ピーク血漿濃度は、０．００１mg/kg（０．０２６U/kg）、０．００５（０．１３U/kg）、０．０１（０．２６U/kg）、０．０５（１．３U/kg）、０．１mg/kg（２．６U/kg）、０．５及び１mg/kgのブタインスリンに対して、それぞれ、５７．５μU/ml（Tmax＝１０分）、１８．８μU/ml（Tmax＝２０分）、７１．３μU/ml（Tmax＝１０分）、４８．９５μU/ml（Tmax＝１０．０分）、２１３．１μU/ml（Tmax＝１０）、３５４μU/ml（Tmax＝２０）及び９０２μU/ml（Tmax＝２０）であり、そして、カーブフィッティング後に得られる平均ピーク血漿濃度とほとんど一致した。
【００７７】
インスリン投与量の関数としての、log血漿濃度−時間のプロット（図５）は、決定された半減期（２７．８から１４２．４分、表２参照）に比例した血漿濃度の減衰を示したが、この半減期は、ウサギに対するウシインスリン０．１u/kgの静脈内投与後について以前報告された半減期（t 1/2 ＝３０分）よりもかなり長い。この結果は、排泄ではなく吸収が血漿濃度の減衰を指令するときに生じる「フリップ−フロップ」状態の存在を示している。しかしながら、吸収半減期の増加は、吸収が律速段階であることを意味しない。むしろ、この現象は、インスティールされた容量中のインスリン濃度が増加するにつれての、インスリンの、六量体から単量体形態への、遅い「溶解」又は変換の結果かもしれない。
【００７８】
台形方式を用いて計算された、無限大までの曲線下面積（AUC0→∽）は、０．００１mg/kg（０．０２６U/kg）、０．００５（０．１３U/kg）、０．０１（０．２６U/kg）、０．０５（１．３U/kg）、０．１mg/kg（２．６U/kg）、０．５及び１mg/kgのブタインスリンに対して、それぞれ、２９３０、１３３４、５０５０、５２６０、１５３７４、６７６７６及び２００２３０であった。
【００７９】
シェファーのテストを用いた投与量における複合比較は、それらのAUC値に有意差がない（ｐ＞０．０５）ことを明らかにした。この有意性の欠如は、対象内変動性（intersubject variability）の高さによるものであろう（表２の、AUCのSDを参照）。用いられるインスリンの相対的なバイオアベイラビリティーは、肺投与後のブタインスリンと皮下投与後のヒトインスリンの吸収の程度が同等であると仮定して計算されることができる。この仮定に基づくと、ブタインスリンの相対的バイオアベイラビリティーは１２．４６％である。
【表２】
0004675481.tif 000009
【００８０】
インスティールされた様々な投与量のインスリンに対する血漿グルコース−時間の概要とＰＤデータは、図６及び下記の表３に示される。その結果は、投与量の増加（０．０１から１mg/kgへ）が、パーセンテージ最小血漿グルコース（％ＭＰＧＣ）について、この最小値に達するまでの時間Ｔ（Ｔ％ＭＰＧＣ）を有意に変化させることなく、７０．２から１３．１への有意な減少をもたらしたことを示している。０から３時間までの血漿グルコースの全還元（％ＴＲＰＧ0→3hr）（表３参照）は、１０．５から７３．７％へと有意に増加し、これは、インスリン投与量が増加するにつれて吸収量が増加することによって、より優れたバイオアベイラビリティーが達成されたことを示している。
【表３】
0004675481.tif 000010
【００８１】
グルコース応答における対象内の変動性（ＣＶ＜３０％）は、インスリン応答よりも小さかった。つまり、循環内におけるホルモンの出現がその生物的活性に反映されるような、インスリン変動性の減衰がある。
【００８２】
実施例２ｂ
０．０５mg/kgのブタインスリンと１６mg/kgの担体Ｂの組成物が、肺噴霧−ＩＴインスティレーションによってラットに投与された。０．０５mg/kgのブタインスリン単独の組成物もまた、肺噴霧−ＩＴインスティレーションによってラットに投与された。結果は、図７と、表４及び５に示される。
【表４】
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【表５】
0004675481.tif 000012
【００８３】
比較実施例２ｃ
以下の表６に示されるように、投与量を段階的に増加させているブタインスリンの組成物が、肺噴霧−ＩＴインスティレーションによってラットに投与された。結果は、図８と、表６及び７に示される。
【表６】
0004675481.tif 000013
【表７】
0004675481.tif 000014
【００８４】
実施例２ｄ
０．０５mg/kgのブタインスリンと５mg/kgの担体Ｂの組成物が、肺噴霧−ＩＴインスティレーションによってラットに投与された。０．０５mg/kgのブタインスリン単独の組成物もまた、肺噴霧−ＩＴインスティレーションによって投与された。インスリン血漿濃度は、図９と、表５及び８に示される。
【表８】
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【００８５】
実施例２ｅ
０．０１mg/kgのブタインスリンと１６mg/kgの担体Ｂの組成物が、肺噴霧−ＩＴインスティレーションによってラットに投与された。０．０１mg/kgのブタインスリン単独の組成物もまた、肺噴霧−ＩＴインスティレーションによって投与された。インスリン血漿濃度は、図１０と、表５及び９に示される。
【表９】
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【００８６】
実施例３−ブタインスリンの肺性デリバリー（Pulmonary Porcine Insulin Delivery）
実施例３ａ
０．１mg/kgのブタインスリンと７．５mg/kgの担体Ｂのナトリウム塩を水中に含む、肺性デリバリー投与組成物が用意された。０．１mg/kgのインスリンを単独で含む対照投与組成物、及び、７．５mg/kgの担体Ｂのナトリウム塩を単独で含む対照投与組成物も用意された。ｐＨ７．３−７．６の、０．３ml/kg投与量の肺性投与組成物が、以下の手順によって、５匹の、通常の、絶食していないラットに投与された。１1/2のポッパーアンドサンズ栄養針（Popper and Sons gavage needles）が動物の咽喉から約数センチ下に挿入された。その針の先端が、該動物の腹側へと操作され、そこでは、その針が嚢（pocket）内に入り、それからさらに操作されて気管に入る。いったん針が気管にはいると、その針を通じて投与溶液がデリバリーされた。
【００８７】
尾動脈を介して周期的に血液サンプルが回収され、そして、Ektachem DTスライド（Johnson& Johnson Clinical Diagnostics, Inc., Rochester N.Y.）を用いて血液グルコース濃度が測定された。
【００８８】
０．１mgのインスリンと７．５mg/kgの担体Ｂの塩（■）、０．１mg/kgのインスリン単独（●）、及び、７．５mg/kgの担体Ｂの塩単独（▲）についての結果が図１１に示される。
【００８９】
実施例３ｂ
０．５mg/kgのブタインスリンと７．５mg/kgの担体Ｂのナトリウム塩を水中に含む、ｐＨ６．６−６．９の投与組成物に置き換えて、実施例３ａの手順が繰り返された。０．５mg/kgのインスリンを単独で含む投与組成物、及び、７．５mg/kgの担体Ｂのナトリウム塩を単独で含む対照投与組成物も用意された。
【００９０】
結果は図１２にしめされており、ここで、（■）は０．５mg/kgのインスリンと７．５mg/kgの担体Ｂのナトリウム塩を表し；（●）は０．５mg/kgのインスリン単独を表し；また、（▲）は７．５mg/kgの担体Ｂのナトリウム塩単独を表している。
【００９１】
実施例４−インスリンの肺性デリバリー
表１０の、担体化合物Ｂ、担体化合物Ｃナトリウム塩、及び、担体化合物Ｄが、次のようにテストされた。各ラットは、重量測定され、消えないマーカー（indelible marker）を用いて同定され、そして、ソラジン（thorazine）（３mg/kg）とケタミン（４４mg/kg）の筋肉内注射によって麻酔された。
【００９２】
シリンジ（ハミルトンシリンジ）が接続された、気管内チューブ（Penn Century of Philadelpia, PAの噴霧インスティレーター）が、光ファイバー喉頭鏡を用いて挿入された。該インスティレーターのシリンジ（ハミルトンシリンジ）は、インスリン（０．０３mg/kg）と担体化合物（１６mg/kg）を含む０．４ml/kgの溶液を、気道の下部にインスティールするために用いられた。該気管内チューブは、投与後に除去され、それから、この研究の残りの間、呼吸速度がモニターされた。
【００９３】
血液サンプルは、０、５、１５、３０、６０及び１２０分に尾動脈を介して回収され、そして、ＤＳＬインスリンキット＃１０−１６００を用いて、該キットにアウトラインが示された手順に従って定量された。血清インスリン濃度は図１３に示され、Ｃmaxは以下の表１０に示される。
【表１０】
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【００９４】
上述した特許、出願、試験方法及び出版物は、それら全てが参照としてここに取り込まれる。
【００９５】
本発明の数多くの変形が、上記明細書の権利下で、当業者に対して提示されるであろう。そのように明らかな変形は全て、添付の特許請求の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【図１】インスリンの、単独０．０５mg/kg（０．１３U/kg）（◆）、及び、担体Ｂ ５mg/kgとの組み合わせ（■）での、肺噴霧−ＩＴインスティレーション後の、血漿インスリン−時間の概要。バーは± SD n=5 を表す。
【図２】インスリンの、単独０．０５mg/kg（０．１３U/kg）（◆）、及び、担体Ｂ ５mg/kgとの組み合わせ（■）の、肺噴霧−ＩＴインスティレーション後の、血漿グルコース−時間の概要。バーは± SD n=5 を表す。
【図３】インスリンの、単独０．０５mg/kg（０．１３U/kg）（◆）、及び、担体Ｂ １６mg/kgとの組み合わせ（■）の、肺噴霧−ＩＴインスティレーション後の、、血漿グルコース−時間の概要。バーは± SD n=3 を表す。
【図４】インスリンの、単独０．０１mg/kg（０．０２６U/kg）（◆）、及び、担体Ｂ １６mg/kgとの組み合わせ（■）の、肺噴霧−ＩＴインスティレーション後の、血漿グルコース−時間の概要。バーは± SD n=4 を表す。
【図５】０．００５mg/kg（０．０１３U/kg）（□）、０．０５mg/kg（０．１３U/kg）（○）、０．１mg/kg（０．２６U/kg）（▲）、０．５mg/kg（１．３U/kg）（■）及び１mg/kg（２．６U/kg）（●）のブタインスリンをラットに対して肺噴霧−ＩＴインスティレーションした後の、インスリン平均血漿濃度を示すグラフ。バーは± SD を表す。
【図６】０．０１mg/kg（０．０２６U/kg）（□）、０．０５mg/kg（０．１３U/kg）（●）、０．１mg/kg（０．２６U/kg）（○）、０．５mg/kg（１．３U/kg）（■）及び１mg/kg（２．６U/kg）（▲）のブタインスリンをラットに対して噴霧−ＩＴインスティレーションした後の、血漿グルコース−時間の概要を示すグラフ。バーは± SD を表す。
【図７】担体Ｂ１６mg/kgあり及びなしで、０．０５mg/kgのインスリンを投与した後のインスリン血漿濃度を示すグラフ。
【図８】投与量を変えてインスリンを投与した後のインスリン血漿濃度を示すグラフ。
【図９】担体Ｂ５mg/kgあり及びなしで、０．０５mg/kgのインスリンを投与した後のインスリン血漿濃度を示すグラフ。
【図１０】担体Ｂ１６mg/kgあり及びなしで、０．０１mg/kgのインスリンを投与した後のインスリン血漿濃度を示すグラフ。
【図１１】０．１mg/kgのインスリンと７．５mg/kgの担体Ｂのナトリウム塩（■）、０．１mg/kgのインスリン単独（●）、及び、７．５mg/kgの担体Ｂのナトリウム塩単独（▲）の肺性デリバリー後の血中グルコースのパーセント変化を示すグラフ。
【図１２】０．５mg/kgのインスリンと７．５mg/kgの担体Ｂのナトリウム塩（■）、０．５mg/kgのインスリン単独（●）、及び、７．５mg/kgの担体Ｂのナトリウム塩単独（▲）の肺性デリバリー後の血中グルコースのパーセント変化を示すグラフ。
【図１３】０．０３mg/kgのインスリンを、それぞれ１６mg/kgの、担体Ｂ（●）、担体Ｃ（▲）及び担体Ｄ（○）を投与した後、及び、インスリン単独（■）で投与した後の、血清インスリン濃度を示すグラフ。
【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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