KR100743442B1 - Pharmaceutical liquid suspensions - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장없이 주사가능한 액체로서 운송될 수 있도록 약제적 성분을 안정화시키는 문제에 관한 것이다. 약제적 물질은 글라스 물질 내에서 안정화되고, 작은 입자들은 액체 내에 현탁된다. 입자 및 액체의 조성물은 그들의 밀도가 매치되어 입자가 현탁액 내에 유지될 수 있도록 선택된다.

조성물, 현탁액, 당, 인산, 글라스, 입자, 퍼플루오로탄소, 생물활성, 전달

The present invention relates to the problem of stabilizing pharmaceutical components such that they can be transported as injectable liquids without refrigeration. The pharmaceutical substance is stabilized in the glass substance and small particles are suspended in the liquid. The composition of the particles and the liquid is chosen such that their density is matched so that the particles remain in suspension.

Compositions, Suspensions, Sugars, Phosphoric Acid, Glass, Particles, Perfluorocarbons, Bioactive, Delivery

Description

약제적 액체 현탁액{Pharmaceutical liquid suspensions}Pharmaceutical liquid suspensions

도 1. 알칼리성 포스파타제(Sigma Aldrich Ltd.)는 만니톨 33.3%, 젖산칼슘 33.3% 및 퇴화된 젤라틴 33.3%(Byco C, Croda Colloids Ltd.)로 이루어진 글라스 내에서 안정화되었고, 마이크로스피어로서 스프레이 건조되었고, 건조 분말 또는 퍼플루오로데칼린(perfluorodecalin) 내의 안정한 현탁액으로 55℃에서 보관되었다. 활성은 100% 마크 주변으로 유지되었다(20d에서의 103%, 30d에서의 94%). PFC 내에 현탁되지 않은 건조 분말 내 더 많은 손실이 있었다(남아있는 활성의 80% 주변).Alkaline phosphatase (Sigma Aldrich Ltd.) was stabilized in a glass consisting of mannitol 33.3%, calcium lactate 33.3% and degenerated gelatin 33.3% (Byco C, Croda Colloids Ltd.), spray dried as microspheres, It was stored at 55 ° C. as a stable suspension in dry powder or perfluorodecalin. Activity remained around the 100% mark (103% at 20d, 94% at 30d). There was more loss in dry powder not suspended in PFC (around 80% of remaining activity).

도 2. 상업적인 파상풍 독소 백신(Evans Medeva pic에 의해 공급된 #T022)이 20% 트레할로스 용액 내에 첨가된 인산칼슘을 이용하여 밀도-매치된 분말로서 포뮬레이트되었다. 이는 2개의 유동체 노즐을 이용하여 액체 질소 내로 스프레이된 후 초기 건조 동안 -40℃의 초기 저장 온도로 Labconco 동결 건조기 내에서 동결된 마이크로스피어 분말을 동결 건조함으로서 동결-건조되었다. 10마리 기니아 피그의 6개 그룹의 항체 반응이 식염수 내에서 재구성된 ASSIST 안정화된 파상풍 독소 백신 또는 오일 또는 PFC 내의 무수 제제의 동일한 투여량으로 주입된 후 4주, 8주 및 12주 후에 측정되었다.Figure 2. A commercial tetanus toxin vaccine (# T022 supplied by Evans Medeva pic) was formulated as a density-matched powder with calcium phosphate added in 20% trehalose solution. This was freeze-dried by spraying into liquid nitrogen using two fluid nozzles and then lyophilizing the frozen microsphere powder in a Labconco freeze dryer at an initial storage temperature of -40 ° C. during the initial drying. Six groups of antibody responses of 10 guinea pigs were measured 4, 8 and 12 weeks after injection with the same dose of reconstituted ASSIST stabilized tetanus toxin vaccine or anhydrous formulation in oil or PFC.

모든 건조된 제제에 대한 반응은 스프레이 건조시 유의적인 면역원성의 손실을 나타내는 신선한 백신 대조군(나타나지 않음) 보다 더 낮았다. 캡쳐(cpature) ELISA에 의해 측정된 바와 같이 독소의 항원성은 건조 과정에 의해 변화되지 않았다. 이는 건조시 수산화알루미늄 보조제의 보존을 완벽하게 하는데 더 많은 작업이 요구됨을 제안하였다. 인산칼슘으로 밀도-매치된 STASIS 백신(그룹 3)의 반응은 수성 완충액 내에 재구성된 대조군 백신(그룹 1) 및 파우더 인 오일(powder in oil) 백신(그룹 2)과 실질적으로 동일한 반면, 비-수성 부형약만으로 주사된 대조군 동물(그룹 4 및 5)은 어떤 반응도 나타내지 않았다.The response to all dried formulations was lower than the fresh vaccine control (not shown) indicating significant loss of immunogenicity when spray drying. As determined by the capture ELISA, the antigenicity of the toxin was not changed by the drying process. This suggested that more work is needed to perfect the preservation of the aluminum hydroxide adjuvant when drying. The response of the density-matched STASIS vaccine (group 3) with calcium phosphate was substantially the same as the control vaccine (group 1) and powder in oil vaccine (group 2) reconstituted in aqueous buffer, while non-aqueous Control animals injected with excipients alone (groups 4 and 5) did not show any response.

주사용으로 준비된 용액 내의 백신 또는 약물은 본래 불안정하고 냉장을 요구한다. 전통적으로 제약산업은 동결-건조 약물에 의해 불안정성 문제점을 처리하였다. 이는 건조된 약물의 부정확한 재구성이 잘못된 투여량 또는 오염된 용액을 초래할 수 있기 때문에 고비용이고, 불편하고, 본래 위험하다. 성공적인 확고 하고 안정하고 주사-준비된 액체 포뮬레이션(formulation)을 개발하기 위해 지난 100년에 걸쳐 많은 시도가 이루어졌다. 단지 본래 단단한 작은 분자 약물만이 유용한 저장 기간으로 수용액 내에서 생존할 수 있다.Vaccines or drugs in solutions prepared for injection are inherently unstable and require refrigeration. Traditionally, the pharmaceutical industry has addressed the instability problem by freeze-drying drugs. This is expensive, inconvenient, and inherently dangerous because incorrect reconstitution of the dried drug can lead to incorrect dosages or contaminated solutions. Many attempts have been made over the last 100 years to develop successful firm, stable and injection-ready liquid formulations. Only small molecule drugs that are inherently hard can survive in aqueous solutions with useful storage periods.

이러한 문제점은 특히 백신 산업에서 심하다. 2005년까지 36억 투여량의 백신이 전세계적으로 투여될 것으로 추정된다. 세계보건기구(WHO)에 의해 항상 냉장되어야하는 표준 백신 포맷(format)을 이용하는 것이 가능하지 않을 것이라고 진술되었다("Revolutionizing Immunizations" Jodar L., Aguado T., Lloyd J. and Lambert P-H. Genetic Engineering News Feb 15 1998). 현재 냉장고의 "콜드 체인"이 이용되고 있고, 이는 백신 제작소에서 개발도상국 내의 지방 도시로 확대되고 있다. 백신 산업 및 비-정부 건강 기관이 펼치는 예방주사 캠페인을 위한 콜드 체인의 비용이 막대하다. WHO는 단지 콜드 체인의 유지비용이 연간 2억 달러 이상이라고 추정하였다. 더욱이 예방주사 캠페인은 콜드 체인의 가장 나중의 링크와 가까운 사람들에게만 미치게 된다.This problem is particularly acute in the vaccine industry. It is estimated that by 2005, 3.6 billion doses of the vaccine will be administered worldwide. It was stated by the World Health Organization that it would not be possible to use a standard vaccine format that should always be refrigerated ( "Revolutionizing Immunizations" Jodar L., Aguado T., Lloyd J. and Lambert PH. Genetic Engineering News Feb 15 1998 ). Refrigerator "cold chains" are currently being used, which are expanding from vaccine production to local cities in developing countries. The cost of cold chains for vaccine campaigns by the vaccine industry and non-governmental health organizations is enormous. The WHO only estimates that the cost of maintaining the cold chain is more than $ 200 million annually. Moreover, the vaccination campaign only extends to people closest to the coldest link in the cold chain.

예방접종 캠페인은 투여량이 정확하게 주사되고, 어떤 퇴화의 신호도 나타내지 않음을 확신하는 의학적으로 훈련된 요원을 요구한다. 현장에서 홍역, 황열병 및 BCG와 같은 일부 백신의 재구성의 필요성도 또한 중요한 관심사이다. 이는 정확한 투약을 확신하도록 정밀하게 수행되어야 하고, 이는 또한 잠재적인 오염원을 도입하고, 종종 임상적 재난을 초래하게 된다. 더욱이 특정한 혼합물 또는 "다 가" 백신이 일부 구성성분의 화학적 불양립성(incompatibility)에 기인하여 유용하지 않기 때문에 한번의 세션(session)에 하나 이상의 백신을 제공해야할 필요가 있고, 이는 복합 주사를 요구한다. WHO는 냉장에 대한 요구가 없고 냉장할 필요가 없는 안정한 차세대의 백신에 대한 연구를 적극적으로 고무시킴으로서 이들 문제점을 강조하였다("Pre-Filled Monodose Injection Devices : A safety standard for new vaccines, or a revolution in the delivery of immunization?" Lloyd J. and Aguado M.T. WHO 공보 1998년 5월; "General policy issues : injectable solid vaccines : a role in future immunization?" Aguado M.T., Jodar L., Lloyd J., Lamber P. H. WHO 공보 제A59781호).Vaccination campaigns require medically trained personnel to be sure that the dose is injected correctly and does not show any signs of degeneration. The need for reconstitution of some vaccines, such as measles, yellow fever and BCG in the field, is also an important concern. This must be done precisely to ensure correct dosing, which also introduces potential contaminants and often results in clinical disasters. Moreover, it is necessary to provide more than one vaccine in one session because a particular mixture or “multiple” vaccine is not useful due to the chemical incompatibility of some components, which requires multiple injections. . WHO emphasized these problems by actively encouraging the study of next generation stable vaccines that do not require refrigeration and do not need to be refrigerated ( "Pre-Filled Monodose Injection Devices: A safety standard for new vaccines, or a revolution in Published by Lloyd J. and Aguado MT WHO May 1998; "General policy issues: injectable solid vaccines: a role in future immunization?" Published by Aguado MT, Jodar L., Lloyd J., Lamber PH WHO A59781 ).

이러한 문제점의 이상적인 해결은 완전하게 안정하고, 주사-준비된 포뮤레이션(formulation)일 것이다. 이러한 안정한 백신은 주사 장치 자체 내에 개별적인 투여량으로 포장되거나 대량 예방주사 캠페인용으로 큰 부피로 승선되어 바늘-없는 제트 주사기에 의해 투여될 수 있다. 기체 제트 주사에 의한 건조한 고형의 경피성 전달이 기술되었고(Sarphie DF, Burkoth TL. Method for providing dense particle compositions for use in transdermal particle delivery. PCT 공개공보 WO 9748485(1996)), 건조한 DNA 백신을 지닌 경피성 예방접종이 분명히 매우 효과적이다( http://www.powderject.com/pressreleases.htm (1998)에서의 "PowderJect's Hepatitis B DNA Vaccine First to Successfully Elicit Protective Immune Response In Humans").An ideal solution to this problem would be a completely stable, scan-ready formulation. Such stable vaccines may be packaged in individual doses within the injection device itself or may be aboard a large volume for mass vaccination campaigns and administered by a needle-free jet syringe. Dry solid transdermal delivery by gas jet injection has been described ( Sarphie DF, Burkoth TL. Method for providing dense particle compositions for use in transdermal particle delivery. PCT Publication WO 9748485 (1996) ), transdermal with dry DNA vaccine. Sex vaccination is clearly very effective ( "PowderJect's Hepatitis B DNA Vaccine First to Successfully Elicit Protective Immune Response In Humans" at http://www.powderject.com/pressreleases.htm (1998) ).

이러한 분말 주사기를 조정하는데 이용되는 헬륨 기체의 극초음속 충격파는 한정적인 분말을 지니고, 근육 내로 미세 입자의 투여량을 전달할 수 없다. 이는 낮은-질량 입자가 깊은 침투에 대해 적당한 추진력을 달성할 수 없기 때문이다. 콜로이드성 금 입자로 코팅된 DNA 백신의 피내 전달이 좋은 면역원으로 적당한 반면 불용성 알루미늄 또는 칼슘염으로 보조된(adjuvanted) 일반 백신은 피부 염증을 유도한다. 이들은 근육 내로 제공되어야 한다. 필요한 것은 현존하는 바늘과 주사기 기술에 의해 달성되는 것과 유사하게 피내로부터 깊은 근육 내까지의 깊이 범위로 전달하는 것이 가능한 유연성 있는 시스템이다. 대규모 예바접종 캠페인을 위해 이는 약 3,000 psi의 압력을 이용하여 좁은(약 0.15㎜ 지름) 액체 스트림(stream)을 "액체 네일(liquid nail)" 내로 가속화시키는 것이 가능한 액체 제트 주사기의 개발에 의해 해결되었다. 이러한 장치는 상피를 통해 미세한 구멍을 뚫음으로서 투여량을 고통없이 피부를 통해 깊은 피하 또는 근육 조직 내로 전달한다. 액체 스트림에 전해진 높은 추진력은 깊은 침투를 확보한다. 현재까지 주사된 약물 및 백신은 수분-기초된 것이었으나 상기 논의된 불안정성 문제점 때문에 이러한 기술에 접근 용이한 안정한 수성 생성물의 범위가 매우 제한적이다.The hypersonic shock waves of helium gas used to adjust such powder syringes have a finite powder and are unable to deliver a dose of fine particles into the muscle. This is because low-mass particles cannot achieve adequate propulsion for deep penetration. Intradermal delivery of DNA vaccines coated with colloidal gold particles is suitable as a good immunogen, while conventional vaccines adjuvanted with insoluble aluminum or calcium salts induce skin inflammation. They must be provided intramuscularly. What is needed is a flexible system capable of delivering a depth range from intradermal to deep muscles, similar to that achieved by existing needle and syringe techniques. For large scale vaccination campaigns, this was addressed by the development of a liquid jet syringe capable of accelerating a narrow (about 0.15 mm diameter) liquid stream into a "liquid nail" using a pressure of about 3,000 psi. . Such a device delivers a dose painlessly through the skin into deep subcutaneous or muscle tissue by puncturing micropores through the epithelium. The high propulsion imparted to the liquid stream ensures deep penetration. Drugs and vaccines injected to date have been water-based, but the range of stable aqueous products that are readily accessible to these techniques is very limited because of the instability issues discussed above.

광범위한 생물활성 분자가 글라스 특히 당 글라스(sugar glass) 내에서 건조됨으로서 안정화된다고 인식되었다(Roser B. "Production of proteins and the like" 영국 특허 제2,187,191호. Roser B. and Colaco C. "Stabilization of biological macromolecular substance and other organic compounds" PCT 공보 WO 91/18901. Roser B and Sen S. "New stabilizing glasses". PCT 특허출원 제9805699.7 1998). 이들 건조하고 안정화된 활성체는 높은 온도 및 이온화 방사능과 같은 불리한 환경에 의해 영향 받지 않는다.It has been recognized that a wide range of bioactive molecules are stabilized by drying in glass, in particular sugar glass ( Roser B. "Production of proteins and the like", British Patent No. 2,187,191. Roser B. and Colaco C. "Stabilization of biological macromolecular substance and other organic compounds "PCT publication WO 91/18901. Roser B and Sen S." New stabilizing glasses ". PCT patent application no . 9805699.7 1998 ). These dry and stabilized activators are not affected by adverse environments such as high temperatures and ionizing radiation.

당에 의한 분자의 근원적인 뚜렷한 안정화 메카니즘은 글라스-변환이다. 활성 분자를 함유한 당 용액이 건조될 때 당의 용해도 한계에 도달하면 결정화될 수 있거나 과포화된 시럽이 될 수 있다. 결정화에 저항하는 당의 능력은 좋은 안정화제로서의 중요한 성질이다. 트레할로스(trehalose)는 이러한 점에서 좋은 것이나(Gree JL. & Angel CA. Phase relations and vitrification in saccharide water solutions and the trehalose anomaly J. Phys. Chem. 93: 2880-2882(1989)) 유일한 것은 아니다. 점진적으로 고형화된 시럽을 더욱 건조하면 낮은 잔여 수분 함량에서 글라스로 변한다. 경미하게는 활성 분자가 수분 내의 액체 용액으로부터 건조한 당 글라스 내 고형 용액으로 변한다. 화학적 분산은 글라스 내에서 무시가능하고 따라서 화학적 반응이 실질적으로 중지한다. 변성은 화학적 변화이기 때문에 글라스 내에서 발생할 수 없고, 분자는 안정화된다. 또다른 조건이 상충되지 않으면 이러한 형태로 분자는 변화되지 않고 유지될 수 있다. 이러한 화학적으로 불활성이고, 비-반응성이라는 점은 좋은 안정화제의 두 번째 중요한 성질이다. 많은 글라스는 보관시 생성물과 반응하기 때문에 실패한다. 명백한 문제점이 환원 당에 의해 발생하고 이는 좋은 물리적 글라스를 형성하나 그들의 알데하이 드 그룹은 일반적인 마일라드(Maillard) 반응에서 생성물 상의 아미노 그룹을 공격한다. 이는 많은 동결-건조된 제약품들이 냉장된 보관을 요구하는 이유이다. 비-반응성 당은 안정한 생성물을 제공하고 이는 냉장보관을 전혀 요구하지 않는다.The fundamental stabilizing mechanism of molecules by sugars is the glass-transformation. When the sugar solution containing the active molecule reaches the solubility limit of the sugar as it is dried, it may crystallize or become a supersaturated syrup. The ability of sugars to resist crystallization is an important property as good stabilizers. Trehalose is good in this regard ( Gree JL. & Angel CA. Phase relations and vitrification in saccharide water solutions and the trehalose anomaly J. Phys. Chem. 93: 2880-2882 (1989) ). Further drying of the gradually solidified syrup turns to glass at low residual moisture content. Slightly the active molecules change from a liquid solution in water to a solid solution in dry sugar glass. Chemical dispersion is negligible in the glass and therefore the chemical reaction substantially stops. Denaturation cannot occur in the glass because it is a chemical change, and the molecules are stabilized. In this form, the molecule can remain unchanged unless another condition is conflicted. This chemically inert, non-reactive nature is the second important property of good stabilizers. Many glasses fail because they react with the product on storage. The obvious problem is caused by reducing sugars, which form a good physical glass, but their aldehyde groups attack the amino groups on the product in a typical Maillard reaction. This is why many freeze-dried pharmaceutical products require refrigerated storage. Non-reactive sugars provide a stable product that requires no refrigeration at all.

또한 당 글라스 내에 고정된 생체분자는 그들 자체와 당 모두가 불용성인 비-수성 산업 용매 내에서 안정적이다(Cleland JL and Jones AJS. "Excipient stabilization of polypetides treated with organic solvents" 미국 특허 제5,589,167호(1994)). 당 글라스가 비-용매 액체 내에서 불침투성 장벽으로 작용하기 때문에 글라스 내 고형 용액 내의 생체분자는 용매의 화학적 반응성과 환경 모두로부터 보호된다. 액체 자체가 안정하면 현탁된 글라스 입자 내의 민감성 생성물은 안정한 2개 상의 액체 포뮬레이션으로 구성된다. Cleland and Jones(1994)에 의해 기술된 종류의 산업 용매는 처리과정 내에서 제한된 실용도를 지닌다. 생체-양립성 비-수성 액체를 치환하는 것은 가장 불안정한 약물, 백신 및 진단제의 안정한 액체 포뮬레이션이 포뮬레이트되는 것을 가능하게 한다.Biomolecules immobilized in sugar glass are also stable in non-aqueous industrial solvents in which both themselves and sugars are insoluble ( Cleland JL and Jones AJS. "Excipient stabilization of polypetides treated with organic solvents" US Pat. No. 5,589,167 (1994). ) ). Because the sugar glass acts as an impermeable barrier in the non-solvent liquid, the biomolecules in the solid solution in the glass are protected from both the chemical reactivity of the solvent and the environment. If the liquid itself is stable, the sensitive product in suspended glass particles consists of a stable two phase liquid formulation. Industrial solvents of the kind described by Cleland and Jones (1994) have limited utility in processing. Substituting bio-compatible non-aqueous liquids allows a stable liquid formulation of the most unstable drugs, vaccines and diagnostics to be formulated.

안정한 비-수성 액체의 첫 번째 생성은 약물 또는 백신 전달에 이용되도록 고안되었다(B.J. Roser and S.D. Sen "Stable particle in liquid formulations"). PCT 특허출원 제GB98/00817호는 참기름, 아라키스(arachis) 기름 또는 대두유와 같은 주사 가능한 오일 또는 에틸올레이트(ethyl oleate)와 같은 단순한 에스테르 내에 현탁된 활성체를 함유한 안정화 글라스 분말의 포뮬레이션을 기술하였다. 현 탁된 당 글라스 입자는 강력한 친수성인 반면 오일은 소수성이다. 친수성과 소수성 상의 분리되는 강한 경향 때문에 당 글라스 입자는 서로 응집되는 경향이 있다. 이러한 "워터 인 오일(water in oil)" 타입 현탁액을 안정화시키기 위해 연속적인 오일 상에 용해된 기름-용해성 계면활성제의 이용이 종종 요구된다.The first production of stable non-aqueous liquids is designed to be used for drug or vaccine delivery ( BJ Roser and SD Sen "Stable particle in liquid formulations" ). PCT patent application GB98 / 00817 discloses a formulation of stabilized glass powders containing an active substance suspended in an injectable oil such as sesame oil, arachis oil or soybean oil or a simple ester such as ethyl oleate. Is described. Suspended sugar glass particles are strong hydrophilic while oils are hydrophobic. Because of the strong tendency to separate the hydrophilic and hydrophobic phases, the sugar glass particles tend to agglomerate with each other. The use of oil-soluble surfactants dissolved in a continuous oil phase is often required to stabilize such "water in oil" type suspensions.

이들 낮은 HLB(친수성/친유성 평형) 계면활성제는 친수성 입자와 오일 사이의 경계면에서 축적되고, 연속적인 오일 상과 더욱 양립가능한 양친매성(amphiphilic) 층으로 그들을 코팅한다. 각각의 당 글라스 입자가 건조한 오일에 의해 이웃한 것과 분리되기 때문에 어떤 화학적 반응도 입자들 사이에서 발생할 수 없다. 따라서 상호작용하지 않고 동일한 오일군 내에 각각 다른 잠재적 상호작용성 분자를 함유한 일부 다른 입자군을 지니는 것이 가능하다. 복합 다가 백신이 이러한 방법으로 생성될 수 있다.These low HLB (hydrophilic / lipophilic equilibrium) surfactants accumulate at the interface between the hydrophilic particles and the oil and coat them with an amphiphilic layer that is more compatible with the continuous oil phase. No chemical reaction can occur between the particles because each sugar glass particle is separated from its neighbors by dry oil. It is therefore possible to have some different particle populations, each containing different potential interacting molecules in the same oil group without interaction. Multiple multivalent vaccines can be produced in this way.

그러나 이러한 접근은 대량 용액이 되는 것을 방지하는 어떤 결점을 지닌다는 것이 발견되었다. 이는 덜 농축된 오일 부형약(vehicle) 내에 약 1.5g/㎤의 전형적인 밀도를 지니는 현탁된 입자의 필연적인 침강을 포함한다. 특허는 이러한 문제점을 인정하고 브라운 운동과 같은 열역학 에너지에 의해 현탁되어 유지되도록 하기 위해 입자 크기를 지름 1㎛ 이하로 감소시킴으로서 이를 해결하고자 한다. 모든 입자가 지름 1㎛ 이하가 되는 필요성은 제안된 포뮬레이션의 단점이다. 이러한 작은 입자 분말의 달성은 결코 쉬운 작업이 아니다. 증진된 스프레이 건 조기 디자인은 이를 달성할 수 있으나 작은 입자 크기는 사이클론(cyclone) 타입 콜렉터(collector)의 이용을 방지하고, 생성물 회수를 위한 여과 시스템을 요구한다.However, this approach has been found to have some drawbacks in preventing bulk solution. This involves the inevitable sedimentation of suspended particles having a typical density of about 1.5 g / cm 3 in less concentrated oil vehicles. The patent recognizes this problem and attempts to solve it by reducing the particle size to less than 1 μm in diameter in order to remain suspended by thermodynamic energy such as Brownian motion. The need for all particles to be less than 1 μm in diameter is a disadvantage of the proposed formulation. The achievement of such small particle powders is never an easy task. Enhanced spray gun early design can achieve this, but small particle sizes prevent the use of cyclone type collectors and require a filtration system for product recovery.

또한 이론상 입자의 서브-마이크론(sub-micron) 크기로의 감소는 Microfluidizer(Constant Systems Inc.)와 같은 고-압력 마이크로-균질화 장비로 입자가 오일 내에 현탁된 후 달성된다. 이는 처리과정에 있어 여분의 단계를 포함하고, 그들의 구형 모양 때문에 매우 높은 기계적 강도를 지닌 스프레이-건조된 당 글라스 마이크로스피어(microsphere)를 파괴시키는데 매우 효과적이지 않음을 발견하였다. 이는 장비를 통한 다수의 패스(pass)를 지시한다. 이는 많은 접촉되지 않은 큰 입자를 남기는 경향이 있고 따라서 이후 그들을 제거하기 위한 여과 또는 침강 단계를 필요로 한다. 또한 일반적인 오일성 부형약 내의 현탁액의 높은 점성은 이 둘을 주사기 내로 뽑아 올리는 것을 어렵게 하고, 느리게 주사되는 것을 요한다. 이는 액체 제트 주사기 시스템에서 경험한 바와 같이 미세한 노즐을 통해 빠르게 흐르는 것을 방해한다.The reduction of particles to sub-micron size in theory is also achieved after the particles are suspended in oil with high-pressure micro-homogenization equipment such as Microfluidizer (Constant Systems Inc.). This involved an extra step in the process and found that because of their spherical shape they are not very effective at breaking spray-dried sugar glass microspheres with very high mechanical strength. This indicates a number of passes through the equipment. This tends to leave a lot of large particles which are not in contact and therefore require a filtration or settling step to remove them afterwards. Also the high viscosity of the suspension in common oily excipients makes it difficult to pull them up into the syringe and requires slow injection. This impedes rapid flow through the fine nozzles as experienced in liquid jet syringe systems.

또한 오일 내에 현탁된 입자는 특히 낮은 HLB 계면활성제를 함유한 경우 그들이 수성 완충액 내에 세척후에 조차 놀랍게도 그들 주변의 오일의 단단하게 결합된 방수 코팅을 유지하기 때문에 수성 환경 내로 추출되는 것이 어렵다는 것을 발견하였다. 따라서 입자가 오일 상에서 떠나 물 상(water phase)로 진입하기 위해 매우 강력한 진탕과 혼합 또는 더 많은 물-용해성 세정제(높은 HLB의 경우)의 첨가를 요구한다. 이는 입자 크기가 감소되어야 하는 더 많은 문제점이 된다. 최종 결과는 종종 2개의 깨끗하게 분리된 상보다는 다소 흐트러진 혼합된 에멀젼이 되고, 신체 내에서 이러한 문제는 빠르고 예측가능한 전달을 요구하기보다는 느리고 예측불가능한 활성체의 방출을 유발할 수 있다. 수성 환경 내로의 시험관 내에서의 추출은 용해된 활성체를 함유한 수성 상의 정상 위에 표류하는 오일을 초래한다. 이는 진단 키트 또는 자동화된 에세이 시스템과 같은 특정한 시험관 내에서의 적용에 수용가능하지 않다. 결국 임상적으로 사용될 수 있는 천연의 FDA-승인된 오일의 대부분이 광분해, 산화 또는 다른 형태의 손상에 취약하고, 비교적 낮은 온도에서의 조심스런 보관을 요구한다. 더욱이 그들은 화학적으로 완전히 불활성이지 않아서 현탁된 입자와 천천히 반응할 수 있다.It has also been found that particles suspended in oils are difficult to extract into an aqueous environment, especially when they contain low HLB surfactants, since they retain surprisingly tight waterproof coatings of the oil around them even after washing in aqueous buffers. The particles therefore require very strong shaking and mixing or addition of more water-soluble detergents (in the case of high HLB) to leave the oil phase and enter the water phase. This is a further problem that particle size should be reduced. The end result is often a mixed emulsion that is somewhat distracted than the two cleanly separated phases, and this problem in the body can cause slow and unpredictable release of the active rather than requiring fast and predictable delivery. Extraction in vitro into the aqueous environment results in an oil drifting over the top of the aqueous phase containing the dissolved active agent. It is not acceptable for certain in vitro applications such as diagnostic kits or automated assay systems. As a result, most of the natural FDA-approved oils that can be used clinically are vulnerable to photolysis, oxidation or other forms of damage and require careful storage at relatively low temperatures. Moreover, they are not chemically completely inert and can react slowly with suspended particles.

Alliance Pharmaceutical Company는 뚜렷이 새로운 비-수성 퍼플루오로탄소(perfluorocarbon) 액체 내의 물-용해성 물질 분말의 이용을 조사하였다(Kirkland WD Composition and method for delivering active agents. 미국 특허 제5,770,181(1995)). 이 특허는 주로 창자의 진단 이미지를 위한 구강 대조(contrast) 강화제로서의 PFCs의 기능에 관한 것이다. 거기에 예증된 물-용해성 분말은 취미 또는 PFCs의 위장관 내의 대조 효과의 강화를 증진시키기 위해 첨가되었다. 그러나 Kirland는 이들 액체가 어떤 예도 제공되지 않지만 약물 전달을 위해 이용될 수 있다는 것을 인지하였다. 특히 저장 안정적인 상업적으로 유용한 분말만이 상기 특허 내에 예시되었다. 우리는 당 글라스 내에서 안정화된 부서지기 쉬운 활성체가 구강 및 비경구적 전달 모두를 위한 극히 안정적인 2개-상 PFC 액체 포뮬레이션을 생성하도록 설계될 수 있다는 것을 발견하였다. 이는 Kirland 특허의 유용성을 주사-준비된 포뮬레이션 내의 비경구적 약물 및 백신으로 확장되어 어떤 종류의 냉장도 필요하지 않게 된다. 특히 가치는 PFCs의 낮은 점성, 높은 밀도 및 낮은 표면장력은 이들 안정한 현탁액이 액체 제트 주사기와 같은 자동 장치에 의해 전달될 수 있다는 것을 의미함의 발견이다. 이는 이러한 기술로 중요한 2가지 부가적 분야 즉, 대규모 예방주사 캠페인 및 자가 주사를 개발하게 한다. Alliance Pharmaceutical Company has investigated the use of water-soluble substance powders in a distinct new non-aqueous perfluorocarbon liquid ( Kirkland WD Composition and method for delivering active agents. US Pat. No. 5,770,181 (1995) ). This patent mainly relates to the function of PFCs as oral contrast enhancers for diagnostic images of the intestines. Water-soluble powders exemplified therein were added to enhance the strengthening of the control effect in the gastrointestinal tract of the hobby or PFCs. Kirland, however, recognized that these liquids may be used for drug delivery, although no examples are provided. Only particularly stable, stable and commercially available powders are exemplified in this patent. We have found that brittle actives stabilized in sugar glass can be designed to produce extremely stable two-phase PFC liquid formulations for both oral and parenteral delivery. This extends the utility of Kirland patents to parenteral drugs and vaccines in injection-prepared formulations, eliminating the need for any kind of refrigeration. Of particular value is the discovery that the low viscosity, high density and low surface tension of PFCs mean that these stable suspensions can be delivered by automatic devices such as liquid jet syringes. This allows the technology to develop two additional areas of importance: large scale vaccination campaigns and self-injection.

퍼플루오로탄소(PFCs)는 유기 화합물의 완전한 플루오르화에 의해 생성된 신규하고 극히 안정적인 액체이다. 그들은 PFCs 이외에 오일과 물 모두 또는 극성 또는 비극성의 다른 용매와 실질적으로 혼합할 수 없기 때문에 친소성 또는 친유성으로 분류될 수 없다(Reviewed in Kraff MP & Riess JG. "Highly fluorinated amphiphiles and colloidal systems, and their applications in the biomedical field. A contribution. "Biochimie 80:489-514 1998). 더욱이 오일과의 소수성 상호작용 또는 물 또는 친수성 물질과의 친수성 상호작용 어디에서도 관여하지 않는다. 그 결과로서 친수성 입자가 오일 내에서 강하게 함께 덩어리를 이룰 때 나타나는 바와 같이 탁한 상 분리는 PFCs 내에서 발생하지 않는 경향이 있다. 이들은 안정한 현탁액을 생성하는 계면활성제를 필요로 하지 않으나 플루오로탄화수소 (FHC) 계면활성제는 유용하고(Kraff & Riess 1998) PFC 액체 내에서 미소한 농도에서 활성적이다. 이들 매우 낮은 농도에서 FHC 계면활성제는 이들의 부재시 응집하는 경향을 나타내는 특정한 입자의 완벽한 단일분산(monodisperse) 시스템을 확보할 수 있다. PFC 액체 자체는 화학적으로 완전히 비-반응적이고, 낮은 분자량 타입은 신체 내에서 축적되지 않으나 휘발성이이고 실제로 호흡으로 방출된다.Perfluorocarbons (PFCs) are new and extremely stable liquids produced by complete fluorination of organic compounds. They cannot be classified as lipophilic or lipophilic because they can not be substantially mixed with both oil and water other than PFCs, or with other solvents that are polar or nonpolar ( Reviewed in Kraff MP & Riess JG. "Highly fluorinated amphiphiles and colloidal systems, and their applications in the biomedical field.A contribution. "Biochimie 80: 489-514 1998 ). Moreover, neither hydrophobic interaction with oil nor hydrophilic interaction with water or hydrophilic substances is involved. As a result, turbid phase separation tends not to occur in PFCs, as it appears when hydrophilic particles clump together strongly in oil. They do not require surfactants to produce stable suspensions, but fluorohydrocarbon (FHC) surfactants are useful ( Kraff & Riess 1998 ) and are active at small concentrations in PFC liquids. At these very low concentrations, FHC surfactants can ensure a complete monodisperse system of specific particles that tend to aggregate in their absence. PFC liquids themselves are chemically completely non-reactive, and low molecular weight types do not accumulate in the body but are volatile and are actually released into the breath.

이들은 기체로서 우수한 용매이기 때문에 PFCs는 많은 특별한 임상 적용에 많은 양으로 이용되어 왔다. 이산화탄소를 용존 산소로 교환할 수 있는 능력은 헤모글로빈보다 더 좋다. 이것은 1968년 R.P. Geyer에 의한 "bloodless rats" 내에 처음 논의되었다(Geyer RP, Monroe RG & Taylor K. "Survival of rats totally perfused with perfluorocarbon-detergent preparation." in: Organ Perfusion and Preservation, J.V Norman, J Folkman, L.E. Hardison, L.E Ridolf and F.J. Veith eds. Appleton-Century-Crofts, New York.. 85-95(1968)). Oxygent^TM(Alliance Pharmaceutical Corp.)의 상표명인 PFC-인-워터 에멀젼 형태의 퍼플루오로옥틸 브로마이드(perfluorooctyl bromide)는 현재 특정한 외과 절차를 위한 수혈의 대안으로서 신체 내에서 평가되고 있다. 또한 PFCs는 조산아의 호흡 곤란 증후군에 대한 치료로서 액체로 폐 내로의 흡입에 이용되었다.PFCs have been used in large amounts for many special clinical applications because they are good solvents as gases. The ability to exchange carbon dioxide with dissolved oxygen is better than hemoglobin. This was first discussed in 1968 in "bloodless rats" by RP Geyer ( Gyer RP, Monroe RG & Taylor K. "Survival of rats totally perfused with perfluorocarbon-detergent preparation." In: Organ Perfusion and Preservation, JV Norman, J Folkman , LE Hardison, LE Ridolf and FJ Veith eds.Appleton-Century-Crofts, New York. 85-95 (1968 ). Perfluorooctyl bromide in the form of a PFC-in-water emulsion, trade name of Oxygent ^™ (Alliance Pharmaceutical Corp.), is currently being evaluated in the body as an alternative to blood transfusions for certain surgical procedures. PFCs have also been used for inhalation into the lungs as a liquid for the treatment of respiratory distress syndrome in premature infants.

화학적 불활성과 관련된 이들의 높은 밀도는 가치있는 것으로 알려졌다. Vitreon^TM(Vitrophage Inc)이라는 상표명의 퍼플루오로페난트렌(perfluorophenan-Their high density associated with chemical inertness is known to be valuable. Perfluorophenan (trade name) Vitreon ^TM (Vitrophage Inc)

threne)은 외과시술 동안 눈 캡슐의 붕괴를 방지하고 탈착된 망막의 재위치화를 가능하게 하는데 이용된다. 또한 PFCs는 자기공명이미지(MRI)의 대조 매질(contrast media)로서 이용되었고, 이러한 목적으로 그들의 이미지화 성질을 증진시키거나 더욱 취미에 맞게 하기 위해 친수성 분말이 이들 내에 현탁되었다(Kirkland W.D. "Composition and method for delivering active agents." 미국 특허 제5,770,181호 1998). 또한 이 특허는 입자성 물-용해성 약물을 전달하기 위한 연속적인 상으로서 PFCs의 이용을 제안한다. 상온에서 건조 분말로서 안정한 많은 비경구적 약물이 제한적이기 때문에 이 특허는 많은 주사가능한 약물에 대한 적용성을 지니지 않는다. 그러나 Roser and Garcia de Castro(1998)에서 기술된 바와 같은 당 글라스 마이크로스피어 분말과 주사가능한 PFCs의 약물 안정화 결합은 이러한 기술을 모든 비경구적 약물 및 백신에 실질적으로 적용가능하게 한다.threne) is used to prevent the collapse of the eye capsule during surgical procedures and to enable repositioning of the detached retina. PFCs have also been used as contrast media for magnetic resonance imaging (MRI), and hydrophilic powders have been suspended in them for this purpose to enhance their imaging properties or to make them more hobby ( Kirkland WD “Composition and method). for delivering active agents. "US Patent No. 5,770,181 1998 ). The patent also proposes the use of PFCs as a continuous phase for delivering particulate water-soluble drugs. Since many parenteral drugs that are stable as dry powders at room temperature are limited, this patent has no applicability to many injectable drugs. However, drug stabilized binding of sugar glass microsphere powders and injectable PFCs as described in Roser and Garcia de Castro (1998) makes this technique practically applicable to all parenteral drugs and vaccines.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 냉장없이 주사가능한 액체로서 운송될 수 있도록 약제적 성분을 안정화시키는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to stabilize the pharmaceutical component to be transported as an injectable liquid without refrigeration.

본 발명은 글라스를 함유한 입자에 의해 전달되는 활성 성분을 포함한 약제적 조성물을 제공하고, 이들 입자는 액체 내에 현탁되고 입자 및 액체의 밀도가 유사하여 입자가 현탁액 내에서 존재하게 하는 특성이 있다.The present invention provides a pharmaceutical composition comprising an active ingredient delivered by particles containing glass, which particles are suspended in a liquid and have a similar density of particles and liquid such that the particles are present in suspension.

글라스는 바람직하게는 당 글라스, 카르복실레이트 금속 글라스 및/또는 카르복실레이트 금속 글라스를 포함하고, 액체는 바람직하게는 퍼플루오로탄소를 포함한다.The glass preferably comprises sugar glass, carboxylate metal glass and / or carboxylate metal glass, and the liquid preferably comprises perfluorocarbons.

퍼플로오로탄소를 기초로 한 조제는 다른 PFCs가 약 1.5∼2.5g/㎤의 범위의 밀도를 지닌 최종 혼합물을 수득하도록 혼합된다는 점에서 주요한 장점을 제공한다. 이는 입자들이 현탁액 유동체를 매치시키는 밀도로 포뮬레이트되는 것을 가능하게 하여 컨테이너에서 표류하거나 바닥으로 가라앉지 않고 안정한 현탁액을 형성하도록 한다. 따라서 입자는 침강을 방지하기 위해 오일에 기반한 제조시 요구되는 서브마이크론 크기가 될 필요가 없고 단일분산되거나 크기에 있어서 크게 다양하게 된다. 최종적인 입자 지름은 제조의 목적에 의해서만 결정된다. 바늘 주사 또는 제트 주사용으로의 제조는 0.1∼100 마이크로미터 범위, 바람직하게는 1∼10 마이크로미터 범위의 입자를 함유할 수 있다. 이는 많은 입자 제조 방식 상의 많은 간이화를 가능하게 하고, 제분에 의한 과도하게 작은 입자 크기 생성의 필요성을 방지한다. 입자는 통상적인 스프레이 건조 또는 동결-건조 후 단순한 건 식 또는 습식 제분에 의해 제조될 수 있다. 현탁액 내의 높은 고형 함량이 요구되는 경우 입자는 구형 모양이 바람직하다. 불규칙한 모양의 입자는 훨씬 더 많이 서로 "결합"하는 경향이 있어 자유-흐름을 억제하는 반면 구형 입자는 고유한 "평활성(lubricity)"을 지녀서 20% 이상의 고형 함량이 달성될 수 있게 한다. 이러한 입자는 스프레이-건조, 스프레이-동결-건조 또는 에멀젼 응결에 의해 용이하게 제조된다.Formulas based on perfluorocarbons provide a major advantage in that different PFCs are mixed to obtain a final mixture having a density in the range of about 1.5 to 2.5 g / cm 3. This allows the particles to be formulated to a density that matches the suspension fluid to form a stable suspension without drifting or sinking to the bottom of the container. Thus, the particles do not have to be the submicron size required for oil based manufacturing to prevent sedimentation and are monodisperse or vary widely in size. The final particle diameter is determined only by the purpose of manufacture. Preparation for needle injection or jet injection may contain particles in the range of 0.1 to 100 micrometers, preferably in the range of 1 to 10 micrometers. This allows for a lot of simplicity on many particle production methods and avoids the need for excessively small particle size generation by milling. The particles can be prepared by simple dry or wet milling after conventional spray drying or freeze-drying. If a high solids content in the suspension is desired, the particles are preferably spherical in shape. Irregularly shaped particles tend to "bond" with each other much more, thus inhibiting free-flow, while spherical particles have an inherent "lubricity" to allow at least 20% solids to be achieved. Such particles are readily prepared by spray-drying, spray-freezing-drying or emulsion condensation.

현탁된 분말은 적당히 포뮬레이드 되면 어떤 계면활성제도 필요없고, 물과 진탕될 때 글라스 입자가 거의 즉시 용존되는 안정한 현탁액을 생성한다. 적은 응집이 문제점으로 인지된다면 Kraff and Riess(1998)에서 기술된 바와 같이 소량의 FHC 계면활성제가 안정한 분말의 혼합 전 또는 후에 PFC 유동체 내에 첨가된다. 계면활성제가 사용되는 경우 바람직하게는 약 0.01∼10 중량%의 농도, 최적으로는 약 1%의 농도로 존재한다. PFCs와 같이 이들 FHC는 본래 매우 불활성이고, 비-반응성이다. 따라서 현탁된 입자와 PFC 상 사이의 입자의 용매화 및 화학적 반응은 전혀 없다. 적당한 당 글라스 입자와 PFC 액체가 환경적으로 안정하기 때문에 광, 고온, 산소 등에 기인한 분해가 없다. 이들은 생체 내 또는 시험관 내 독성에 대해 무시할 수준이고, 혈액 대체 목적으로 대량의 부피로 동물과 사람 모두에게 주입됨으로서 광범위하게 시험되고 조정 기관에 의해 승인되었다. 높은 분자량 PFCs가 간에서 축적된다고 보고된 반면 본 적용에 사용된 낮은 분자량의 예는 실질적으로 날숨(exhaled breath)으로 신체로부터 제거된다.Suspended powders do not require any surfactant when properly formulated and produce a stable suspension in which glass particles are dissolved almost immediately when shaken with water. If less aggregation is recognized as a problem, small amounts of FHC surfactant are added into the PFC fluid before or after mixing of the stable powder, as described in Kraff and Riess (1998). If a surfactant is used, it is preferably present at a concentration of about 0.01 to 10% by weight, optimally at about 1%. Like PFCs, these FHCs are inherently very inert and non-reactive. There is therefore no solvation and chemical reaction of the particles between the suspended particles and the PFC phase. Since suitable sugar glass particles and PFC liquids are environmentally stable, there is no decomposition due to light, high temperature, oxygen, or the like. These are negligible for in vivo or in vitro toxicity and are extensively tested and approved by regulatory agencies as they are injected into both animals and humans in large volumes for blood replacement purposes. While high molecular weight PFCs have been reported to accumulate in the liver, examples of low molecular weights used in this application are substantially removed from the body with exhaled breath.

이들의 낮은 표면장력과 낮은 점도는 피하성(hypodermic) 바늘, 자동화된 시스템 또는 액체 제트 주사기에서 마주치는 좁은 내경을 통해 매우 용이하게 흐를 수 있게 한다. PFCs는 우수한 전기 절연체이고, 따라서 동일한 작은 표면 정전기성 전하를 운반하는 입자의 단일분산 현탁액을 달성하기 용이하다. 이들은 건조하고 완전하게 비-흡습성 액체이다. 이들의 매우 낮은 수분 함량은 현탁된 분말의 건조성을 유지하여 통합된 활성체의 분리 또는 분해를 방지한다. 이들의 특이한 용매 성질 부재는 친수성 또는 소수성 입자를 현탁하기에 이상적이게 하고, 최종 현탁액은 컨테이너 또는 전달 장치 내에 사용된 어떤 물질과도 실질적으로 양립가능하다는 것을 의미한다. 이는 예를 들어 플런저(plunger) 상의 고무 밀봉을 팽창시킴으로서 주사기의 과도한 전파방해를 유발할 수 있는 오일-기반 제제와는 대조적이다. PFCs는 범위 안의 밀도, 증기압 및 휘발성으로 수득될 수 있다(표 1). 이들의 높은 밀도는 대부분의 통상적인 완충액 내에서 가라앉게 하여 정상에서 표류하는 수성 상 내에 용존하는 생성물 입자로부터의 용이한 분리를 가능하게 한다. 따라서 진단제와 같은 시험관 내에서의 적용에 이들의 이용을 촉진시킨다.Their low surface tension and low viscosity make it very easy to flow through narrow internal diameters encountered in hypodermic needles, automated systems or liquid jet syringes. PFCs are good electrical insulators and are therefore easy to achieve a monodisperse suspension of particles carrying the same small surface electrostatic charge. These are dry and completely non-hygroscopic liquids. Their very low moisture content maintains the dryness of suspended powders to prevent separation or degradation of the integrated actives. Their absence of specific solvent properties makes them ideal for suspending hydrophilic or hydrophobic particles, meaning that the final suspension is substantially compatible with any material used in the container or delivery device. This is in contrast to oil-based formulations, which may cause excessive propagation of the syringe, for example by inflating the rubber seal on the plunger. PFCs can be obtained with density, vapor pressure and volatility in the range (Table 1). Their high density allows them to settle in most conventional buffers, allowing for easy separation from product particles dissolved in the top-dried aqueous phase. Thus facilitating their use in in vitro applications such as diagnostics.

PFCs의 성질Properties of PFCs 퍼플루오로-Perfluoro- MW MW 밀도 (Kg/L)Density (Kg / L) 점도 (mPas)Viscosity (mPas) 표면장력 (mN/m)Surface tension (mN / m) 증기압 (mbar)Vapor pressure (mbar) 헥산Hexane 338338 1.6821.682 0.6560.656 11.111.1 294294 -n-옥탄-n-octane 438438 1.751.75 1.271.27 16.9816.98 5252 데칼린Decalin 462462 1.9171.917 5.105.10 17.617.6 8.88.8 페난트렌Phenanthrene 624624 2.032.03 28.428.4 1919 <1<1

약제적 약제 및 생물활성 약제의 전달을 위한 부형약으로서의 PFCs의 이용은 Kirkland(1995)에서 먼저 제안되었다. 이 특허는 단지 본래 안정적인 상업적으로 유용한 풍미 또는 비등성 분말 등을 예시하였다. 이는 백신 또는 약제와 같은 어떤 안정화된 생물활성제의 예시도 포함하지 않는다. 더욱이 활성 입자를 위한 현탁액 부형약으로서 PFCs를 이용함으로서 주사가능한(비경구적) 제제의 제조 가능성을 고려하지 않았다. 비-수성 부형약으로서 PFCs를 이용하는 긴 저장 수명을 지닌 본래 부서지기 쉬운 생체분자의 안정적인 포뮬레이션을 달성하기 위해 바람직하게는 입자가 포뮬레이트되어 통합된 활성체를 안정하게 하는 것이 가능한 글라스-형성 약제를 함유하게 된다. 이는 PCT WO 91/18091에 기술된 바와 같은 트레할로스, 락티톨(lactitol), 팔라티니트(palatinit) 등을 포함한 다양한 당, 또는 더욱 바람직하게는 영국 특허출원 제9820689.9호에 기술된 바와 같은 다른 더욱 효과적인 단당 당 알코올 또는 글라스 형성 약제로부터 인 것이다. The use of PFCs as excipients for the delivery of pharmaceutical and bioactive agents was first proposed in Kirkland (1995). This patent only exemplifies inherently stable commercially useful flavors or boiling powders and the like. It does not include examples of any stabilized bioactive agent, such as a vaccine or medicament. Moreover, the use of PFCs as suspension excipients for active particles did not take into account the possibility of preparing injectable (parenteral) formulations. In order to achieve a stable formulation of inherently brittle biomolecules with a long shelf life using PFCs as non-aqueous excipients, glass-forming agents, preferably in which the particles are formulated to stabilize the integrated activator It will contain. This can be a variety of sugars, including trehalose, lactitol, palatinit and the like as described in PCT WO 91/18091, or more preferably other more effective as described in British Patent Application No. 9820689.9. It is from a monosaccharide sugar alcohol or a glass forming agent.

입자가 조밀한 PFC 상 내에서 표류하는 것을 방지하기 위해 입자 내에 밀도-조절제 즉, 무기염을 포함시키는 것이 유리하다. 이는 염화 또는 황산 나트륨 또는 칼륨과 같은 용해성 염 또는 더욱 바람직하게는 황산바륨, 인산칼슘, 이산화티타늄 또는 수산화알루미늄과 같은 불용성 물질이다. 신체 내에서의 많은 양의 이온성 염의 방출이 상당한 국부 고통 및 염증을 유발하기 때문에 불용성, 비-독성 물질이 바람직하다. 백신 제제와 같은 일부 경우에는 불용성 물질이 보조제(adjuvant)로서 활성적인 제제의 부분이 된다. 밀도 조절자는 글라스 입자 또는 글라스 내의 현탁액 내의 불용성 미립자 물질 내 고체 용액 내에 있다. 정확히 포뮬레이트되면 글라스 입자는 거의 PFC 액체와 매치된 밀도이고, 부력 중성이고, 표류하거나 침강하지 않고 뭉침없이 안정한 현탁액으로 남아있다.It is advantageous to include density-adjusting agents, ie inorganic salts, in the particles to prevent the particles from drifting in the dense PFC phase. It is a soluble salt such as chloride or sodium sulfate or potassium or more preferably an insoluble substance such as barium sulfate, calcium phosphate, titanium dioxide or aluminum hydroxide. Insoluble, non-toxic substances are preferred because the release of large amounts of ionic salts in the body causes significant local pain and inflammation. In some cases, such as vaccine formulations, insoluble matter becomes part of the active formulation as an adjuvant. The density regulator is in a solid solution in insoluble particulate matter in glass particles or suspension in glass. When formulated correctly, the glass particles are nearly dense, buoyant, neutral, drifting or settling, and remain a stable suspension without agglomeration.

10¹³ ohm.cm 이상의 전형적인 저항성을 지닌 PFC 액체가 좋은 전기 절연체이기 때문에 현탁된 입자 상의 작은 표면 전하는 현탁액 안정성 상에 유의적인 효과를 지닐 수 있다. 현탁된 입자가 약한 짧은-범위 힘에 의해 응집하는 것을 방지하기 위해 바람직하게는 약한 잔여 정전기 전하를 건조 입자에 제공하는 것이 가능한 라이신 또는 아스파르트산과 같은 첨가제를 함유하도록 제조된다. 이는 안정한 콜로이드에서 보여지는 것과 유사하게 입자의 전하 척력을 확보함으로서 응집을 방지한다. 대안으로, 퍼플루오로데칸산(perfluorodecanoic acid)과 같은 소량의 FHC 계면활성제가 PFCs 내로 유리하게 용존되어 분산된, 바람직하게는 단일분산 현탁액을 제공한다.Since PFC liquids with typical resistivity of 10 ¹³ ohm cm or more are good electrical insulators, small surface charges on suspended particles can have a significant effect on suspension stability. In order to prevent the suspended particles from agglomerating by weak short-range forces, they are preferably prepared to contain additives such as lysine or aspartic acid which are capable of providing a weak residual electrostatic charge to the dry particles. This prevents agglomeration by ensuring the charge repulsion of the particles, similar to that seen in stable colloids. Alternatively, small amounts of FHC surfactants, such as perfluorodecanoic acid, are advantageously dissolved and dispersed into the PFCs, preferably providing a monodisperse suspension.

이들 입자는 공기, 스프레이 또는 동결-건조의 많은 방법으로 제조되고, 특별히 작지 않으나 지름 0.1μ와 100μ 사이 범위의 크기의 이형성 혼합물이 된다. 일부의 적용을 위해 밀리미터-크기의 입자도 적당하다.These particles are prepared by many methods of air, spray or freeze-drying, and are not particularly small but result in a release mixture of sizes ranging between 0.1 μm and 100 μm in diameter. Millimeter-sized particles are also suitable for some applications.

이들 안정한 현탁액의 이용은 상기 예시화된 비경구적 이용뿐만 아니라 Kirkland(1995)에서 예시된 구강 이용에도 제한되지 않는다. PFC 액체 부형약이 비-독성 및 비-반응성이기 때문에 폐내, 코내, 안내, 직장내 및 질내 전달을 포함하여 점막을 위한 이상적인 부형약이 된다. 이 특허에서 제공된 매우 불안정한 약물 또는 백신의 점막 전달을 위한 안정한 멸균 및 비-자극성 포뮬레이션을 생성하는 능력은 상당한 진보이다. 또한 PFC 액체의 매우 건조하고 완전하게 비-흡습성 성질은 연장된 보관 동안 이들 제제의 멸균성의 유지하는데 크게 도움이 되고, 미생물체로서의 간혈성 이용은 물의 부재시 생장할 수 없다.The use of these stable suspensions is not limited to the parenteral use illustrated above, as well as the oral use illustrated by Kirkland (1995). Because PFC liquid excipients are non-toxic and non-reactive, they are ideal excipients for mucous membranes including intrapulmonary, intranasal, intraocular, rectal and vaginal delivery. The ability to create stable sterile and non-irritant formulations for mucosal delivery of highly labile drugs or vaccines provided in this patent is a significant advance. In addition, the very dry and completely non-hygroscopic nature of PFC liquids greatly assists in maintaining the sterility of these formulations during prolonged storage, and the hepatic use as microorganisms cannot grow in the absence of water.

휘발성 퍼플루오로탄소 및 클로로플루오로탄소(chloroflurocarbon)는 깊은 폐로의 약물 전달을 달성하도록 고안된 흡입기 내에서 추진제로서 오랫동안 사용되어 왔기 때문에 여기 기술된 안정한 PFC 포물레이션은 폐내 전달을 위한 액체 STASIS 드로플렛(droplet)의 미세한 미스트를 생성하는데 이상적이다. 이러한 적용을 위해 PFC 드로플렛 내의 비연속적인 현탁 상을 구성하는 입자의 크기는 중요하고, 지름 1∼5㎛, 바람직하게는 0.1∼1㎛를 초과하지 않아야 한다. 다른 점막 표면으로의 전달의 경우 입자 크기는 덜 중요하고, 지름이 100㎛ 또는 심지어 몇 mm 까지도 가능하다.Since volatile perfluorocarbons and chloroflurocarbons have long been used as propellants in inhalers designed to achieve drug delivery to the deep lungs, the stable PFC formulations described herein provide a liquid STASIS droplet for intrapulmonary delivery. Ideal for creating fine mists of droplets. For this application the size of the particles making up the discontinuous suspension phase in the PFC drawlet is important and should not exceed 1-5 μm in diameter, preferably 0.1-1 μm. Particle size is less important for delivery to other mucosal surfaces, with diameters of 100 μm or even a few mm.

바람직하게는 미립자는 4% 이하, 바람직하게는 2% 이하 이상적으로는 1% 이하의 수분 함량을 지닌다.Preferably the microparticles have a water content of 4% or less, preferably 2% or less and ideally 1% or less.

(실시예 1) PFCs 내의 스프레이-건조된 입자Example 1 Spray-Dried Particles in PFCs

당과 다른 첨가제를 이용한 입자는 Labplant 모델 SD 1 스프레이 건조기를 이용하여 수성 용액으로부터 스프레이 건조함으로서 생성되었다. 일반적인 포뮬레이션은 하기와 같다:Particles using sugars and other additives were produced by spray drying from an aqueous solution using a Labplant model SD 1 spray dryer. A general formulation is as follows:

AA 만니톨Mannitol 15% w/v15% w / v 물 내의 젖산칼슘Calcium lactate in water 15% w/v15% w / v BB 트레할로스Trehalose 15% w/v15% w / v 물 내의 인산칼슘Calcium phosphate in water 15% w/v15% w / v

입자는 0.5mm 내부 지름의 액체 구멍을 지닌 2개의 유동체 노즐을 이용하여 생성되었다. 반-최대 노즐 기류는 135℃의 입구 온도와 70∼75℃의 출구 온도에서 작동되는 최적의 건조 챔버에서 발견되었다. 입자는 글라스 사이클론에서 수집되었고, 80℃에서 4시간 동안 온도 램프(ramp)를 이용하여 진공 오븐 내에서 2차 건조되었다. 냉각시 이들은 초음파를 이용하여 PFC 내에 현탁되었다. 약 75% 파워에서 작동하는 MSE MK 2 초음파 캐비넷 내의 티타늄 프로브로부터의 초음파 에너지의 30초 파열 또는 10분까지의 Decon FS200 주파수 스윕(sweep) 초음파 배쓰(bath) 내에서의 침수가 충분한 것으로 나타났다. Particles were produced using two fluid nozzles with liquid holes of 0.5 mm inner diameter. Half-maximum nozzle airflow was found in an optimal drying chamber operated at an inlet temperature of 135 ° C and an outlet temperature of 70-75 ° C. The particles were collected in a glass cyclone and secondary dried in a vacuum oven using a temperature ramp at 80 ° C. for 4 hours. Upon cooling they were suspended in PFC using ultrasound. A 30 second burst of ultrasonic energy from a titanium probe in a MSE MK 2 ultrasonic cabinet operating at about 75% power or immersion in a Decon FS200 frequency sweep ultrasonic bath up to 10 minutes was shown to be sufficient.

수득된 현탁액은 단일분산이고, 현미경으로 검사시 평균 약 10μ인 0.5∼30μ 범위 크기의 구형 글라스 입자로 구성되었다. 만니톨/젖산칼슘 입자는 몇 분 후 PFC 층의 정상으로 떠올랐으나 부드러운 진탕으로 쉽게 재현탁 될 수 있었다. 트레할로스/인산칼슘 입자는 PFC와 거의 밀도 매치되었고, 안정한 현탁액을 형성하였다.The suspension obtained was monodisperse and consisted of spherical glass particles ranging in size from 0.5 to 30 microns, averaged about 10 microns when examined under a microscope. The mannitol / calcium lactate particles rose to the top of the PFC layer after a few minutes but could be easily resuspended by gentle shaking. Trehalose / calcium phosphate particles nearly matched the density of PFC and formed a stable suspension.

당 글라스 입자의 스프레이 건조된 분말은 1, 10, 20 및 40% w/v에서 퍼플루오로헥산, 퍼플루오로데칼린 및 퍼플루오로페난트렌 내에서 현탁되었다. 이들은 응집 경향이 적은 단일분산 현탁액을 제공하는 것으로 판명되었다. PFC로의 0.1% 퍼플루오로데칸산의 첨가는 표면 상에서의 약한 응집 경향을 억제하였다. 이들 현탁액은 흡출 또는 분출에 의해 25g 바늘을 통해 용이하게 통과하는 것으로 판명되었다.Spray dried powders of sugar glass particles were suspended in perfluorohexane, perfluorodecalin and perfluorophenanthrene at 1, 10, 20 and 40% w / v. These have been found to provide monodisperse suspensions with low tendency to aggregate. The addition of 0.1% perfluorodecanoic acid to PFC inhibited the tendency of weak aggregation on the surface. These suspensions were found to pass easily through the 25 g needle by aspiration or eruption.

(실시예 2) PFC 내의 글라스 안정화된 효소의 현탁액의 안정성Example 2 Stability of Suspensions of Glass Stabilized Enzymes in PFC

알칼리성 포스파타제(Sigma Aldrich Ltd.)는 상기와 같이 Labplant 기계에서 스프레이 건조되었다. 포뮬레이션은 33.3%의 만니톨, 33.3%의 인산칼슘 및 33.3%의 퇴화된 젤라틴(Byco C, Croda colloids Ltd.)을 함유하였다. 건조된 효소는 건조 분말 또는 퍼플루오로데칼린 내의 현탁액로서 55℃에서 보관되었다. Alkaline phosphatase (Sigma Aldrich Ltd.) was spray dried on a Labplant machine as above. The formulation contained 33.3% mannitol, 33.3% calcium phosphate and 33.3% degenerated gelatin (Byco C, Croda colloids Ltd.). The dried enzyme was stored at 55 ° C. as a suspension in dry powder or perfluorodecalin.

퍼플루오로데칼린 내에 현탁된 만니톨-기반 글라스로 구성된 이들 마이크로스피어 내에 포뮬레이트된 효소는 55℃에서 30일 이상 동안 100%의 효소 활성에 가까운 보유력(retention)을 나타낸다(도 1).Enzymes formulated in these microspheres consisting of mannitol-based glass suspended in perfluorodecalin exhibit a retention close to 100% enzymatic activity at 55 ° C. for at least 30 days (FIG. 1).

(실시예 3) 생체 내에서의 효율성Example 3 Efficiency in vivo

임상적인 파상풍 독소 백신(Medeva pic에 의해 공급됨)을 함유한 유사한 포뮬레이션의 예비 임상 시도는 National Institute of Biological Standard and Control(세계보건기구의 승인된 실험실)의 협동으로 착수되었다. 이러한 시도로부터의 결과는 보호 혈청 항체 반응을 개발하기 위해 기니아 피그를 면역시키는 능력에 있어서 안정한 STASIS 제제가 물-기반 액체 백신과 완전하게 동일하다는 것을 나타내었다(도 2). 이는 PFC 내의 현탁액이 통상적인 물-기반 액체 포뮬레이션으로서 생체 내에서의 동일한 생체이용률을 지닌 주사-준비된 포뮬레이션으로 구성되었다는 것을 확인시켰다.A preliminary clinical trial of a similar formulation containing a clinical tetanus toxin vaccine (supplied by the Medeva pic) was undertaken in collaboration with the National Institute of Biological Standard and Control. The results from this trial showed that the STASIS formulation, which is stable in its ability to immunize guinea pigs to develop protective serum antibody responses, is exactly the same as a water-based liquid vaccine (FIG. 2). This confirmed that the suspension in PFC consisted of an injection-prepared formulation with the same bioavailability in vivo as a conventional water-based liquid formulation.

(실시예 4) 스프레이-동결-건조된 입자Example 4 Spray-Freeze-Dried Particles

입자는 액체 질소로 액체 드로플렛을 스프레이한 후 동결된 분말을 진공-건조함으로서 제조되었다. 이들 입자는 스프레이 건조된 분말보다 덜 농축되었고, 20% w/v 이상의 농도에서 PFCs 내에서 페이스트(paste)를 형성하였다. 더 낮은 농도에서 이들은 초음파 처리 후 단일분산 현탁액을 형성하였다.The particles were prepared by spraying a liquid droplet with liquid nitrogen followed by vacuum-drying the frozen powder. These particles were less concentrated than spray dried powders and formed pastes in PFCs at concentrations of 20% w / v or higher. At lower concentrations they formed a monodisperse suspension after sonication.

사용된 일반적인 포뮬레이션은 하기와 같다.The general formulation used is as follows.

물질matter 최종 농도 w/wFinal concentration w / w AA 트레할로스Trehalose 100%100% BB 트레할로스Trehalose 50%50% 인산칼슘Calcium phosphate 49.5%49.5% 수산화알루미늄Aluminum hydroxide 0.5%0.5%

(실시예 5) 제분된 소수성 입자Example 5 Milled Hydrophobic Particles

소수성 당 유도체 슈크로스 옥타아세테이트 및 트레할로스 옥타아세테이트는 용해된 것으로부터 식거나(quench) 클로로포름 또는 디클로로메탄 용액으로부터 빠르게 건조될 때 글라스를 형성한다. 이들의 이용은 약물 전달을 위한 제어된 방출 매트릭스로 기술되어 있다(Roser et al "Solid delivery systems for controlled release of molecules incorporated therein and methods of making same" PCT 공보 WO 96/03978 1994).Hydrophobic sugar derivatives sucrose octaacetate and trehalose octaacetate form glass when quenched from dissolved or rapidly dried from chloroform or dichloromethane solution. Their use is described as a controlled release matrix for drug delivery ( Roser et al "Solid delivery systems for controlled release of molecules incorporated therein and methods of making same" PCT publication WO 96/03978 1994 ).

트레할로스 옥타아세테이트 분말은 간접 용광로(muffle furnace)에서 용해시키고, 스테인레스 스틸 플레이트 상에 용해물을 식힘으로서 제조되었다. 수득된 글라스 디스크는 막자와 막자사발로 간 후 고-속 균질기 내에서 미세 분말을 생성하였다. 이는 퍼플루오로헥산, 퍼플루오로데칼린 및 퍼플루오로페난트렌 내에서 1 및 10% w/v로 현탁되었다. 이들은 잘 분산된 현탁액으로 판명되었다. 이들 현탁액은 23g 바늘을 통해 용이하게 통과하는 것으로 나타났다. Trehalose octaacetate powder was prepared by dissolving in an indirect muffle furnace and cooling the melt on stainless steel plates. The obtained glass disks were passed through a mortar and pestle to produce fine powder in a high-speed homogenizer. It was suspended at 1 and 10% w / v in perfluorohexane, perfluorodecalin and perfluorophenanthrene. They turned out to be well dispersed suspensions. These suspensions appeared to pass easily through the 23 g needle.

(실시예 6) 수성 환경 내에서의 재구성Example 6 Reconstitution in an Aqueous Environment

용해성 당 글라스 입자의 성질 및 PFCs의 성질 때문에 이들 현탁액 내의 활성체가 신체 내에서 빠르게 방출되는 것이 예상되었다. 포함된 활성 물질의 완전한 방출을 증명하기 위해 입자는 하기를 포함하도록 포뮬레이트되었다:Due to the nature of the soluble sugar glass particles and the nature of the PFCs, it was expected that the actives in these suspensions would be rapidly released in the body. To demonstrate complete release of the active substance involved the particles were formulated to include:

트레할로스 20% w/vTrehalose 20% w / v

젖산칼슘 20% w/vCalcium Lactate 20% w / v

리신 0.5% w/vLysine 0.5% w / v

모단트 블루(Mordant Blue) 9 염료 1% w/vModant Blue 9 dye 1% w / v

포뮬레이션은 상기와 같이 스프레이 건조되었고 퍼플루오로페난트렌 및 퍼플루오로데칼린 내로 첨가되어 20% w/v의 어두운 파란색의 불투명한 현탁액을 생성하였다. 현탁액의 동일한 부피에 물을 첨가시키고 진탕시킨 후 파란색 염료 모두가 이들 사이에서 깨끗한 경계면을 지닌 거의 무색의 PFC 상에 표류하는 선명한 파란색 층을 형성한 물 상 내로 방출되었다.The formulation was spray dried as above and added into perfluorophenanthrene and perfluorodecalin to yield 20% w / v of dark blue opaque suspension. After adding and shaking water to the same volume of the suspension, all of the blue dye was released into the water phase which formed a clear blue layer drifting on a nearly colorless PFC with a clean interface between them.

(실시예 7) 현탁액 내의 입자들 사이의 비-반응성Example 7 Non-Reactivity Between Particles in Suspension

PFC 현탁액 내의 개별적인 마이크로스피어가 모든 다른 입자들로부터 물리적으로 분리되기 때문에 잠재적으로 반응적인 물질은 이들 사이의 어떤 상호작용의 위험성 없이 개별 입자들 내의 동일한 현탁액 내에서 공존할 수 있다. 당 글라스가 용존되고 분자들이 같이 올 수 있을 때 반응이 발생한다. 이를 증명하기 위해 현탁액은 (a) 알칼리성 포스파타제 효소를 지닌 것 및 (b) 무색의 기질인 인산파라니트로페닐을 지닌 것의 2가지 타입의 입자를 함유하도록 제조되었다. 포뮬레이션은 하기와 같다:Since the individual microspheres in the PFC suspension are physically separated from all other particles, potentially reactive materials can coexist in the same suspension in the individual particles without the risk of any interaction between them. The reaction occurs when the sugar glass is dissolved and the molecules can come together. To demonstrate this, the suspension was prepared to contain two types of particles: (a) with alkaline phosphatase enzyme and (b) with paranitrophenyl phosphate, a colorless substrate. The formulation is as follows:

aa 트레할로스Trehalose 10% w/v10% w / v 황산나트륨 Sodium sulfate 10% w/v10% w / v 알칼리성 포스파타제Alkaline phosphatase 20 U/ml20 U / ml

5mM Tris/HCl 완충액 pH 7.6 5 mM Tris / HCl Buffer pH 7.6

bb 트레할로스Trehalose 10% w/v10% w / v 황산나트륨 Sodium sulfate 10% w/v10% w / v 인산파라니트로페닐Paranitrophenyl Phosphate 0.44% w/v0.44% w / v

각각 1mM 염화 Zn⁺⁺ 및 염화 Mg⁺⁺를 함유한 100mM의 글리신 완충액 pH 10.2100 mM glycine buffer pH 10.2, containing 1 mM Zn ⁺⁺ and Mg ⁺⁺ , respectively

10% w/v의 분말 "a" 및 10% w/v의 분말 "b"를 함유한 퍼플루오로데칼린 내의 분말 현탁액은 어떤 발색반응을 나타내지 않고 37℃에서 3주 동안 백색 현탁액으로 남아있는 것으로 나타났다.The powder suspension in perfluorodecalin containing 10% w / v of powder "a" and 10% w / v of powder "b" did not show any color reaction and remained as a white suspension for 3 weeks at 37 ° C. appear.

물을 첨가하고 진탕한 후 분말은 도포된 물 상 내에 용존되었다. 효소 반응은 몇 분 내에 발생하였고, 신선하게 제조된 동일한 표본 및 3주 동안 37℃에서 보관된 표본 모두에서 진한 황색의 p-니트로페놀을 나타내었다. After addition of water and shaking, the powder dissolved in the applied water phase. The enzymatic reaction occurred within a few minutes and showed dark yellow p-nitrophenol in both the freshly prepared sample and the sample stored at 37 ° C. for 3 weeks.

(실시예 8) "조직 스페이스" 모델 내에서의 생성물 방출(Example 8) Product Release in "Tissue Space" Model

생체 내 주사될 때 PFC 현탁액의 가능한 행동을 나타내기 위해 모델, 투명한 수화된 조직 스페이스(tissue space)가 폴리스티렌 비쥬(polystyrene bijoux) 병 내에 0.2%의 아가로스 겔을 캐스트(cast)함으로서 제조되었다. 실시예 5로부터의 0.1ml의 퍼플루오로데칼린 현탁액이 25g 바늘을 통해 아가로스 겔 내로 주사되었다. 이는 현탁액의 평평해진 백색 구체를 생성하였다. 이후 5∼10분 후 PFC 뒤에 선명한 구체를 남기는 상부 구체의 바닥으로부터 백색이 제거되었다. 효소와 기질이 글라스 입자의 용존에 의해 방출될 때 이들은 서로 반응하여 p-니트로페놀의 황색을 생성하고 1시간 후 아가로스 전체에 분산되었다.To show the possible behavior of the PFC suspension when injected in vivo, a model, a transparent hydrated tissue space, was prepared by casting 0.2% agarose gel in a polystyrene bijoux bottle. 0.1 ml of perfluorodecalin suspension from Example 5 was injected into the agarose gel through a 25 g needle. This produced a flattened white sphere of suspension. After 5-10 minutes white was removed from the bottom of the upper sphere leaving a clear sphere behind the PFC. When the enzyme and the substrate were released by the dissolution of the glass particles, they reacted with each other to produce the yellow color of p-nitrophenol and after 1 hour dispersed throughout the agarose.

(실시예 9) (Example 9)

밀도 매칭Density matching

통상의 건조 방법에 의해 수득된 당 글라스 입자(즉, 트레할로스)는 약 1.5g/㎤ 범위의 일반적인 밀도를 지닌다. 일반적으로 우리가 시험한 퍼플루오로탄소는 1.69∼2.03g/㎤ 범위의 밀도를 지닌다(표 1). 이러한 이유로 현탁액 내로 포뮬레이트될 때 당 글라스 입자는 PFC 층 위에 표류되는 경향이 있어서 활성체가 균질하게 분포되지 않는 제제를 유발한다. 그러나 이들이 중성 부력을 지니고, 침강하지도 표류하지도 않는 PFC 내 안정한 현탁액을 생성하기 위해 분말이 변형된다. 이는 입자 형성에 앞서 고-밀도 물질의 첨가를 통해 달성된다. 이들은 물 용해성 또는 불용성이다.Sugar glass particles (ie trehalose) obtained by conventional drying methods have a general density in the range of about 1.5 g / cm 3. In general, the perfluorocarbons we tested have densities in the range of 1.69 to 2.03 g / cm 3 (Table 1). For this reason, when formulated into suspension, sugar glass particles tend to drift over the PFC layer, leading to formulations in which the activator is not homogeneously distributed. However, the powder is modified to produce a stable suspension in PFC that is neutral buoyant and neither settles nor drifts. This is accomplished through the addition of high-density materials prior to particle formation. These are water soluble or insoluble.

비-수용성 물질Water-insoluble material

트리칼슘 오르소포스페이트(tircalcium orthophosphate)는 3.14g/㎤의 밀도를 지니고, 백신용 보조제로 승인되었고, 실질적으로 물에 불용성이다. 약 50% 인산칼슘을 함유하도록 제조된 분말은 약 2g/㎤의 증가된 밀도와 퍼플루오로페난트렌 내 20%의 고형 형태 안정한 현탁액을 나타낸다. 20% 고형으로 PFC 내에서 안정한 현탁액을 형성하는 분말의 예는 하기를 포함한다:Tricalcium orthophosphate has a density of 3.14 g / cm 3 and has been approved as a vaccine adjuvant and is substantially insoluble in water. Powders made to contain about 50% calcium phosphate exhibit an increased density of about 2 g / cm 3 and a 20% solid form stable suspension in perfluorophenanthrene. Examples of powders that form a stable suspension in PFC at 20% solids include:

1. 퍼플루오로데칼린 내1. in perfluorodecalin

AA 기질temperament 최종 농도 w/wFinal concentration w / w 트레할로스Trehalose 50%50% 인산칼슘Calcium phosphate 50%50% BB 트레할로스Trehalose 47.5%47.5% 젖산칼슘Calcium lactate 10.0%10.0% 인산칼슘Calcium phosphate 42.5%42.5%

2. 퍼플루오로페난트렌 내2. In perfluorophenanthrene

기질temperament 최종 농도 w/wFinal concentration w / w 만니톨Mannitol 18.2%18.2% 이노시톨Inositol 18.2%18.2% 젖산칼슘Calcium lactate 18.2%18.2% 인산칼슘Calcium phosphate 18.2%18.2%

사용된 다른 밀도 증가 비 수용성-물질은 황산바륨과 이산화티타늄을 포함한다. 적당한 밀도를 지닌 어떤 비-독성 및 불용성 물질도 사용될 수 있다.Other density increasing non-water soluble materials used include barium sulfate and titanium dioxide. Any non-toxic and insoluble material of suitable density may be used.

수용성 물질Water-soluble substance

2.7g/㎤ 밀도의 황산나트륨과 같은 용해성 염이 밀도-증가제로서 사용된다. 하기 분말은 퍼플루오로데칼린 내에서 안정한 현탁액을 형성하였다 :Soluble salts such as sodium sulfate at a density of 2.7 g / cm 3 are used as the density-increasing agent. The following powder formed a stable suspension in perfluorodecalin:

기질temperament 최종 농도 w/wFinal concentration w / w 트레할로스Trehalose 50%50% 황산나트륨Sodium sulfate 50%50%

다른 비-독성 고-밀도 수용성 물질도 사용될 수 있다. 이들 포뮬레이션은 높은 농도의 이온성 염의 빠른 용해 때문에 기니아 피그 내의 피하 주사 후 불편함을 유발하는 것으로 판명되었다.Other non-toxic high-density water soluble materials may also be used. These formulations have been found to cause discomfort after subcutaneous injection in guinea pigs due to the rapid dissolution of high concentrations of ionic salts.

(실시예 10) 현탁액 내 활성체 상의 밀도 매칭의 효과Example 10 Effect of Density Matching on Active Agents in Suspension

특정 백신은 보조제로 작용하는 불용성 겔 또는 입자 상에 흡착되도록 포뮬레이트된다. 수산화알루미늄 및 인산칼슘이 이러한 목적으로 널리 이용된다. 이들 불용성 보조제는 그 자체가 현탁된 입자의 밀도를 증가시키는데 이용된다. 이러한 경우 고-밀도 물질은 완전하게 불활성이 아니고 실제로 용액으로부터 활성체 거대분자에 흡착된다. 이러한 흡착이 활성체를 변성시키지 않는다는 것을 증명할 필요가 있다. 이를 시험하기 위해 알칼리성 포스파타제가 모델 활성체/백신으로서 사용되었다.Certain vaccines are formulated to be adsorbed onto insoluble gels or particles that act as adjuvants. Aluminum hydroxide and calcium phosphate are widely used for this purpose. These insoluble adjuvants are themselves used to increase the density of suspended particles. In this case the high-density material is not completely inert and is actually adsorbed to the active macromolecule from the solution. It is necessary to prove that such adsorption does not denature the active. To test this alkaline phosphatase was used as model activator / vaccine.

하기 용액이 제조되었다.The following solutions were prepared.

5mM Tris HCl 완충액 pH 7.6 내에 Within 5 mM Tris HCl buffer pH 7.6

보조제 등급 인산칼슘 10% w/v (Superphos Kemi a/s)Supplement Grade Calcium Phosphate 10% w / v (Superphos Kemi a / s)

트레할로스 10% w/vTrehalose 10% w / v

ZnCl₂ 1mMZnCl ₂ 1 mM

MgCl₂ 1mMMgCl ₂ 1 mM

알칼리성 포스파타제 20 U/mlAlkaline phosphatase 20 U / ml

용액은 37℃에서 10분간 잘 혼합된 후 알칼리성 포스파타제가 인산칼슘에 의해 흡착되게 하였다. 분당 흡착의 이러한 변화는 인산칼슘을 원심분리하고, 상청액을 채취하고, 기질로서 p-인산니트로페닐 및 405nm의 파장을 이용한 효소 키네틱(kinetics)을 측정함으로서 측정되었다. 용액은 스프레이-건조되어 미세한 분말을 생성하였다. 분말의 재수화 후 효소의 탈착은 상기와 같이 상청액 내에서 측정되었다. 분말은 퍼플루오로페난트렌 내 20% w/v로 현탁되었고, 안정한 현탁액을 생성한 것으로 나타났다.The solution was well mixed at 37 ° C. for 10 minutes before the alkaline phosphatase was adsorbed by calcium phosphate. This change in adsorption per minute was measured by centrifuging the calcium phosphate, taking the supernatant and measuring the enzyme kinetics using p-nitrophenyl phosphate and a wavelength of 405 nm as substrate. The solution was spray-dried to produce a fine powder. Desorption of enzymes after rehydration of the powder was measured in the supernatant as above. The powder was suspended at 20% w / v in perfluorophenanthrene, resulting in a stable suspension.

시험된 표본Tested sample dd ^{흡광도Absorbance} /분(405nm)Per minute (405 nm) 원액(25㎕)Stock solution (25 μl) 0.4090.409 상기로부터의 상청액(25㎕)Supernatant from above (25 μl) 0.0340.034 재수화된 분말(물 내 20% w/v의 25㎕)Rehydrated powder (25 μl of 20% w / v in water) 0.4250.425 상기로부터의 상청액(25㎕)Supernatant from above (25 μl) 0.0040.004 퍼플루오로데칼린 내의 20% w/v 분말(25㎕)20% w / v powder (25 μl) in perfluorodecalin 0.4300.430

상기 실험은 하기를 증명한다:The experiment demonstrates the following:

· 입자의 밀도는 보조제 인산칼슘의 포함에 의한 PFC 부형약과 매치된다.The density of the particles is matched with the PFC excipients by the inclusion of the adjuvant calcium phosphate.

· 포뮬레이션 과정 동안 어떤 유의적인 효소의 탈착 또는 활성의 손실도 발생하지 않는다.No significant enzyme desorption or loss of activity occurs during the formulation process.

본 발명의 효과는 글라스를 함유한 입자에 의해 전달되는 활성 성분을 포함한 약제적 조성물에 있어서, 이들 입자는 액체 내에 현탁되고 입자 및 액체의 밀도가 유사하여 입자가 현탁액 내에서 존재하게 하는 특성으로 하는 조성물을 제공하는 것이다.The effect of the present invention is the pharmaceutical composition comprising the active ingredient delivered by the particles containing glass, which particles are suspended in the liquid and have the property of having similar density of particles and liquid so that the particles are present in suspension. It is to provide a composition.

Claims (10)

수용성 글라스 결정체와 밀도 조절용 유무기산 금속염으로 구성된 친수성 입자에 약물을 흡착시켜 비-수성 액상 용매에 현탁시킨 약제 현탁 조성물에 있어서, 수용성 글라스 결정체에 밀도 조절용 유무기산 금속염을 함유시킨 상기 친수성 입자는 상기 입자에 불용성인 비-수성 액상 용매 내에서 현탁되고, 상기 친수성 입자 내에 밀도 조절용 유무기산 금속염의 함량의 조절을 통해 상기 친수성 입자의 밀도와 상기 비-수성 액상 용매의 밀도를 일치시켜 상기 입자에 흡착된 약물이 현탁액 내에 안정하게 분산 유지됨을 특징으로 하는 약제 현탁 조성물In a pharmaceutical suspension composition in which a drug is adsorbed onto a hydrophilic particle composed of a water-soluble glass crystal and a metal salt for density adjustment, and suspended in a non-aqueous liquid solvent, the hydrophilic particles containing the metal salt for density adjustment in a water-soluble glass crystal are particles. Suspended in a non-aqueous liquid solvent which is insoluble in and adsorbed onto the particles by matching the density of the hydrophilic particles with the density of the non-aqueous liquid solvent through the adjustment of the content of the inorganic inorganic metal salt for density adjustment in the hydrophilic particles. Pharmaceutical suspension compositions characterized in that the drug remains stable and dispersed in the suspension 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 유무기산 금속염은 인산 금속염임을 특징으로 하는 조성물The composition of claim 1, wherein the organic-inorganic acid metal salt is a metal phosphate salt. 제 3항에 있어서, 상기 인산 금속염은 인산칼슘임을 특징으로 하는 조성물The composition of claim 3, wherein the metal phosphate salt is calcium phosphate. 제 1항에 있어서, 상기 유무기산 금속염은 카르복실산 금속염임을 특징으로 하는 조성물The composition according to claim 1, wherein the organic / organic acid metal salt is a carboxylic acid metal salt. 제 1항에 있어서, 상기 유무기산 금속염은 젖산칼슘임을 특징으로 하는 조성물The composition of claim 1, wherein the organic / organic acid metal salt is calcium lactate. 제 1항에 있어서, 상기 친수성 입자는 0.1 내지 100 마이크로미터 범위의 입자크기를 지님을 특징으로 하는 조성물The composition of claim 1, wherein the hydrophilic particles have a particle size in the range of 0.1 to 100 micrometers. 제 1항에 있어서, 상기 비-수성 액상 용매는 퍼플루오로탄소 임을 특징으로 하는 조성물The composition of claim 1, wherein the non-aqueous liquid solvent is perfluorocarbon. 제 1항에 있어서, 상기 수용성 글라스 결정체는 인산 글라스를 포함함을 특징으로 하는 조성물The composition of claim 1, wherein the water soluble glass crystal comprises phosphate glass. 제 9항에 있어서, 상기 수용성 글라스 결정체는 당 글라스와 인산 글라스의 혼합물임을 특징으로 하는 조성물The composition of claim 9, wherein the water-soluble glass crystal is a mixture of sugar glass and phosphate glass.

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