(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非液体状の乾燥した状態の治療剤又はワクチンを含有する発泡ガラスマトリックス（ＦＧＭ）を製造する方法であって、前記治療剤は、
細胞；
バクテリア；
ウイルス；
脂質；
天然の又は合成の蛋白質又はペプチド；
ペプチド擬似物質；
ホルモン；
Ｄ又はＬアミノ酸重合体；
オリゴ糖；
多糖類；
ヌクレオチド；
オリゴヌクレオチド；
ＤＮＡ又はＲＮＡ；
蛋白質核酸ハイブリッド
からなる群から選択され、
前記ＦＧＭを製造する方法は、
（ａ）シロップを得るため、少なくとも一種類のガラスマトリックス形成材料、そのための溶媒及び前記治療剤を含む混合物から、大部分の溶媒を蒸発させ、
（ｂ）前記シロップを、そのシロップの沸騰を起こすのに充分な圧力及び温度にかけ、
（ｃ）場合により残留水分を除去する、
諸工程を含み、
前記治療剤がファクターＶＩＩＩであるときは、マトリックス形成材料がトレハロースではない、
上記製造方法。
【請求項２】
工程（ａ）が周囲温度より高い温度で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程（ａ）が大気圧未満の圧力で行われる、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
圧力が１０１３２．５／７６０〜３０３９７５０／７６０Ｐａ（０．１〜３０トール（ｍｍＨｇ））である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
工程（ｂ）が１０１３．２５／７６０〜３０３９７５０／７６０Ｐａ（０．０１〜３０トール（ｍｍＨｇ））で行われる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
工程（ｂ）が２５℃〜４５℃温度で行われる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ＦＧＭは、０．１〜１２％（ｗ／ｗ）の残留水分含量を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記混合物が、さらに揮発性の塩又は分解性の塩を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記混合物が、さらに発泡安定化剤を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記溶媒が有機溶媒である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記溶媒がアルコール、エーテル、油、又は液体炭化水素である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記マトリックス形成材料が炭水化物である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
炭水化物がスクロース、ラクトース、グルコース又はトレハロースである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記治療剤が、細胞、細菌類微生物、ウイルス、蛋白質、ペプチド又は核酸である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記ワクチンが、生及び弱毒化ウイルス、ヌクレオチドベクターコード化抗原、生及び弱毒化細菌、抗原、アジュバント添加抗原、及びキャリヤーに結合したハプテンからなる群から選択される、請求項１又は１２に記載の方法。
【請求項１６】
発泡ガラスマトリクスが安定化用ポリオールから形成され、治療剤がウイルス；脂質；天然の又は合成の蛋白質又はペプチド；ペプチド擬似物質；ホルモン；Ｄ又はＬアミノ酸重合体；オリゴ糖；多糖類；ヌクレオチド；オリゴヌクレオチド；ＤＮＡ又はＲＮＡ；蛋白質核酸ハイブリッドからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記治療剤がウイルス、蛋白質、ペプチド又は核酸である、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、発泡ガラスの製造方法及びそれによって得られた組成物に関する。詳しくは、本発明は、物質、特に生物学的物質を乾燥発泡ガラスマトリックス（ＦＧＭ）内に安定に配合する方法及びそれによって得られた組成物に関する。
〔背景技術〕
周囲温度で溶液中で不安定な生物学的物質、例えば、蛋白質及びＤＮＡを保存する最も一般的な方法は、凍結乾燥によるのが慣例である。この方法は、その物質を溶液中に入れ、その溶液を冷凍し、凍結した固体を、それが固体のままで、水及び他の揮発性成分を昇華によって除去するような条件下で真空にかける。得られた乾燥配合物は、生物学的物質及び乾燥前にその溶液に添加した塩又は他の不揮発性物質を含んでいる。有効な代替法がない場合に従来用いられているこの乾燥法は、屡々かなり活性を失う結果になる。ピカル（Pikal）、ＡＣＳシンポジウム，567，120-133（1994）。更に、凍結乾燥法での種々のパラメーターの多くは特性が未だ充分定められておらず、時々製造段階で全てのバッチを捨てる結果になることがある。
凍結乾燥の見かけの普遍性にも拘わらず、多くの凍結乾燥した物質は依然として周囲温度で不安定である。ピカル、（1994）；カーペンター（Carpenter）その他、ＡＣＳシンポジウム，567，134-147（1994）。この方法によって起こされる損害は、凍害防御物質を使用することにより、或る程度回避することができる。カーペンターその他（１９９４）。しかし、凍害防御物質は後で乾燥物質と反応することがある。これは、凍結乾燥した物質に、保存により固有の不安定性を与えることになる。
周囲温度での乾燥、結晶化、又は共沈のような不安定な生物学的及び化学的物質を安定に乾燥調製するのに用いられている他の方法も欠点を有する。周囲温度での乾燥法は、冷凍段階及びそれに伴われる物質への冷凍障害を除いている。これらの方法は水の除去には一層迅速でエネルギー効率はよい。クロウエ（Crowe）その他、Cryobiol．，27，219-231（1990）。しかし、周囲温度での乾燥は、適当な安定化剤を用いないと屡々物質を変性したり不活性にさえすることがある。結晶化又は共沈は、僅かな物質にしか適用することができず、これらの方法の生成物は溶解性が悪い。更に、残留水分を除去するのに問題を起こすことがある。
トレハロース、α−Ｄ−グルコピラノシル−α−Ｄ−グルコピラノシドは、天然に産出する不活性で非還元性の非毒性二糖であり、それは最初、損傷を起こさずに乾燥し、再び水を加えると再生することができる或る植物及び動物中の乾燥障害を防ぐことに関連して発見されたものである。トレハロースは、蛋白質、ウイルス、及び食物のような種々の乾燥及び続く貯蔵中の変性を防ぐのに有用であることが判明している。空気乾燥した生成物にトレハロースを入れた配合物は、貯蔵寿命が著しく増大することが判明している。米国特許第４，８９１，３１９号、第５，１４９，６５３号、第５，０２６，５６６号；ブレイクリー（Blakely）その他、Lancet，336，854（1990）；ローザー（Roser）、Trends in Food Sci．and Tech．，pp．166-169，July（1991）；コラコ（Colaco）その他、Biotechnol．Internat．，pp．345-350（1992）；ローザー、BioPharm．，4，47（1991）；コラコその他、Bio/Tech．10，1007（1992）；ローザー及びコラコ、New Scientist，138，25-28（1993）；及びクロウエ、Cryobiol．，20．346-356（1983）参照。トレハロースは、メタノールデヒドロゲナーゼのような凍結乾燥した蛋白質も安定化し〔アルガル（Argall）及びスミス（Smith）、Biochem．Mol．Biol．Int．，30，491（1993）〕、イーストからの酵素に熱的保護を与える。ホティガー（Hottiger）その他、Eur．J．Biochem．，219，187（1994）。トレハロースは、砂糖を還元するカルボニル基と蛋白質のアミノ基との間のメイラード反応を阻止する。ルーミス（Loomis）その他、J．Exp．Zool．，208，355-360（1979）；及びローザー及びコラコ、New Scientist，138，24-28（1993）。固体調剤の配合には、トレハロース及び極めて多種類の安定化用ポリオールも有用であることが見出されている。
生成物中に残留する水分を出来るだけ少なくするようにしてガラスマトリックス中へ物質を安価で安定に配合する方法が極めて必要になってきている。そのような方法は、増大した安定性、一層長い貯蔵寿命、及び容易な再水和を示す生成物を与える。容易な再水和は、非経口投与される医薬物質にとっては特に有利な点になるであろう。
ここに記載した全ての文献は、参考のためここに入れてある。
〔発明の開示〕
本発明は、乾燥発泡ガラスマトリックス（ＦＧＭ）を製造する方法を包含する。本発明は、ＦＧＭ内に、活性物質を含めた物質を安定に配合する方法も含む。本発明には、ＦＧＭ内に安定に配合された物質を含む組成物と同様、ＦＧＭからなる組成物も含まれる。
従って、本発明の一つの態様は、少なくとも一種類の適当な溶媒中に少なくとも一種類のガラスマトリックス形成材料を入れたものからなる混合物を調製し、前記混合物から大部分の溶媒を蒸発させてシロップを得、そのシロップを、その沸騰を起こすのに充分な圧力及び温度にかけ、場合により残留水分を除去することからなるＦＧＭ製造方法にある。
本発明の別の態様として、少なくとも一種類の物質をＦＧＭ内に安定に配合する方法を与える。これらの方法には、少なくとも一種類の溶媒、少なくとも一種類のガラスマトリックス形成材料、及び少なくとも一種類の配合すべき物質を含む混合物を調製し、その混合物から大部分の溶媒を蒸発してシロップを得、そのシロップを、その沸騰を起こすのに充分な圧力及び温度にかけ、場合により残留水分を除去することを含む。配合することができる物質には、活性物質が含まれる。これらの方法は、揮発性塩、分解性塩、有機溶媒、表面活性剤、及び粘度調節剤のような種々の添加物を溶液へ添加することにより促進することができる。
本発明の別の態様は、溶液中では不安定な物質の安定で乾燥した容易に溶解する１回投与調剤を製造する方法を包含する。これらの方法は、少なくとも一種類のガラスマトリックス形成材料及び或る物質を少なくとも一種類の溶媒中に入れたものからなる混合物を調製し、前記混合物から大部分の溶媒を蒸発させてシロップ得、そのシロップを、その沸騰を起こすのに充分な圧力及び温度にかけ、場合により残留水分を除去することを含む。
本発明は、ここに記載した方法により得られた組成物も包含する。更に、本発明は、ＦＧＭを含む組成物、及びＦＧＭ及びその中に安定に配合した物質（一種又は多種）を含む組成物も包含する。
別の態様として、本発明は、ＦＧＭ中へ配合される物質を再構成する方法を含む。それらの方法は、ＦＧＭへ、その中に配合された物質の希望の濃度を得るのに充分な量で適当な溶媒を添加することを含む。
【図面の簡単な説明】
図１は、二つの異なった大きさの薬瓶中に形成したＦＧＭを示す写真である。
図２は、ＦＧＭ形成に対する圧力変動の影響（図２Ａ）及び凍結乾燥に対する比較（図２Ｂ）を示す写真である。図２Ｂの試料は、図２Ａのものと同じ組成物のものであり、但し図２Ａの試料は、ここに記載した方法によってＦＧＭ内へ形成されたのに対し、図２Ｂの試料は凍結乾燥したものである。
図３は、揮発性塩のＦＧＭ形成に対する影響を示す写真である。
図４は、ＦＧＭ形成に対する粘度変動の影響を示す写真である。
図５は、人間の赤血球細胞を含むＦＧＭを示す写真である。
図６は、有機溶液から製造されたトレハロースオクタアセテートのＦＧＭを示す写真である。
図７は、２本の予め充填した注射器内でのＦＧＭの形成を示す写真である。
〔本発明を実施するための最良の態様〕
ガラスマトリックス形成材料を処理して、活性物質のような物質、特に生物活性物質を含めた物質を安定に配合するのに特に有用な発泡ガラスマトリックス（ＦＧＭ）に加工することができることが今度見出された。ここで用いられる「物質」とは、非液体状の乾燥した状態で保存することができる目的用途を有するどのような物質でもよい。
本発明の方法は、濃い発泡していないガラスと比較して残留水分含有量が著しく減少した生成物を与え、増大した安定性及び一層高いガラス転移温度を有する乾燥生成物を与える結果になる。更に、ＦＧＭによって与えられた高表面積により、再構成の時の溶解速度を著しく増大する結果になる。このことは、特にシクロスポリン（Cyclosporin）Ａ、脂質、エステル化砂糖、β遮断剤、Ｈ２アゴニスト及びアンタゴニスト、ステロイド、性ホルモン、フェノバルビタール、鎮痛剤、抗菌剤、抗ウイルス剤、殺虫剤、農薬等（それらに限定されるものではない）を含めた有機物質のような低溶解度物質にとって特に有用である。
これらの方法は、凍結乾燥の利点の全てを与えるが、その欠点を持たない生成物を生ずる。これらの欠点には、極端に低い温度及び長い生成物溶解時間を用いた長時間高エネルギーを要する乾燥方法が含まれるが、それらに限定されるものではない。本発明によってもたらされる生成物は、迅速に溶解し、その生成物の完全な溶解は目で見て容易に決定することができる。それらの方法は直接的で標準化でき、再現性のあるものである。
ガラスマトリックスに形成することができるどのような材料でも本発明に適している。適当な材料には、炭水化物及び非炭水化物ポリオールを含めた全てのポリオールが含まれるがそれらに限定されるものではない。特に適当な材料には、砂糖、糖アルコール、及び炭水化物誘導体が含まれる。
ＦＧＭはどのような物質を保存するのにも有用である。ＦＧＭは、特に有機物質のような溶解度の低い物質に対し有用である。更に、ＦＧＭは、染料、香料、生物学的分子、分子集合体、細胞、及び他の不安定な物質に対し特に適している。本発明に従い、周囲温度及び上昇させた温度でさえも貯蔵で安定な生物活性物質の１回投与単位調剤を製造することが今度可能になった。例えば、注射器中で１回投与調剤を製造し、予め充填された注射器を形成することができる。これは、注射前にそれら物質の汚染を起こすことがある操作を除き、投与量の誤差を除くことができる。再構成により、生物活性物質の１回投与量を得ることができる。例えば、アピネフィリン（apinephrine）、エリトロポイエチン（erythropoietin）、シトキン、成長因子、及び他のバイオ医薬のような生物学的物質の１回治療投与調剤、或は排卵及び妊娠試験及び他の診断キットに必要なもののような１回反応混合物を、１回投与調剤とすることができる。
本発明は、ＦＧＭを製造する方法を包含する。その方法は、少なくとも一種類のガラスマトリックス形成材料をそのための溶媒中に入れた混合物を調製し、その混合物から大部分の溶媒を蒸発してシロップを得、そのシロップを、その沸騰を起こすのに充分な圧力及び温度にかけ、場合により残留水分を除去する諸工程からなる。
ここで用いる「発泡ガラスマトリックス」（ＦＧＭ）は、高表面積発泡ガラスマトリックスである。ＦＧＭは薄いもの又は極薄のものを含めた種々の厚さにすることができる。ＦＧＭは固体調剤無定形ガラスよりも遥かに密度が低いのが典型的である。なぜなら、表面積が増大しており、発泡ガラスマトリックスの気泡を含む壁を形成するガラスが薄いからである。
ガラスマトリックス形成材料は、安定化用ポリオールであるのが好ましく、一層好ましくは、それは、トレハロース、ラクチトール（lactitol）、及びパラチニト（palatinit）を含めた炭水化物及びその誘導体である。最も好ましくは、安定化用ポリオールはトレハロースである。適当な安定化用ポリオールは、変性、凝集、又は他の機構により活性度を実質的に失うことなく、希望の物質を乾燥し、保存することができるポリオールである。
ここで用いる用語「炭水化物」には、単糖類、二糖類、三糖類、オリゴ糖、それらの対応する糖アルコール、炭水化物誘導体及び化学的に変性した炭水化物のようなポリヒドロキシ化合物、ヒドロキシエチル澱粉、及び糖共重合体が含まれるが、それらに限定されるものではない。天然及び合成炭水化物の両方共ここで用いるのに適している。合成炭水化物には、グリコシド結合をチオール又は炭素結合により置き換えたものが含まれるが、それらに限定されるものではない。炭水化物のＤ型及びＬ型の両方を用いることができる。炭水化物は非還元性でも、或は還元性でもよい。
下に記載するように、メイラード反応の防止剤のような種々の添加剤を添加することにより、活性度の低下防止を一層よく行うことができる。そのような防止剤の添加は、還元性炭水化物と組合せるのが特に好ましい。
本発明で用いるのに適した還元性炭水化物は、当分野で知られているものであり、グルコース、マルトース、ラクトース、フラクトース、ガラクトース、マンノース、マルツロース、及びラクツロースが含まれるが、それらに限定されるものではない。非還元性炭水化物には、糖アルコール及び他の直鎖ポリアルコールから選択されたポリヒドロキシ化合物の非還元性グリコシドが含まれるが、それらに限定されるものではない。他の有用な炭水化物には、ラフィノース、スタキオース、メレジトース、デキストラン、スクロース、セリビオース、マンノビオース、及び糖アルコールが含まれる。糖アルコールグリコシドは、モノグリコシド、特にラクトース、マルトース、ラクツロース、及びマルツロースのような二糖類の還元によって得られた化合物であるのが好ましい。
特に好ましい炭水化物は、トレハロース、マルチトール（maltitol）（４−０−β−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−グルシトール）、ラクチトール（lactitol）（４−０−β−Ｄ−ガラクトピラノシル−Ｄ−グルシトール）、パラチニト［ＧＰＳ（α−Ｄ−グルコピラノシル−１→６−ソルビトール）トＧＰＭ（α−Ｄ−グルコピラノシル−１→６−マンニトール）の混合物］、及びその個々の糖アルコール成分ＧＰＳ及びＧＰＭである。
異なった混合物及び種々の容器の形及び大きさのものを同時に処理することができる。理想的には、用いる容器の大きさは、最初に混合物を入れ、それから形成された体積のＦＧＭが入るのに充分な大きさである。これは、ガラスマトリックス形成材料の量、容器の表面積、及びＦＧＭ形成条件によって決定されるのが典型的である。ガラスマトリックス形成材料の量は、実際上容器表面の単位面積当たり最小の量に変わる粘稠なシロップを形成するのに充分でなければならない。この比率は、混合物毎及び使用する容器によって変化するが、ここに記載する手順に従って、当業者にり経験的に容易に決定することができる。ホイートン（Wheaton）成形した瓶及び管切断瓶を含めたどのようなそのような瓶でも用いることができる。図１は、異なった大きさの瓶中で形成したＦＧＭを例示している。
単一の形をここで用いることができるが、一種類より多くのガラスマトリックス形成材料、一種類より多くの添加剤、及び一種類より多くの物質が存在していてもよい。これらの成分の効果的な量は、当業者にり容易に決定することができる。
ガラスマトリックス形成材料を混入する溶媒は、水性、有機、又はそれらの混合物にすることができる。有機と水性溶媒の組合せを使用することにより、発泡ガラスの形成が揮発性有機溶媒の使用により促進されるように、付加的利点を与えることができる。発泡ガラス形成の促進は、下に述べるように、揮発性又は分解性塩を用いることにより達成することもできる。更に、ガラスマトリックス形成材料を溶解するのに充分な水性溶媒及び疎水性物質を溶解するのに充分な有機溶媒を用いて、ＦＧＭ配合疎水性物質（一種又は多種）を形成することができる。
溶媒の選択は、添加剤及び（又は）配合すべき物質の性質と同様、ガラスマトリックスを形成するために選択する材料の性質に依存する。溶媒は、ガラスマトリックス形成材料の外、どのような添加剤及び（又は）物質でも、それらの適切な可溶化を行うのに充分な体積及び性質を持つべきである。物質が親水性材料である場合、有害な溶媒との相互作用により活性度のかなりの損失が起きるのを避けるため、液体は水性であるのが好ましい。好ましくは水性溶媒には、当分野で知られているどのような適当な水性溶媒でも含まれ、水及び生物学的緩衝溶液が含まるが、それらに限定されるものではない。水性溶媒は５〜９５体積％の量で存在するのが好ましい。
溶媒の体積は、変化させることができ、ガラスマトリックス形成材料及び配合すべき物質、その外添加剤に依存する。必要な最少限の体積は、種々の成分を溶解するのに必要な量である。しかし、物質（一種又は多種）の均一な分散懸濁物を用いることもできる。特定の態様では、成分の適当な量は、ここに与える実施例を見ることにより当業者によって容易に決定することができる。
種々の添加剤をガラスマトリックス形成材料中に入れことができる。典型的には、添加剤は発泡体の形成及び（又は）乾燥工程を促進し、或は物質の可溶化に寄与する。別法として、添加剤は、ＦＧＭ内に配合された物質の安定性に寄与する。一種類以上の添加剤が存在していてもよい。
一例として、揮発性塩の添加により、最初の体積を一層多くし、ＦＧＭ内の表面積を一層大きくする結果を与え、それによって優れた発泡体の形成及び一層迅速な乾燥を行うことができる。ここで用いる揮発性塩とは、ＦＧＭを製造するのに用いる条件下で揮発する塩のことである。適当な揮発性塩の例には、酢酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、及び炭酸アンモニウムが含まれるが、それらに限定されるものではない。分解してガス状生成物を与える塩も発泡体の形成を促進し、乾燥を一層迅速にする。そのような塩の例は、炭酸水素ナトリウム及び二亜硫酸ナトリウムである。揮発性塩は、約０．０１〜５Ｍの量で存在するのが好ましい。５Ｍまでの濃度がここで用いるのに適している。得られるＦＧＭは均一な発泡組織を有し、揮発性塩を用いない場合のＦＧＭと比較して著しい乾燥性を持つ。ＦＧＭ形成に対する揮発性塩の効果は、図３に示されている（例４ａ参照）。
ＦＧＭの形成を改良するため、初期混合物中に揮発性有機溶媒を用いることもできる。適当な揮発性有機溶媒の例には、アルコール、エーテル、油、液体炭化水素、及びそれらの誘導体が含まれるが、それらに限定されるものではない。揮発性有機溶媒は、ガラスマトリックス形成材料及び（又は）物質のための唯一の溶媒として用いてもよいが、それらは一層一般的には水性／有機混合物として用いられる。混合物の水性成分は、その混合物の５〜８０重量％であるのが好ましく、一層好ましくは１０〜５０重量％を占める。
別の適当な添加剤は発泡安定化剤であり、それは揮発性又は分解性塩及び（又は）有機溶媒と組合せて用いることができる。これは、両親媒性分子のような表面活性成分（即ち、リン脂質及び表面活性剤のようなもの）であるか、又はグアーガム及びそれらの誘導体のような濃化剤の如き発泡性シロップの粘度を増大する薬剤でもよい。図４は、ＦＧＭ形成に対する粘度変動の影響を例示している（例４ｃ）。
他の添加剤は、メイラード反応の防止剤である。物質及び（又は）ガラスマトリックス形成材料がカルボニル及びアミノ、イミノ又はグアニジノ基を含む場合、組成物は更に少なくとも一種類の生理学上許容できるメイラード反応防止剤を、組成物中のアミノ基及び反応性カルボニル基の縮合を実質的に防ぐのに有効な量で含むのが好ましい。メイラード反応防止剤は、当分野で知られているどのようなものにしてもよい。防止剤は、アミノ基及び反応性カルボニル基の縮合を防止又は実質的に防ぐのに充分な量で存在する。典型的には、アミノ基が物質に存在し、カルボニル基がガラスマトリックス形成材料に存在するか、又はその逆である。しかし、アミノ基及びカルボニル基は、その物質又は炭水化物内の分子内に存在していてもよい。
メイラード反応に対し阻止効果を及ぼす種々の化合物が知られており、従って、ここに記載する組成物に用いることができる。これらの化合物は、一般にメイラード反応の拮抗又は非拮抗阻害剤である。拮抗阻害剤には、アミノ酸残基（Ｄ及びＬの両方）、アミノ酸残基とペプチドとの組合せが含まれるが、それらに限定されるものではない。特に好ましいのはリシン、アルギニン、ヒスチジン、及びトリプトファンである。リシン及びアルギニンが最も効果的である。多くの既知の非拮抗阻害剤が存在する。これらには、アミノグアニジン及び誘導体及びアンホテリシンＢが含まれるが、それらに限定されるものではない。ＥＰ−Ａ−０４３３６７９には、４−ヒドロキシ−５，８−ジオキソキノリン誘導体を含む適当なメイラード防止剤が記載されている。
ＦＧＭに配合される物質は、発泡工程前に混合物へ添加する。種々の物質を配合することができる。例えば、薬剤及び生物学的調節剤のような生物活性物質及び赤血球細胞及び血小板のような完全細胞を、ここに記載する方法により処理することができる。
溶媒及びガラスマトリックス形成材料の溶液中に均一に懸濁することができる物質は、これらの方法を用いて処理することができる。ＦＧＭは、混合物、固体調剤状のもの、或は前に記載した組成物に比較して遥かに大きな表面積を有する。その大きな表面積により溶解が促進され、従って本発明は、多くの種類の物質に適用することができる。ここで用いるのに適した物質であるか否かを決定するのは当業者の技術範囲内に入り、ここに与えた実施例は単なる例であり、限定的なものではない。均一な懸濁物を発泡させることにより、物質が不均一に分布した領域（これは溶解に有害である）がＦＧＭ内に出来ないようにする。最初の混合物に用いた溶媒中にその物質が溶解するのが一層好ましい。
ＦＧＭ内に配合することができる物質の例には医薬的効果のある物質のような生物活性物質が含まれ、抗炎症性薬、鎮痛薬、抗関節炎薬、抗痙攣剤、抗抑鬱薬、抗精神病薬、精神安定薬、抗不安薬、麻薬拮抗物質、抗パーキンソン症薬、コリン作動性薬、化学療法薬、免疫抑制薬、高ウイルス薬、抗菌薬、食欲抑制薬、抗コリン作動薬、抗嘔吐薬、抗ヒスタミン薬、抗偏頭痛薬、冠状、脳又は抹消血管拡張薬、ホルモン薬、避妊薬、抗血栓症薬、利尿薬、抗高血圧薬、心臓血栓作用薬、オピオイド等が含まれるが、それらに限定されるものではない。
適当な物質には、治療及び予防薬も含まれる。これらには、どのような治療上有効な生物学的調節剤も含まれるが、それらに限定されるものではない。そのような物質には、細胞レベル下の組成物、細胞、細菌、ウイルス、及び脂質、有機物、蛋白質、及びペプチド（合成及び天然）、ペプチド疑似物質、ホルモン（ペプチド、ステロイド、及びコルチコステロイド）、Ｄ及びＬアミノ酸重合体、オリゴ糖、多糖類、ヌクレオチド、ＤＮＡ及びＲＮＡを含めたオリゴヌクレオチド及び核酸、蛋白質核酸ハイブリッド、小さな分子及びその生理学的に活性な類似物を含めた分子が含まれるが、それらに限定されるものではない。更に、調節剤は、天然原料から誘導されるか、又は組み替え又は合成手段により作られてもよく、アナローダ、アゴニスト、及びホモローグが含まれる。
ここで用いる「蛋白質」とは、ペプチド及びポリペプチドを指す。そのような蛋白質には、酵素、バイオ医薬、成長ホルモン、成長因子、インシュリン、抗体、モノクロナール及びポリクロナールの両方及びそれらの断片、インターフェロン、インターロイキン、及びシトキンが含まれるが、それらに限定されるものではない。
有機物には、芳香族。カルボニル、アミノ、イミノ、及びグワニジノ基を有する医薬活性部分が含まれるが、それらに限定されるものではない。
適当なステロイドホルモンには、エストローゲン、プロゲステロン、テストステロン、及びそれらの生理学的に活性な類似物が含まれるが、それらに限定されるものではない。数多くのステロイドホルモン類似物が当分野で知られており、エステラジオール、ＳＨ−１３５、及びタモキシフェンが含まれるが、それらに限定されるものではない。プロゲステロン、テストステロン、及びそれらの類似物のような多くのステロイドホルモンは、本発明で用いるのに特に適している。
ここに記載した方法により製造される核酸を基にした治療剤も本発明に包含される。ここで用いる「核酸」とは、当分野で知られた治療上効果的な核酸が含まれ、ＤＮＡ、ＲＮＡ、及びそれらの生理学的に活性な同類体が含まれるが、それらに限定されるものではない。ヌクレオチドはコード化遺伝子でもよく、或は組み替えＤＮＡの技術で知られているどのようなベクターでもよく、プラスミド、レトロウイルス、及びアデノ随伴ウイルスが含まれるが、それらに限定されるものではない。
予防的に活性な物質及びそのためのキャリヤーも、更に本発明により包含される。好ましい組成物には、ワクチンのような免疫原が含まれる。適当なワクチンには、生ウイルス及び弱毒化ウイルス、ヌクレオチドベクターコード化抗原、生及び弱毒化細菌、抗原、抗原＋アジュバント、及びキャリヤーに結合したハプテンが含まれるが、それらに限定されるものではない。特に好ましいのは、ジフテリア、破傷風、百日咳、ボツリヌス、コレラ、デング熱、肝炎Ａ、Ｂ、Ｃ及びＥ、ヘモフィルス・インフルエンザｂ、ヘルペスウイルス、Helicobacterium pylori、インフルエンザ、日本脳炎、髄膜炎Ａ、Ｂ及びＣ、麻疹、流行性耳下腺炎、乳糖主ウイルス、肺炎球菌、ポリオ、風疹、ロタウイルス、ＲＳウイルス、赤痢菌、結核、黄熱、及びそれらの併合症に対するものが含まれるが、それらに限定されるものではない。ワクチンの抗原成分も、分子生物学的方法により製造することができ、病原体から誘導された蛋白質の一種類以上の部分を含む組み替えペプチド又は融合蛋白質を生成する。例えば、抗原及びコレラ毒素のＢサブユニット等を含む融合蛋白質は、抗原に対する免疫応答を誘発することが示されている。サンチェス（Sanchez）その他、Proc．Natl．Acad．Sci．USA，86，481-485（1989）。ワクチンは、１回投与調剤組成物中へ配合するのに特に適している。それらは周囲条件下でいつまでも安定であり、接種直前に殺菌希釈剤中に再溶解することができる。
免疫原性組成物は、免疫原に対する免疫応答を増大するのに充分な量のアジュバントを含むのが好ましい。適当なアジュバントには、アルミニウム塩、スクアレン混合物（ＳＡＦ−１）、ムラミルペプチド、サポニン誘導体、マイコバクテリウム細菌壁製剤、モノホスホリル脂質Ａ、ミコール酸誘導体、非イオン性ブロック共重合体表面活性剤、クイル（Quil）Ａ、コレラ毒素Ｂサブユニット、ポリホスファゼン及び誘導体、免疫刺激複合体（ＩＳＣＯＭ）、例えば、高橋その他により、Nature 344，873-875（1990）に記載されているものが含まれるが、それらに限定されるものではない。獣医学的用途及び動物の抗体の製造のために、フロインドのアジュバントのマイトジェン成分を用いることができる。
全ての免疫原性組成物の場合と同様に、免疫原の免疫学的に有用な量は、経験的に決定しなければならない。考慮に入れる因子には、免疫原性、免疫原がアジュバント又はキャリヤー蛋白質又は他のキャリヤーと複合体を形成するか、又はそれに共有結合するか否か、投与経路、投与すべき免疫化投薬回数が含まれる。そのような因子はワクチン技術で知られており、過度の実験を行うことなく、そのような決定を行うことは免疫学者の技術内に充分入るものである。
ＦＧＭ内には種々の濃度で物質を存在させることができる。典型的には、その物質の最小濃度は、目的用途を達成するのに必要な量であるが、最大濃度は、最初の混合物内に溶解又は均一に懸濁したままになっている最大量である。例えば、治療薬の最小量は、治療に有効な１回の投与量を与える量であるのが好ましい。もしＦＧＭを結晶化前に形成するならば、過飽和溶液を用いることもできる。生物活性物質の場合、最小濃度は、再構成による生物活性度に必要な量であり、最大濃度は均質な懸濁物を維持できなくなる点である。１回投与単位調剤の場合、その量は１回の治療で適用する量である。例えば、ニューポゲン（Neupogen）（登録商標名）は、３００μｇ（１±０．６×１０8Ｕ／ｍｇ；５μｇ／ｋｇ／日）の投与量で投与される。従って、１回投与のホーマットを与えるのに、瓶１つ当たり３００μｇを処理することになるであろう。好ましい物質量は物質により変化するが、当業者によって容易に決定することができる。
第一の乾燥工程では、溶媒を蒸発してシロップを得る。「シロップ」とは、１０6〜１０7パスカル秒の範囲の粘度を有する溶液として定義される。シロップは一定の濃度として定義されてはいないが、混合物から溶媒の大部分を蒸発した結果である。典型的には、シロップは、ガラスマトリックス形成材料及び（又は）添加剤及び（又は）物質を含む粘稠な混合物であり、最初の混合物の濃度よりもかなり高い濃度になっている。蒸発工程はシロップを得るために溶媒の約２０％〜９０％を除去するのに充分な条件下で行う。シロップの粘度は、シロップが沸騰した時、著しい気泡の形成により与えられる増大した表面積からの蒸発によりその結晶化をもたらすような粘度であるのが好ましい。
シロップの好ましいコンシステンシーは、特定の用途に望まれるＦＧＭに依存する。気泡の大きさは、粘度、沸騰速度、及び用いた場合の揮発性成分（一種又は多種）又は発泡安定化剤によって制御される。
最初の乾燥工程の長さは、外部の温度及び圧力と同様、溶媒の体積、最初の混合物中のガラスマトリックス形成材料（一種又は多種）及び添加剤及び（又は）物質（一種又は多種）の濃度に依存する。一定の圧力では、溶媒蒸発速度は外部温度と共に増大する。蒸発過程は試料自身に冷却効果を与えるので、試料温度に影響を与えることなく蒸発速度を増大するためには外部温度を上昇する。しかし、試料内の蒸発速度は粘度に逆比例する。溶媒を試料から除くに従って蒸発速度は低下する。このことは、今度は試料温度を減圧下で沸点まで上昇させることになる。
最初の乾燥工程は、周囲よりも低い圧力で行うことができる。圧力は０．１〜３０トール（ｍｍＨｇ）であるのが好ましい。一層好ましくは、圧力は５〜２０トール（ｍｍＨｇ）である。最も好ましくは圧力は７．５〜１２．５トール（ｍｍＨｇ）であり、外部温度は４０℃である。水性又は有機溶液、又はそれらの混合物を、これらの条件下で処理することができる。１０〜５０％（ｗ／ｖ）の濃度の希釈溶液も、これらの条件下で処理するのに適している。
外部圧力の減少は少なくとも二つの望ましい効果を有する。第一は、それが気相中の溶媒の蒸気圧を低下し、それによって蒸発及び乾燥が加速されることである。蒸発速度の増大は、外部からの熱が蒸発潜熱に置き換わるように適用されない限り、試料の蒸発冷却を起こす。真空中では乾燥速度はこのエネルギー入力によって制限される。従って、意外なことに、外部の温度を上昇させる効果は、乾燥速度を加速し、試料温度を上昇させないことである。外部の圧力を低下する第二の効果は、試料の沸点を劇的に低下することである。従って、生成物に有害な影響を与えることのない試料温度の非常に穏やかな上昇により沸騰を行うことができる。
第一の乾燥工程から得られたシロップを減圧にかけ、シロップの沸騰を行う。ここで用いる「沸騰」とは、混合物の蒸気圧が、試料が受ける外部圧力に等しいか又はそれを越える点として定義する。沸騰は、溶媒及び（又は）他の揮発性成分が急速に蒸発する時の気泡発生により目で明らかに見ることができる。典型的には、試料沸騰温度を決定する最も重要な因子は、外部圧力である。もし物質の一体性を保持するため低い沸騰が望ましいならば、外部圧力を大気圧より低く選択し（即ち、真空）、それによって沸騰に必要な温度を低下する。沸騰段階はこのように低い温度で達成されるので、物質の一体性が危なくなることはない。
減圧を使用するならば、試料の粘度が増大し始めるまで迅速な乾燥が継続する。この点で粘稠なシロップを通る水分子の易動度の低下によ蒸発冷却速度が低下し、その減圧での沸点に到達するまで試料温度が上昇する。沸騰すると、シロップの気泡発生により液体／気体界面の面積の大きな増大が起きる。この蒸発表面の増大により乾燥速度が急激に増大し、液体の発泡が乾燥して固体ガラス発泡体になる。典型的には、これは沸騰後直ぐに起きる。
沸騰工程のための温度は、周囲温度より高いか又は低くすることができる。例えば、沸騰工程のための外部温度は、５〜９０℃にすることができる。一層好ましくは、外部温度は１５〜６０℃である。最も好ましくは外部温度は２５〜４５℃である。
沸騰工程中の外部圧力は２０〜０．０１トール（ｍｍＨｇ）であるのが好ましい。一層好ましくは外部圧力は０．１〜０．０５トール（ｍｍＨｇ）である。図２は、ＦＧＭ形成に対する真空圧力変動の影響を示している。真空を発生させるため、真空圧力及び外部温度の制御、好ましくはプログラム可能な制御ができる真空乾燥機を用いることができる。ポンプは、０．０１トール（ｍｍＨｇ）の真空を与え、１５〜２０分で０．２〜０．０１トール（ｍｍＨｇ）まで生成物室を減圧にすることができなければならない。この研究で用いられた機械は、ＶＰ−６２Ｐ真空ポンプ及びＦＤ−０００５７−Ａ凝縮器モジュールを具えたＦＴＳシステムズ社（Systems Inc．）（ニューヨーク、ストーンリッジ）ＴＤＳ  ０００７８−Ａ型、又はリフ・ロック（Lyph-Lock）１２凝縮器装置及びエドワード（Edwards）Ｅ２Ｍ８二段真空ポンプを具えたラブコンコ社（Labconco，Inc．）（カンサスシティー）型Ｎｏ．７７５６０であった。
沸騰工程は、シロップの蒸発表面積を著しく増大する気泡の形成をもたらす。これにより残留溶媒の蒸発が増大し、沸騰工程から得られた気泡の固体発泡体としてＦＧＭがガラス化する。沸騰工程の終点は、試料温度の上昇により決定することができ、それは完全な乾燥を確実に与える時間維持するのが好ましい。これは、試料毎に異なるが、当業者により容易に決定することができる。
残留水分は、場合により完全な乾燥を確実に与えるように除去してもよい。この工程は、上昇させた温度及び（又は）減圧で行われるのが典型的である。好ましくは、最終生成物は約０．１〜５％（ｗ／ｗ）の残留水分含有量を持つべきである。残留水分は１〜１５時間内に除去するのが好ましい。残留水分は上昇させた温度では一層短い時間で除去される。
ＦＧＭの形成は気泡形成により行われるので、無作為的な気泡の配置及び大きさにより種々の残留水分含有量の領域を与えることになる。従って、第二乾燥工程中、或る領域は他のものよりも遥かに一層容易に乾燥する。上で論じたように、揮発性又は分解性塩及び（又は）揮発性有機溶媒の存在により、小さくて均一な気泡粒径を持つＦＧＭを与える結果になり、それは一層低い残留水分含有量及びその一層均質な分布を与える。
トレハロースガラスに配合した材料は、周囲温度で少なくとも３年間保存することができる。他のポリオールから形成されたガラス中に配合された活性物質も、長い貯蔵安定性を示すことができる。
ＦＧＭは、適当な溶媒を添加すると直ちに再構成することができる。従って、本発明は、ＦＧＭへ配合されている物質を再構成する方法を含む。溶媒の性質及び量は、再構成された物質の目的用途と同様、再構成すべき物質の種類及び量に依存する。ガラスマトリックス及び物質の可溶化を行うのに必要な量で最小量の溶媒を添加するのが典型的である。物質が医薬又は生物活性のものである場合、再構成は生物学的に許容可能な緩衝剤を用いて行うのが好ましい。再構成はどのような温度で行なってもよく、但しその温度が物質の活性度に実質的な害を与えないものとする。再構成は周囲温度で行うのが好ましい。
本発明は、周囲温度及び上昇させた温度（或る場合には１００℃まで）でさえ貯蔵に安定で、予め測定された量の適当な好ましくは無菌の溶媒で再構成すると、その物質の治療上効果的な投与量を形成する活性物質の１回投与単位調剤も包含する。これは、特に通常僅か４〜８℃以下で溶液中で安定な生物活性物質のような精製した組み替え蛋白質及び活性物質を含めた治療薬で用いるのに特に有効である。一種類以上の１回投与単位調剤及び或る量の（好ましくは予め測定された量の）適当な溶媒を含む一層安定な生成物、ユニット、及びキットのための１回投与量（又は数回投与量）のフォーマットの組成物も本発明に包含される。本発明の方法を用いた貯蔵及び再構成に特に適した活性物質には、ファクター（VIII）、ニューポゲン、エポゲン（Epogen）（登録商標名）、ＴＰＡ、シトキン、成長ホルモン、成長因子、ワクチン、脂質、酵素、及び他のバイオ医薬、及び他の非経口投与活性物質が含まれるが、それらに限定されるものではない。
本発明は、更にここに記載した方法により得られるガラスマトリックスを含む組成物も包含する。それら組成物には、ＦＧＭ（一種又は多種）、種々の物質が中に配合されたＦＧＭ（一種又は多種）、及びＦＧＭ（一種又は多種）から得られた再構成物質が含まれるが、それらに限定されるものではない。
次の実施例は、本発明を例示するために与えられているが、本発明を限定するものではない。
〔実施例〕
例１
第一乾燥時間に対する真空圧力及び外部温度の影響
脱イオン蒸留水中に１０％（ｗ／ｖ）のトレハロースを入れたもの２ｍｌを、１０ｍｌのホイートン（Wheaton）薬瓶中に入れ、ＦＴＳ乾燥機中で種々の真空圧力及び棚温度設定で乾燥した。水の約９０％を除去するために取った試料温度及び時間（即ち、シロップを与えるための第一乾燥）を決定した。結果を表１に示す。
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例２
ＦＧＭの形成
２ａ．ガラスマトリックス形成材料の水溶液からの形成
夫々、３ｍｌ、５ｍｌ、及び１０ｍｌの薬瓶中にトレハロースの５０％（ｗ／ｖ）溶液のアリコート２５０μｌ、４１０μｌ、及び５００μｌずつを入れ、ＦＴＳ乾燥機内で１６時間乾燥した。実験中、棚温度を２５℃に維持し、実験の最初の１５分内に真空圧力を０．０３トール（ｍｍＨｇ）まで低下し、実験中０．０３トール（ｍｍＨｇ）に維持した。形成されたＦＧＭを図１Ａに示す。発泡体状の外観は、沸騰工程中に形成された気泡の瞬間的乾燥によるものである。
２ｂ．溶液中の活性物質を配合したガラスマトリックス形成材料の水溶液からの形成
ＰＢＳ中の２０％（ｗ／ｖ）トレハロース±０．５％（ｗ／ｖ）バイコ（Byco）Ａ中に入れた組み替えヘパチティス（Hepatitis）Ｂ表面抗原を、３ｍｌ薬瓶中に３００μｌ体積入れて乾燥した。ＦＴＳ乾燥計画では、１８時間の乾燥サイクル中、棚温度を４０℃に維持し、０．０３トール（ｍｍＨｇ）の圧力を用いた。ＦＧＭの平均残留水分含有量は、４％ｗ／ｗの範囲にあった。得られた結果を図１Ｂに示す。
２ｃ．ガラスマトリックス形成材料の有機溶液からの形成
ジクロロメタン中に５０％（ｗ／ｖ）トレハロースオクタアセテートを入れたもののアリコート５００μｌを１０ｍｌの薬瓶中で乾燥した。棚温度及び圧力は、１６時間の乾燥サイクル中、夫々３０℃及び０．０３トール（ｍｍＨｇ）に維持した。形成されたＦＧＭを図６に示す。ＦＧＭの急速な溶解が再構成で観察された。
２ｄ．ガラスマトリックス形成材料及び活性物質を含む水性／有機混合物からの形成
脱イオン蒸留水中に５０％（ｗ／ｖ）トレハロースを入れたものと、エタノール中に１００ｍｇ／ｍｌの有機活性物質、麻酔アトラキュリウム（anaesthetic atracurium）を入れたものとの２：１混合物のアリコート７５０μｌを、１０ｍｌ薬瓶中に入れ、ＦＴＳ乾燥機中で乾燥した。棚温度及び圧力は、１８時間の乾燥サイクル中、４０℃及び０．０３トール（ｍｍＨｇ）の一定値に夫々維持した。脱イオン蒸留水中２０％ｖ／ｖエタノール中に入れたＦＧＭの再構成では急速に溶解し、麻酔薬の均一な溶液を与えた。
２ｅ．均一な懸濁物として活性物質を配合した、ガラスマトリックス形成材料＋添加剤の水溶液からの形成
無機活性物質、アジュバント水酸化アルミニウムを、ＦＧＭ形成を改良するための揮発性塩添加剤を含む次の配合物を用い、ガラスマトリックス形成材料のための溶媒としてＰＢＳか又は０．９％（ｗ／ｖ）塩水中に２．５又は６ｍｇ／ｍｌの懸濁濃度で乾燥した（例４参照）；
ｉ）２０％（ｗ／ｖ）トレハロース±炭酸水素アンモニウム
ii）５０％（ｗ／ｖ）トレハロース±炭酸水素アンモニウム
iii）３８．５％（ｗ／ｖ）マルトース±炭酸水素アンモニウム
iv）２５％（ｗ／ｖ）トレハロース±炭酸水素アンモニウム
０．０５〜０．７５Ｍの範囲の濃度の炭酸水素アンモニウムを含む２５０μｌ及び３００μｌの試料を、次の二つのＦＴＳ計画の一つを用いて３ｍｌ薬瓶中で乾燥した：
１）圧力を０．０３トール（ｍｍＨｇ）に低下し、棚温度を２時間間隔で３５℃から５０℃に上昇し、最後に６０℃にした。全サイクル時間は約１８時間であった。得られたＦＧＭは、１．５〜２．９％ｗ／ｗの範囲の残留水分含有量を持っていた。ＦＧＭの再構成は瞬間的であった。
２）圧力を３０分間１５トール（ｍｍＨｇ）に維持した後、３０分間１０トール（ｍｍＨｇ）に低下した。棚温度を１０℃から２５℃へ上昇した。圧力を０．０３トール（ｍｍＨｇ）に低下し、約１８時間それを維持した。この段階中、棚温度を２５℃から４５℃に上昇し、２時間後６０℃に上昇した。得られたＦＧＭは、凍結乾燥プラグに似ていてたが、再水和は、この場合も瞬間的であった。
これらの結果は、ＦＧＭ形成、外観、及び残留水分含有量に対する棚温度、真空圧力（例３参照）、及び揮発性塩添加剤の影響も例示している。
例３
ＦＧＭ形成に対する真空圧力／棚温度の影響
３ａ．ガラスマトリックス形成材料＋添加剤の溶液からの形成
０．２５又は０．５Ｍの炭酸水素アンモニウムを含有する２５％（ｗ／ｖ）トレハロースのアリコート１ｍｌ又は５００μｌを１０ｍｌの薬瓶中に入れてＦＴＳ乾燥機中で乾燥した。１ｍｌ試料は、０．０３トール（ｍｍＨｇ）の一定真空圧力で１４時間乾燥し、棚温度は最初２５℃で、最初の２時間後（即ち、シロップ形成後）４５℃へ上昇した。５００μｌ試料は、２５℃の一定棚温度及び０．０１トール（ｍｍＨｇ）の一定真空圧力で１４時間乾燥した。形成されたＦＧＭ（図２、２Ａ側）は、凍結乾燥によって処理した同じ試料（図２、２Ｂ側）よりも大きな体積を占めていた。
３ｂ．活性物質を配合したガラスマトリックス形成材料の溶液からの形成
６６ｍｇ／ｍｌの抗菌ペプチドを含有する４３．４ｍｇ／ｍｌトレハロースの溶液のアリコート３００μｌを、１０ｍｌのポリプロピレン管（直径１０ｍｍ）の中に入れ、ＦＴＳ乾燥機中で乾燥した。２５℃の試料を棚に乗せ、それを３５℃へ予熱した。室内の真空圧力を徐々に１０分間亙り２０トール（ｍｍＨｇ）に低下した。この圧力を更に３０分間維持し、然る後、圧力を更に０．０３トール（ｍｍＨｇ）へ低下した。９８１分後、棚温度を５０℃へ上昇した。この棚温度を１９０分間維持した後、サイクルを止めた。生成したＦＧＭは、凍結乾燥材料と同様な開口プラグ状構造を持っていた。水分含有量は１．１〜１．３％（ｗ／ｗ）であった。再構成で溶解は瞬間的であった。トレハロースの代わりにスクロース又はＧＰＳを用いて同様なＦＧＭを製造した。ガラスマトリックス形成材料としてトレハロースを含むＦＧＭの６０℃及び周囲湿度での上昇させた温度での貯蔵で、３０日以上の期間に亙って何等収縮を示さず、ＦＧＭ構造は無変化のままであった。試料の溶解は貯蔵後でも瞬間的であった。
例４
ＦＧＭ形成に対する添加剤の影響
４ａ．ＦＧＭ形成に対する揮発性塩添加剤の影響
０〜４Ｍの範囲の濃度の酢酸アンモニウム又は炭酸水素アンモニウムを含有する脱イオン蒸留水中に３〜６０％（ｗ／ｖ）のトレハロースを入れたもののアリコート５００μｌをＦＴＳ乾燥機中で乾燥した。棚温度を２０℃に、真空圧力を０．０３トール（ｍｍＨｇ）に、１８時間の乾燥サイクル中維持した。形成されたＦＧＭの残留水分含有量は、２〜５．５％（ｗ／ｗ）の範囲にあり、再水和は再構成で瞬間的であった。形成されたＦＧＭの例を図３に示す。
４ｂ．ＦＧＭ形成に対する分解性塩添加剤の影響
５０％（ｗ／ｖ）トレハロース±１Ｍ二亜硫酸ナトリウムのアリコート５００μｌを、ＦＴＳ乾燥機中で１２時間又は１８時間乾燥した。棚温度及び圧力は、夫々一定の４０℃及び０．０３トール（ｍｍＨｇ）に乾燥工程中維持した。短い１２時間の乾燥時間では、分解性塩を含む溶液から形成したＦＧＭは、著しく低い残留水分含有量を示していた。形成した全てのＦＧＭについて、再構成で迅速な溶解が観察された。
４ｃ．ＦＧＭ形成に対する粘度調節用添加剤の影響
０．５〜２％（ｗ／ｖ）グアーガム〔ジャグアー（Taguar）ＨＰ６０〕を含有する脱イオン蒸留水又はＰＢＳ中に入れた５０〜９０％（ｗ／ｖ）トレハロース溶液のアリコート５００μｌを、５ｍｌ又は１０ｍｌ瓶中に入れてＦＴＳ乾燥機中で１６時間乾燥した。３０℃及び３０トール（ｍｍＨｇ）の最初の棚温度及び真空圧力を、夫々２時間後６０℃及び０．０３トール（ｍｍＨｇ）へ変化させ、乾燥工程の次の１４時間の間これらの値を維持した。形成されたＦＧＭの代表的な例を図４に示す。この場合も全てのＦＧＭが、水又はＰＢＳ中での再構成で迅速な溶解を示した。
４ｄ．ＦＧＭ形成に対する表面活性剤添加剤の影響
夫々、５０００単位のＥｃｏＲＩ、５０ｍＭトリスＨＣｌ（ｐＨ７．２）の中に入れた５０％（ｗ／ｖ）トレハロース及び表面活性剤として０．２％（ｖ／ｖ）トリトン−Ｘ−１００、３００ｍＭのＮａＣｌ、０．５ｍＭのＥＤＴＡ、５．０ｍＭのＥＧＴＡ、０．５ｍｇ／ｍｌのＢＳＡ、及び５μｇ／ｍｌのポリ−１−リシンを含有する制限酵素配合物のアリコート５００Ｔｌを、１０ｍｌの薬瓶中に入れ、ＦＴＳ乾燥機中で１８時間乾燥した。出発配合物は、０．２２μｍフィルターに通して濾過殺菌し、然る後、ＥｃｏＲＩ無菌出発材料に添加した。乾燥計画は、最初に１０℃及び１０トール（ｍｍＨｇ）の棚温度及び真空圧力を維持することを含んでいた。次に棚温度を６０℃の設定点まで上昇させた。更に２０分後、真空圧力を０．０３トール（ｍｍＨｇ）に設定した。これらの値を乾燥サイクルの残りの１７時間維持した。形成されたＦＧＭの残留水分含有量は１．５〜３．５％（ｗ／ｗ）の範囲にあり、再構成で再水和は瞬間的であった。
例５
ＦＧＭ形成の例
５ａ．均質な溶液として分子活性物質を配合したガラスマトリックス形成材料＋添加剤からのＦＧＭの形成
ガラスマトリックス形成材料、トレハロース〔２０〜５０％（ｗ／ｖ）の範囲の濃度〕、及びＨＳＡ（２％ｗ／ｖ）＋揮発性塩添加剤、炭酸水素アンモニウム（５０ｍＭ）の混合物と一緒にして溶液中に活性アルカリ性ホスファターゼ（１ｍｇ／ｍｌ）を含有する配合物を、ＰＢＳ又はＨＥＰＥＳ緩衝剤に入れて調製した。２５０μｌの体積を３ｍｌ薬瓶中に取り、ＦＴＳ乾燥機中で乾燥した。最初棚温度を３０℃に設定し、真空圧力を２分間隔で３０トール（ｍｍＨｇ）から２５、２０、１５、１０、そして最後に０．０３トール（ｍｍＨｇ）まで低下し、然る後、棚温度を４０℃へ上昇し、最後に６０℃へ上昇した。全サイクル時間は約２０時間であった。得られたＦＧＭの残留水分含有量は約１％ｗ／ｗであった。
５ｂ．均一な懸濁物として分子活性物質の混合物を配合したガラスマトリックス形成材料のＦＧＭの形成
無機アジュバント水酸化アルミニウムに吸着させたヘパチティスＢ表面抗原の商業的ワクチン配合物を、ＰＢＳ中に入れた２０％（ｗ／ｖ）トレハロース３００μｌ体積中に入れ、３ｍｌ薬瓶中で乾燥した。ＦＴＳ乾燥計画では、約１８時間の乾燥サイクル中、棚温度を４０℃に維持し、０．０３トール（ｍｍＨｇ）の圧力を用いた。ＦＧＭの平均残留水分含有量は、約４〜４．５％ｗ／ｗであった。
５ｃ．巨大分子活性物質を配合したガラスマトリックス形成材料のＦＧＭの形成
ＦＧＭを得るために乾燥した配合物は、必要な投与量のはしか又は経口ポリオウイルスを含み、次のものからなっていた：
ｉ）５０％（ｗ／ｖ）トレハロース＋２％（ｗ／ｖ）ＨＳＡ±５０ｍＭ炭酸水素アンモニウム
ii）５０％（ｗ／ｖ）ラクチトール＋２％（ｗ／ｖ）ＨＳＡ±５０ｍＭ炭酸水素アンモニウム
iii）４０％（ｗ／ｖ）トレハロース＋１０％（ｗ／ｖ）ソルビトール＋２％（ｗ／ｖ）ＨＳＡ±５０ｍＭ炭酸水素アンモニウム。
ＰＢＳ又はＨＥＰＥＳ緩衝剤を用いて試料を調製し、２５０μｌずつを３ｍｌ薬瓶中に分配し、二つの計画を用いてＦＴＳ乾燥機中で乾燥した。
ａ）揮発性塩添加剤、炭酸水素アンモニウムを含む試料について、真空圧力を２分間隔で３０、２５、２０、１５、１０、及び最後に０．０３トール（ｍｍＨｇ）に変えた。棚温度は最初に３０℃に設定し、然る後、４０℃へ上昇させた。全サイクル時間は約２０時間であった。残留水分含有量は約２％（ｗ／ｖ）であり、再構成で全て急速な溶解を示した。
ｂ）揮発性塩添加剤を含まない試料については、真空圧力を直ちに０．０３トール（ｍｍＨｇ）に設定し、２０時間の乾燥工程中維持した。棚温度は最初３０℃に設定し、然る後、４０℃へ上昇させた。形成されたＦＧＭの残留水分含有量は約４％（ｗ／ｗ）であり、再構成で全て迅速な溶解を示した。
５ｄ．細胞物質を配合したガラスマトリックス形成材料のＦＧＭの形成
人間の赤血球細胞の乾燥
５％（ｖ／ｖ）ヘマトクリット濃度の赤血球を、次のいずれかの中に配合した：
ＰＢＳに入れた、
ｉ）５０％（ｗ／ｖ）トレハロース±５０ｍＭ炭酸水素アンモニウム
ii）２５％（ｗ／ｖ）トレハロース＋１０％（ｗ／ｖ）ヒドロキシエチル澱粉（ＨＥＳ）。
アリコート２００μｌを３ｍｌ薬瓶中に入れ、ＦＴＳ乾燥機で乾燥した。乾燥計画は、３７℃の一定の棚温度を用い、真空圧力は直ちに０．０３トール（ｍｍＨｇ）へ低下した。サイクル時間は１８時間であった。得られたＦＧＭは２．５〜３％（ｗ／ｗ）の残留水分含有量を有し、再構成で迅速に再水和した。結果を図５に示す。
人間の血小板の乾燥
５ｍＭの塩化カリウム、１ｍＭの硫酸マグネシウム、０．０５Ｕ／ｍｌのヒルジン（hinudin）、０．０１２５Ｕ／ｍｌアピラーゼ（apyrase）、１０μＭのインドメタシン、及び２５０ｍｌの炭酸水素アンモニウムを含むＨＥＰＥＳ緩衝塩水中に入れた５％（ｗ／ｖ）トレハロースの配合物中で、最初５００×１０9／Ｌの濃度で血小板を乾燥した。アリコート２００μｌずつを３ｍｌ薬瓶中に入れ、ＦＴＳ乾燥機中で乾燥した。乾燥計画では、３７℃の一定棚温度を用い、真空圧力は直ちに０．０３トール（ｍｍＨｇ）に低下した。サイクル時間は１８時間であった。得られたＦＧＭは、１％（ｗ／ｗ）の平均残留水分含有量を有し、再構成で再水和は迅速に行われた。
細菌細胞（Escherichia coli）の乾燥
E．coliの細胞懸濁物を、１．５％（ｗ／ｖ）のコリドン（Kollidon）９０を含む４５％（ｗ／ｖ）トレハロース溶液中に入れて調製した。１×１０9E．coli細胞を含むアリコート３００μｌずつを３ｍｌの薬瓶中に分配した。乾燥計画は、最初棚温度及び真空圧力を夫々３０℃及び５０００ミリトール（ｍＴ）に設定してＦＴＳ乾燥機中で行なった。更に３０分後、棚温度を４０℃に上昇させ、真空圧力を０．０３トール（ｍｍＨｇ）に低下した。全乾燥サイクル時間は１８時間であった。得られたＦＧＭは、２〜４．５％（ｗ／ｗ）の残留水分含有量を有し、再構成で迅速に再水和した。
例６
予め充填した注射器中でＦＧＭ形成を行う例
１、２．５、５、１０、３０、及び６０ｍｌ容量の使い捨て型の種々の注射器に、無菌ＰＢＳ緩衝剤中に５０％（ｗ／ｖ）トレハロース＋０．５Ｍ炭酸水素アンモニウムを入れたものを２５〜１０００μｌの体積で予め充填した。棚温度を最初１０℃に設定して、ラブコノコ乾燥機中で乾燥を行なった。圧力は３分間に亙り３０００ミリトールへ低下した。更に４分後、圧力を１２ミリトールへ低下し、棚温度を４０℃へ上昇した。乾燥計画を更に１９時間継続し、その後で再水和すると、溶解は瞬間的であった。得られた結果の例を図７に示す。
前記発明は、理解を明確にするため例として幾らか詳細に記述してきたが、或る変化及び修正を行えることは当業者に明らかであろう。従って、説明及び実施例は本発明の範囲を限定するものと考えてはならない。それは請求の範囲によって記述されている。
【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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