KR20170095807A - 폐 고혈압의 치료를 위한 흡입가능 라파마이신 제제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이러한 치료를 필요로 하는 인간 개체에서 폐동맥 고혈압 (PAH)을 치료 및 예방하는 방법 및 조성물에 관한 것으로, 방법은 라파마이신 또는 이의 전구약물 또는 유도체를 포함하는 조성물을 바람직하게는 흡입을 통해 개체에 폐 투여하는 것을 포함한다.

Description

폐 고혈압의 치료를 위한 흡입가능 라파마이신 제제 {AN INHALABLE RAPAMYCIN FORMULATION FOR THE TREATMENT OF PULMONARY HYPERTENSION}

관련 출원의 교차 참조

본 PCT 출원은, 그의 전체 기재가 본원에 참조로서 포함되는, 2014년 10월 7일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/060,988호 및 2015년 4월 7일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/144,145호에 대해 우선권을 주장한다.

발명의 분야

본 발명은 폐 고혈압의 예방 및 치료를 위한 라파마이신을 포함하는, 흡입에 의한 폐 전달용 방법 및 약제학적 조성물에 관한 것이다.

폐 고혈압 (PH)은 흉통, 어지럼증, 실신, 피로, 다리 부기, 운동 중의 두경감 (light-headedness), 활동 및/또는 쇠약 중의 호흡 곤란을 초래하는, 종합하여 폐 혈관구조로 알려진 폐동맥, 폐정맥, 또는 폐모세혈관 내 혈압의 상승이다. PH의 증상은 다른 더 일반적인 심장 및 폐 장애의 증상과 유사하다. 그러한 장애에는 천식, 폐렴, 만성 폐쇄폐병 (COPD), 좌측 심부전 및/또는 심장병이 포함되고, 이는 종종 PH의 진단을 시험하게 만든다. PH의 초기 원인은 알려지지 않은 상태이다. 폐에 연결되고 폐 내부에서 혈관의 수축 또는 팽팽함이 PH에서 관찰된다. 가장 작은 혈관의 벽이 비대해지고 더 이상 혈액과 폐 사이에서 정상적으로 산소 및 이산화탄소를 운반할 수 없다. 이는 심장이 폐를 통해 혈액을 펌핑하는 것을 더 어렵게 만든다. 시간이 흐르면서 이환된 혈관은 섬유증으로 알려진 과정에서 더 뻣뻣해지고 더 두꺼워진다. 이는 폐 내부의 혈압을 더욱 상승시키고 혈류를 손상시키며, 심장의 작업 부하를 증가시키고, 우심실의 비대를 야기한다. 심장은 폐를 통해 혈액을 펌핑하는데 곤란을 느끼고 이는 환자에서 심부전 및 사망을 초래한다. 해수면에 거주하는 사람의 정상적인 폐 동맥압은 휴식 시에 8-20 mm Hg의 평균값을 갖는다. 휴식 시에 폐 동맥압이 25 mm Hg를 초과하는 경우에 PH가 존재한다.

세계보건기구 (World Health Organization: WHO)는 PH를 다음과 같은 다양한 그룹으로 분류하고 있다: WHO 그룹 1-폐동맥 고혈압 (PAH) (예컨대, 특발성, 유전적 (BMPR2, ALK1, 엔도글린, 불명확), 결합조직 질환 연관된, 약물- 및 독소-유도성 PH, HIV 감염, 문맥 고혈압, 선천성 심장병, 주혈흡충증 (schistosomiasis) 또는 만성 용혈빈혈 (겸상적혈구 빈혈 포함), 신생아의 지속성 폐 고혈압), WHO 그룹 I'-폐 정맥폐쇄병 (pulmonary veno-occlusive disease: PVOD) 및/또는 폐 모세혈관 혈관종증 (PCH), WHO 그룹 II-좌측 심장병으로 인한 폐 고혈압 (예컨대, 수축기 또는 확장기 기능장애, 판막병), WHO 그룹 III- 폐질환 및/또는 저산소증으로 인한 PH (예컨대, 만성 폐쇄 폐질환, 간질성 폐질환, 혼합 제한적 및 폐쇄적 양상을 갖는 다른 폐질환, 수면-장애 호흡, 폐포 저환기 (hypoventilation) 장애, 높은 고도에의 만성 노출, 발달 이상), WHO 그룹 IV-만성 혈전색전성 폐 고혈압 (CTEPH), 및/또는 WHO 그룹 V-불명확한 다인성 기전을 갖는 PH (예컨대, 혈액 질환: 골수증식 질환, 비장절제, 전신 질환: 사르코이드증, 폐 랑게르한스 세포 조직구증 (Langerhans cell histiocytosis): 림프관평활근종증 (lymphangioleiomyomatosis), 신경섬유종증 (neurofibromatosis), 혈관염, 대사장애: 글리코겐 축적병, 고쉐병 (Gaucher disease), 갑상샘 질환, 및 기타: 종양성 폐쇄, 섬유화 종격염 (fibrosing mediastinities), 투석 중인 만성 신부전).

폐 고혈압 (PH)은 치료법이 없다. 치료는 단지 증상을 완화하고 질환의 진행을 지연시킨다. PH에 대한 의학적 치료에의 상당한 진보에도 불구하고, 장기 (long-term) 사망률은, 주로 심부전 및 다른 심혈관 질환의 결과로서 여전히 높은 상태이다.

만약 내재하는 폐질환이 규명된다면, 일부 유형의 PH는 치료될 수 있다. 원인 불명의 PH를 앓고 있는 사람들에게 이용가능한 현재의 치료적 선택은 혈관구조의 협착을 초래하는 세포 기능장애를 표적하는 것이다. 프로스타사이클린, 프로스타노이드, 포스포디에스터라제-5 억제제, 엔도텔린 수용체 길항제 및 다른 혈관확장제와 같은 요법은 폐관 (pulmonary vessels)의 확장을 초래함으로써 일차적으로 작용한다. 예를 들어, 피부 내에 외과적으로 이식된 카테터를 통해 정맥 내로 주어진 프로스타사이클린은 삶의 질을 향상시키고, 생존을 증가시키고, 폐 이식의 절박성을 감소시킨다. 칼슘 채널 차단제, 산화질소, 및 프로스타사이클린과 같은 혈관확장제가 공피증, 만성 간질환, 및 HIV 감염과 연관된 PH에 종종 유용하다. 반면, 이들 약물은 내재하는 폐질환으로 인한 PH를 갖는 사람들에게는 효과적이지 않은 것으로 나타났다. PAH 이뇨제의 경우, 딕소긴 (dixogin) 및 산소 요법이 주로 처방된다. 불행히도, 많은 환자들이 이들 요법에 불량하게 반응하거나 시간의 경과에 따라서 이들에 대해 반응하지 않게 된다. 그 후에 유일하게 남은 선택은 PH를 치료하기 위한 단일 및/또는 이중 폐 이식, 또는 심장-폐 이식이다. 이용가능한 요법이 혈관 리모델링에 이차적 효과를 가진다는 일부 증거가 있지만, 현재 PH에서 비정상적 세포 증식을 표적하는 요법은 존재하지 않는다.

PH의 분자적 기전은 알려지지 않았지만, 내피 기능장애가 산화질소 및 프로스타사이클린과 같은 내피-유래된 혈관확장제의 합성 감소를 초래한다고 생각된다. 폐동맥 평활근 세포 (PA-SMC)의 과다형성 (hyperplasia)은 폐관의 구조적 리모델링 및 폐색을 초래하는 모든 PH 형태의 병리학적 특징이다. 폐 혈관 리모델링은 PA-SMC, 내피 세포 및 폐 외막 (adventitial) 섬유모세포를 비롯한 혈관벽을 형성하는 세포의 비정상적 증식 및 아폽토시스에 대한 내성에 기인한다. 세린/쓰레오닌 키나제 Akt에 관여하는 세포내 시그널링 경로 및 라파마이신의 포유동물 표적 (mTOR)이 세포 증식 및 암에서 결정적인 것으로 알려져 있고 또한 PH에서 혈관 평활근 세포의 증식에 참여할 수 있다. PA-SMC에서, Akt 및 mTOR 시그널링은 전단 응력 및 저산소증과 같은, 물리적 자극뿐만 아니라 수많은 성장 인자에 의해 활성화될 수 있다. 따라서, Akt-mTOR 시그널링 경로는 PA-SMC에 작용하여 PH를 유도할 수 있는 다양한 물리적 및 생물학적 자극에 의해 공유된다.

라파마이신은 스트렙토마이세스 하이그로스코피쿠스 (Streptomyces hygroscopicus)에 의해 생산된 마크로사이클릭 트리엔 항생제이다 (미국특허 제3,929,992호 참조). 라파마이신은 mTOR의 억제제이다. 라파마이신의 면역억제 및 항-염증 특성은 초기에는 이식 분야 및 자가면역 질환의 치료에 있어서 이들의 사용을 지시하였다. 예를 들어, 이는 알부민 알러지 시험감염(challenge)에 대한 반응으로 체액성 (IgE-유사) 항체의 형성을 방지하고, 뮤린 T-세포 활성화를 억제하고, 조직부적합 (histoincompatable) 설치류에서 장기 이식의 생존 시간을 연장시키는 것으로 나타났다. 자가면역 질환의 설치류 모델에서, 이는 전신홍반루프스, 콜라겐-유도성 관절염, 자가면역 I형 당뇨병, 자가면역 심근염, 실험적 알러지 뇌척수염 (experimental allergic encephalomyelitis), 이식편대 숙주반응, 및 자가면역 포도막망막염과 연관된 면역-매개 사례를 억제한다.

라파마신은 또한 그의 일반 약물 명칭인, 시롤리무스로 언급된다 (예를 들어, 2013년 5월 28일자로 승인된, Dr. Reddys Labs Ltd.에 의한 ANDA #201578). 시롤리무스는 FDA 승인을 받았고 Wyeth (Pfizer)에 의해 상품명 라파뮨 (RAPAMUNE)으로 장기 거부 및 신장 이식의 예방을 위해 미국에서 판매되고 있다. 이는 경구 용액 (1 mg/㎖) 또는 정제 (다중 강도)의 형태이다. Wyeth (Pfizer)는 또한 정맥 내로 투여되는, 진행성 콩팥세포암종의 치료를 위해 상품명 토리셀 (TORISEL) (템시롤리무스)로 유도체를 판매한다. 템시롤리무스는 시롤리무스의 수용성 전구약물이다. Johnson & Johnson의 자회사인, Cordis는 상품명 사이퍼 (CYPHER)로 시롤리무스-용출 관상동맥 스텐트를 판매한다. 이 맥락에서, 시롤리무스의 항증식 효과는 풍선 확장술 후 심장동맥 내 재협착을 예방한다. US 2010/0305150 (Berg et al., Novartis)은 신경섬유종증 1형 (NF-1)에 의해 매개되는 것들뿐만 아니라, 결절성 경화증을 비롯해 TSC에 의해 매개되는 것들과 같은, 신경피부 장애를 치료 및 예방하기 위한 라파마이신 유도체를 기술한다. 라파마이신 및 그의 유도체는 문헌 [Nishimura, T. et al. (2001) Am. J. Respir. Crit. Care Med. 163: 498-502] 및 미국특허 제6,384,046호 및 제6,258,823호에 추가로 기술되어 있다.

이의 임상적으로 승인된 맥락에서 라파마이신의 용도는 폐 독성 (라파뮨 라벨은 폐 이식 환자에 적절하지 않음을 경고함), 증가된 암 위험성, 및 당뇨병-유사 증상을 비롯한 몇몇 공지의 유해 효과를 갖는다. 라파마이신은 일반적으로 간질성 폐렴의 형태로 폐 독성의 발생과 연관되지만, 폐포 단백증이 또한 보고된 바 있다. 예를 들어, 문헌 [Nocera et al., Sirolimus Therapy in Liver Transplant Patients: An Initial Experience at a Single Center, Transplantation Proceedings (2008), 40(6), 1950-1952; Perez et al., Interstitial Pneumonitis Associated With Sirolimus in Liver Transplantation: A Case Report, Transplantation Proceedings (2007), 39(10), 3498-3499; Hashemi-Sadraei et al., Sirolimus-associated diffuse alveolar hemorrhage in a renal transplant recipient on long-term anticoagulation, Clinical Nephrology (2007), 68(4), 238-244; Pedroso et al., Pulmonary alveolar proteinosis - a rare lung toxicity of Sirolimus, Transplant International (2007), 20(3), 291-296]을 참조한다. 라파마이신-유도성 폐 독성의 원인은 불명확하다. PH의 치료에 있어 이의 사용을 위한 일차적 관심사가 라파마이신의 폐 독성이다.

여러 호흡 유해 사례가 또한 1 ng/㎖ 범위를 초과하는 순환 혈액 농도를 초래하는 만성 투여 하의 항암 요법으로서 시롤리무스 사용과 연관되어 있다. 예를 들어, 시롤리무스 전구약물인, 템시롤리무스의 폐 독성이 "간질성 폐질환이 신장암 환자에서의 템시롤리무스 치료의 드문 부작용이다"라고 지적하는 2009 보고서에 기록되어 있다 [Aparicio et al., Clinical & Translational Oncology (2009), 11(8), 499-510; Vahid et al., Pulmonary complications of novel antineoplastic agents for solid tumors, Chest (2008) 133: 528-538]. 또한, 2012 메타-분석은 템시롤리무스 또는 에베롤리무스가 투여된 암환자의 10%는 삶의 질의 악화를 수반한 경도 (mild grade) 독성, 및 일부 경우에, 요법의 중단을 경험할 수 있다고 결론 지었다. 문헌 [Iacovelli et al., Incidence and risk of pulmonary toxicity in patients treated with mTOR inhibitors for malignancy. A meta-analysis of published trials, Acta oncologica (2012), 51(7), 873-879] 참조. 또한, 템시롤리무스를 이용해 래트에서 수행된 안전성 약리학 연구 (템시롤리무스 NDA의 Pharm/Tox 항목 참조)는 호흡률에서의 감소뿐만 아니라 폐에서의 폐포 대식세포 침윤 및 염증을 나타내었다 (US FDA 웹사이트로부터 이용가능한 Pharmacology Review for temsirolimus NDA 22088 참조). 이러한 유해 효과는 전신 투여의 결과로서 순환 혈액량에서 약물의 상대적으로 높은 농도의 조건에서 관찰되었다.

폐에 대한 독성의 가능성에도 불구하고, 라파마이신은 다양한 동물 모델에서 PH에 대한 잠재적 치료제로서 연구되었다 (Ghofrani et al J. Am. Coll. Cardiol. 54(1): S108-S118 (2009); Paddenberg et al BioMed Central 8 (15): 1-12 (2007)). 미국특허출원 2014/0271871 및 WO2008/137148 (종합적으로, "Abraxis 출원")은 라파마이신의 나노입자 및 알부민과 같은 담체 단백질을 투여함으로써 PH를 치료하고, 안정화하고, 예방하고/하거나 지연시키는 방법을 기술한다. 이들 라파마이신 나노입자의 다양한 투여 방식이 흡입을 포함하여 일반적으로 기술된다. 그러나 폐로의 직접 전달을 위한 라파마이신의 에어로졸 제제는 상기에 언급된 논문에 의해 예시된 바와 같이, 잘 알려진 폐 독성의 측면에서 성공할 가능성이 매우 희박한 것으로 고려될 것이다. 실제로, Abraxis 출원에 기술된 예언적 임상 시험 설계는 단지 정맥내 투여만을 포함한다. Abraxis 출원에는 라파마이신의 폐 독성과 연관된 문제가 극복되었음을 당업자에게 나타낼 어떠한 데이터도 존재하지 않는다. 2013년에 공개된 Lehrer에 의한 미국특허출원은 "라파마이신 (시롤리무스)은 그의 잘 규명된 폐 독성, 간질성 폐렴으로 인해 안전하게 흡입될 수 없다"는 견해를 반영한다. 문헌 [Chhajed et al. (2006) 73: 367-374]을 인용하는 US 20130004436 참조. Lehrer 특허출원은 폐암 및 림프관평활근종증 (lymphangioleiomyomatosis)을 치료 및 예방하기 위한 조성물 및 방법에 관한 것이다. Sturm 등의 미국특허 제5,080,899호 (1991년 2월에 출원됨) 및 미국특허 제5,635,161호 (1995년 6월에 출원됨)와 같이 몇몇 이전 공개물이 흡입에 의한 전달을 위한 라파마이신의 일부 포괄적인 서술을 포함하고 있지만, 이러한 포괄적 서술은 어떠한 증거에 의해서도 지지되지 않았으며, 상기에서 논의된 보고서에 의해 입증된 바와 같이, 이식 맥락에서 면역억제제로서, 그리고 항암 맥락에서 세포 증식의 억제제로서 그의 더 광범위한 채택 이후에 나타났던 라파마이신-유도성 폐 독성에 대해 다수의 사례가 보고되기 전이었다.

WO 2011/163600은 유사 라파마이신이 마크롤라이드 락톤인, 타크롤리무스의 에어로졸 제제를 기술한다. 그러나 타크롤리무스는 시롤리무스와는 별개의 화학적 존재이고 타크롤리무스의 분자적 표적은 mTOR가 아닌 칼시뉴린이고, 라파마이신과 달리, 타크롤리무스는 폐 독성을 나타내지 않았고 실제로 폐 이식 후 거부반응 예방에 지시된다.

라파마이신-유도성 폐 독성에 대한 가능성의 광범위한 인식 측면에서, 폐 전달용 라파마이신을 포함하는 약제학적 조성물은 인간에서 실행 가능한 치료적 선택으로 고려되지 않았다.

흡입에 의한 폐로의 약물 전달은, 예컨대 낭성섬유증, 폐렴, 기관지 천식 및 만성 폐쇄 폐질환과 같은 통상의 국소적 병태, 호르몬 대체, 통증 관리, 면역 결핍, 적혈구형성, 당뇨병, 폐암 등을 비롯한 일부 전신성 병태를 포함하는 다양한 병태를 치료하는 주요한 수단이다. 문헌 [Yi et al. J. Aerosol Med. Pulm. Drug Deliv. 23: 181-7 (2010)]에 의한 리뷰 참조. 흡입에 의한 폐암의 치료에 지시되는 제제에는 시스플라틴, 카보플라틴, 탁산, 및 안쓰라사이클린이 포함된다. 예컨대, 미국특허 제6,419,900호; 제6,419,901호; 제6,451,784호; 제6,793,912호; 및 미국특허출원공개 제2003/0059375호 및 제2004/0039047호 참조. 또한, 흡입에 의해 투여된 독소루비신 및 테모졸로미드는 폐 전이를 치료하는데 제안되고 있다. 예컨대, 미국특허 제7,288,243호 및 미국특허출원공개 제2008/0008662호 참조.

라파마이신의 경구 투여 형태와 연관된 독성 및 유해 사례를 감소 또는 제거하는 TOR 시그널링 경로에 의해 영향 받는 질환 및 질환의 치료 및 예방에 더욱 효과적인 투여 형태를 제공하기 위하여, 바람직하게는 흡입에 의해 폐에 직접적으로 안전하게 전달될 수 있는 라파마이신, 이의 전구약물, 유도체, 및 유사체의 약제학적 제제가 요구되고 있다.

도면의 간단한 설명

도 1: 마우스 혈액에서 10.6 ng/㎖ 라파마이신 (상부) 및 내부 표준품 (하부)의 LC-MS/MS 크로마토그램.

도 2: 마우스 폐 균질액에서 10.6 ng/㎖ 라파마이신 (상부) 및 내부 표준품 (하부)의 대표적 크로마토그램.

도 3: 마우스 혈액에서 라파마이신의 보정 곡선.

도 4: 마우스 폐 균질액에서 라파마이신의 보정 곡선.

도 5: OPA에 의해 라파마이신 투여된 마우스 2-07로부터의 혈액에서 라파마이신 (상부) 및 내부 표준품 (하부)의 대표적 크로마토그램.

도 6: OPA에 의해 라파마이신 투여된 마우스 2-07로부터의 폐 균질액에서 라파마이신 (상부) 및 내부 표준품 (하부)의 대표적 크로마토그램.

도 7: 라파마이신은 TSC2 돌연변이 세포의 성장을 억제 (하부)하고 S6 인산화를 억제 (상부)함.

도 8A 및 B: 라파마이신의 OPA 및 경구 투여 (A) 및 흡입을 통한 투여 (B) 후 마우스 폐에서 S6 인산화.

도 9: 1일 1회 반복된 폐 투여를 위한 예측 라파마이신 혈액 농도.

본 발명은, 부분적으로, 라파마이신 연관 독성을 최소화하면서 이들 표적 조직에서 강력한 생물학적 활성을 발휘하는데 효과적인 조직을 표적하도록 라파마이신 조성물의 양을 전달할 수 있는, 라파마이신 조성물의 안전하고 효과적인 에어로졸 제제의 개발에 근거한다. 또한, 본 발명은 본원에 기술된 바와 같이 제제화된 라파마이신 조성물의 놀라운 약동학적 특성의 발견을 활용한다. 아래에 더 상세히 논의되는 바와 같이, 폐에 직접적으로 전달된 라파마이신 조성물은 폐 조직에서 현저히 더 높은 약물 농도를 생산하였다. 폐 조직에서 약물의 양은 이전의 경구 및 정맥 내 연구로부터 예측 가능한 것보다 예상외로 더 높았다. 또한 놀랍게도, 폐에 직접적으로 전달된 라파마이신의 훨씬 더 상대적으로 높은 양은 폐 조직에 독성을 초래하지 않았다. 더욱이, 본원에 기술된 방법에 의해 달성된 폐 조직 내 약물의 양은 표적 조직에서 S6 인산화의 억제뿐만 아니라 세포 성장 및 생존능의 억제를 비롯한 강력한 생물학적 활성을 발휘하는데 효과적인 것으로 입증된다. 이들 생물학적 활성은 청구된 방법에 따른 라파마이신 조성물의 전달 용량이 표적 조직에서 mTOR 시그널링을 억제하는데 충분함을 나타낸다. 따라서, 이들 결과는 본원에 기술된 에어로졸 제제가 높은 효능과 조합된 약물에의 매우 적은 전신 노출을 제공하는 라파마이신의 낮은, 그러나 치료적으로 효과적인, 용량을 전달할 수 있음을 입증한다. 결과는 본 발명에 따라 투여되는 경우 라파마이신에 대해 현저히 개선된 치료 지수 (therapeutic index)를 나타낸다.

본 발명은 폐로의 직접적인 전달을 위한 라파마이신 조성물의 약제학적 에어로졸 제제를 제공한다. 이 맥락에서, 용어 "에어로졸 제제"는 아래에 더욱 상세히 기술되는 바와 같은, 수성 조성물, 건조 분말 조성물, 또는 추진제-기반 조성물을 지칭할 수 있다. 본 발명의 에어로졸 제제는 다양한 방식으로, 예를 들어 코로 또는 경구로, 예컨대 흡입에 의해 개체에 전달될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "라파마이신 조성물"은 바람직하게는 시롤리무스, 또는 이의 전구약물 또는 유도체로서 기술되는 무정형 형태의 라파마이신 자체를 지칭할 수 있다. 일 실시양태에서, 본 발명의 라파마이신 조성물은 조직에의 낮은 독성 또는 무독성으로 표적 조직에서 mTOR 시그널링을 억제하는데 효과적인 라파마이신의 양을 제공하고, 라파마이신의 수반 (concomitant) 혈액 수준은 약 1 ng/㎖ 미만이다.

본 발명의 조성물은 1 ng/㎖ 내지 15 ng/㎖ 범위로 지속성 혈액 농도를 초래하는 라파마이신의 현재 투여 형태에 비해, 특히 이들의 만성적 또는 연장된 사용과 관련하여, 개선된 안전성 프로파일을 나타낼 것으로 예측된다. 이는 생산된 라파마이신의 낮은 혈액 수준에 비추어 라파마이신에의 전신 노출로 인한 없거나 실질적으로 미미한 유해 작용의 가능성과 결부된 본 발명의 조성물의 낮은 폐 독성에 기인한 것으로 예측된다. 따라서, 본 발명의 조성물은 위장관을 통해 또는 정맥 내로 전달된 기존의 투여 형태에 비해 더 우수한 치료 지수를 입증할 것으로 예측된다.

일 실시양태에서, 본 발명의 라파마이신 조성물은 라파마이신의 다른 투여 형태, 예를 들어 경구 또는 정맥내 투여 형태에 비해, 특히 이의 만성 또는 연장된 사용과 관련하여, 더 높은 치료 지수에 의해 입증되는 바와 같이, 개선된 안전성 프로파일을 제공한다.

본 발명은 바람직하게는 흡입에 의한 폐 전달을 위해 고안된 라파마이신을 포함하는 약제학적 조성물을 사용하여 폐동맥 고혈압 (PAH)을 치료 및 예방하는 조성물 및 방법에 관한 것이다. 일 실시양태에서, 본 발명은 이러한 치료를 필요로 하는 인간 개체에서 PAH을 치료 및 예방하는 방법을 제공하고, 이 방법은 본원에 기술된 바와 같은, 라파마이신 조성물을 포함하는 약제학적 에어로졸 제제를 개체에 투여하는 것을 포함한다. 일 실시양태에서, 본 발명은 약 0.25 내지 0.75 ng/㎖의 라파마이신 조성물의 최대 혈액 수준 및 약 0.075 내지 0.25 ng/㎖의 혈액 최저치 (blood trough level)를 달성하는데 효과적인 양으로 라파마이신 조성물을 포함하는 약제학적 에어로졸 제제를 이를 필요로 하는 인간 개체에 1일 1회 투여함으로써 PAH를 치료 및 예방하기 위한 조성물 및 방법을 제공한다. 일 실시양태에서, 최대 혈액 수준은 약 0.5 ng/㎖이고, 혈액 최저치는 약 0.1 ng/㎖이고, 1일 1회 전달된, 제제 내 라파마이신 조성물의 양은 약 25 내지 100 ㎍, 또는 약 50 ㎍이다.

본 발명의 에어로졸 제제는 라파마이신 조성물 단독으로, 또는 동일한 투여 형태로 하나 이상의 추가의 치료제와 함께 조합되어 제제화될 수 있다. 또한, 본 발명의 에어로졸 제제는 단독으로, 또는 하나 이상의 추가의 요법과 조합하여 투여될 수 있고, 이들 각각은 동일하거나 상이한 경로, 예컨대 경구로, 정맥 내로 등에 의해 투여될 수 있다. 일 실시양태에서, 본 발명의 에어로졸 제제는 PAH의 치료를 위해 하나 이상의 추가의 치료적 레지멘 (regimen)과 조합하여 투여될 수 있다.

일 실시양태에서, 본 발명은 표적 조직에서 조성물의 치료적 수준을 달성하는데 효과적인 라파마이신 조성물을 포함하는 약제학적 에어로졸 제제를 제공한다. 일 실시양태에서, 표적 조직은 폐이다. 일 실시양태에서, 치료적 수준은 전달 12 또는 24시간 후, 바람직하게는 전달 24시간 후에 결정된다. 일 실시양태에서, 치료적 수준은 전달 후 적어도 24시간 동안 지속된다. 일 실시양태에서, 전달 24시간 후 조성물의 혈액 농도에 대한 폐 농도 비는 약 50 대 50 또는 약 10 대 30이다.

일 실시양태에서, 에어로졸 제제 내 라파마이신 조성물의 양은 5 내지 500 ㎍, 10 내지 250 ㎍, 15 내지 150 ㎍ 또는 20 내지 100 ㎍이다. 일 실시양태에서, 에어로졸 제제 내 라파마이신 조성물의 양은 20, 40, 50, 100, 125, 또는 250 ㎍이다.

일 실시양태에서, 라파마이신 조성물은 시롤리무스이다. 일 실시양태에서, 라파마이신 조성물은 에베롤리무스, 템시롤리무스, 리다포롤리무스, 우미롤리무스, 및 조타롤리무스로 이루어진 군으로부터 선택된다.

일 실시양태에서, 라파마이신 조성물은 시롤리무스이고 30:1 초과 또는 35:1 초과의 이성질체 B:C 비율을 갖는다. 일 실시양태에서, 라파마이신 조성물은 3.5% 내지 10%의 이성질체 B:C 비율을 갖는다.

일 실시양태에서, 개체에 조성물을 투여하는 단계는 0.1 내지 10 ㎛ 범위의 평균 중간 직경을 갖는 라파마이신을 포함하는 입자를 생산한다. 일 실시양태에서, 개체에 조성물을 투여하는 단계는 0.5 내지 6 ㎛ 범위의 평균 중간 직경을 갖는 라파마이신을 포함하는 입자를 생산한다.

일 실시양태에서, 방법은 하나 이상의 추가의 요법 또는 치료적 레지멘을 추가로 포함한다.

일 실시양태에서, 본 발명의 에어로졸 제제는 1일 1회 투여되고, 본원에 기술된 방법에 따라서, 에어로졸 제제는 1일 1회 투여된다.

일 실시양태에서, 에어로졸 제제는 흡입에 의한 전달에 적합한 건조 분말 조성물이다. 일 실시양태에서, 건조 분말은 미립자 형태의 라파마이신 조성물 (즉, 마이크로미립자 라파마이신), 담체 입자, 및 하나 이상의 선택적 부형제를 포함한다. 일 실시양태에서, 미립자는 약 0.1 내지 10 ㎛ 또는 약 1 내지 5 ㎛의 평균 직경을 갖는 약물의 입자로 구성된다. 일 실시양태에서, 입자는 약 1.5 내지 4 ㎛, 약 1.5 내지 3.5 ㎛, 또는 약 2 내지 3 ㎛의 평균 직경을 갖는다. 담체는 아라비노스, 글루코스, 프럭토스, 리보스, 만노스, 수크로스, 트레할로스, 락토스, 말토스, 전분, 덱스트란, 만니톨, 리신, 류신, 이소류신, 디팔미틸포스파티딜콜린, 레시틴, 폴리락트산, 폴리(락트산-코-글루탐산), 및 자일리톨, 및 전술한 것들의 임의의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 일 실시양태에서, 담체는 상이한 2종의 담체들의 블렌드를 포함하거나 이로 이루어진다. 담체 입자는 200 ㎛, 30 내지 100 ㎛, 또는 10 ㎛ 미만 범위의 직경을 가질 수 있다. 담체가 상이한 2종의 담체들의 블렌드로 이루어지는 경우, 각각의 담체는 평균 입자 직경으로 측정된, 상이한 크기 범위의 입자로 이루어진다. 일 실시양태에서, 담체는 상이한 2종의 담체들, 즉 제1 담체 및 제2 담체로 이루어진다. 제1 담체는 약 30-100 ㎛ 범위의 직경을 갖는 입자로 이루어지고 제2 담체는 10 ㎛ 미만의 직경을 갖는 입자로 이루어진다. 상이한 2종의 담체의 비율은 3:97 내지 97:3의 범위이다. 일 실시양태에서, 상이한 2종의 담체의 비율은 97:3 또는 95-98:2-5 범위이다. 일 실시양태에서, 담체는 상이한 2종의 락토스 담체의 블렌드로 이루어진다. 분말 내 담체에 대한 약물 비는 0.5 % 내지 2% (w/w)일 수 있다. 일 실시양태에서, 분말 내 담체에 대한 약물 비는 1% (w/w)이다.

에어로졸 제제 내 라파마이신 조성물의 양은 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.1 % 내지 20% (w/w)이다. 일 실시양태에서, 양은 약 0.25 % 내지 2% (w/w)이다.

일 실시양태에서, 하나 이상의 선택적 부형제가 조성물 내에 존재하고 인지질 및 지방산의 금속염, 및 전술한 것들의 혼합물로부터 선택된다. 일 실시양태에서, 인지질은 디팔미틸포스파티딜콜린 및 레시틴으로부터 선택된다. 일 실시양태에서, 지방산의 금속염은 마그네슘 스테아레이트이다. 일 실시양태에서, 부형제 또는 부형제들은 0.01 내지 0.5% 범위로 거대 담체 입자에 대한 부형제의 중량비로 담체 입자 상에 코팅된다.

일 실시양태에서, 에어로졸 제제 내 라파마이신 조성물의 양은 mTORC1의 생물학적 활성을 억제하는데 효과적인 양이다. 일 실시양태에서, 이 양은 S6K 단백질의 인산화를 억제하는데 효과적인 양이다.

일 실시양태에서, 에어로졸 제제 내 라파마이신 조성물의 양은 폐에 전달되는 5 내지 500 ㎍의 호흡가능 용량을 달성하는데 효과적인 양이다. 일 실시양태에서, 호흡가능 용량은 약 5, 약 20, 약 50, 약 100 또는 약 250 ㎍이다. 일 실시양태에서, 호흡가능 용량은 약 20 ㎍, 내지 약 50 ㎍, 또는 약 100 ㎍이다. 일 실시양태에서, 양은 1 ng/g 내지 1 ㎍ (g)/g의 폐 조직 내 라파마이신 조성물의 농도를 생산하는데 효과적인 양이다. 일 실시양태에서, 폐 조직 내 라파마이신 조성물의 농도는 약 5-30 ng/g이다. 일 실시양태에서, 폐 내 농도는 약 5 ng/g, 약 10 ng/g, 약 15 ng/g 약 20 ng/g, 약 25 ng/g, 약 30 ng/g, 약 50 ng/g, 약 60 ng/g, 약 100 ng/g, 또는 약 200 ng/g이다. 전술한 실시양태에 따르면, 라파마이신 조성물의 수반 혈액 최저치는 5 ng/㎖ 미만, 2 ng/㎖ 미만, 1 ng/㎖ 미만, 0.5 ng/㎖ 미만, 또는 0.25 ng/㎖ 미만이다.

일 실시양태에서, 라파마이신 조성물은, 바람직하게는 인간 개체에, 약 6 내지 10시간, 약 6 내지 14시간, 약 6 내지 24시간, 및 약 6 내지 72시간으로부터 선택되는, 투여 후 기간 동안 약 1 ng/g, 약 5 ng./g, 약 10 ng/g, 약 15 ng/g, 약 20 ng/g, 약 25 ng/g, 약 50 ng/g, 또는 약 100 ng/g의 치료적 수준에서 폐 내에 잔존한다. 일 실시양태에서, 기간은 약 12시간, 약 14시간, 약 24시간, 및 약 72시간으로부터 선택된다.

일 실시양태에서, 라파마이신 조성물은 약 12 또는 24시간의 기간 동안에 약 5 내지 100 ng/g 또는 약 5 내지 30 ng/g의 치료적 수준으로 폐 내에 잔존한다. 일 실시양태에서, 라파마이신 조성물은 약 5 ng/g, 약 10 ng/g, 약 20 ng/g, 약 30 ng/g, 약 50 ng/g, 약 60 ng/g, 약 70 ng/g, 약 80 ng/g, 또는 약 90 ng/g의 치료적 수준으로 폐 내에 잔존한다. 일 실시양태에서, 라파마이신 조성물은 적어도 5 ng/g, 적어도 20 ng/g, 또는 적어도 30 ng/g의 치료적 수준으로 폐 내에 잔존한다. 일 실시양태에서, 라파마이신 조성물은 약 20 ng/g 내지 약 30 ng/g 또는 약 50 ng/g 내지 약 80 ng/g의 치료적 수준으로 폐 내에 잔존한다.

일 실시양태에서, 제제는 저장 1 내지 12개월 또는 1 내지 36개월 이후에 5 ㎍ 내지 2 ㎎ 범위, 바람직하게는 0.5 ㎎ 미만에 상응하는 미세 입자 용량 (fine particle dose: FPD)을 갖는 20% 초과의 미세 입자 분획 (fine particle fraction: FPF)을 갖는다. 일 실시양태에서, 폐에 전달되는 용량인, 호흡가능 용량은 또한 전달 용량 (delivered dose: DD) 또는 방출 용량 (emitted dose: ED)으로도 지칭되고, 10 ㎍ 내지 2.5 ㎎ 범위, 바람직하게는 0.5 ㎎ 미만이다. 일 실시양태에서, 전달 용량은 약 20 내지 100 ㎍, 약 10 내지 25 ㎍ 또는 약 30 내지 60 ㎍이다. 일 실시양태에서, 전달된 용량은 20 또는 50 ㎍이다. 일 실시양태에서, 전달 용량은 100 ㎍이다.

일 실시양태에서, 라파마이신 조성물의 호흡가능 용량은 약 20 ㎍이고, 폐 조직 내 약물의 농도는 약 5 내지 25 ng/g이고, 혈액 내 Cmax는 1.0 ng/㎖ 미만, 또는 약 0.50 ng/㎖ 내지 1.0 ng/㎖, 또는 약 0.50 ng/㎖ 내지 0.90 ng/㎖이고, 투약 후 24시간째 약물의 혈액 최저 농도는 약 0.20 ng/㎖ 미만이고, 투약 후 14일째 혈액 내 약물의 항정-상태(steady-state) 농도는 약 0.90 ng/㎖ 미만, 또는 약 0.80 ng/㎖ 미만이다.

일 실시양태에서, 라파마이신 조성물의 호흡가능 용량은 약 50 ㎍이고, 폐 조직 내 약물 농도는 약 2 내지 15 ng/g이고, 혈액 내 Cmax는 2.0 ng/㎖ 미만, 또는 약 0.25 ng/㎖ 내지 0.1 ng/㎖, 또는 약 0.10 ng/㎖ 내지 0.5 ng/㎖이고, 단일 용량, 24시간 투약 후 약물의 혈액 최저 농도는 약 0.10 ng/㎖ 미만이고, 5일간의 반복된 1일 1회 후 혈액 내 약물 최저 농도는 약 1.0 ng/㎖ 미만, 또는 약 0.50 ng/㎖ 미만이다. 일 실시양태에서, 제제는 1일 1회 투여된다.

일 실시양태에서, 제제는 하나 이상의 추가의 치료제를 더 포함한다.

본 발명은 또한 이러한 치료를 필요로 하는 인간 개체에서 PAH을 치료 및 예방하는 본 발명의 조성물의 용도를 제공한다. 일 실시양태에서, 본 발명은 이러한 치료 또는 예방을 필요로 하는 인간 개체에서 PAH의 치료 alc 예방을 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 본원에 기술된 조성물 또는 단위 투여 형태를 흡입을 통해 개체에 투여하는 것을 포함한다.

일 실시양태에서, 조성물은 강제 폐활량 (forced vital capacity: FVC) 및 강제 호기량 (forced expiratory volume: FEV1)에 의해 측정된 바와 같은 개체의 폐 기능을 개선하는데 효과적인 약물의 양을 전달한다.

본 발명은 또한 본원에 기술된 바와 같은 라파마이신 조성물을 포함하는 에어로졸 제제를 포함하는 단위 투여 형태를 제공하는데, 라파마이신 조성물의 양은 약 5 내지 2500 ㎍, 20 내지 500 ㎍, 또는 50 내지 250 ㎍이다. 일 실시양태에서, 라파마이신 조성물의 양은 약 50 내지 125 ㎍이다. 일 실시양태에서, 라파마이신 조성물의 양은 약 40, 약 50, 약 100, 약 125, 또는 약 250 ㎍이다. 일 실시양태에서, 라파마이신 조성물의 양은 약 250 ㎍이다.

일 실시양태에서, 단위 투여 형태는 건조 분말 흡입기 장치에 사용하기에 적합한 캡슐이다. 일 실시양태에서, 캡슐은 1 mg 내지 100 mg의 분말 (라파마이신 조성물, 담체, 및 임의의 선택적 부형제를 포함하는 총량) 또는 10 mg 또는 40 mg의 분말을 함유한다. 캡슐은 젤라틴, 플라스틱, 또는 셀룰로스 캡슐일 수 있거나, 또는 DPI 장치에 사용하기에 적합한 호일/호일 또는 호일/플라스틱 블리스터의 형태일 수 있다.

본 발명은 또한 본원에 기술된 조성물 또는 단위 투여 형태, 및 사용 설명서를 포함하는 약제학적 패키지 또는 키트를 제공한다.

일 실시양태에서, 제제는 약물의 수성 현탁액을 제조하고, 약물 현탁액을 미세유동화 (microfluidization)에 적용하고, 생성 입자를 분무-건조시켜 건조 분말을 형성하는 단계를 포함하는 습식 폴리싱 공정(wet polishing process)에 의해 생산된다.

일 실시양태에서, 라파마이신 조성물은 시롤리무스이고, 담체는 2종의 상이한 락토스 담체들의 블렌드로 이루어지고, 제1 담체는 약 30-100 ㎛ 범위의 평균 직경을 갖는 입자들로 이루어지고 제2 담체는 10 ㎛ 미만의 평균 직경을 갖는 입자들로 이루어지며, 2종의 상이한 담체들의 비율은 약 97:3 내지 3:97이고, 라파마이신의 양은 25 내지 1400 ㎍이다.

본 발명은 또한 본원에 기술된 조성물 또는 단위 투여 형태를 함유하는 저장소를 포함하는 건조 분말 전달 장치를 제공한다. 저장소는 장치, 캡슐 또는 블리스터 내부의 일체형 챔버일 수 있다. 일 실시양태에서, 장치는 Plastiape® RS01 모델 7, Plastiape® RS00 모델 8, XCaps®, Handihaler®, Flowcaps® TwinCaps®, 및 Aerolizer®로부터 선택된다. 일 실시양태에서, 장치는 Plastiape® RS01 모델 7 또는 Plastiape® RS00 모델 8로부터 선택된다. 일 실시양태에서, 장치는 Plastiape® RS00 모델 8이다.

본 발명은 이러한 치료를 필요로 하는 인간 개체에서 PHA을 치료 및 예방하는 방법 및 조성물을 제공한다. 이러한 치료를 필요로 하는 인간 개체는 PAH를 갖는 것으로 진단된 사람이다. 일 실시양태에서, 방법은 적합한 담체 중에 라파마이신, 및 선택적으로 하나 이상의 첨가제를 포함하는 조성물을 흡입을 통해 개체에 투여하는 것을 포함한다. 용어 "라파마이신"은 일반적으로 본 발명 명세서 전체에서 시롤리무스로도 언급되는, 라파마이신 자체뿐만 아니라 이의 전구약물 (예컨대, 템시롤리무스) 및 유도체를 지칭하는 것으로 사용된다. 라파마이신의 유도체는 라파마이신과 구조적으로 유사하고, 동일한 화학적 부류이고, 라파마이신 유사체이거나, 또는 라파마이신 또는 이의 유도체의 약제학적으로 허용가능한 염을 포함한다. 라파마이신, 이의 전구약물 및 유도체의 추가의 설명 및 예시가 하기 항목에 제공된다.

본원에 기술된 조성물은 "에어로졸 제제"로 언급되며 라파마이신 조성물을 함유하는 호흡가능한 입자 또는 액적을 생산하는데 적합한 에어로졸화 가능한 조성물을 기술하는 것을 의미하고, 이는 상기에 기술된 바와 같이 바람직하게는 시롤리무스, 또는 이의 전구약물 또는 유도체로서 기술되는 무정형 형태로서, 라파마이신 자체를 지칭한다. 일 실시양태에서, 라파마이신 조성물은 시롤리무스, 에베롤리무스, 및 템시롤리무스로부터 선택된다. 일 실시양태에서, 라파마이신 조성물은 시롤리무스이다. 본원에 기술된 에어로졸 제제는 라파마이신 조성물, 담체, 및 선택적으로 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 에어로졸 제제는, "흡입용 조성물"이라는 제목의 하기 항목에 더욱 상세히 기술되는 바와 같은, 수성 용액, 건조 분말, 또는 하나 이상의 약제학적으로 허용가능한 추진제 및 담체의 혼합물의 형태일 수 있다.

본 발명은 또한 이러한 치료를 필요로 하는 인간 개체에서 PAH을 치료 및 예방하는 방법을 제공하는데, 상기 방법은 개체에 본 발명의 에어로졸 제제를 폐 투여하는 단계를 포함한다. 일 실시양태에서, 조성물의 투여 용량은 개체에서 낮은 혈액 수준 또는 혈액 최저치를 유지하면서 폐 조직 내 라파마이신 조성물의 치료적 수준을 달성하기에 충분하다. 예를 들어, 라파마이신 조성물의 치료적 수준은 약 1 ng/g, 약 5 ng./g, 약 10 ng/g, 약 15 ng/g, 약 20 ng/g, 약 25 ng/g, 약 50 ng/g부터일 수 있고 혈액 최저치는 0.01 내지 0.15 ng/㎖, 0.075 내지 0.350 ng/㎖, 0.150 내지 0.750 ng/㎖, 0.750 내지 1.5 ng/㎖, 또는 1.5 내지 5 ng/㎖일 수 있다. 일 실시양태에서, 투여 용량은 폐에서 약 5 ng/g 내지 50 ng/g, 또는 약 5 ng/g 내지 20 ng/g의 라파마이신 조성물의 치료적 수준, 및 5 ng/㎖ 미만, 2 ng/㎖ 미만, 1 ng/㎖ 미만, 또는 0.5 ng/㎖ 미만의 라파마이신 조성물의 혈액 최저치를 달성하기에 충분하다.

바람직하게는, 전술한 치료적 수준은 본원에 기술된 에어로졸 제제를 1일 1회 투여함으로써 달성된다. 일 실시양태에서, 라파마이신 조성물의 총 매일 용량(daily dose)은 5 내지 100 ㎍, 20 내지 250 ㎍, 50 내지 500 ㎍ (0.05 내지 0.5 ㎎), 250 내지 1000 ㎍ (0.25 내지 1 ㎎) 또는 500 내지 2000 ㎍ (0.5 내지 2 ㎎)의 범위이다. 일 실시양태에서, 총 매일 용량은 500 ㎍ 미만, 100 ㎍ 미만, 50 ㎍ 미만, 20 ㎍ 미만, 또는 10 ㎍ 미만이다. 일 실시양태에서, 총 매일 용량은 500 ㎍ 미만, 250 ㎍ 미만, 100 ㎍ 미만, 50 ㎍ 미만, 또는 10 ㎍ 미만이다. 일 실시양태에서, 개체에 투여된 총 매일 용량은 하루에 0.5 mg 미만 또는 0.25 mg 미만이다. 조합 요법을 비롯한 폐 전달 및 투약의 추가적인 측면이 "폐 투여 및 투약"이라는 제목의 하기 항목에서 기술된다.

일 실시양태에서, 본 발명의 방법은 하나 이상의 추가의 제제와 조합하여 폐 경로를 통해 라파마이신을 투여하는 것을 포함한다. 일 실시양태에서, 하나 이상의 추가의 제제는 프로스타노이드, 포스포디에스터라제 억제제, 또는 엔도텔린 길항제로부터 선택된다. 일 실시양태에서, 프로스타노이드는 프로스타글란딘, 트롬복산, 및 프로스타사이클린으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 하나 이상의 추가의 제제는 라파마이신 조성물과 동일하거나 다른 투여 경로에 의해 투여될 수 있다. 예를 들어, 제제는 흡입에 의해, 비강으로, 경구로 또는 정맥 내로 투여될 수 있다.

본 발명의 방법 및 조성물은 PAH의 치료를 필요로 하는 개체, 바람직하게는 인간 개체에서 효과적이다. 본원에 사용된 바와 같이, 본 발명의 조성물의 유효량은 PAH의 진행, 중증도, 및/또는 지속기간 또는 PAH의 하나 이상의 증상을 감소 또는 개선하고, PAH의 진전을 방지하여 PAH의 퇴행을 초래하고, PAH와 연관된 하나 이상의 증상의 발생 또는 개시를 방지하거나, PAH의 하나 이상의 증상의 중증도 또는 개시와 관련하여 또는 PAH의 발달 또는 진행과 관련하여 다른 요법 (예컨대, 예방제 또는 치료제)의 예방 또는 치료 효과를 증강 또는 개선하기에 충분한 양을 지칭한다. 특정 실시양태에서, PH의 치료와 관련하여, 치료학적 유효량은 혈관 세포의 증식을 억제 또는 감소시키고, 평활근 세포 증식을 억제 또는 감소시키거나, 또는 폐내 관의 비대를 감소시키거나 FVC 또는 FEV1을 개선하거나 방사선 검사에 의해 검출가능한 흉막 삼출의 양을 감소시키는 요법 (예컨대, 치료제)의 양을 지칭한다. 바람직한 실시양태에서, 요법 (예컨대, 치료제)의 치료학적 유효량은 혈관 세포의 증식 또는 폐내 관의 비대를 대조군 (예컨대, 인산염 완충 식염수 ("PBS"))에 비해 적어도 5%, 바람직하게는 적어도 10%, 적어도 15%, 적어도 20%, 적어도 25%, 적어도 30%, 적어도 35%, 적어도 40%, 적어도 45%, 적어도 50%, 적어도 55%, 적어도 60%, 적어도 65%, 적어도 70%, 적어도 75%, 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 또는 적어도 95% 감소시킨다. 따라서, 본 발명에 따른 방법의 맥락에서, 용어 "치료하다", "치료", 및 "치료하는"은 PAH의 중증도, 지속기간, 또는 진행 또는 PAH와 연관된 하나 이상의 증상의 감소를 지칭한다. 특정 실시양태에서, 이들 용어는 평활근 세포의 증식의 억제 또는 증식의 감소, 폐내 관의 비대, 폐 혈관 리모델링의 발달 또는 진행, 또는 심부전 또는 우심실 벽 비대와 같은 심혈관 질환의 발달 또는 진행의 억제 또는 감소를 지칭하고, 이는 심초음파도 (echocardiogram) 또는 심전도 (electrocardiogram)에 의해 검출될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 일 실시양태에서, 조성물은 강제 폐활량 (FVC) 및 강제 호기량 (FEV1)에 의해 측정되는 바와 같이 개체의 폐 기능을 개선하는데 효과적인 용량으로 투여된다. 다른 실시양태에서, 조성물은 심초음파 검사를 이용하여 우심실-우심방 압력 구배 및/또는 우심실 및 좌심실 챔버 크기의 개선을 모니터링하기에 효과적인 용량으로 투여된다.

특정 실시양태에서, 방법은 일차적 요법으로서 본 발명의 조성물의 폐 투여를 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 조성물의 투여는 보조 요법이다. 어느 경우든, 본 발명의 방법은 질환 또는 장애의 치료를 위한 하나 이상의 추가 요법과 조합하여 본 발명의 조성물의 투여를 고려한다. 용어 "요법" 및 "요법들"은 질환 또는 장애, 또는 이들의 하나 이상의 증상을 예방, 치료, 관리 또는 개선하는데 사용될 수 있는 임의의 방법, 프로토콜 및/또는 제제를 지칭한다.

하나 이상의 추가 요법은 본 발명의 조성물의 투여 전에 (예컨대, 5분, 15분, 30분, 45분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 12시간, 24시간, 48시간, 72시간, 96시간, 1주, 2주, 3주, 4주, 5주, 6주, 8주, 또는 12주 전에), 이와 동시에, 또는 그 후에 (예컨대, 5분, 15분, 30분, 45분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 12시간, 24시간, 48시간, 72시간, 96시간, 1주, 2주, 3주, 4주, 5주, 6주, 8주, 또는 12주 후에) 투여될 수 있다.

일부 실시양태에서, 추가의 치료제는 폐 투여를 위한 투여 형태로 본 발명의 조성물과 함께 동시-투여용으로 제제화된다. 다른 실시양태에서, 추가의 치료제는 라파마이신을 함유하는 투여 형태와 별도로, 라파마이신과 같거나 다른 투여 경로에 의해 투여된다. 본 발명의 방법은 또한 라파마이신을 포함하는 투여 형태의 투여와 동시에, 그 전에 또는 그 후에 투여하기 위한 하나 이상의 추가의 치료제의 조합을 고려한다.

특정 실시양태에서, 본 발명의 방법은 PAH를 갖는 개체에서 PAH를 관리하는데 효과적이다. 이 맥락에서, 용어 "관리하다", "관리하는", 및 "관리"는 치유를 초래하지는 않지만 요법으로부터 유래한 개체에 유익한 효과를 지칭한다. 일 실시양태에서, PAH의 진행이 본 발명의 방법에 따른 라파마이신을 이용한 치료 동안 지연되거나 중지된다면 PAH는 개체에서 관리된다. 다른 실시양태에서, PAH는 PAH와 연관된 하나 이상의 증상이 개선되거나 안정화된다면 (즉, 증상이 치료 과정 중에 악화되지 않으면) 개체에서 관리된다.

일부 실시양태에서, 본원에 제공된 조성물은 폐동맥에서 비정상적 세포 증식을 억제하고/하거나 감소시킨다. 일부 실시양태에서, 비정상적 세포 증식은 평활근 및 내피 세포의 비정상적 세포 증식이다. 일부 실시양태에서, 본원에 제공된 조성물은 폐동맥 내 혈관형성을 억제하고/하거나 감소시킨다. 일부 변형에서, 폐동맥 내 혈관형성은 기질 금속단백분해효소 (matrix metalloproteinases)의 생산을 억제함으로써 억제되고/되거나 감소된다. 일부 실시양태에서, 본원에 제공된 조성물은 폐동맥 내 염증을 억제하고/하거나 감소시킨다. 일부 실시양태에서, 염증은 호중구 및 T 세포 기능을 발휘함으로써 억제되고/되거나 감소된다.

일부 실시양태에서, 조성물은 기저 AKT 활성을 증가시키고, AKT 인산화를 증가시키고, PI3-키나제 활성을 증가시키고, AKT의 활성화 (예컨대, 외인성 IGF-1에 의해 유도된 활성화) 기간을 증가시키고, IRS-1의 세린 인산화를 억제하고, IRS-1 분해를 억제하고, CXCR4 세포하 (subcellular) 국재화를 억제 또는 변경하고, VEGF 분비를 억제하고, 사이클린 D2의 발현을 감소시키고, 서비빈 (surviving)의 발현을 감소시키고, IL-6-유도성 다발골수종 세포 성장을 억제하고, 세포 증식을 억제하고, 아폽토시스를 증가시키고, 세포 주기 정지를 증가시키고, 폴리(ADP리보스) 폴리머라제의 절단을 증가시키고, 캐스파제-8/캐스파제-9의 절단을 증가시키고, 포스파티딜이노시톨 3-키나제/AKT/mTOR 및/또는 사이클린 D1/망막모세포종 (retinoblastoma) 경로 내 시그널링을 변경 또는 억제하고, 혈관형성을 억제하고/하거나, 파골 세포 형성을 억제하기에 충분한 양이다.

일 실시양태에서, 라파마이신은 하기의 하나 이상을 개선하는데 효과적인 용량으로 투여된다: 심폐 운동 검사, 연속적 침습 혈류역학 검사, 기능 잔기 용량 (functional residual capacity), 혈청 VEGF-D, 삶의 질 및 기능 수행, 6분 보행 거리, 및 일산화탄소에 대한 폐의 확산능. 일 실시양태에서, 폐 경로를 통해 전달된 라파마이신은 폐에서 폐 관의 비대를 제한하는데 효과적인 라파마이신의 혈액 수준을 달성한다. 일 실시양태에서, 라파마이신의 투여 용량의 효능은 전술한 임의의 하나 이상에 의해 측정된다.

일 실시양태에서, 본 발명의 방법은 PAH에 대해 현재 이용가능한 요법에 "비-반응성" 또는 "난치성"인 개체에 지시된다. 이 맥락에서, 용어 "비-반응성" 및 "난치성"은 PAH와 연관된 하나 이상의 증상을 완화하는데 임상적으로 적당하지 않은 바와 같은 요법에 대한 개체의 반응을 지칭한다. 용어 "개체" 및 "환자"는 본 발명 명세서에서 호환적으로 사용된다. 용어는 동물, 바람직하게는 비-영장류 (예컨대, 소, 돼지, 말, 고양이, 개, 래트, 및 마우스) 및 영장류 (예컨대, 침팬지, 사이노몰구스 원숭이와 같은 원숭이 및 인간)를 비롯한 포유동물, 및 더욱 바람직하게는 인간을 지칭한다. 바람직한 실시양태에서, 개체는 인간이다.

용어 "예방하다", "예방하는" 및 "예방"은 본 발명의 방법에 따라 확인된 하나 이상의 화합물의 투여 또는 이러한 화합물과 질환 또는 장애에 대해 공지된 요법의 조합의 투여로부터 초래된 PAH의 하나 이상의 증상의 재발, 발생, 진행 또는 개시의 예방을 지칭한다.

바람직하게는, 하나 이상의 추가의 요법과 조합된 본 발명의 방법에 따른 조성물의 투여는 질환 또는 장애를 갖는 개체에서 상승적 반응을 제공한다. 이 맥락에서, 용어 "상승적"은 각 단일 요법 단독의 추가적 효과보다 더 효과적인 조합의 효과를 지칭한다. 일 실시양태에서, 본 발명에 따른 조합 라파마이신 요법의 상승적 효과는 조합을 제외한 그의 용량 및/또는 빈도에 비해 적어도 하나의 상기 조합의 더 적은 용량 및/또는 더 적은 빈도의 투여의 사용을 허용한다. 다른 실시양태에서, 상승적 효과는 조합 단독에서 어느 하나의 요법의 사용과 연관된 유해하거나 원치 않는 부작용의 회피 또는 감소에서 분명히 나타난다.

본 발명의 약제학적 조성물의 맥락에서, "담체"는 그와 함께 라파마이신의 전달을 위해 제제화되는, 예를 들어, 용매, 희석제, 안정화제, 에주번트, 부형제, 보조제, 추진제, 또는 비히클과 같은 액체 또는 고체 재료를 지칭한다. 본 발명의 조성물에 사용하기 위한 약제학적으로 허용가능한 담체의 예시에는, 제한 없이, 락토스, 만노스, 아미노산, 사이클로덱스트린, 디팔미틸포스파티딜콜린, 탄화수소 및 탄화플루오르 추진제와 같은 건조 분말 담체, 압축 가스, 멸균 액체, 물, 완충 식염수, 에탄올, 폴리올 (예를 들어, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 액체 폴리에틸렌 글리콜 등), 오일, 세제, 현탁화제, 탄수화물 (예컨대, 글루코스, 락토스, 수크로스 또는 덱스트란), 항산화제 (예컨대, 아스코르브산 또는 글루타치온), 킬레이트화제, 저분자량 단백질, 또는 이들의 적합한 혼합물이 포함된다. 바람직하게는, 라파마이신의 건조 분말 에어로졸 제제의 맥락에서, 담체는, 존재하는 경우, 당류 및 당 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일 실시양태에서, 담체는, 존재하는 경우, 락토스이다.

용어 "약제학적으로 허용가능한"은 동물, 및 더욱 구체적으로는 인간에 사용하기 위한, 연방정부 또는 주정부의 감독 기관에 의하거나 U.S. 약전 또는 다른 일반적으로 인식되는 약전, 예컨대 유럽 약전에 열거된 승인을 나타낸다. 난용성 또는 불용성 약물을 용해시키는 하나의 방법은 그 자체가 더욱 가용성이거나 전구약물의 수용성 염을 형성하는데 사용될 수 있는 약물의 염을 형성하거나 전구약물을 제조하는 것이다. 염을 형성하는 방법 및 약제학적으로 허용가능한 염 형태는 당해 분야에 공지되어 있고, 제한 없이, 관심 약물 또는 전구약물에 존재할 수 있는 산성 또는 염기성 기의 염을 포함한다. 자연계에서 염기성인 화합물은 다양한 무기산 및 유기산을 이용해 매우 다양한 염을 형성할 수 있다. 이러한 염기성 화합물의 약제학적으로 허용가능한 산 부가염을 제조하는데 사용될 수 있는 산에는 비-독성 산 부가염을 형성하는 것들, 즉, 약리학적으로 허용가능한 음이온, 이로 제한되는 것은 아니지만, 황산, 구연산, 말레산, 아세트산, 옥살산, 염산염, 히드로브로마이드, 히드로이오다이드, 질산염, 황산염, 중황산염, 인산염, 산성 인산염 (acid phosphate), 이소니코틴산염, 아세트산염, 젖산염, 살리실산염, 시트르산염, 산성 시트르산염, 타르타르산염, 올레산염, 타닌산염, 판토텐산염, 중주석산염, 아스코르브산염, 숙신산염, 말레인산염, 겐티시네이트 (gentisinate), 푸마르산염, 글루콘산염, 글루카로네이트 (glucaronate), 당산염 (saccharate), 포름산염, 벤조산염, 글루탐산염, 메탄설폰산염, 에탄설폰산염, 벤젠설폰산염, p-톨루엔설폰산염 및 파모에이트 (pamoate) (즉, 1,1'-메틸렌-비스-(2-히드록시-3-나프토에이트)) 염을 포함하는 염이다. 자연계에서 산성인 화합물은 다양한 약리학적으로 허용가능한 양이온을 이용해 염기성 염을 형성할 수 있다. 이러한 염의 예시에는 알칼리 금속 또는 알칼리토 금속 염, 및 특히, 칼슘, 마그네슘, 나트륨 리튬, 아연, 칼륨 및 철 염이 포함된다.

일 실시양태에서, 본 발명의 방법 및 조성물은 라파마이신의 수용성 전구약물 또는 유도체, 바람직하게는 템시롤리무스 또는 관련된 화합물을 사용한다. 일 실시양태에서, 본 발명의 방법 및 조성물은 라파마이신 (시롤리무스)을 사용한다.

라파마이신

라파마이신은 스트렙토마이세스 하이그로스코피쿠스 (Streptomyces hygroscopicus)에 의해 생산된 마크로시클릭 락톤이다. 이의 화학명 (IUPAC)은 (3S,6R,7E,9R,10R,12R,14S,15E,17E,19E,21S,23S,26R,27R,34aS)-9,10,12,13, -14,21,22,23,24,25,26,27,32,33,34,34a-헥사데카히드로-9,27-디히드록시-3-[(1R)-2-[(1S,3R,4R)-4-히드록시-3-메톡시시클로헥실]-1-메틸에틸]-10,21-디메톡시-6,8,12,14,20,26-헥사메틸-23,27-에폭시-3H-피리도[2,1-c][1,4]옥사아자시클로헨트리아콘틴-1,5,11,28,29(4H,6H,31H)-펜톤이다.

이의 분자식은 C₅₁H₇₉NO₁₃이고 이의 분자량은 914.172 g/mol이다. 이의 구조는 하기에 나타난 바와 같다. 라파마이신의 이성질체는, 예컨대, 미국특허 제7,384,953호에 나타난 바와 같은 구조를 갖는 이성질체 B 및 이성질체 C가 알려져 있다. 전형적으로, 라파마이신은 B 및 C 이성질체들의 혼합물이다. 용액 중에서, 라파마이신 이성질체 B 및 C는 상호 전환되고 평형이 달성된다. 라파마이신의 구조를 하기에 나타난 형태인, B 이성질체의 형태로서 묘사하는 것이 문헌에서는 일반적인 관행이다.

라파마이신은 백색 내지 회백색 (off-white)의 분말이고, 단지 2.6 μg/㎖의 매우 낮은 용해도를 갖는, 물에 불용성인 것으로 간주된다. 이는 벤질 알코올, 클로로포름, 아세톤, 및 아세토니트릴에 자유롭게 용해된다. 라파마이신의 수 불용성은 그의 제제에 특별한 기술적 과제를 제시한다. 경구 투여 형태로서 이의 제제의 맥락에서, 고체 분산액 (WO 97/03654)의 형태인 경구 용액 및 나노크기 (400 nm 미만) 입자를 함유하는 정제 (US 5,989,591)로 제조되고 있다. 그러나 이들 공정은 활성성분의 분해에 있어서의 실질적인 변화 및 그로 인해 이의 생체이용률이 문제가 되고 있다. 제제화의 또 다른 방법은 결정성 분말을 이용한다. 당해 분야에 인식된 방법에 따르면, 저 용해도 약물의 결정성 형태를 그의 무정형 형태로 전환하는 것은 그의 용해도를 유의미하게 증가시킬 수 있다. 이는 또한 라파마이신에 대해서도 해당되지만, 무정형 형태는 화학적으로 극히 불안정하다. 무정형 라파마이신 (시롤리무스)을 포함하는 약제학적 투여 형태가 WO 06/039237 및 WO 06/094507 (49.25%의 농도로 시롤리무스 및 글리세릴 모노스테아레이트를 포함하는 변형된 방출 제제)에 기술되어 있다. 라파마이신의 개선된 안정한 경구 투여 형태가 미국특허 제8,053,444호에 기술되어 있다. 이 투여 형태는 방출률에 유해한 영향을 미치지 않으면서 시롤리무스의 안정성을 증가시키기 위해 조성물 내에 지방산 에스테르 및 중합체 (예컨대, 폴리비닐피롤리돈 (PVP), 히드록시프로필셀룰로스 (HPC) 또는 히드록시프로필메틸셀룰로스 (HPMC))를 이용한다. 미국특허 제8,053,444호에 따르면, 10% w/w를 초과하는 지방산 에스테르 농도는 제제로부터 시롤리무스의 방출률을 억제하고, 그로써 위장관으로부터 불충분한 흡수를 초래할 수 있기 때문에 회피되어야 한다. 지방산 에스테르 (글리세롤 에스테르)의 바람직한 농도는 1% 내지 5% 또는 5% 내지 9%이다. 일 실시양태에서, 본 발명의 에어로졸 라파마이신 조성물은 중합체와 조합하여 지방산 에스테르를 함유하지 않는다. 일 실시양태에서, 본 발명의 에어로졸 라파마이신 조성물은 조성물의 중량 기준으로 10% 초과 또는 12% 초과하는 농도로 지방산 에스테르를 함유한다.

본 발명의 조성물 및 방법에 사용하기에 적합한 라파마이신 및 이의 유도체 (유사체 포함) 및 전구약물은 mTOR 세포 시그널링 경로의 억제제, 및 바람직하게는 mTOR 자체의 억제제인 라파마이신 (시롤리무스) 및 이의 전구약물 또는 유도체를 포함한다. 일 실시양태에서, 라파마이신 유도체 또는 전구약물은 에베롤리무스 (Affinitor; RAD001), 템시롤리무스 (CCI-779), 리다포롤리무스 (이전에는 데포롤리무스로 알려짐; AP23573), 우미롤리무스 (Biolimus A9), 조타롤리무스 (ABT-578), 노볼리무스, 미올리무스, AP23841, KU-0063794, INK-128, EX2044, EX3855, EX7518, AZD08055 및 OSI027로 이루어진 군으로부터 선택되는 mTOR 억제제이다. 추가의 유도체가 당업자에게 공지되어 있고, 예를 들어 시롤리무스의 시클로헥실 고리 상의 히드록실기가 OR₁로 대체되는 O-치환된 유도체 (여기서, R₁은 선택적으로 치환된 알킬, 아실아미노알킬 또는 아미노알킬임)가 포함된다.

일 실시양태에서, 본 발명의 에어로졸 제제 및 방법에 사용하기 위한 화합물은 유사체 에베롤리무스, 템시롤리무스, 리다포롤리무스, 우미롤리무스, 및 조타롤리무스로 이루어진 군으로부터 선택되는 라파마이신 유도체 (유사체)이다. 라파마이신 유사체 에베롤리무스, 템시롤리무스, 리다포롤리무스, 우미롤리무스, 및 조타롤리무스의 화학적 구조는 하기에 나타난 바와 같다.

일 실시양태에서, 본 발명의 에어로졸 제제 및 방법에 사용하기 위한 화합물은 KU-0063794, AZD8055, INK128, 및 OSI-027로 이루어진 군으로부터 선택되는 mTOR 억제제이다. mTOR 억제제 KU-0063794, AZD8055, INK128, 및 OSI-027의 화학적 구조는 하기에 나타난 바와 같다.

시롤리무스, 템시롤리무스, 및 에베롤리무스가 본 발명의 방법 및 조성물에 사용하기에 특히 적합하다. 일 실시양태에서, 본 발명의 에어로졸 제제 및 방법에 사용하기 위한 화합물은 시롤리무스, 템시롤리무스, 및 에베롤리무스로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일 실시양태에서, 화합물은 시롤리무스 또는 에베롤리무스이다.

흡입용 조성물

본 발명은 수용액, 건조 분말, 또는 하나 이상의 약제학적으로 허용가능한 추진제 및 담체의 혼합물의 형태로, 라파마이신, 또는 이의 전구약물 또는 유도체를 포함하는, 흡입에 의한 투여에 적합한 약제학적 조성물을 제공한다. 일 실시양태에서, 라파마이신은 약제학적으로 허용가능한 화합물, 재료, 또는 매트릭스 내에 피막화된다. 일 실시양태에서, 라파마이신은 리포좀 제제 또는 비-리포좀 제제 내에 피막화된다.

본 발명의 조성물은 에어로졸의 흡입에 의한 인간 개체로의 폐 약물 전달에 적합한 라파마이신의 에어로졸화 가능 제제이다. 용어 "에어로졸"은 이 맥락에서 분산상이 고체 또는 액체 입자로 구성되고 분산매체가 가스인 콜로이드계를 의미하는 것으로 사용된다. 일 실시양태에서, 가스는 공기이고 제제는 분무기를 통한 투여에 적합한 용액 제제 또는 건조 분말 흡입 장치를 통한 투여에 적합한 건조 분말이다. 일반적으로, 호흡가능 입자 또는 액적은 0.10 내지 10 ㎛의 범위로 평균 직경을 가질 것이다. 입자 또는 액적의 크기는 그들 스스로 (즉, 폐가 표적 조적인 경우) 또는 전신적으로 (폐가 전신 투여를 위한 대안적 경로로 이용되는 경우) 중 하나로 폐에 표적화된 전달을 최대화하도록 선택된다. 크기는 바람직하게는 폐 자체가 치료적 표적인 경우에 약 0.5 내지 5 ㎛의 범위이거나, 또는 폐를 통한 전신적 전달의 경우에는 3 ㎛ 미만일 것이다. 크기는 당해 분야에 공지된 방법에 따라 측정되고, 예를 들어, 미국 약전 905장 및 601장에 기술되어 있다. 예를 들어, 이는 공기역학 중량 평균 직경 (Mass Median Aerodynamic Diameter, MMAD)으로서 측정된다. 일 실시양태에서, 본원에 기술된 조성물을 포함하는 입자의 평균 또는 중간 직경은 MMAD로서 측정된다.

일 실시양태에서, 에어로졸의 분산상은 액체 입자 또는 액적으로 구성된다. 이 맥락에서, 용어 "액체 입자" 및 "액적"은 호환적으로 사용된다. 이 실시양태에서, 본 발명의 제제는 용액 제제이다. 일 실시양태에서, 에어로졸의 분상상은 고체 입자로 구성된다. 이 실시양태에서, 본 발명의 제제는 건조 분말 제제이다. 이 크기의 미분화된 입자는 당해 분야에 공지된 방법, 예를 들어, 기계적 분쇄 (밀링), 아임계 또는 초임계 용액으로부터의 침전, 분무-건조, 동결-건조, 또는 동결건조에 의해 생산될 수 있다.

일반적으로, 흡입된 입자는 다음의 2가지 기전 중 하나에 의해 침착 (deposition)되기 쉽다: 일반적으로 더 큰 입자에 우세한 충격 (impaction), 및 더 작은 입자에 우세한 침전 (sedimentation). 흡입된 입자의 운동량이 기류를 따르지 않고 생리적 표면을 마주하기에 충분히 큰 경우에는 충격이 일어난다. 반면, 흡입된 기류와 함께 이동하는 매우 작은 입자가 기류 내부의 무작위 확산의 결과로서 생리적 표면을 마주하는 경우에는 침강이 주로 일어난다. 본 발명의 에어로졸 제제는 목적하는 치료적 효능을 달성하기 위해, 바람직하게는 충격 (상기도에서)에 의해서 또는 침강 (폐포에서)에 의해서 이들의 침착을 최대화하는데 적합하다.

분무기, pMDI 또는 DPI 장치와 같은 전달 장치로부터 환자에게로 전달된 약물의 양은 전달 용량으로서 언급된다. 이는 모의 (simulated) 흡입 조작에서 전달 장치로부터 방출된 약물의 양을 결정함으로써 시험관 내 평가될 수 있다. 이는 당해 분야에 공지된 방법, 예를 들어 미국 및 유럽 약전, 예컨대, USP의 601장 및 905장에 개시된 것들에 따라 측정되는 바와 같은 방출 용량 (emitted dose: ED)으로 불린다. 따라서, "방출 용량"은 전달 용량과 동등한 것으로 간주된다.

전달 장치로부터 환자의 폐로 전달된 약물의 양은 호흡가능 용량으로 불린다. 이는 당해 분야에 공지된 방법, 예를 들어 미국 및 유럽 약전, 예컨대, USP의 601장 및 905장에 개시된 것들에 따라서 다단 임팩터 (cascade impactors), 예컨대 넥스트 제너레이션 임팩터 (NGI)를 사용하여 측정되는 바와 같은 미세 입자 용량 (FPD)을 결정함으로써 시험관 내 평가될 수 있다.

전달 장치로부터 미세한, 흡입가능 입자로 방출된 약물의 양은 제제의 미세 입자 분획 (FPF)으로 언급된다. FPF는 잠재적으로 호흡가능한 전달 용량 내 약물의 분획이다. 따라서, FPF는 ED (방출 또는 전달 용량)에 대한 FPD의 비이다. 제제의 이러한 특징은 당해 분야에 공지된 방법, 예를 들어 미국 및 유럽 약전, 예컨대, USP의 601장 및 유럽 약전의 모노그래프 2.9.18에 개시된 것들에 따라서 측정된다.

일 실시양태에서, 본 발명의 에어로졸화 가능 라파마이신 제제는 연장된 저장 후, 예컨대, 저장 1 내지 12개월 후 또는 저장 1 내지 36개월 후에도 10 ㎍ 내지 2 ㎎ 범위, 바람직하게는 0.5 ㎎ 미만의 상응하는 FPD를 갖는 20% 초과의 FPF를 갖는다. 일 실시양태에서, 환자에 절단된 용량인, 전달 용량 (DD) 또는 방출 용량 (ED)은 25 ㎍ 내지 2.5 ㎎ 범위, 바람직하게는 0.5 ㎎ 미만이다.

특정 실시양태에서, 라파마이신은 약제학적으로 허용가능한 화합물, 재료 또는 매트릭스 내에 피막화된다. 일 실시양태에서, 라파마이신은 리포좀 제제 또는 비-리포좀 제제 내에 피막화된다.

수용액 조성물

일 실시양태에서, 본 발명의 에어로졸화 가능 조성물은 제트, 진동 메쉬, 및 정전기적 메쉬 (static mesh) 또는 오리피스 분무기를 포함하는 분무기를 통한 폐 전달에 적합한 수용액 제제이다. 따라서, 용액 제제는 에어로졸 액적 제제를 상기에 기술된 바와 같은, 약 0.1 내지 10 ㎛ 직경의 호흡가능 범위로 가능케 하는데 적응된다. 일 실시양태에서, 조성물은 물, 에탄올, 및 저분자량 폴리올에 용해된, 라파마이신 (시롤리무스) 또는 이의 전구약물 또는 유도체로 이루어지고 선택적으로 표면 활성제를 포함하는 분무가능 수용액 제제이다. 일 실시양태에서, 수용액 제제는 20 mPa-s 미만, 10 mPa-s 미만, 또는 5 mPa-s 미만의 점도, 및 적어도 45 dynes/cm, 바람직하게는 60 dynes/cm 초과의 표면 장력을 갖는다. 바람직하게는, 제제는 5 mPa-s 미만의 점도, 및 45 dynes/cm 초과의 표면 장력을 갖는다. 일 실시양태에서, 조성물은 20 mPa-s 미만의 점도, 10 mPa-s 미만의 점도, 또는 5 mPa-s 미만의 점도 및 적어도 45 dynes/cm, 바람직하게는 60 dynes/cm 초과의 표면 장력을 갖는다.

일 실시양태에서, 수용액 제제는 라파마이신, 물, 에탄올, 및 글리세롤 및 프로필렌 글리콜로부터 선택된 저분자량 폴리올로 이루어진다. 일 실시양태에서, 수용액 제제는 라파마이신, 물, 및 글리세롤 및 프로필렌 글리콜로부터 선택된 저분자량 폴리올로 이루어지고, 에탄올은 선택적이다. 제제는 또한 비이온성 계면활성제, 바람직하게는 PEG 100, 또는 폴리소르베이트, 바람직하게는 폴리소르베이트 80 ("PS80"), 인지질, 바람직하게는 레시틴과 같은 천연 인지질, 및 바람직하게는 수소화 대두 레시틴, 및 항산화제 또는 안정화제, 바람직하게는 디소디움 EDTA를 선택적으로 함유할 수 있다. 일 실시양태에서, 비이온성 계면활성제는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) PEG 100, PEG 1000, 및 폴리소르베이트 80 (트윈™ 80, 소르비탄 모노올리에이트, 또는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 올리에이트로도 언급됨), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.

수용액 중의 라파마이신의 양은 용액의 총 중량을 기준으로 약 0.001% 내지 0.01 % 중량 퍼센트 (% wt 또는 % w/w)이다. 일 실시양태에서, 라파마이신은 약 0.01 mg/㎖ 내지 약 0.1 mg/㎖의 농도로 용액에 존재한다. 일 실시양태에서, 라파마이신의 양은 용액의 총 중량을 기준으로 0.001% w/w 내지 0.01% w/w이다.

일 실시양태에서, 용액 중의 라파마이신의 농도는 약 0.01 내지 0.1 mg/㎖이고, 저분자량 폴리올의 양은 5 내지 35% w/w이고, 에탄올의 양은 5-20% w/w의 양으로 존재하고, 비이온성 계면활성제의 양은 1 내지 200 ppm (parts per million) w/w이다. 바람직하게는, 비이온성 계면활성제의 양은 100 ppm (w/w) 미만이다. 선택적 항산화제/안정화제의 양은 제로 내지 0.01% w/w 미만이다.

일 실시양태에서, 본 발명의 수용액 제제는 폴리에틸렌 글리콜, 레시틴, EDTA, 블록 공중합체, 및 사이클로덱스트린으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제 또는 부형제를 함유하지 않는다.

수용액 제제는 라파마이신이 완전히 용해된 단일상 수용액이다. 제제 내 주요 공-용매는 에탄올, 및 글리세롤 및 프로필렌 글리콜로부터 선택되는 저분자량 폴리올이다. 라파마이신은 현탁액 또는 에멀젼 상태가 아니고, 용액은 콜로이드 용액 또는 분산액으로서 기술될 수 없다. 본 발명의 수용액 제제는 미셀 (micelle) 또는 리포좀과 같은 콜로이드 구조를 결여한다. 인지질의 양은, 존재하는 경우, 리포좀을 형성하거나 라파마이신을 침전시키기에 너무 적다. 또한 인지질 및 비이온성 계면활성제의 조합된 양은 표면 장력을 변형시키기에 너무 적다. 결과적으로, 인지질도 비이온성 계면활성제도 둘 다 전통적인 인식의 계면활성제로서 작용하기에 충분한 양으로 존재하지 않는다. 이 맥락에서, 용어 계면활성제는, 계면활성제가 세제, 습윤제, 유화제, 또는 분산제로 작용하도록 용액의 표면 장력 또는 액체와 용액 중의 임의의 고체 약물 입자 사이의 계면 장력을 낮추도록 작용하는 제제를 지칭한다. 대신, 본 발명의 용액 제제 중의 비이온성 계면활성제는 최종 산물이 패키징되는 폴리에틸렌 용기에의 약물의 흡착을 차단하도록 제공되고, 그로써 용기에의 흡착을 통한 약물 효능의 손실을 방지한다.

따라서, 일 실시양태에서 수용액 제제는 라파마이신이 완전히 용해되어 있는 단일상 수용액이고, 이 용액은 미셀 또는 리포좀을 결여하고, 용액은 에멀젼, 분산액 또는 현탁액이 아니다.

일 실시양태에서, 용액 제제는 살균 상태이다. 일 실시양태에서, 용액 제제는 0.2 ㎛ 필터를 통해 살균 여과된다. 일 실시양태에서, 용액 제제는 오토클레이빙 (autoclaving) 또는 방사선조사에 의해서와 같은, 열에 의해서는 살균되지 않는다.

일 실시양태에서, 본 발명은 살균 수용액 제제로 충전된 하나 이상의 용기 또는 바이알 (이들 용어는 호환적으로 사용됨)을 함유하는 패키지를 제공한다. 바람직하게는, 용기는 단위 용량 용기이다. 일 실시양태에서, 용기는 중합체 바이알, 바람직하게는 폴리에틸렌 바이알이다. 일 실시양태에서, 본 발명의 살균 수용액 제제로 충전된 용기 또는 바이알은 블로우 성형 (blow molding)에 의해 바이알을 형성하고 그 후에 즉시 무균 상태에서 본 발명의 살균-여과된 제제로 바이알을 충전한 후, 바이알이 충전된 직후에 바이알의 열적 밀봉하는 단계를 포함하는 방법에 의해 생산된다.

일 실시양태에서, 본 발명의 수성 에어로졸 제제는 하기를 포함하거나 이로 이루어지고:

약 0.001% 내지 0.01% w/w의 라파마이신 (또는 이의 전구약물 또는 유도체),

약 5% 내지 35% w/w의 프로필렌 글리콜,

약 5% 내지 20% w/w의 에탄올,

약 1 내지 200 ppm w/w의 폴리소르베이트 80,

약 1 내지 100 ppm w/w의 레시틴, 및

물,

여기서 물의 양은 0.01 내지 0.1 ㎎/㎖ 사이의 라파마이신 농도를 달성하기에 충분하다. 선택적으로, 예컨대 0.01% wt/wt 미만의 수준으로 디소디움 EDTA와 같은 안정성 증강제가 첨가될 수 있다.

수성 및 다른 비-압축 액체 시스템의 경우, 다양한 분무기 (소용량 분무기 포함)가 제제의 에어로졸화에 이용가능하다. 압축기-작동 분무기 (Compressor-driven nebulizers)는 제트 기법을 포함하고 액체 에어로졸을 생성하기 위해 압축된 공기를 사용한다. 이러한 장치는, 예를 들어, Healthdyne Technologies, Inc.; Invacare, Inc.; Mountain Medical Equipment, Inc.; Pari Respiratory, Inc.; Mada Medical, Inc.; Puritan-Bennet; Schuco, Inc., DeVilbiss Health Care, Inc.; 및 Hospitak, Inc.로부터 상업적으로 이용가능하다. 초음파 분무기는 호흡가능한 액체 액적을 생성하기 위해 압전 (piezoelectric) 결정의 진동 형태인 기계적 에너지에 의존하고, 예를 들어, Omron Healthcare, Inc. 및 DeVilbiss Health Care, Inc.로부터 상업적으로 이용가능하다

일 실시양태에서, 본 발명의 수성 에어로졸 제제는 Aerogen, Pari, Philips, 또는 Omron로부터 이용가능한 진동 분무기를 통해 전달된다. 일 실시양태에서, 본 발명의 수성 에어로졸 제제는 진동 메쉬 분무기, 예를 들어, Aeroneb® Go (Aerogen, distributed by Philips Respironics), I-Neb® (Philips) 또는 E-Flow® (Pari), 또는 유사한 분무기를 사용하기에 적합한 용기 내에 패키징된다. 일 실시양태에서 본 발명의 수성 에어로졸 제제는 Boeringher-Ingelheim사의 Respimat®와 같은 오리피스 분무기를 통해 전달된다.

따라서, 일 실시양태에서 본 발명은 흡입에 의해 인간 개체로의 투여에 적합한 분무가능 수용액의 형태로 약제학적 조성물을 제공하고, 상기 수용액은 바람직하게는 시롤리무스, 에베롤리무스, 및 템시롤리무스로부터 선택된 라파마이신 또는 이의 전구약물 또는 유도체, 물, 에탄올, 및 저분자량 폴리올로 구성된다. 일 실시양태에서, 저분자량 폴리올은 글리세롤 또는 프로필렌 글리콜, 또는 이들의 혼합물이다. 일 실시양태에서, 조성물은 PEG 100, PEG 1000, 및 폴리소르베이트 80, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 비이온성 계면활성제를 추가로 포함한다. 일 실시양태에서, 제제 내 비이온성 계면활성제의 양은 제제의 중량을 기준으로 1 내지 200 ppm w/w, 바람직하게는 100 ppm 1w/w 미만이다. 일 실시양태에서, 조성물은 인지질, 항산화제 또는 화학적 안정화제를 추가로 포함한다. 일 실시양태에서, 제제 내 항산화제 또는 화학적 안정화제의 양은 제제의 중량을 기준으로 0.01% w/w 미만이다. 일 실시양태에서, 항산화제 또는 화학적 안정화제는 EDTA이다. 일 실시양태에서, 제제 내 라파마이신의 양은 제제의 중량을 기준으로 0.001 내지 0.01% w/w이다.

일 실시양태에서, 조성물은 폴리에틸렌 글리콜, 레시틴, EDTA, 블록 공중합체, 및 사이클로덱스트린으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제 또는 부형제를 함유하지 않는다.

일 실시양태에서, 조성물은 미셀 및 리포좀으로부터 선택되는 콜로이드 구조를 결여한다.

일 실시양태에서, 조성물은 제트 분무기, 진동 메쉬 분무기, 정전기적 메쉬 분무기, 및 오리피스 분무기의 임의의 하나를 통한 투여에 적합하다.

일 실시양태에서, 조성물은 20 mPa-s 미만, 바람직하게는 10 mPa-s 미만, 가장 바람직하게는 5 mPa-s 미만의 점도, 및 적어도 45 dynes/cm, 바람직하게는 적어도 50 dynes/cm의 표면 장력을 갖는다.

본 발명은 또한 분무가능 수용액의 형태로 본 발명의 약제학적 조성물을 제조하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 0.2 ㎛ 이하의 기공 크기를 갖는 필터를 통해 용액을 살균 여과하고 무균 상태에서 수거 용기에 살균 여과액을 수집하는 단계를 포함한다. 일 실시양태에서, 제조 방법은 무균 상태에서 용기 마개 (container closure) 내로 살균 여과액을 이동시키는 것을 추가로 포함한다. 일 실시양태에서, 용기 마개는 단위-용량 폴리에틸렌 바이알이다. 일 실시양태에서, 바이알은 살균 여과액이 바이알로 옮겨진 직후에 블로우 성형에 의해 생산된다. 일 실시양태에서, 방법은 살균 여과액이 바이알로 옮겨진 직후에 바이알을 열적 밀봉하는 단계를 추가로 포함한다.

건조 분말 조성물

일 실시양태에서, 본 발명의 에어로졸화 가능 조성물은 치료제 (또한 "약물"로도 언급된)로서 라파마이신, 또는 이의 전구약물 또는 유도체의 미분화된 입자를 포함하는 건조 분말이고, 입자는 0.1 내지 10 ㎛의 직경 및 약 0.5 내지 4.5 ㎛, 약 1 내지 4 ㎛, 약 1 내지 3.5 ㎛, 약 1.5 내지 3.5 ㎛, 또는 약 2 내지 3 ㎛ 사이의 중간 직경을 갖는다. 건조 분말 제제는 건조 분말 흡입기 장치 (DPI) 또는 압축 계량 용량 흡입기 (pressurized metered dose inhaler, pMDI) 중 하나에 사용하기에 적합하다. 건조 분말 내 라파마이신의 양은 분말의 총 중량을 기준으로 약 0.5 내지 20% (w/w)이다. 일 실시양태에서, 라파마이신의 양은 약 1% 또는 2% (w/w)이다.

일 실시양태에서, 미분화된 라파마이신은 약 0.5 내지 4.5 ㎛, 약 1 내지 4 ㎛, 또는 약 2 내지 3 ㎛ 범위의 직경을 생성하도록 하기에 기술된 바와 같은 습식 폴리싱 또는 제트 밀링에 의해 생산되고, 라파마이신 입자는 0.5-2% w/w 범위의 약물/담체 비, 바람직하게는 1%의 비로 락토스 담체 입자 상에서 블렌딩된다.

일 실시양태에서, 약물 입자는 전달 장치 (건조 분말 흡입기) 내부에 함유된 취성의 (frangible) 매트릭스 내로 가볍게(lightly) 압축된다. 작동 시 전달 장치는 매트릭스로부터 약물 입자의 일부를 벗겨내고 (abrades), 기도에 약물 입자를 전달하는 들숨 호흡 내로 이들을 분산시킨다. 대안적으로, 약물 입자는 전달 장치 (건조 분말 흡입기) 내 저장소 내부에 함유되는 자유 유동성 (free flowing) 분말일 수 있디. 저장소는 장치 내부의 일체식 챔버, 또는 캡슐, 블리스터 또는 작동 전에 장치 내부로 삽입되는 유사한 성능의 저장소일 수 있다. 작동 시 장치는 저장소로부터 약물 입자의 일부를 분산시키고 기도에 약물 입자를 전달하는 흡입 호흡 내로 이들을 분산시킨다.

일 실시양태에서, 건조 분말 조성물은 약물 입자 및 아라비노스, 글루코스, 프럭토스, 리보스, 만노스, 수크로스, 트레할로스, 락토스, 말토스, 전분, 덱스트란, 만니톨, 류신, 리신, 이소류신, 디팔미틸포스파티딜콜린, 레시틴, 폴리락트산, 폴리(락트산-코-글루탐산), 및 자일리톨, 또는 전술한 것들 중 임의의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 담체로 구성된다. 일 실시양태에서, 담체는 특히 일수화물 형태의 락토스이다. 일 실시양태에서, 건조 분말 조성물은 둘 이상의 담체들의 블렌드를 포함한다.

일 실시양태에서, 건조 분말 조성물은 약물 및 적어도 2종의 상이한 담체들의 블렌드를 포함한다. 일 실시양태에서, 담체에 대한 약물 비는 약 0.5 내지 20% (w/w)의 범위이다. 일 실시양태에서, 약물 입자는 약 1 내지 4, 1 내지 3.5, 또는 1.5 내지 3.5, 또는 2 내지 3 ㎛의 중간 직경을 갖는 0.1 내지 10 ㎛ 범위의 직경을 갖는다. 담체 입자는 2 내지 200 ㎛ 범위의 직경을 가질 수 있다.

일 실시양태에서, 조성물은 DPI 장치의 블리스터 팩 (blister pack) 또는 저장소 내에 함유된다. 일 실시양태에서, 건조 분말 조성물은 젤라틴, 전분, 셀룰로스, 또는 중합체 캡슐, 또는 DPI 장치에 사용하기에 적합한 호일/호일 또는 호일/플라스틱 블리스터 내로 사전-로우딩된다. 각 캡슐 또는 블리스터는 1 내지 100 ㎎의 건조 분말 조성물을 함유할 수 있다. 캡슐 또는 블리스터는 Aerolizer®, Plastiape® RS01 모델 7, 및 Plastiape® RS00 모델 8, XCaps®, FlowCaps®, Arcus®, Diskhaler® 또는 Microdose®와 같은 건조 분말 흡입기 (DPI) 장치 내로 삽입될 수 있다. DPI 장치의 작동 시, 캡슐 또는 블리스터는 파열되고 분말은 약물을 기도로 전달하는, 들숨 호흡 내로 분산된다.

일 실시양태에서, 건조 분말 조성물은 Accuhaler®, Conix^TM _, Rotahaler®, TwinCaps®, XCaps®, FlowCaps®, Turbuhaler®, NextHaler®, CycloHaler®, Revolizer^TM _, Diskhaler®, Diskus®, Spinhaler, Handihaler®, Microdose 흡입기, GyroHaler®, OmniHaler®, Clickhaler®, Duohaler® (Vectura), 및 ARCUS® 흡입기 (Civitas Therapeutics)로부터 선택되는 건조 분말 흡입기 (DPI) 장치 내에 함유된다. 일 실시양태에서, 본 발명은 본원에 기술된 건조 분말 조성물을 함유하는 DPI 장치를 제공한다. 일 실시양태에서, 장치는 XCaps, FlowCaps, Handihaler, TwinCaps, Aerolizer®, Plastiape® RS01 모델 7, 및 Plastiape® RS00 모델 8로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일 실시양태에서, 조성물을 함유하는 장치는 GyroHaler®, OmniHaler®, Clickhaler®, Duohaler®, 및 ARCUS® 흡입기로 이루어진 군으로부터 선택된다.

담체 입자는 심부 폐 (deep lung) 내 담체 재료의 침착을 회피하기 위하여 더 큰 크기 (5 ㎛ 초과)가 바람직하다. 일 실시양태에서, 담체 입자는 1 내지 200 ㎛, 30 내지 100 ㎛의 범위, 또는 10 ㎛ 미만의 직경을 갖는다. 일 실시양태에서, 담체 입자는 2종의 담체들의 블렌드로서, 하나는 약 30-100 ㎛의 입자를 갖고 다른 하나는 10 ㎛ 미만의 입자를 갖는다. 2종의 상이한 담체들의 비는 3:97 내지 97:3의 범위이다. 일 실시양태에서, 건조 분말 조성물은 0.5-20 % (w/w)의 담체에 대한 약물 비로 이루어지고, 약물 입자는 3.5 ㎛ 미만의 중간 직경을 갖는 0.1 내지 10 ㎛의 직경을 갖는다. 일 실시양태에서, 담체 재료는 결정성 담체 재료이다. 바람직하게는, 결정성 담체 재료는 적어도 90%, 바람직하게는 95% 초과 결정성이고, 실온에서 80% 이하의 습도 조건에서 담체에 의해 물이 전혀 또는 실질적으로 거의 흡수되지 않는 것이다. 이러한 결정성 담체의 예시는 락토스 일수화물 및 글루코스 일수화물이다. 담체의 양은 분말의 건조 중량 기준으로 제제의 1 내지 99.0% 이상, 바람직하게는 5 내지 99%, 10 내지 99%, 20 내지 99%, 30 내지 99%, 40 내지 99%, 또는 50 내지 99%이다.

일 실시양태에서, 건조 분말 조성물은 전달 장치 (건조 분말 흡입기)의 저장소 내부에 함유된다. 저장소는 장치 내부의 일체식 챔버, 또는 캡슐, 블리스터 또는 작동 전에 장치 내부로 삽입되는 유사한 성능의 저장소일 수 있다. 작동 시 장치는 저장소로부터 약물 입자의 일부를 분산시키고 기도에 약물 입자를 전달하는 흡입 호흡 내로 이들을 분산시킨다.

일 실시양태에서, 약물은 약제학적으로 허용가능한 담체와 함께 미세 분말로서 존재한다. 이 맥락에서, 용어 "미세한 (fine)"은 상기에 기술된 바와 같은, 호흡가능 범위의 입자 크기를 지칭한다. 바람직하게는, 약물은 입자가 10 ㎛ 이하의 범위로 중간 직경을 갖도록 미분화된다. 일 실시양태에서, 본원에 기술된 건조 분말 조성물 내 라파마이신 (또는 이의 전구약물 또는 유도체)의 입자의 중간 직경 (MMAD 또는 Dv50)은 0.5 내지 10 ㎛, 0.5 내지 6 ㎛, 1 내지 5 ㎛, 1 내지 4 ㎛, 1 내지 3 ㎛, 또는 2 내지 3 ㎛이다. MMAD 또는 Dv50 값은, 그보다 작은 값에 집단 부피의 50%가 존재하게 되는 입자 크기이다.

일 실시양태에서, 라파마이신의 건조 분말 제제는 하기에 기술된 첨가제로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함한다. 일 실시양태에서, 하나 이상의 첨가제는 마그네슘 스테아레이트를 포함하거나 이로 이루어진다. 이 실시양태의 일 측면에서, 마그네슘 스테아레이트는 분말의 건조 중량 기준으로 0.001 내지 10%의 양, 바람직하게는 0.01 내지 5% 또는 0.01 내지 2%의 양으로 존재한다. 다른 실시양태에서, 첨가제는 분말의 건조 중량 기준으로 0.1% 내지 1%, 바람직하게는 0.2% 내지 0.6%의 양으로 인지질, 예컨대 레시틴 (포스파티딜콜린의 혼합물임)을 포함하거나 이로 이루어진다. 이 실시양태의 일 측면에서, 첨가제는 담체를 라파마이신의 입자와 블렌딩하는 단계 전에 또는 이와 동시에 담체 재료 상에 코팅된다. 이는, 예를 들어 담체를 첨가제로 코팅하기 위한 고 에너지 혼합 단계, 또는 장기간의 저 에너지 혼합, 또는 바람직한 수준의 코팅된 담체 재료를 달성하기 위한 저 및 고 에너지 혼합의 조합을 이용함으로써 달성될 수 있다. 건조 분말을 혼합하여 블렌드를 형성하기 위한 저 에너지 장치는 당해 분야에 공지되어 있고, 예를 들어 V-블렌더, 이중 원뿔형 (double cone) 블렌더, 경사 (slant) 원뿔형 블렌더, 큐브 블렌더, 빈 (bin) 블렌더, 수평 또는 수직 드럼형 블렌더, 정전기적 연속 블렌더, 및 동적 연속 블렌더를 포함한다. 다른, 더 높은 에너지 장치는 당해 분야의 숙련자에게 알려진 고 전단 혼합기를 포함한다.

특정 실시양태에서, 건조 분말은 캡슐 내에 함유된다. 일 실시양태에서, 캡슐은 젤라틴 캡슐, 플라스틱 캡슐, 또는 셀룰로스 캡슐이거나, 또는 호일/호일 또는 호일/플라스틱 블리스터의 형태이다. 각 경우에, 캡슐 또는 블리스터는 DPI 장치에, 바람직하게는 각 캡슐 내 분말의 총 중량이 1 mg 내지 100 mg이 되게 하는 양으로 담체와 함께 투여 단위에 사용하기에 적합하다. 대안적으로, 건조 분말은 다회-투여 (multi-dose) DPI 장치의 저장소 내에 함유될 수 있다.

라파마이신의 입자 크기는 통상적인 방법, 예를 들어 에어-제트 밀, 볼 밀 또는 진동 밀 내에서의 분쇄에 의해, 습식 폴리싱, 미세침전 (microprecipitation), 분무 건조, 동결건조 또는 아임계 또는 초임계 용액으로부터의 재결정화에 의해 바람직한 마이크로미립자로 감소될 수 있다. 이 맥락에서 제트 밀링 또는 분쇄는 기계적 수단에 의해 건조 약물 입자의 미분화를 지칭한다. 미분화 기법은 약물의 용액, 슬러리, 또는 현탁액을 요구하지 않는다. 그 대신에, 약물 입자는 기계적으로 크기가 감소한다. 미분화에 이용된 상대적으로 높은 에너지로 인해, 특정 실시양태에서는, 라파마이신과의 동시-미분화된 혼합물 내에 담체 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 이 맥락에서, 담체 재료는 그렇지 않은 경우 라파마이신의 구조에 유해한 영향을 미칠 수 있는 미분화 에너지의 일부를 흡수한다. 일 실시양태에서, 1 내지 4 또는 2 내지 3 ㎛의 크기 범위인 라파마이신 입자가 제트 밀링 방법에 의해 생산된다.

US2013/0203717에 기술된 바와 같은 습식 폴리싱는 현탁액 또는 슬러리 중의 약물 입자의 입자 크기를 감소시키기 위해 고 전단의 이용을 포함한다. 습식 폴리싱는 단지 약물 입자 또는 밀링 매질 (milling media)로 불리는 추가의 미립자를 포함할 수 있다. 일 실시양태에서, 라파마이신의 입자 크기는 특히 승압에서의 공동화 (cavitation)에 의한 습식 밀링을 포함하는, 습식 폴리싱 공정을 이용하여 바람직한 수준으로 감소될 수 있고, 여기서 라파마이신이 불용성인 물 또는 다른 용매 중에 라파마이신은 현탁되고, 그 후에 현탁액의 분무 건조에 의해 라파마이신을 건조 분말로서 수득한다. 일 실시양태에서, 1 내지 4 또는 2 내지 3 ㎛ 크기 범위의 라파마이신 입자는 라파마이신의 현탁액을 제조하고, 현탁액을 미세유동화에 적용하고, 생성 입자를 분무 건조시켜 건조 분말을 형성하는 것을 포함하는 습식 폴리싱에 의해 생산된다. 라파마이신은 프로필 또는 부틸 알코올, 물 및 에틸 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 항-용매 중에 현탁될 수 있다. 일 실시양태에서, 현탁액은 수성 현탁액이다

분무 건조는 일반적으로 약물의 용액, 슬러리, 또는 현탁액을 제조하고, 용액, 슬러리, 또는 현탁액을 분무 (atomizing)하여 입자를 형성한 후, 용액, 슬러리, 또는 현탁액 매질을 증발시켜 입자를 형성하는 것을 포함한다. 용액, 슬러리 또는 현탁액은 아임계 또는 초임계 조건에서 형성될 수 있다. 증발 단계는 그 내부로 분무가 일어나는 대기의 온도를 상승시킴으로써, 또는 압력을 감소시킴으로써, 또는 이 둘 다의 조합에 의해 달성될 수 있다. 일 실시양태에서, 라파마이신을 포함하는 분말 제제는 상기에 기술된 바와 같이, 폐 전달에 적합한 크기를 갖는 라파마이신의 응집된 입자로 이루어진 건조 분말을 형성하도록 라파마이신의 수성 분산액을 분무 건조시켜 제조된다. 응집 입자 크기는 상부 기관지 영역 또는 비강 점막과 같은, 심부 폐 또는 상부 호흡 부위 중 하나를 표적하도록 조절 (증가 또는 감소)될 수 있다. 이는, 예를 들어, 분무-건조된 분산액 중의 라파마이신의 농도를 증가시킴으로써 또는 분무 건조기에 의해 생성된 액적 크기를 증가시킴으로써 달성될 수 있다.

대안적으로, 건조 분말은 약물 수용액, 분산액, 또는 에멀젼의 동결-건조 (동결건조)에 의해, 또는 분무-건조 및 동결-건조의 조합에 의해 제조될 수 있다.

일 실시양태에서, 라파마이신 및 하나 이상의 선택적 첨가제의 수성 분산액은, 분산액이 동결-건조되는 경우, 각각이 적어도 하나의 내재된 (embedded) 약물 입자 및, 존재하는 경우, 첨가제 입자를 함유하는 호흡가능 희석 입자가 형성되도록, 락토스 또는 만니톨과 같은 용해 희석제를 추가로 포함한다.

일 실시양태에서, 건조 분말 제제는 라파마이신의 수성 분산액, 및 하나 이상의 선택적 첨가제를 동결-건조함으로써 제조된다. 일 실시양태에서, 분말은 라파마이신 및, 존재하는 경우, 첨가제의 응집체를 함유하고, 응집체는 상기에 기술된 바와 같은 호흡가능 크기 범위 내이다.

일 실시양태에서, 건조 분말은 라파마이신 로딩된 리포좀을 포함한다. 약물-로딩된 리포좀은 당해 분야에 공지된 방법, 예를 들어 문헌 [M. Chougale, et al. Int . J. Nanomedicine 2: 625-688 (2007)]에서 타크롤리무스에 대해 기술된 기법을 이용하여 생산될 수 있다. 간략히는, 라파마이신, 수소화 포스파티딜콜린 (hydrogenated phosphatidylcholine: HSPC), 및 콜레스테롤을 메탄올 및 클로로포름의 혼합물 중에 용해시킨 후, 예컨대, 로타-증발기 (Rotaevaporator) 내에서 건식 박막 형성에 적용한다. 리포좀은 수화되고 리포좀 분산액은 크기 감소를 위한 고압 균질화기를 통과하게 된다. 생성 펠렛은 소포 크기 및 퍼센트 약물 포착을 특징으로 하고 바람직한 양의 라파마이신과 동등한 펠렛이 그 후에 적합한 매질에 분산되고 분무-건조에 적용되어 흡입에 바람직한 크기의 입자가 수득된다. 분무 건조된 분말은 캡슐, 캐니스터 (canisters), 또는 투여용 블리스터 팩 내로 충전될 수 있다.

일 실시양태에서, 건조 분말 입자는 초임계 또는 아임계 용액으로부터 침전에 의해 생산될 수 있다.

건조 분말 조성물은 적합한 건조 분말 흡입기 장치 내에, 또는 이러한 장치에 사용하기 위한 캡슐 또는 블리스터 내에 함유될 수 있다. 이러한 장치의 예시가 상기에 제공되고 Accuhaler®, Aerolizer®, Plastiape® RS01 모델 7, Plastiape® RS00 모델 8, ConixTM, Rotahaler®, TwinCaps®, XCaps®, FlowCaps®, Turbuhaler®, NextHaler®, CycloHaler®, Revolizer TM, Diskhaler®, Diskus®, Spinhaler, Handihaler®, Microdose 흡입기, GyroHaler®, OmniHaler®, Clickhaler®, 또는 Duohaler® (Vectura), 또는 호흡-작동형 ARCUS® 흡입기 (Civitas Therapeutics)를 포함한다. 일 실시양태에서, 본 발명은 본원에 기술된 건조 분말 조성물을 함유하는 DPI 장치를 제공한다. 일 실시양태에서 장치는 XCaps, FlowCaps, Handihaler, TwinCaps, Aerolizer®, Plastiape® RS01 모델 7, 및 Plastiape® RS00 모델 8로 이루어진 군으로부터 선택된다.

추진제-기반 제제

본 발명의 다른 실시양태에서, 라파마이신은 일반적으로 본원에서 "pMDI 제제"로도 언급될 수 있는 추진제-기반 제제로 제제화된다. pMDI 제제는 압축 계량 용량 흡입기 (pMDI)와 같은 장치에 의한 전달에 적합하다. 일 실시양태에서, 조성물은 라파마이신, 추진제, 및 식물성 오일 또는 식물성 오일의 약제학적으로 허용가능한 유도체를 포함한다. 추진제는 바람직하게는 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 (HFA134a) 및 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판 (HFA227), 또는 이의 혼합물로부터 선택된다. 일 실시양태에서, 식물성 오일은 올리브유, 홍화유, 및 대두유로부터 선택된다. 라파마이신은 추진제 중의 용액 또는 현탁액 내일 수 있다. 이 맥락에서, "현탁액 내 (in suspension)"는 라파마이신이 추진제 내에 분산된 미립자 형태로 존재하는 것을 지칭한다. 일 실시양태에서, 라파마이신은 미분화되고 추진제 중의 현탁액 내에 존재한다. 일 실시양태에서, 제제는 습윤제 또는 에탄올과 같은 공-용매를 추가로 포함한다. 일 실시양태에서, 제제는 프로필렌 글리콜과 같은 폴리히드록시 알코올을 추가로 포함한다.

적합한 추진제가 당해 분야에 공지되어 있고, 예를 들어, 할로겐-치환된 탄화수소, 예를 들어 플루오르-치환된 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 사이클로프로판 또는 사이클로부탄, 특히 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 (HFA134a) 및 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판 (HFA227), 또는 이들의 혼합물을 포함한다.

일 실시양태에서, 제제는 미분화된 라파마이신, 에탄올, 적합한 추진제, 예컨대 HFA 134a, HFA 227, 또는 적합한 추진제의 혼합물, 및 선택적으로 하나 이상의 계면활성제를 포함한다. 일 실시양태에서, 제제는 윤활제를 추가로 포함한다.

일 실시양태에서, 제제는 라파마이신, 추진제, 및 식물성 오일을 포함한다. 일 측면에서, 제제는 첨가제 또는 계면활성제를 포함하지 않는다. 예를 들어, 제제는 에탄올, 폴리히드록시 알코올 (예컨대, 프로필렌 글리콜), 또는 계면활성제 (예컨대, 소르비탄 트리올리에이트, 소르비탄 모노올리에이트, 또는 올레산)를 포함하지 않는다.

일 실시양태에서, 추진제-기반 제제는 알코올과 같은 극성 공-용매가 존재 또는 부재하면서, 압축 공기, 이산화탄소, 질소 또는 n-프로판, n-부탄, 이소부탄 또는 이들의 혼합물, 또는 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 (HFA134a) 및 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판 (HFA227), 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 액화 추진제를 포함한다. 조성물은 용액 또는 현탁액일 수 있다. 현탁액의 경우 약물 입자는 3.5 ㎛ 미만의 중간 직경을 갖는 0.1 내지 10 ㎛의 직경을 갖는다.

추진제-기반 제제는 당해 분야에 공지된 방법, 예를 들어 상압 또는 고압 상태에서 거친 (coarse) 라파마이신, 및 선택적 첨가제를 액체 추진제 중에서 습식 밀링함으로써 제조된다. 특정 실시양태에서, 첨가제는 응집 (케이킹 또는 결정화)을 방지하고, 균일한 투약을 촉진하고, (또는 별법으로) 유리한 미세 입자 분획 (FPF)을 제공하도록 제공되는 계면활성제이다. 일 측면에서, 계면활성제는 소르비탄 트리올리에이트, 소르비탄 모노올리에이트, 또는 올레산으로부터 선택된다. 대안적으로, 약물 입자를 함유하는 건조 분말은 상기에 기술된 바와 같은 약물 입자의 수성 분산액을 분무-건조 또는 동결-건조하고 생성 분말을 통상적인 압축 계량 용량 흡입기 (pMDI)에 사용하기에 적합한 추진제 내로 분산시킴으로써 제조된다. 일 실시양태에서, 흡입 장치는 Respimat™이다.

일 실시양태에서, 본 발명의 추진제-기반 에어로졸 라파마이신 제제는 연장된 기간에 걸쳐서 라파마이신의 결정 형태에 있어서의 입자 크기 성장 또는 변화에 대해 안정하다.

살균 단위 투여 형태를 제조하는 방법

일 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 살균 조성물이다. 일 실시양태에서, 살균 조성물은 살균 단위 투여 형태이다. 일 실시양태에서, 살균 단위 투여 형태는 분무기 장치에 사용하기에 적합한 캡슐이다.

일 실시양태에서, 완성된 조성물은 열, 예컨대, 오토클레이빙에 의해, 또는 방사선 조사에 의해 그의 용기-마개 내에서 살균된다. 일 실시양태에서, 조성물의 구성요소 부분이 먼저 액체 성분에 대한 살균 여과 및 고체 또는 액체에 대한 방사선 조사 또는 오토클레이빙을 포함하는 적합한 방법에 의해 살균되고, 상기 방법은 밀폐된 용기 내 패키징에 의해 살균된 성분들의 살균성을 유지하고, 적합한 비율로 혼합 용기 (vessel)에서 성분들을 배합하고, 생성 산물을 용기 마개 내로 충전하는 것을 추가로 포함하며, 이 모두는 무균실에서 수행된다. 이 방법은 고가이고 까다로운 무균 취급 기법을 요구하는 단점이 있다. 따라서, 살균을 위해 ㎛ 이하 크기의 필터를 통과할 수 없는, 미립자 현탁액 또는 콜로이드 분산액, 리포좀 제제, 또는 에멀젼을 가공하는데 주로 사용된다. 마지막으로, 일 실시양태에서, 완성된 조성물은 ㎛ 이하 크기의 필터, 바람직하게는 0.2 ㎛ 필터를 통해 살균 여과된다. 일 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 여과 살균 공정을 통해 살균된 단일상 수용액이다. 반면, 에멀젼 및 리포좀 제제는 전형적으로 여과 살균 방법의 높은 전단 조건에서 충분히 안정하지 않고 그래서 이 방법에 바람직하지 않다.

일 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 용기-마개, 예컨대, 중합체, 바람직하게는 폴리에틸렌으로 형성된, 바이알, 또는 대안적으로 유리 바이알 내로 충전되는 단일상 수용액이다. 오토클레이빙 및 방사선 조사는 용기 내 뿐만 아니라 약물 및/또는 제제 부형제에서 화학적 불안정성을 초래할 높은 가능성, 및 바람직하지 않은 불순물의 생성으로 인해 바이알이 중합체 바이알인 경우에는 적합하지 않다. 일 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 열 (오토클레이빙) 또는 방사선 조사를 포함하지 않는 방법에 의해 살균되고, 대신 여과 살균 방법을 포함한다. 바람직하게는, 이 실시양태에 따른 라파마이신의 단일상 수용액은 0.2 ㎛ 이하의 기공 크기를 갖는 필터를 통한 여과에 의해 살균된다. 일 실시양태에서, 살균 여과액은 무균실에 위치한 수집 용기 내에 수집된다. 일 실시양태에서, 살균 여과액은 무균실에서 수집 용기로부터 용기 마개로 옮겨진다. 바람직하게는, 용기 마개는 중합체 바이알, 바람직하게는 단위 용량 바이알, 및 가장 바람직하게는 폴리에틸렌 단위 용량 바이알이다. 일 실시양태에서, 중합체 바이알이 충전되고 충전 후 즉시 열적으로 밀봉되기 직전에 블로우 성형에 의해 중합체 바이알을 형성한다. 이 기법은 또한 "형성-충전-밀봉 (form-fill-seal)" 또는 "블로우-충전 (blow-fill)"으로 언급될 수 있다. 이 방법은 둘 모두가 약물 자체, 제제 부형제, 또는 용기 마개 중 하나를 분해할 수 있는, 열 또는 방사선 조사를 요구하지 않기 때문에, 이 기법은 라파마이신의 단일상 수용액인 본 발명의 조성물의 맥락에서 특히 유리하다.

폐 투여 및 투약

본 발명은 기도에, 바람직하게는 폐에 흡입을 통해 라파마이신을 투여함으로써 인간 개체에서 PAH을 치료 및 예방하는 조성물 및 방법을 제공한다. 폐 전달은 바람직하게는 폐 내로 입과 목을 통한 에어로졸의 흡입에 의해 달성되지만, 코를 통한 에어로졸의 흡입에 의해 달성될 수도 있다. 따라서, 일 실시양태에서, 조성물은 비강 내로 전달된다. 다른 실시양태에서, 에어로졸은 경구로 전달된다.

본 발명의 조성물 및 방법은 혈액 내 및 전신적으로 이용가능한 라파마이신의 양을 매우 낮거나 검출 불가능한 수준으로 동시에 감소시키면서 폐로의 치료학적 유효량의 라파마이신의 표적 전달을 위해 유리하게 제공한다. 일 실시양태에서, 본원에 기술된 건조 분말 조성물의 단일 용량 내 라파마이신의 양은 약 5 내지 500 ㎍ 또는 약 100 내지 300 ㎍, 또는 약 50 내지 250 ㎍이다. 전신 노출을 최소화하면서 저 용량의 라파마이신의 폐로의 직접적인 표적 전달은 경구 투여 형태에 비해 개선된 치료 지수를 제공한다.

일 실시양태에서, 본 발명의 방법에 따른 흡입에 의한 라파마이신의 투여는 라파마이신의 치료 지수를 증가시킨다. 이 맥락에서, 인간 개체에 적용된 바와 같이, 치료 지수는 집단의 50%에서 독성을 생산하는 용량 (TD₅₀)에 대해 치료 효과를 생산하는 용량 (ED₅₀)을 비교한 비이다. 상기 비는 TD₅₀/ED₅₀으로 표시된다. 일 실시양태에서, 본 발명의 방법에 따른 흡입에 의한 라파마이신의 투여는 경구로 투여된 라파마이신과 연관된 하나 이상의 독성을 감소시키고, 그로써 라파마이신의 치료 지수를 증가시킨다.

본 발명은 용액 및 분말 형태의 에어로졸화 가능한 제제를 포함한다. 따라서, 라파마이신은 수성 에어로졸, 건조 분말 에어로졸, 또는 추진제-기반 에어로졸의 형태로 본 발명의 방법에 따라 투여될 수 있다.

일 실시양태에서, 라파마이신의 투여 용량은 개체에서 0.01 내지 0.15 ng/㎖, 0.075 내지 0.350 ng/㎖, 0.150 내지 0.750 ng/㎖, 0.750 내지 1.5 ng/㎖ 또는 1.5 내지 5 ng/㎖의 혈액 최저치를 생산한다. 일 실시양태에서, 라파마이신의 투여 용량은 개체에서 5 ng/㎖ 미만, 2 ng/㎖ 미만, 1 ng/㎖ 미만, 또는 0.5 ng/㎖ 미만의 혈액 최저치를 생산한다.

일 실시양태에서, 라파마이신의 투여 용량은 1 ng/g 내지 1 ug/g, 바람직하게는 약 5 ng/g 내지 100 ng/g, 약 5 ng/g 내지 약 20 ng/g, 또는 약 5 ng/g 내지 약 30 ng/g의 범위로 폐 조직 내 라파마이신의 농도를 양산하기에 충분하다.

일 실시양태에서, 라파마이신의 투여 용량은 5 내지 100 ㎍, 20 내지 100 ㎍, 20 내지 250 ㎍, 50 내지 500 ㎍ (0.05 내지 0.5 ㎎), 250 내지 1000 ㎍ (0.25 내지 1 ㎎) 또는 500 내지 2000 ㎍ (0.5 내지 2 ㎎)이다. 일 실시양태에서, 투여된 라파마이신의 양은 500 ㎍ 미만, 100 ㎍ 미만, 50 ㎍ 미만, 20 ㎍ 미만, 또는 10 ㎍ 미만이다. 바람직하게는, 투여된 라파마이신의 양은 0.5 ㎎ 미만 또는 0.25 ㎎ 미만이다.

일 실시양태에서, 라파마이신은 1일 1회 투여된다.

일 실시양태에서, 라파마이신의 총 매일 용량은 5 내지 100 ㎍, 20 내지 250 ㎍, 50 내지 500 ㎍ (0.05 내지 0.5 ㎎), 250 내지 1000 ㎍ (0.5 내지 1 ㎎) 또는 500 내지 2000 ㎍ (0.5 내지 2 ㎎)의 범위이다. 일 실시양태에서, 라파마이신의 총 매일 용량은 500 ㎎ 미만, 100 ㎍ 미만, 50 ㎍ 미만, 20 ㎍ 미만, 또는 10 ㎍ 미만이다. 일 실시양태에서, 개체에 투여된 라파마이신의 총 매일 용량은 하루에 0.5 ㎎ 미만 또는 0.25 ㎎ 미만이다.

일 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 개체에 하루에 1회 투여된다. 일 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 하루에 2회 또는 3회 투여된다. 바람직하게는, 조성물은 1일 1회 또는 2회, 또는 1일 1회 미만으로 투여된다.

일 실시양태에서, 본 발명의 방법은 프로스타노이드, 포스포디에스터라제 억제제, 또는 엔도텔린 길항제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 추가의 치료제와 조합하여 폐 경로를 통해 라파마이신을 투여하는 것을 포함한다. 일 실시양태에서, 프로스타노이드는 프로스타글란딘, 트롬복산, 및 프로스타사이클린으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 하나 이상의 추가의 제제는 라파마이신과 같거나 다른 투여 경로에 의해 투여될 수 있다. 예를 들어, 제제는 흡입에 의해, 비강 내로, 경구로 또는 정맥 내로 투여될 수 있다.

일 실시양태에서, 본 발명의 방법은 하나 이상의 추가의 요법과 조합하여 폐 경로를 통한 라파마이신의 투여를 포함한다. 일 실시양태에서, 하나 이상의 추가의 요법은 산소 요법, 혈관확장 요법, 호르몬 요법, 심혈관 요법, 항-증식 요법, 자가면역 요법, 항-염증 요법, 및 항-에스트로겐 요법으로부터 선택된다.

특정 실시양태에서, 방법은 일차 요법으로서 본 발명의 조성물의 폐 투여를 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 조성물의 투여는 보조 요법이다. 어느 경우든, 본 발명의 방법은 질환 또는 장애의 치료를 위한 하나 이상의 추가의 요법과 조합하여 본 발명의 조성물의 투여를 고려한다. 용어 "요법" 및 "요법들"은 질환 또는 장애, 또는 이들의 하나 이상의 증상의 예방, 치료, 관리 또는 개선에 사용될 수 있는 임의의 방법, 프로토콜 및/또는 제제를 지칭한다. 특정 실시양태에서, 요법은 산소 요법, 혈관확장 (vascodilation) 요법, 호르몬 요법, 심혈관 요법, 항-증식 요법, 자가면역 요법, 항-염증 요법, 및 항-에스트로겐 요법으로부터 선택된다.

바람직하게는, 하나 이상의 추가의 요법과 조합된 본 발명의 방법에 따른 라파마이신 또는 이의 전구약물 또는 유도체를 포함하는 약제학적 조성물의 투여는 PAH를 갖는 개체에서 상승적 반응을 제공한다. 이 맥락에서, 용어 "상승적"은 각 단일 요법 단독의 추가적 효과보다 더욱 효과적인 조합의 효능을 지칭한다. 일 실시양태에서, 본 발명에 따른 조합 라파마이신 요법의 상승적 효과는 조합을 벗어난 그의 용량 및/또는 빈도에 비해 조합 내 적어도 한 요법의 더 낮은 용량의 사용 및/또는 덜 빈번한 투여를 허용한다. 다른 실시양태에서, 상승적 효과는 조합 내 각 용법의 단독 사용과 연관된 유해하거나 원치 않는 부작용의 회피 또는 감소에서 명백해진다.

분무기 전달

일 실시양태에서, 라파마이신은 분무화 (nebulization)에 적합한 수용액으로 제제화되고 분무기를 통해 전달된다. 수성 및 다른 비-압축 액체 시스템의 경우, 다양한 분무기 (소용량 분무기 포함)가 제제를 에어로졸화하는데 이용가능하다. 압축기-작동 분무기는 제트 기법을 포함하고 압축 공기를 사용하여 액체 에어로졸을 생성한다. 이러한 장치는, 예를 들어, Healthdyne Technologies, Inc.; Invacare, Inc.; Mountain Medical Equipment, Inc.; Pari Respiratory, Inc.; Mada Medical, Inc.; Puritan-Bennet; Schuco, Inc., DeVilbiss Health Care, Inc.; 및 Hospitak, Inc.로부터 상업적으로 이용 가능하다. 초음파 분무기는 압전 결정의 진동 형태인 기계적 에너지에 의존하여 호흡가능한 액체 액적을 생성하고, 예를 들어, Omron Healthcare, Inc. 및 DeVilbiss Health Care, Inc.로부터 상업적으로 이용가능하다. 분무기는 예를 들어, 1 내지 50 ml, 보통 1 내지 10 ml의 용액 제제를 함유할 수 있는, 예를 들어, 에어젯 분무기와 같은 통상의 공기 (pneumatic) 분무기, 또는 초음파 분무기이다.

일 실시양태에서, 본 발명의 수용액 제제는 진동 또는 고정 메쉬를 포함하는 분무기를 이용한 투여에 적합하다. 예를 들어, 약물 용액이 피스톤 또는 공기압을 이용해, 또는 오리피스 또는 메쉬를 통한 압전 결정을 이용해 추진되는 AERx® (Aradigm), RESPIMAT® (Boehringer Ingelheim), I-Neb® (Philips), 또는 MicroAire® (Omron)와 같은 장치. 대안적으로, 용액은 E-Flow® (Pari) 또는 Aeroneb® Go (Aerogen)와 같은 진동 메쉬 분무기를 통해 펌핑될 수 있다. 이들 장치는 통상적인 분무기보더 훨씬 더 적은 분무 용량 (nebulized volumes), 예컨대, 10 내지 100 μl와, 더 높은 전달 효능을 허용한다.

건조 분말 전달

일 실시양태에서, 본 발명의 건조 분말 조성물은 비-추진제 기반 건조 분말 흡입기 (DPI) 장치에 의해 전달된다. 일 실시양태에서, 분말은 젤라틴 또는 플라스틱 캡슐 내, 또는 DPI 장치에 사용하기에 적합한, 블리스터 내에 함유된다. 일 실시양태에서, 분말은 캡슐당 5 mg 내지 100 mg의 분말로 단위 투여 형태 및 투약 단위에 공급된다. 다른 실시양태에서, 건조 분말은 다회-투여 건조 분말 흡입 장치의 저장소 내에 함유된다. 일 실시양태에서, 흡입기 장치는 계량된 용량, 예컨대 10 내지 100 μl, 예컨대, 25 내지 50 μl의 조성물을 전달하는데 적합한 벨브와 함께 제공되는 에어로졸 바이알, 즉, 계량 용량 흡입기로 알려진 장치를 포함한다.

일 실시양태에서, DPI 장치는 GyroHaler® 또는 OmniHaler® (both from Vectura)와 같은 블리스터 기반 장치, Clickhaler® 또는 Duohaler® (Vectura), 및 ARCUS® 흡입기 (Civitas Therapeutics)와 같은 저장소 기반 장치이다. 일 실시양태에서, DPI 장치는 Pulmatrix™, 및 Hovione Twincaps 및 XCaps™로부터 선택된다. 일 실시양태에서, 장치는 XCaps, Plastiape® RS01 모델 7, 및 Plastiape® RS00 모델 8로 이루어진 군으로부터 선택된다.

일 실시양태에서, DPI 장치는 Accuhaler®, Aerolizer®, Plastiape® RS01 모델 7, Plastiape® RS00 모델 8, ConixTM, Rotahaler®, TwinCaps®, XCaps®, FlowCaps®, Turbuhaler®, NextHaler®, CycloHaler®, Revolizer TM, Diskhaler®, Diskus®, Spinhaler, Handihaler®, Microdose 흡입기, GyroHaler®, OmniHaler®, Clickhaler®, 또는 Duohaler® (Vectura), 또는 호흡-작동 ARCUS® 흡입기 (Civitas Therapeutics)로 이루어진 군으로부터 선택된다.

일 실시양태에서, DPI 장치는 Arcus™, Aspirair™, Axahaler™, Breezhaler™, Clickhaler™, Conix Dry™, Cricket™, Dreamboat™, Genuair™, Gemini™, Inspiromatic™, iSPERSE™, MicroDose™, Next DPI™, Prohaler™, Pulmojet™, Pulvinal™, Solis™, Taifun™, Taper Dry™, Trivai™, Novolizer™, Podhaler™, Skyehaler™, Spiromax™, Twincaps/Flowcaps™, 및 Turbuhaler™로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일 실시양태에서, DPI 장치는, 예를 들어, 작동당 5-25 mg의 건조 분말을 전달하는데 적합한 건조 분말의 투약 단위를 함유하는 캡슐 또는 블리스터 또는 다회-용량 건조 분말 흡입 장치로부터 건조 분말을 전달하는데 적합하다.

pMDI 전달

다른 실시양태에서, 라파마이신은 추진제-기반 제제와 관련하여 상기에 기술된 바와 같은 적합한 추진제를 함유하는 압축 용기 또는 디스펜서로부터 에어로졸화된 입자의 형태로 전달된다. 일 실시양태에서, 흡입기는 pMDI 장치와 같은 추진제 작동 흡입기로서, 이는 각 작동 시 라파마이신의 계량 용량을 방출한다. 전형적인 pMDI 장치는 약물, 약물 계량 밸브, 및 마우스피스를 함유하는 캐니스터 (canister)를 포함한다. 이 실시양태의 일 측면에서, 라파마이신은 추진제 중의 현탁액으로 제제화된다. 이 실시양태의 맥락에서, 라파마이신은 액화 추진제 또는 추진제 블렌드 중에 현탁되는 미세 분말로 만들어진다. 현탁액은 그 후에 추진제를 액체 형태로 유지하기에 충분한 압력 하에서 밀봉된 캐니스터 내에 저장된다. 다른 실시양태에서, 라파마이신은 용액으로 제제화된다. 이 실시양태의 맥락에서, 라파마이신은 액화 추진제 또는 추진제 블렌드 중에 용해된다. 일 실시양태에서, 제제는 제제의 교반 (agitation) 후 라파마이신의 재생 가능한 투약을 허용하기에 충분한 시간 동안 침강 (settling), 크림화 (creaming) 또는 응집 (flocculation)으로부터 제제를 안정화하기에 적합한 양으로 안정화제를 추가로 포함한다. 안정화제는 에어로졸 제제의 총 중량의 100만 중량부를 기준으로 약 10 중량부 내지 약 5000 중량부의 양으로 과량 존재할 수 있다. 일 실시양태에서, 유동성 담체는 1,1,1,2-테트라플루오로에탄, 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판 또는 이들의 혼합물이다. 다른 실시양태에서, 유동성 담체는 탄화수소 (예컨대, n-부탄, 프로판, 이소프로판, 또는 이들의 혼합물)이다. 조성물은 공-용매 (예컨대, 에탄올 또는 다른 적합한 공-용매)를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 일 실시양태에서, 라파마이신을 포함하는 에어로졸 제제는 추가의 약물을 더 포함한다. 이 실시양태의 일 측면에서, 추가의 약물은 코르티코스테로이드, 에스트로겐 수용체 길항제, 항콜린작용제 (anticholinergics), 베타-작용제, 비-스테로이드성 항-염증 약물, 마크롤라이드 항생제, 기관지확장제, 류코트리엔 수용체 억제제, 무스카린 길항제, 크로몰린 황산염 (cromolyn sulfate), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

첨가제

본 발명의 에어로졸 조성물은 제제에 존재하는 임의의 담체 또는 희석제 (예컨대, 락토스 또는 만니톨)에 추가로 하나 이상의 첨가제를 함유할 수 있다. 일 실시양태에서, 하나 이상의 첨가제는 하나 이상의 계면활성제를 포함하거나 이로 이루어진다. 계면활성제는 전형적으로 지방산과 같은 하나 이상의 긴 지방족 쇄를 갖는데, 이는 이들이 세포의 지질 구조 내로 직접적으로 삽입되는 것을 가능케 하여 약물 침투 및 흡수를 증강시킨다. 계면활성제의 상대적 친수성 및 소수성을 특징화는데 일반적으로 사용되는 실험적 매개변수는 친수성-친유성 균형 (hydrophilic-lipophilic balance)("HLB" 값)이다. 더 낮은 HLB 값을 갖는 계면활성제는 더 소수성이고, 오일 중에서 더 높은 용해도를 가지는 반면, 더 높은 HLB 값을 갖는 계면활성제는 더 친수성이고, 수용액 중에서 더 높은 용해도를 갖는다. 따라서, 친수성 계면활성제는 일반적으로 약 10을 초과하는 HLB 값을 갖는 그러한 화합물인 것으로 고려되고, 소수성 계면활성제는 일반적으로 약 10 미만의 HLB 값을 갖는 것들이다. 그러나, 다수의 계면활성제의 경우, HLB 값을 결정하기 위해 선택된 실험적 방법에 따라서 HLB 값이 약 8 HLB 유닛만큼 달라질 수 있기 때문에, 이들 HLB 값은 단지 가이드일 뿐이다.

본 발명의 에어로졸 조성물에 사용하기 위한 계면활성제 중에서 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)-지방산 및 PEG-지방산 모노 및 디에스테르, PEG 글리세롤 에스테르, 알코올-오일 에스테르교환 산물, 폴리글리세릴 지방산, 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르, 스테롤 및 스테롤 유도체, 폴리에틸렌 글리콜 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 알킬 에테르, 당 및 그의 유도체, 폴리에틸렌 글리콜 알킬 페놀, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 (POE-POP) 블록 공중합체, 소르비탄 지방산 에스테르, 이온성 계면활성제, 지용성 비타민 및 이들의 염, 수용성 비타민 및 이들의 양친매성 유도체, 아미노산 및 이들의 염, 및 유기산 및 이들의 에스테르 및 무수물이 있다. 이들 각각은 하기에 더욱 상세히 기술된다.

PEG 지방산 에스테르

폴리에틸렌 글리콜 (PEG) 자체가 계면활성제로 기능하지는 않지만, 다양한 PEG-지방산 에스테르는 유용한 계면활성제 특성을 갖는다. PEG-지방산 모노에스테르 중에서, 라우르산, 올레산, 및 스테아르산의 에스테르가 본 발명의 실시양태에 가장 유용하다. 바람직한 친수성 계면활성제에는 PEG-8 라우레이트, PEG-8 올리에이트, PEG-8 스테아레이트, PEG-9 올리에이트, PEG-10 라우레이트, PEG-10 올리에이트, PEG-12 라우레이트, PEG-12 올리에이트, PEG-15 올리에이트, PEG-20 라우레이트 및 PEG-20 올리에이트가 포함된다. HLB 값은 4-20의 범위이다.

폴리에틸렌 글리콜 지방산 디에스테르가 또한 본 발명의 실시양태의 조성물에서 계면활성제로 사용하기에 적합하다. 가장 바람직한 친수성 계면활성제에는 PEG-20 디라우레이트, PEG-20 디올리에이트, PEG-20 디스테아레이트, PEG-32 디라우레이트 및 PEG-32 디올리에이트가 포함된다. HLB 값은 5-15의 범위이다.

일반적으로, 2종 이상의 상업적 계면활성제의 혼합물뿐만 아니라 계면활성제와 또 다른 첨가제 또는 첨가제들의 혼합물을 비롯한 계면활성제의 혼합물이 또한 본 발명의 실시양태에 유용하다. 몇몇 PEG-지방산 에스테르는 혼합물 또는 모노- 및 디에스테르로서 상업적으로 시판된다.

폴리에틸렌 글리콜 글리세롤 지방산 에스테르

바람직한 친수성 계면활성제는 PEG-20 글리세릴 라우레이트, PEG-30 글리세릴 라우레이트, PEG-40 글리세릴 라우레이트, PEG-20 글리세릴 올리에이트, 및 PEG-30 글리세릴 올리에이트이다.

알코올-오일 에스테르교환 산물

상이한 정도의 소수성 또는 친수성을 갖는 수많은 계면활성제가 알코올 또는 폴리알코올과 다양한 천연 및/또는 수소화 오일의 반응에 의해 제조될 수 있다. 가장 일반적으로 사용되는 오일은 피마자유 또는 수소화 피마자유, 또는 옥수수유, 올리브유, 땅콩유, 야자핵유, 행인유 (apricot kernel oil), 또는 아몬드유와 같은 식용 식물성 오일이다. 바람직한 알코올에는 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 소르비톨, 및 펜타에리쓰리톨이 포함된다. 이들 알코올-오일 에스테르교환된 계면활성제 중에서, 바람직한 친수성 계면활성제는 PEG-35 피마자유 (Incrocas-35), PEG-40 수소화 피마자유 (Cremophor RH 40), PEG-25 트리올리에이트 (TAGAT.RTM. TO), PEG-60 옥수수 글리세라이드 (Crovol M70), PEG-60 아몬드유 (Crovol A70), PEG-40 야자핵유 (Crovol PK70), PEG-50 피마자유 (Emalex C-50), PEG-50 수소화 피마자유 (Emalex HC-50), PEG-8 카프릴릭/카프릭 글리세라이드 (Labrasol), 및 PEG-6 카프릴릭/카프릭 글리세라이드 (Softigen 767)이다. 이 부류에서 바람직한 소수성 계면활성제에는 PEG-5 수소화 피마자유, PEG-7 수소화 피마자유, PEG-9 수소화 피마자유, PEG-6 옥수수유 (Labrafil.RTM. M 2125 CS), PEG-6 아몬드유 (Labrafil.RTM. M 1966 CS), PEG-6 행인유 (Labrafil.RTM. M 1944 CS), PEG-6 올리브유 (Labrafil.RTM. M 1980 CS), PEG-6 땅콩유 (Labrafil.RTM. M 1969 CS), PEG-6 수소화 야자핵유 (Labrafil.RTM. M 2130 BS), PEG-6 야자핵유 (Labrafil.RTM. M 2130 CS), PEG-6 트리올레인 (Labrafil.RTM.b M 2735 CS), PEG-8 옥수수유 (Labrafil.RTM. WL 2609 BS), PEG-20 옥수수 글리세라이드 (Crovol M40), 및 PEG-20 아몬드 글리세라이드 (Crovol A40)가 포함된다.

폴리글리세릴 지방산

지방산의 폴리글리세롤 에스테르가 또한 본 발명의 실시양태에 사용하기에 적합한 계면활성제이다. 폴리글리세릴 지방산 에스테르 중에서, 바람직한 소수성 계면활성제에는 폴리글리세릴 올리에이트 (Plurol Oleique), 폴리글리세릴-2 디올리에이트 (Nikkol DGDO), 폴리글리세릴-10 트리올리에이트, 폴리글리세릴 스테아레이트, 폴리글리세릴 라우레이트, 폴리글리세릴 미리스테이트, 폴리글리세릴 팔미테이트, 및 폴리글리세릴 리놀리에이트가 포함된다. 바람직한 친수성 계면활성제에는 폴리글리세릴-10 라우레이트 (Nikkol Decaglyn 1-L), 폴리글리세릴-10 올리에이트 (Nikkol Decaglyn 1-0), 및 폴리글리세릴-10 모노, 디올리에이트 (Caprol.RTM. PEG 860), 폴리글리세릴-10 스테아레이트, 폴리글리세릴-10 라우레이트, 폴리글리세릴-10 미리스테이트, 폴리글리세릴-10 팔미테이트, 폴리글리세릴-10 리놀리에이트, 폴리글리세릴-6 스테아레이트, 폴리글리세릴-6 라우레이트, 폴리글리세릴-6 미리스테이트, 폴리글리세릴-6 팔미테이트, 및 폴리글리세릴-6 리놀리에이트가 포함된다. 폴리글리세릴 폴리리시놀리에이트 (Polymuls)가 또한 바람직한 계면활성제이다.

프로필렌 글리콜 지방산 에스테르

프로필렌 글리콜 및 지방산의 에스테르는 본 발명의 실시양태에 사용하기에 적합한 계면활성제이다. 이 계면활성제 분류에서, 바람직한 소수성 계면활성제는 프로필렌 글리콜 모노라우레이트 (Lauroglycol FCC), 프로필렌 글리콜 리시놀리에이트 (Propymuls), 프로필렌 글리콜 모노올리에이트 (Myverol P-06), 프로필렌 글리콜 디카프릴레이트/디카프레이트 (Captex.RTM. 200), 및 프로필렌 글리콜 디옥타노에이트 (Captex.RTM. 800)를 포함한다.

스테롤 및 스테롤 유도체

스테롤 및 스테롤의 유도체는 본 발명의 실시양태에 사용하기에 적합한 계면활성제이다. 바람직한 유도체에는 폴리에틸렌 글리콜 유도체가 포함된다. 이 부류에서 바람직한 계면활성제는 PEG-24 콜레스테롤 에테르 (Solulan C-24)이다.

폴리에틸렌 글리콜 소르비탄 지방산 에스테르

다양한 PEG-소르비탄 지방산 에스테르가 본 발명의 실시양태에서 계면활성제로 사용하기에 적합하다. PEG-소르비탄 지방산 에스테르 중에서, 바람직한 계면활성제는 PEG-20 소르비탄 모노라우레이트 (트윈-20), PEG-20 소르비탄 모노팔미테이트 (트윈-40), PEG-20 소르비탄 모노스테아레이트 (트윈-60), 및 PEG-20 소르비탄 모노올리에이트 (트윈-80)를 포함한다.

폴리에틸렌 글리콜 알킬 에테르

폴리에틸렌 글리콜 및 알킬 알코올의 에테르는 본 발명의 실시양태에 사용하기에 적합한 계면활성제이다. 바람직한 에테르에는 PEG-3 올레일 에테르 (Volpo 3) 및 PEG-4 라우릴 에테르 (Brij 30)가 포함된다.

당 및 이의 유도체

당 유도체는 본 발명의 실시양태에 사용하기에 적합한 계면활성제이다. 이 부류에서 바람직한 계면활성제에는 수크로스 모노팔미테이트, 수크로스 모노라우레이트, 데카노일-N-메틸글루카미드, n-데실-β-D-글루코피라노사이드, n-데실-β-D-말토피라노사이드, n-도데실-β-D-글루코피라노사이드, n-도데실-β-D-말토사이드, 헵타노닐-N-메틸글루카미드, n-헵틸-β-D-글루코피라노사이드, n-헵틸-β-D-티오글루코사이드, n-헥실-β-D-글루코피라노사이드, 노나노닐-N-메틸글루카미드, n-노닐-β-D-글루코피라노사이드, 옥타노닐-N-메틸글루카미드, n-옥틸-β-D-글루코피라노사이드, 및 옥틸-β-D-티오글루코피라노사이드가 포함된다.

폴리에틸렌 글리콜 알킬 페놀

PEG-10-100 노닐 페놀 및 PEG-15-100 옥틸 페놀 에테르, 티록사폴, 옥토시놀, 노녹시놀과 같은 몇몇 PEG-알킬 페놀 계면활성제가 이용가능하고, 본 발명의 실시양태에 사용하기에 적합하다.

폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 (POE-POP) 블록 공중합체

POE-POP 블록 공중합체는 중합체성 계면활성제의 독특한 부류이다. 잘 정의된 비율 및 위치로 친수성 POE 및 소수성 POP 모이어티를 갖는, 계면활성제의 독특한 구조는 본 발명의 실시양태에 사용하기에 적합한 매우 다양한 계면활성제를 제공한다. 이들 계면활성제는 Synperonic PE 시리즈 (ICI); Pluronic.RTM. 시리즈 (BASF), Emkalyx, Lutrol (BASF), Supronic, Monolan, Pluracare, 및 Plurodac을 포함하는, 다양한 상품명으로 이용가능하다. 이들 중합체에 대한 일반 명칭은 "폴록사머" (CAS 9003-11-6)이다. 이들 중합체는 다음 식을 갖는다: HO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)aH (여기서, "a" 및 "b"는 각각 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌 유닛의 개수를 지칭함).

이 부류의 바람직한 친수성 계면활성제는 폴록사머 108, 188, 217, 238, 288, 338, 및 407을 포함한다. 이 부류에서 바람직한 소수성 계면활성제는 폴록사머 124, 182, 183, 212, 331, 및 335를 포함한다.

소르비탄 지방산 에스테르

지방산의 소르비탄 에스테르는 본 발명의 실시양태에 사용하기에 적합한 계면활성제이다. 이들 에스테르 중에서, 바람직한 소수성 계면활성제에는 소르비탄 모노라우레이트 (Arlacel 20), 소르비탄 모노팔미테이트 (Span-40), 소르비탄 모노올리에이트 (Span-80), 소르비탄 모노스테아레이트가 포함된다.

비타민 C의 양친매성 유도체인 소르비탄 모노팔미테이트 (비타민 C 활성을 가짐)는 용해화 (solubilization) 시스템에서 2가지 중요한 기능을 제공할 수 있다. 첫 번째는, 이것이 미세환경을 조절할 수 있는 효과적인 극성기를 보유한다는 것이다. 이들 극성기는 비타민 C 자체 (아스코르브산)를 가장 수용성인 유기산 화합물 중 하나로 이용 가능하게 만드는 동일한 기이다: 아스코르브산은 물 중에서 약 30 wt/wt %로 가용성이다 (예를 들어, 염화나트륨의 용해도와 매우 비슷함). 그리고 두 번째는, 아스코르빌 팔미테이트의 분획을 소디움 아스코르빌 팔미테이트와 같은 더욱 가용성 염으로 전환하기 위해 pH를 증가시킬 때이다.

이온성 계면활성제

양이온성, 및 음이온성 및 양성이온성 계면활성제를 포함하는 이온성 계면활성제가 본 발명의 실시양태에 사용하기에 적합한 친수성 계면활성제이다. 바람직한 이온성 계면활성제에는 4차 암모늄염, 지방산염 및 담즙산염이 포함된다. 구체적으로, 바람직한 이온성 계면활성제에는 벤잘코늄 클로라이드, 벤제토늄 클로라이드, 세틸피리디늄 클로라이드, 도데실 트리메틸 암모늄 브로마이드, 소디움 도데실설페이트, 디알킬 메틸벤질 암모늄 클로라이드, 에드로포늄 (edrophonium) 클로라이드, 도미펜 (domiphen) 브로마이드, 소디움 설폰석신산의 디알킬에스테르, 소디움 디옥틸 설포석시네이트, 소디움 콜레이트, 및 소디움 타우로콜레이트가 포함된다. 이들 4차 암모늄염은 바람직한 첨가제이다. 이들은 유기 용매 (예컨대, 에탄올, 아세톤, 및 톨루엔) 및 물 둘 다에 용해될 수 있다. 이는 침투 및 코팅 과정을 단순화하고 우수한 접착 특성을 가지기 때문에 특히 의학 장치 코팅에 유용하다. 불용성 약물은 일반적으로 유기 용매에 용해된다.

지용성 비타민 및 이의 염

수많은 이들의 다양한 형태 및 프로비타민 형태로 비타민 A, D, E 및 K가 지용성 비타민으로 고려되고, 이들에 추가적으로 다수의 다른 비타민 및 비타민 공급원 또는 밀접한 동류 (relative)가 또한 지용성이고 극성기를 가지며, 상대적으로 높은 옥타놀-물 분배 계수를 갖는다. 명백히, 이러한 화합물의 일반적 부류는 안전한 사용의 이력 및 높은 이익 대 위험 비율을 가지며, 이는 이들을 본 발명의 실시양태에서 첨가제로서 유용하게 만든다.

지용성 비타민 유도체 및/또는 공급원의 하기 예시가 또한 첨가제로서 유용하다: 알파-토코페롤, 베타-토코페롤, 감마-토코페롤, 델타-토코페롤, 토코페롤 아세테이트, 에르고스테롤, 1-알파-히드록시콜레칼-시페롤, 비타민 D2, 비타민 D3, 알파-카로틴, 베타-카로틴, 감마-카로틴, 비타민 A, 푸르설티아민 (fursultiamine), 메틸올리보플라빈, 옥토티아민, 프로설티아민, 리보플라빈, 빈티아몰, 디히드로비타민 K1, 메나디올 디아세테이트, 메나디올 디부티레이트, 메나디올 디설페이트, 메나디올, 비타민 K1, 비타민 K1 옥사이드, 비타민 K2, 및 비타민 KS(II). 엽산이 또한 이 유형이고, 생리학적 pH에서 수용성이지만, 이는 유리산 형태로 제제화될 수 있다. 본 발명의 실시양태에 유용한 지용성 비타민의 다른 유도체는 친수성 분자와의 잘 알려진 화학적 반응을 통해 용이하게 수득될 수 있다.

수용성 비타민 및 이들의 양친매성 유도체

비타민 B, C, U, 판토텐산, 엽산, 및 수많은 이들의 다양한 형태로 일부 메나디온-관련 비타민/프로비타민이 수용성 비타민으로 고려된다. 이들은 또한 상대적으로 높은 옥타놀-물 분배 계수 및 극성기를 갖는 양친매성 형태로 소수성 모이어티 또는 다가 이온과 함께 공액되거나 복합체화될 수 있다. 또한, 이러한 화합물은 낮은 독성 및 높은 이익 대 위험 비율을 가질 수 있고, 이는 이들을 본 발명의 실시양태에서 첨가제로서 유용하게 만든다. 이들의 염이 또한 본 발명의 실시양태에서 첨가제로서 유용할 수 있다. 수용성 비타민 및 유도체의 예시에는, 제한 없이, 아세티아민, 벤포티아민, 판토텐산, 세토티아민, 사이클로티아민, 덱스판테놀, 니아신아미드, 니코틴산, 피리독살 5-포스페이트, 니코틴아미드 아스코르베이트, 리보플라빈, 리보플라빈 포스페이트, 티아민, 엽산, 메나디올 디포스페이트, 메나디온 소디움 바이설페이트, 메나독심, 비타민 B12, 비타민 K5, 비타민 K6, 비타민 K6, 및 비타민 U가 포함된다. 또한, 상기에 언급된 바와 같이, 엽산은 생리학적 pH를 포함하는 넓은 pH 범위에 결쳐서, 염으로서 수용성이다.

아미노기 또는 다른 염기성기가 존재하는 화합물은 지방산 (특히, 라우르산, 올레산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 또는 2-에틸헥사노산)과 같은 소수성기-함유 산, 저-용해도 아미노산, 벤조산, 살리실산, 또는 산성 지용성 비타민 (예컨대, 리보플라빈)과의 단순한 산-염기 반응에 의해 용이하게 변형될 수 있다. 다른 화합물은 에스테르 결합 등과 같은 결합을 형성하기 위해 이러한 산이 히드록실기와 같은 비타민 상의 다른 기와 반응함으로써 수득될 수 있다. 산성기를 함유하는 수용성 비타민의 유도체는, 예를 들어, 본 발명의 실시양태에 유용한 화합물을 생성하기 위하여 스테아릴아민 또는 리보플라빈과 같은 소수성기-함유 반응물과의 반응에서 생성될 수 있다. 팔미테이트 사슬의 비타민 C에의 결합은 아스코르빌 팔미테이트를 생산한다.

아미노산 및 이들의 염

알라닌, 아르기닌, 아스파라긴, 아스파르트산, 시스테인, 시스틴, 글루탐산, 글루타민, 글리신, 히스티딘, 프롤린, 이소류신, 류신, 리신, 메티오닌, 페닐알라닌, 세린, 쓰레오닌, 트립토판, 티로신, 발린, 및 이들의 유도체는 본 발명의 실시양태에서 다른 유용한 첨가제이다.

특정 아미노산은, 이들의 양성이온성 형태 및/또는 일가 또는 다가 이온을 갖는 염 형태로서, 극성기, 상대적으로 높은 옥타놀-물 분배 계수를 갖고, 본 발명의 실시양태에 유용하다. 본 발명 개시의 맥락에서, 본 발명자들은 약 4% 미만 (40 mg/㎖)의 비완충된 물 중의 용해도를 갖는 아미노산을 의미하기 위해 "저-용해도 아미노산"을 취한다. 이들은 시스틴, 티로신, 트립토판, 류신, 이소류신, 페닐알라닌, 아스파라긴, 아스파르트산, 글루탐산, 및 메티오닌을 포함한다.

유기산 및 이들의 에스테르 및 무수물

예시는 아세트산 및 무수물, 벤조산 및 무수물, 아세틸살리실산, 디플루니살 (diflunisal), 2-히드록시에틸 살리실레이트, 디에틸렌트리아민펜타아세트산 이무수물(diethylenetriaminepentaacetic acid dianhydride), 에틸렌디아민테트라아세트산 이무수물, 말레산 및 무수물, 석신산 및 무수물, 디글리콜산 무수물, 글루타르산 무수물, 아스코르브산, 시트르산, 타르타르산, 젖산, 옥살산 아스파르트산, 니코틴산, 2-피롤리돈-5-카르복실산, 및 2-피롤리돈이다.

이들 에스테르 및 무수물은 에탄올, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 에틸 아세테이트와 같은 유기 용매에 가용성이다. 수불용성 약물은 이들 에스테르 및 무수물을 이용해 유기 용매에 용해될 수 있고, 그 후에 의학적 장치에 용이하게 코팅된 후, 높은 pH 조건에서 가수분해된다. 가수분해된 무수물 또는 에스테르는 산 또는 알코올이고, 이는 수용성이고 약물을 장치로부터 용기 벽 내로 효과적으로 운반할 수 있다.

실시예

본 발명은 하기 실시예에서 더욱 상세히 기술되고, 이는 청구범위에 기술된 본 발명의 범주를 제한하지 않는다.

실시예 1: 수성 에어로졸 제제

라파마이신의 예시적인 수성 제제를 하기 성분들을 사용하여 제조하였다.

블렌딩 절차: 1000 ml의 갈색 용량 플라스크에서, 균일할 때까지 250 프로필렌 글리콜을 250 에탄올과 함께 블렌딩한다. 그 후에 100 mg의 라파마이신을 먼저, 이어서 20 mg의 폴리소르베이트 80을 프로필렌 글리콜 및 에탄올 용액에 연속적으로 용해시킨다. 물을 첨가하여 용량을 1000 ml로 맞추고 균일할 때까지 교반 또는 초음파 처리하고 모든 라파마이신을 용해시킨다. 빛으로부터 차단하여 제어된 온도에서 보관한다.

실시예 2: 건조 분말 제제

배치 06RP68.HQ00008 및 06RP68.HQ00009. 이들 2개의 제제는 각각 락토스 담체 입자의 표면 상에 분산된 미분화된 약물 (라파마이신) 입자의 블렌드이다. 각 배치의 최종 조성물은 각각 약 2.60 ㎛ 및 3.00 ㎛의 중간 직경을 갖는 1% (w/w) 약물 입자를 포함한다. 적합한 크기 범위를 갖는 약물 입자는 하기에 기술되는 바와 같은, 습식 폴리싱 (06RP68.HQ00008) 또는 제트 밀링 (06RP68.HQ00009)에 의해 제조된다. 이 실시예에서 1% (w/w) 라파마이신이 사용되지만, 0.5 내지 20%의 범위가 실행 가능하다. 담체 입자는 2종의 담체들, 95.5% (w/w)로 존재하고 약 30 내지 100 ㎛의 입자 크기 (구체 등가 직경, equivalent spherical diameter)를 갖는 Respitose® SV003, 및 5.5% (w/w)로 존재하고 10 ㎛ 미만의 입자 크기 (구체 등가 직경)를 갖는 Respitose® LH300 (Lactohale 300)의 블렌드로 이루어진다. 블렌딩 후, 블렌드를 분석하여 균질성 및 1%의 약물 함량을 확인하였다.

약물 입자 응집을 감소시키고 약물 입자의 에어로졸화를 보조하기 위하여 몇몇 다른 부형제가 선택적으로 포함된다. 선택적 부형제에는 디팔미틸포스파티딜콜린 (DPPC) 및 레시틴과 같은 인지질, 및 마그네슘 스테아레이트와 같은 금속 지방산염이 포함된다. 이들은 0.01 내지 0.5%의 범위로 거대 담체 입자에 대한 부형제의 중량비로 담체 입자 상에 코팅될 수 있다.

젤라틴 충전: 배치 06RP68.HQ00008 및 배치 06RP68.HQ00009로부터의 20 ㎎의 분말 블렌드를 사이즈 #3 HPMC 캡슐 내로 로우딩하여 약물 제품을 생산하였다. 이들 블렌드의 경우, #3 사이즈 캡슐 내로 5 내지 35 ㎎의 약물을 로우딩하고 Plastiape® RS01 모델 7 또는 Plastiape® RS00 모델 8 장치에서 분당 60 내지 100 리터 범위의 유속으로 작동 시 캡슐로부터 로우딩된 블렌드의 95% 초과를 비우는 것이 실행 가능하였다.

실시예 3: C57BL6 m마우스에 구강인두 흡인 (oropharyngeal aspiration: OPA) 및 경구 위관영양에 의한 투여 후 폐 및 혈액 중의 라파마이신 결정

본 연구는 위관영양 및 구강인두 흡인 (OPA)에 의해 1 mg/kg의 매우 높은 표적 용량으로 라파마이신의 투여 후 수컷 C57BL/6 마우스에서 라파마이신의 농도를 평가하기 위해 수행되었다. 액체 크로마토그래피-탠덤 질량 분광법 검출 (LC-MS/MS)을 이용하여 마우스 혈액 및 폐 균질액 중에서 라파마이신의 분석 방법을 개발하였다. 삼중 반복 농도를 이용한 라파마이신의 보정 곡선을 마우스 혈액에서 1 ng/㎖과 2000 ng/㎖ 사이, 및 마우스 폐 균질액에서 2 ng/㎖과 20,000 ng/㎖ 사이에서 분석하였다. 정확성, 정밀성 및 선형성은 예상된 범위 내였다.

예비 연구에서, 마우스당 50 μL의 부피로 구강인두 흡인을 통한 폐로의 비히클 전달 효능을 에반스 블루 염료의 투여로 평가하였다. 오직 폐에서만 블루 염료의 존재가 육안으로 확인되었고, 위에서 블루 염료의 부재는 위로의 전달이 사용된 절차에서 회피되었음을 입증하였다.

라파마이신을 경구로 또는 OPA를 통해 1.0 mg/kg의 용량으로 위관영양에 의해 수컷 C57BL/6 마우스 (N=6)에 투여하였다. 경구 용량은 약제학적 경구 액체 제제 라파뮨 오랄® (Pfizer)을 사용하여 제제화되었다. OPA용 라파마이신은 시험 물품을 적당한 부피의 에탄올에 용해시킨 후, 적당한 부피의 물을 첨가하여 1 mg 라파마이신/㎖의 농도로 10% 에탄올 용액을 제조하였다. 라파마이신을 이소플루란 마취 하에서 OPA에 의해 2 그룹의 6마리 수컷 C57BL/6 마우스에 투여하였다. 6마리 마우스의 추가 그룹은 비히클 (물 중의 10% 에탄올)만을 투여 받았다. 투여 1시간 후 경구 및 OPA 라파마이신을 투여 받은 한 그룹의 6마리 마우스를 안락사시키고, 혈액을 심장 천자 (cardiac puncture)에 의해 수득하고, 폐를 제거하였다. OPA에 의해 라파마이신 또는 비히클이 투여된 각 그룹의 나머지 마우스를 추가 3일간 관찰하였다. 72-시간 부검에서, 심장 천자에 의해 혈액을 수득하고 폐를 제거하였다. 투약 후 72시간 동안 라파마이신- 또는 비히클-처리된 마우스에서는 어떠한 부작용도 관찰되지 않았다.

라파마이신의 농도를 LC-MS/MS에 의해 수집된 혈액 및 폐 균질액 내에서 결정하였다. 라파마이신의 OPA 1시간 후, 라파마이신의 농도는 혈액 (641 ± 220 ng/㎖)에서보다 폐 조직 (3794 ± 1259 ng/g 조직)에서 ~6배 더 높았다. 유사한 용량의 라파마이신의 경구 투여 후, 라파마이신의 1-시간 폐 및 혈액 농도는 각각 71 ± 43 ng/g 및 23 ± 16 ng/㎖이었다. OPA 이후 폐 균질액 농도는 동일한 고 용량 (1 mg/kg)의 라파마이신의 경구 투여 후에 측정된 것보다 53배 더 높았다. 데이터는 폐로 더 적은 용량의 라파마이신의 전달 (시스템을 포화시키지 않는 용량 수준)이 경구 투약에 의해 달성될 수 있는 폐에서의 라파마이신 수준을 초래하지만, 경구 투약으로 야기되는 것보다 혈액에서 현저히 더 적은 라파마이신을 초래할 것임을 제안한다.

재료 및 방법

검사 물질: 시롤리무스 (라파뮨, 라파마이신) MW 914.172, C₅₁N₇₉NO_{12 ,} CAS NUMBER: 53123-88-9. 공급원 (경구 위관영양용): 경구 투여용 라파뮨 오랄® (Pfizer), Lot No.: MWGT, 기한: 07/16. 공급원 (OPA용): 라파마이신 (시롤리무스) 고체, LC Laboratories, Woburn MA, Lot No.: ASW-127, 기한: 12/2023.

동물: 수컷 C57BL/6 마우스, 대략 8주령, Charles River Laboratories, Inc, Raleigh, NC. 동물에게 인증된 퓨리나 설치류 사료 (Certified Purina Rodent Chow) #5002를 먹이로 주고 수돗물을 임의로 제공하였다. 영양 수준 및 가능한 오염물에 대한 각 사료 배치 (feed batch)의 분석은 공급업자에 의해 수행되고, 연구 책임자에 의해 조사되고, 연구 기록으로 유지하였다. 사료를 대략 60-70℉에서 보관하였고, 사용 기간은 밀링 일자로부터 6개월을 초과하지 않는다. 마우스를 물병을 수용하는 스테인레스 스틸 바 (bar) 뚜껑이 구비된 폴리카보네이트 케이지에서 (케이지당 1마리) 사육하였다. 케이지 크기는 대략 마우스용으로 11.5" x 7.5" x 5" 높이 (70 sq. 마루 면적)이다. 접촉 베딩 (contact bedding)은 Sani-Chips 목재 칩 (hardwood chips)(P. J. Murphy Forest Products Co.; Montville, NJ)이었다. 마우스를 연구에 사용하기 전에 5일간 격리하였다. 수의사 또는 적격의 피지명인이 격리 해제 전에 동물을 조사하였다. RTI 동물 사육실 내 온도 및 상대 습도를 지속적으로 모니터링하고, 수집하고, 자동화 시스템 (Siebe/Barber-Colman Network 8000 System with Revision 4.4.1 for Signal® software [Siebe Environmental Controls (SEC)/Barber-Colman Company; Loves Park, IL])을 사용하여 기록하였다. 표적 환경 범위는 하루 12-시간의 명주기로 64-79℉ (18℃-26℃) 온도 및 30-70% 상대 습도였다. 생존 단계의 종료시, 마우스를 이산화탄소에 과다 노출시켜 안락사시켰다.

검사 화학물질 제조: 에반스 블루를 증류수 중에 0.5% w/v로 제조하였다. 라파뮨 오랄®을 경구 투약용으로 제공된 바와 같이 투여하였다. 라파마이신 (고체)을 에탄올에 용해시키고 증류수로 희석하여 10% 에탄올 중에 0.5 mg/㎖의 최종 농도를 제공하였다.

투약: 투약 전에 각 동물의 체중을 측정하여 투여되는 용량의 양을 결정하였다. 단일 위관영양 용량을 볼-팁 (ball-tipped) 20-G 스테인레스 스틸 위관영양 투약 바늘 (Popper & Sons Inc., New Hyde Park, NY)이 구비된 100-μL 유리 주사기 (Hamilton, Reno, NV)를 사용하여 투여하였다. 각 동물에 투여된 용량은 전체 주사기의 중량으로부터 빈 주사기의 중량을 공제함으로써 결정하였다. 투약 시간을 기록하였다. 동물의 투약은 적절한 시점에서 혈액 수집을 허용하도록 간격을 두었다. 각 그룹에 투여된 제제의 용량은 하기에 나타나 있다.

구강인두 흡인 그룹 동물의 경우, 라파마이신 (50 μL)의 단일 용량을 이소플루란 마취하에서 볼-팁 24-G 스테인레스 스틸 위관영양 투약 바늘 (Popper & Sons Inc., New Hyde Park, NY)이 구비된 100 μL 유리 주사기 (Hamilton, Reno, NV)를 사용하여 각 마우스에 투여하였다. 투약 전에 마우스의 체중을 측정하고, 투여되는 라파마이신의 용량을 체중 기준으로 기록하였다. 각 마우스를 이소플루란으로 마취시키고, 입을 벌리도록 제한하였다. 혀를 겸자를 이용해 입의 한쪽으로 고정하고, 용량을 구강의 먼쪽 부분으로 서서히 주사하였다. 호흡을 보장하기 위해 2회 호흡 동안 콧구멍을 손가락으로 덮어주었다 (Rao et al., 2003).

연구 설계 요약

투여군	경로	화합물	동물 수	표적 용량 (mg/㎖)	표적 용량 (ul)	표적 용량 (mg/kg)	수집 시간	수집된 샘플
1	OA	에반스 블루	6	-	50	0	1	혈액, 폐
2	OA	라파마이신	6	0.5	50	1.0	1	혈액, 폐
3	위관영양	라파뮨 오랄	6	1.0	25	1.0	1	혈액, 폐
4	OA	비히클	6	0	50	1.0	72	혈액, 폐
5	OA	라파마이신	6	0.5	50	1.0	72	혈액, 폐

혈액 및 폐 샘플의 수집: 연구 종료 (투약 1 또는 72시간 후) 시, 마우스를 CO₂에 노출시켜 안락사시키고, 항응고제로 디포타슘 EDTA를 이용한 심장 천자에 의해 혈액을 수집하였다. 폐 조직을 적출하고 우측 및 좌측 폐로 나누었다. 좌측 폐를 분석에 사용하고, 우측 폐는 액체 질소 중에 순간 냉동시키고 (flash frozen) 이후 연구를 위해 -70℃에 보관하였다.

LC-MS/MS에 의한 라파마이신의 샘플 분석: 폐 및 혈액에서 라파마이신의 분석을 위한 LC-MS/MS 방법을 Wu 등 (2012)에 의해 공개된 방법을 토대로 준비하였다. 혈액 및 폐 균질액의 부피를 공개된 방법으로부터 상당히 감소시켰다. 트리암시놀론 (Triamcinolone)을 내부 표준품으로 사용하였다.

폐 균질액을 SPEX SamplePrep 2010 Geno/Grinder에서 조직 + 탈이온수 (1:3 w/v)로 균질화기 중에서 무게를 잰 폐 샘플을 2.8-mm 볼 베어링으로 균질화하여 제조하였다.

각각의 표준품이 대안적 스톡 표준품으로부터 유래되도록 표준품의 농도를 배열하였다. 각각 3중으로 만들어진, 6-점 보정 곡선을 분석물 정량을 위해 사용하였다. 중량을 측정하거나, 측정하지 않고, 곡선 피팅을 위해 단순 선형 회귀 모델을 사용하였다. 결정된 농도 범위는 혈액에서 1-2000 ng/㎖이고, 폐 균질액에서 2-2000 ng/㎖이었다.

하기 방법 성능 파라미터는 허용가능한 것으로 간주되었다; 농도-반응 관계에 대한 결정 계수 r² ≥0.98; 공칭 값의 정확도 ≤±15% (LOQ 초과의 농도의 경우) 또는 ≤±20% (LOQ에서의 농도의 경우). r²는 모든 분석에서 0.999를 초과하였다.

30 μL의 매트릭스, 30 μL의 스파이킹 용액 (spiking solution) (블랭크 및 샘플용 메탄올), 10 μL 내부 표준품 용액 (MeOH 중) 및 90 μL의 MeOH를 마이크로원심분리기 관에 피펫팅하고, 간단히 볼텍싱한 후, ~4℃에서 10,000 RPM으로 6분간 원심분리하였다. 분취량 (90 μL)의 상청액을 LC 바이알 인서트로 옮긴 후, LC-MS/MS에 의해 분석하였다 (표 2).

LC-MS/MS 방법

칼럼	워터스 액쿼티 (Waters Acquity) UPLC HSS T3 1.8 μm, 2.1 x 50 mm와 뱅가드 (VanGuard) 2.1 x 5 mm HSS T3 1.8 μm
이동상 A	물 중의 10 mM 암모늄 아세테이트, 0.1% 아세트산
이동상 B	MeOH
주입 부피	2 ul
유속	0.5 ml/분
구배	1분간 70% A, 1-3분간 5% A로 선형 구배, 1분간 유지, 4-5.1분간 70% A로 선형 구배, 및 6분까지 70%로 유지
라파마이신 MRM	931.70→864.70
트리암시놀론 (IS MRM)	395.30→357.20

데이터 수집 및 보고: 연구 데이터를 수집하고, Debra™ 시스템 버전 5.5.10.72 (Lablogic Systems Ltd., Sheffield, England)에서 기록하였다. 이는 동물의 체중, 투여된 용량, 투약 시간, 및 샘플 수집 시간에 대한 데이터를 포함한다. 투여된 용량 및 샘플 수집 시간의 계산은 Debra™ 시스템을 이용하여 기록하였다.

결과

라파마이신 분석: 라파마이신의 분석을 30 μL의 혈액 및 폐 균질액의 샘플 부피로 설정하였다. 실시예 크로마토그램은 혈액 및 폐 중 라파마이신 및 내부 표준품에 대해 제시되어 있다 (도 1 및 2). 연구 샘플을 생성시키기 전에, 폐 및 혈액에 관한 삼중 보정 곡선을 작성하여 방법 성능을 증명하였다. 보정 범위는 혈액의 경우, 1.0-2000 ng/㎖이고, 폐 균질액의 경우, 1-20000 ng/㎖이었다. 폐 균질액을 3 부피의 물에서 균질화한 1 g의 폐 조직으로 제조하여 1:4 균질액을 생성하였다. 혈액, 폐 균질액, 및 용매에 관한 보정 곡선을 도 3 및 4에 나타내었다.

구강인두 흡인: 구강인두 흡인에 의한 라파마이신의 투여 전에, 에반스 블루의 투여를 사용하여 OPA가 용량을 폐로 전달하였는지를 확인하였다. 마우스를 이소플루란으로 마취시키고, 무딘 바늘이 장착된 주사기를 사용하여 OPA에 의해 에반스 블루를 투여하였다. OPA 직후에, 마우스를 안락사시키고 폐 및 위장을 육안으로 검사하여 에반스 블루 염료가 폐로는 전달되었고 위로는 전달되지 않았음을 확인하였다. 4마리 마우스에게 에반스 블루가 성공적으로 투여되었고, 염료 모두 폐에 위치하고, 위에는 전혀 없는 것으로 나타났다.

라파마이신 투여: 투여된 용량 용액의 중량은 투약 전에 용량 용액으로 충전된 주사기의 중량을 측정하고, 투약 후에 중량을 측정함으로써 결정하였다. 투여된 용량 용액의 중량을 사용하여 투여된 라파마이신의 양을 계산하였다. 투약 시점을 0으로 기록하였다. 그룹 2 및 3의 동물을 투약 1시간 후에 안락사시켰다. 그룹 4 및 5의 동물을 투약 후 72시간 동안 관찰하였다. 임의의 그룹에서 어떠한 유의미한 임상 징후도 관찰되지 않았다.

혈액 및 폐에서 라파마이신 분석: 라파마이신을 수집된 샘플 모두에서의 마우스 혈액 및 좌측 폐 균질액에서 분석하였다 (도 5 및 6). 각 동물로부터의 우측 폐 샘플은 잠재적인 추가 분석을 위해 남겨 두었다. 샘플에 대한 요약 데이터는 하기 표 3에 제공되어 있다.

마우스에 라파마이신 (1 mg/kg)의 경구 및 구강인두 (OPA) 투여 후 혈액 및 폐에서의 라파마이신의 농도

동물 번호	투여 경로	투여 후 경과 시간 (h)	폐 (ng/g 조직)	혈액 (ng/㎖)
2-07	OPA	1	5040	615.5
2-08	OPA	1	2642	455.5
2-09	OPA	1	4500	622
2-10	OPA	1	1874	364.5
2-11	OPA	1	4006	937
2-12	OPA	1	4700	848.5
평균			3794	641
SD			1259	220
3-13	위관영양	1	109.8	49.85
3-14	위관영양	1	24.66	11.3
3-15	위관영양	1	122.8	28.7
3-16	위관영양	1	54	28.35
3-17	위관영양	1	<LOQ	2.845
3-18	위관영양	1	43	19.35
평균			71	23
SD			43	16
5-25	OPA	72	11.7	<ELOQ
5-26	OPA	72	11.4	<ELOQ
5-27	OPA	72	15.7	<ELOQ
5-28	OPA	72	10.8	<ELOQ
5-29	OPA	72	11.9	<ELOQ
5-30	OPA	72	13.6	<ELOQ
평균			12.5
SD			1.9

모든 샘플 세트에 대해, 삼중 보정 곡선을 표준 세트, 샘플 복제 1, 표준 세트, 샘플 복제 샘플 2, 표준 세트의 순서로 분석하였다. 라파마이신의 OPA 후 1시간째에, 라파마이신의 농도는 혈액 (641 ± 220 ng/㎖)에서보다 폐 조직 (3794 ± 1259 ng/g 조직)에서 ~6배 더 높았다. 유사한 용량의 라파마이신의 경구 투여 후, 라파마이신의 1시간 폐 및 혈액 농도는 각각 71 ± 43 ng/g 및 23 ± 16 ng/㎖였다. OPA 후의 폐 균질액 농도는 동일한 고용량의 (1 mg/kg) 라파마이신의 경구 투여 후에 측정된 것보다 53배 더 높았다.

논의

본 연구는 시판되는 경구 제제에서의 위관영양에 의해, 그리고 10% 수성 에탄올 중에 제조된 현탁액으로서 구강인두 투여 (OPA)에 의해 라파마이신을 투여한 후의 혈액 및 폐 조직 중 라파마이신의 농도를 조사하였다. OPA를 통해 투약한 후 최대 72시간까지 라파마이신- 또는 비히클-처리된 마우스에서 아무런 부작용도 관찰되지 않았다. 라파마이신의 투여 전에, 분석 방법을 개발하고, OPA에 의한 폐로의 염료 투여를 확인하였다. OPA 후 폐에서의 라파마이신의 농도는 혈액에서보다 6배 더 높았다. OPA 후 72시간째에, 라파마이신은 혈액에서 정량 한계 미만이었지만, 폐에서는 검출가능하였다. 본 연구는 라파마이신이 폐 투여 후에 전신에서 이용가능하며, 폐 조직 농도가 폐로의 전달 후 초기 및 후기 시점에서 혈액 농도를 크게 초과하였음을 나타내었다.

이들 결과는 폐에 직접 전달된 라파마이신이 혈액에 비해 폐 조직에서 예상외로 높은 약물의 국소 농도를 달성함을 추가로 입증한다. 이 결과는 라파마이신이 신체 조직 전역에 걸쳐 균일하게 분포하는 것으로 알려져 있고, 그의 높은 친유성으로 인해 폐로부터 신속하게 제거되어야 하기 때문에, 폐 조직 및 혈액에서 대략 동등한 농도의 약물을 예측하는 라파마이신의 약리학적 성질에 관해 공지된 것으로부터는 완전히 예기치 못한 것이다. 따라서, 이들 결과는 폐로의 라파마이신의 직접 투여가 치료적 효능을 위해 충분히 높은 전달 용량을 달성하면서, 동시에 거의 검출 불가능한 전신 이용률을 달성할 수 있고, 그로써 약물에의 전신 노출로 인한 경구 투여와 연관된 독성을 제거할 수 있음을 나타낸다. 폐 자체에 대한 독성 또한 이전 연구의 관점에서는 관심사였지만, 예상외로 본원의 결과는 상대적으로 높은 양의 라파마이신이 폐 조직에 심각하게 유독하지 않았음을 추가로 나타낸다.

실시예 4: 라파마이신은 TSC2 돌연변이체 세포의 생존가능성을 억제하고, S6 인산화를 억제함

라파마이신의 항증식성 활성을 혈관근지방종 (AML) 유래 TSC2 결핍 TRI-AML101 세포주에 대해 시험하였다. TRI-AML101 세포주는 Elizabeth Henske 박사 (Fox Chase Cancer Center, Philadelphia, PA)로부터 제공 받은 TSC2 결핍 원발성 인간 AML로부터 유래되었다. 종양 세포를 2 단계 공정으로 불멸화 (immortalize)시켰다. 먼저, 세포를 HPV16 E6 및 E7 오픈 리딩 프레임 및 네오마이신 저항성 카세트를 인코딩하는 양종양성 (amphotropic) 레트로바이러스 LXSN16E6E7로 감염시켰다. 세포를 증대시키고 네오마이신 선별을 수행하였다. 개별 클론을 단리시키고 냉동시켰다. 이어서, 하이그로마이신 저항성 카세트를 포함하는 인간 텔로머라제 유전자 (hTERT) (pLXSN hTERT-hyg 플라스미드)로 형질감염시키고, 하이그로마이신 선별에 의해 안정한 세포주를 선별하였다.

라파마이신 활성을 세포 생존능의 10점 용량 반응 분석을 수행하여 TRI-AML101 세포에 대해 시험하였다. 50 uL의 성장 배지 (DMEM, 10% FBS, 및 1% 페니실린/스트렙토마이신) 중의 2,000개 세포를 96웰 플레이트의 각 웰에 도말하였다. 세포를 도말하고 24시간 후, 라파마이신 (0.0005-5000 nM, 10배 희석액, 0.1% 최종 DMSO 농도)을 함유하거나 오직 DMSO만을 함유하는 또 다른 50 uL의 성장 배지를 세포에 첨가하였다. 화합물 첨가 72시간 후에, 상대적 세포 생존능을 CellTiter-Glo® 발광 검정법 (Promega)에 의해 측정하고, 이를 비히클 (DMSO) 처리된 대조군 세포에 대한 상대적인 비율로서 표시하였다. 라파마이신은 0.05 nM만큼 낮은 농도에서 생존능을 억제하였다 (도 7, 하단). 웨스턴 블롯에 의해 인산화된 S6의 수준을 측정함으로써 mTOR 경로 억제를 또한 입증하였다. AML 세포를 24시간 동안 20 nM 라파마이신과 함께 인큐베이션하였다. 그 후 웨스턴 블롯을 수행하였고 라파마이신이 S6 인산화를 강력하게 억제함을 입증하였다 (도 7, 상단).

실시예 5: 라파마이신의 경구 및 OPA 투여 후 마우스 폐에서의 S6 인산화

상기 논의된 바와 같이, 경구 투여 및 OPA 이후의 폐 및 혈액 중 라파마이신의 조직 분포를 보여주는 본 발명자들의 실험은 폐로의 라파마이신의 직접 투여가 치료적 효능을 위해 충분히 높은 전달 용량을 달성하면서, 동시에 약물에의 매우 낮은 전신 노출을 달성할 수 있고, 그로써 동시에 치료적 효능을 개선시키고, 라파마이신의 경구 투여와 연관된 많은 독성을 제거할 수 있음을 입증하였다. 이 접근법을 검증하기 위해, 본 발명자들은 mTOR 활성에 대한 바이오마커로서 뮤린 폐 조직 중의 인산화된 S6 단백질의 존재를 이용하였다. 사용되는 마우스 계통 ((C57bl/6)에서, 마우스 기도 및 폐포 상피 세포는 구성적으로 활성인 (인산화된, “p”) S6 단백질을 갖는다. S6 단백질은 전형적으로는 mTORC1의 하류에 있고, 예를 들어, 표피 성장 인자 (EGF), AKT, ERK, 및 RSK와 같은 성장 인자의 하류에서 활성화되는 S6K에 의해 인산화된다. mTORC1은 동화작용 과정, 예컨대, 지질, 단백질, 및 세포 소기관의 생합성을 자극하고, 이화작용 과정, 예컨대, 자가 포식을 억제함으로써 세포 성장 및 증식을 촉진한다. mTORC1 경로는 단백질 및 지질 합성과 자가 포식과 같은 매우 다양한 과정을 조절하기 위해 성장 인자, 산소, 아미노산, 및 에너지 상태를 비롯한, 세포내 및 세포외 신호를 감지하고 통합한다. mTORC1은 라파마이신에 대하여 격심한 감수성을 띤다.

본 연구에서는, OPA (n=6)를 통해 또는 경구 위관영양 (n=6)을 통해 비히클 (n=6), 또는 1 mg/kg 라파마이신을 투여 받은, 상기에 논의된 바와 같이 처리된 C57bl/6 마우스로부터 투약 후 2개의 시점, 1시간 및 72시간째에 폐 조직을 채취하였다. 상기에 논의된 바와 같이, OPA 후 1시간째에, 라파마이신은 혈액 중에서 641 ng/㎖로, 폐에서 3794 ng/g 조직으로 검출되었고, 72시간째에 폐에서는 12.5 ng/g으로 여전히 검출가능한 반면, 상기 시점에서 혈액 중에서는 검출 불가능하였다. 반대로, 경구 (위관영양) 투여 후, 1시간째에, 라파마이신은 혈액 중에서 23 ng/㎖로, 폐에서 71 ng/g 조직으로 검출되었고, 72시간째에 폐 또는 혈액 중에서는 검출 불가능하였다. 도 8a의 데이터에 제시되어 있는 바와 같이, 인산화된 S6 (pS6)의 수준은 실질적으로 1시간째에 OPA 및 경구적으로 투여된 라파마이신 둘 모두에 의해 감소되었고, OPA의 경우, 72시간째에도 억제된 상태로 유지되었다. pS6은 비히클 대조군에서 가장 높았는데, 이는 이들 마우스가 구성적으로 활성인 mTOR 시그널링을 가지고 있기 때문이다. 이러한 데이터는 폐에서 약 70 ng/g 약물을 달성하는데 충분한 라파마이신의 전달 용량이 pS6 단백질에 의해 측정되는 바와 같이, 실질적으로 mTOR 시그널링을 파기하고, mTOR 신호전달이 12.5 ng/g만큼 낮은 수준으로 억제된 상태로 유지됨을 나타낸다. 이들 결과는, 흡입된 라파마이신이 높은 치료 효능 및 매우 낮은 독성을 동시에 달성하면서, 경구적으로 투여되는 라파마이신보다 훨씬 더 낮은 용량으로 전달될 수 있음을 입증함으로써, 적어도 부분적으로는 비정상적으로 높은 mTOR 경로 활성을 특징으로 하는 질환 및 장애의 치료를 위해 흡입된 라파마이신을 사용하는 본 발명자들의 접근법을 확인시켜 준다.

실시예 6: 흡입된 라파마이신은 폐 조직에서 S6 인산화를 억제한다

0.354 mg/kg의 표적 용량의 라파마이신 (LAM-001)을 달성하도록 흡입에 의해 정상 스프라그-다우리 래트 (Sprague-Dawley Rat) (N=36)에 투약하였고, 하기 시점에 6마리로 이루어진 서브그룹을 희생시켰다: (1) 투약 전, (2) 투약 도중, (3) 투약 직후, (4) 투약 후 2시간째, (5) 투약 후 4시간째, 및 (6) 연구 1일차에 투약 후 12시간째. 찰스 리버는 이들의 서브그룹 시점에서 각 희생된 동물에 대한 라파마이신의 폐 농도를 측정하고, 각 그룹에 대한 평균 라파마이신 농도를 하기 표에 조직 1 g당 라파마이신의 ng (ng/g)으로 기록하였다.

흡입에 의한 투여 후 폐 조직 내 라파마이신

표적 용량 11 ug 1일째	투약 도중	투약 직후	투약 후 2시간째	투약 후 4시간째	투약 후 12시간째
평균 폐 라파마이신 (ng/g):	462	560	250	192	95

각 동물로부터 폐 샘플을 수집하고 급속 냉동시켰다. 개별 냉동 폐 샘플을 프로테아제 및 포스파타제 억제제를 함유하는 1X RIPA 완충제 중에서 균질화하였다 (Qiagen TissueLyser LT, 제조사의 프로토콜에 따름). 전체 S6 단백질 S6 리보솜 단백질 (Cell Signaling Technology, 항체, 클론 5G10) 수준과 비교하여 mTOR 하류 표적인 포스포-S6 리보솜 단백질 (Ser240/244) (Cell Signaling Technology, 항체, 클론 D68F8)의 웨스턴 블롯 분석에 의해 폐 균질액을 분석하였다. 웨스턴 블롯 영상을 NIH 이미지J (imageJ) v1.48에 의해 분석하여 각 폐 샘플에 대한 각각의 항체 반응성/강도를 작성하고 전체 S6 강도에 대한 S6 인산화 (S6-P)의 비를 생성하였다. 시점 그룹 (X축)에 의해 조직화된, 샘플에 대한 S6-P/전체 S6 비 (y축)를 하나의 그룹화 변수 산점도 수직 그래프 (grouping variable scatter plot vertical graph) (GraphPad, version 4.0) 상에 플롯팅하였고, 그룹 내 모든 샘플은 그래프 상에서 필링된 검은색 점 (●)으로 표시되고, 평균은 각 개별 그룹 내 점들 사이의 수평선으로 표시된다 (도 8B).

실시예 7: 흡입된 라파마이신은 폐로의 예상외의 생체분포를 나타냄

라파마이신은 고용량의 경구 또는 IV 투약 후 폐에서 수집된다고 문헌에 보고된 바 있다 (Yanez, J. et. al., Pharmacometrics and Delivery of Novel Nanoformulated PEG-b-poly(ε-caprolactone) Micelles of Rapamycin, Cancer Chemotherapy and Pharmacology, 61 (1), 133-144 2007). 스프라그-다우리 (SD) 래트에 10.0 ㎎/kg의 단일 용량의 투여 후, 조직 구획 전역에 걸친 분포를 위한 시간 (24시간)을 허용한 후, 폐 내 라파마이신의 양은 721 ng/g이었고, 이는 대략 혈중 농도의 19배인 것으로 연구에서 보고되었다 (표 5).

Yanez 등에 따른 IV 투여 후 폐 및 혈액 내 라파마이신의 생체분포

Yanez 1일째 (단일 투약 후 24시간째)
IV 용량 (mg/kg/일)	폐 내 라파마이신 (ng/g)	폐/혈액 비	1일 1회 인간 용량 등가물 (mg)	혈액 내 라파마이신 (ng/㎖)
10	721	19	600	31

Napoli에 의한 이전의 별도 연구 (Napoli, K., et. al., Distribution of Sirolimus in Rat Tissue, Clinical Biochemistry, 30(2): 135-142, 1997)에서는, SD 래트에게 다양한 라파마이신 용량을 매일 경구 및 정맥내 (IV) 투여 경로에 의해 투여하였다. IV 투여 14일 후, 폐 조직 내 라파마이신 농도는 용량에 비례하여 200 내지 900 ng/g 범위였고, 이는 혈액 내 농도보다 대략 23 내지 44배 더 높은 값이었다. 그러나, 경구 투여의 경우, 동일한 용량일 때, 비록 라파마이신의 혈액 농도에 대한 폐 농도의 비가 대략 같을지라도, 훨씬 더 낮은 수준의 라파마이신이 폐에 축적되었다 (표 6).

Napoli 등에 따라 14일 동안 14회째 1일 1회 IV 투여 후 24시간째 라파마이신의 생체분포

Napoli 14일째 QD (14일째 투약 후 24시간째)
IV 용량 (mg/kg/일)	폐 내 라파마이신 (ng/g)	폐/혈액 비	1일 1회 인간 용량 등가물 (mg)	혈액 내 라파마이신 (ng/㎖)
0.04	219	23	2.4	9.4
0.08	457	30	4.8	15.0
0.16	677	33	9.6	20.6
0.40	868	44	24	19.6
경구 용량 (mg/kg/일)	폐 내 라파마이신 (ng/g)	폐/혈액 비	1일 1회 인간 용량 등가물 (mg)	혈액 내 라파마이신 (ng/㎖)
0.4	42	53	3.4	0.8
0.8	59	28	6.7	2.1
1.6	175	24	13.4	7.4

본 발명자들이 흡입을 통한 투여 후 라파마이신의 생체분포를 조사하였을 때, 본 발명자들은 혈액에 대한 폐의 비가 유사하더라도, 라파마이신이 Napoli 및 Yanez에 기초하여 예측된 것보다 훨씬 더 많이 폐에 축적됨을 발견하였다. 제1 연구에서, 라파마이신을 하루 동안 2가지 용량: (1) 1.0 mg/kg/일, 및 (2) 0.0360 mg/kg/일의 용량으로 흡입에 의해 SD 래트에 투여하였다. 조직 구획으로의 분포를 위한 12시간을 허용한 후, 고용량의 경우, 폐 내 라파마이신 최저 농도는 약 14,800 ng/g이었고, 폐 내 라파마이신 농도는 혈액 내 농도보다 대략 23배 더 높았다 (표 7). 저용량의 경우, 폐 내 농도는 혈액 내 농도보다 24배 더 높았다 (표 7). 표 8은 이전 실험에서 사용되는 것과 동일한 두 용량, 즉, 1.0 mg/kg/일 및 0.0360 mg/kg/일의 용량으로 5일간 1일 1회 반복 투여한 후의 최저 폐 농도, 최대 및 최저 혈액 농도를 나타낸다.

단일 투여 12시간 후 흡입을 통한 라파마이신의 생체분포

흡입 용량 (mg/kg/일)	폐 내 라파마이신 (ng/g)	폐/혈액 비	1일 1회 인간 용량 등가물 (mg)	혈액 내 라파마이신 (ng/㎖)
1.00	14831	23	60	645
0.0360	95	24	2.16	4

1일 1회 흡입을 통한 라파마이신의 생체분포 (5일째 최저치에서 측정됨)

흡입 용량 (mg/kg/일)	폐 내 라파마이신 (ng/g)	폐/혈액 비	1일 1회 인간 용량 등가물 (mg)	혈액 내 라파마이신 (ng/㎖)
1.0000	17163	23	60	746
0.0360	87	22	2.16	4

이 초기 연구 결과는 흡입에 의한 폐로의 라파마이신 전달이, Yanez 및 Napoli의 이전 연구에 따른 대안적 투여 경로, 예컨대, 경구 또는 정맥내 투여에 의해 달성될 수 있는 것보다 현저히 더 높은 농도의 약물을 폐 조직에서 얻을 수 있음을 나타낸다. 또한, Yanez 및 Napoli로부터 예측된 것에 기초하였을 때, 흡입을 통한 전달 후 폐 내 라파마이신의 높은 양은 예상외로 더 높았다. 정맥내 및 흡입 투여 경로 둘 모두 라파마이신의 높은 생체이용률을 가지며, 흡입된 1 mg/kg의 용량은 Napoli의 0.4 mg/kg/일 IV 용량에 의해 관찰된 것의 약 2.5배의 폐 농도를 달성하는 것으로 예측되었다. 대신, 흡입을 통해 투여되었을 때, 폐 내 라파마이신의 수준은 대략 17배 더 높았다 (표 7 (흡입을 통한 1 mg/kg/일은 폐 내 14,831 ng/g 약물을 생산하였음) 대 표 6 (Napoli) (0.40 mg/kg/일 IV는 868 ng/g 폐를 생산하였음) 비교; 14,831/868 = 17). 유사하게, Yanez에 의해 정맥내 투여된 10 mg/kg 용량은 1 mg/kg 흡입 용량에 의해 달성된 것보다 약 10배 더 높은 라파마이신의 폐 농도를 달성하는 것으로 예측되었다. 대신, 정맥내 용량은 흡입 용량보다 대략 20배 더 적은 폐 농도를 달성하였다 (표 7 (흡입을 통한 1 mg/kg/일은 폐 내 14,831 ng/g 약물을 생산하였음) 대 표 5 (Yanez) (10 mg/kg/일 IV는 폐 내 721 ng/g을 생산하였음) 비교; 14,831/721 = 21). 이는 폐에서의 낮은 대사 활성 및 폐 조직 구획으로부터 전신 순환으로의 라파마이신의 느린 수동적 또는 능동적 수송이 원인일 가능성이 있다. 정확한 기전과 상관 없이, 이들 결과는 라파마이신의 폐로의 전달이, 순환 농도는 낮은 상태로 유지하면서 국소 농도는 지속적으로 높게 초래함을 나타낸다.

이 초기 연구의 결과는 추가의 래트 연구 및 개 연구에서 반복되고 확장되었다. 이들 후속 연구는 정상 스프라그-다우리 (SD) 래트 및 비글 (Beagle) 개에게 흡입에 의해 투여된, 락토스와 블렌딩된 1% (w/w) 라파마이신의 건조 분말 에어로졸 제제의 반복 투약 독성 및 독성동태학을 결정하기 위해 구축되었다. 제1 연구에서, 표준 원통형 관류식 코 전용 흡입 챔버를 사용하여 건조 분말 제제를 SD 래트에 투여하였다. 연속 5일 동안, 0.354 mg/kg의 라파마이신의 표적 용량을 달성하기 위해 동물에게 매일 300분간 시험 물품을 적용하였다. 본 연구를 위한 독성동태학 측정을 수행하기 위해 2 세트의 동물을 사용하였다. 제1 세트의 동물에는 연구 1일차에 300분간 투약하고, 6마리의 서브그룹에서 하기 시점에 희생된 동물로부터 혈액 샘플 (N=36) 및 폐 샘플 (N=36)을 채취하였다: (1) 투약 전, (2) 투약 도중, (3) 투약 직후, (4) 투약 후 2시간째, (5) 투약 후 4시간째, 및 (6) 투약 후 12시간째. 제2 세트의 동물에는 연속 5일간 300분 동안 투약하고, 연구 5일차에 6마리의 서브그룹에서 하기 시점에 희생된 동물로부터 혈액 샘플 (N=36) 및 폐 샘플 (N=36)을 채취하였다: (1) 투약 전, (2) 투약 도중, (3) 투약 직후, (4) 투약 후 2시간째, (5) 투약 후 4시간째, 및 (6) 투약 후 12시간째. 전혈 중 라파마이신의 최대 농도 (ng/㎖) 및 폐 조직 샘플 중 라파마이신의 최대 농도 (ng/g) 뿐만 아니라, 투약 후 12시간째의 라파마이신의 농도.

28일간 SD 래트 및 비글 개에 투여된 건조 분말 제제의 반복 투약 독성 및 독성동태학을 평가하기 위해 제2 반복 노출 연구를 수행하였다.

래트 연구의 경우, 상기와 같이 표준 원통형 관류식 코 전용 흡입 챔버를 사용하였다. 각각 0.167, 4.75 및 9.50 mg/kg의 라파마이신의 표적 용량을 달성하기 위해 동물을 연속 28일간 매일 300분씩 시험 물품에 노출시켰다. 3개의 각 투약 그룹의 경우, 한 세트의 동물 (N=36)에 연속 28일간 매일 300분 동안 투약하였다. 연구 1일차 및 28일차에, 6마리의 서브 그룹에서 하기 시점에 동물로부터 혈액 샘플을 채취하였다: (1) 투약 전, (2) 투약 도중, (3) 투약 직후, (4) 투약 후 2시간째, (5) 투약 후 4시간째, (6) 투약 후 12시간째, 및 (7) 투약 후 24시간째.

개 연구를 위해, 중앙 플레넘 (plenum) 및 전달 아암 (delivery arm)으로 이루어진 정방향 유동식 전달 시스템 (positive flow delivery system: PFDS)을 사용하였다. 중앙 플레넘은, 입구관 및 출구관이 장착된 구비 (oronasal) 노출 마스크가 구비된 5개의 전달 아암이 안으로 부착되어 있는 개별 포트가 있는 모듈식 디자인을 갖추고 있었다. 대기의 유입 및 배출을 허용하면서, 코가 마스크 안으로 들어가게 하는 방식으로 개의 코와 주둥이 상에 마스크를 장착하였다. 노출 동안, 동물에 마구를 채우고, 통제 플랫폼 상에 놓았다. 개의 측면 이동을 제한하기 위해 플랫폼 상의 양측의 두 기둥에 마구를 부착하였다. 동물이 도는 것을 방지하기 위해 플랫폼 앞쪽 후크에 마구의 앞부분을 느슨하게 부착시켰다. 각각 0.020 및 0.053 mg/kg의 표적 용량의 라파마이신을 달성하기 위해 개를 매일 60분간 시험 물품에 노출시켰다. 각 투약 그룹의 경우, 한 세트의 동물 (N=6)에 연속 28일간 매일 60분 동안 투약하였다. 연구 1일차 및 28일차에, 6마리의 서브 그룹에서 하기 시점에 동물로부터 혈액 샘플을 채취하였다: (1) 투약 전, (2) 투약 후 (T=0), (3) 투약 후 1시간째, (4) 투약 후 4시간째, (5) 투약 후 8시간째, (6) 투약 후 12시간째, 및 (7) 투약 후 24시간째. 29일차에 개를 희생시키고, 이의 폐 조직의 일부를 제거하고, 라파마이신 함량 분석을 위해 세절 (mince)하였다.

전혈 중 라파마이신의 최대 농도 (ng/㎖) 및 라파마이신의 최저 농도를 인간 투약에의 외삽과 함께 하기에 나타내었다. 이 표에는 28일의 반복 투약 후 개의 폐 내 라파마이신의 최저 농도 (ng/g)가 또한 포함되어 있다.

흡입된 라파마이신 래트 데이터 및 인간 투약을 위한 외삽값

	방출 용량 (ug)	반복 흡입된 매일 용량 (ug)	최대 혈액 수준 (ng/㎖)	혈액 최저치 (ng/㎖)	24시간째 폐 최저 수준 (ng/g)
래트*	50	5	7.6	2	N/A
	1425	143	70.5	23.3	N/A
	2850	285	77.8	21.0	N/A
개**	160	40	7.4	1.9	32
	424	106	27.3	5.9	61
인간	87	35	0.65	0.15	2
	175	70	1.3	0.3	4

*래트 28-일 반복 매일 용량 연구 7300225 - 혈액 데이터는 D28의 평균임.

**개 28-일 반복 매일 용량 연구 7300227 - 혈액 및 폐 데이터는 D28의 평균임.

** 혈액 및 폐 측정치는 7300225 및 7300227 연구 결과로부터 외삽됨

특히, 본원에 제시된 결과에 근거할 때, 인간에서 약 5 ng/g 범위의 폐 내 라파마이신의 치료학적 유효 용량을 약 100 ㎍ 미만을 흡입에 의해 폐로 투여함으로써 달성할 수 있었다. 그에 반해, Yanez에 따른 경구 전달에 의해 상응하는 폐 농도의 달성은 4 내지 16 ㎎을 요구할 것이다. Napoli에 따른 IV 전달에 의해 상응하는 폐 농도의 달성은 60 내지 600 ㎍을 요구할 것이다.

또한, 본원에 제시된 결과에 근거할 때, 폐 내 약 5 ng/g의 치료적 범위는 라파마이신이 흡입을 통해 전달될 때, 폐 대 혈액을 13:1의 분배비로 달성될 수 있을 것이다. 이는 라파마이신이 폐 조직에서는 치료적 범위 내이지만, 혈액 중에서는 단지 650 내지 1,500 pg/㎖ 라파마이신인 최대 농도로 순환할 것임을 의미한다. 라파마이신에의 이러한 낮은 전신 노출은 경구 또는 IV 투여시 요구되는 더 높은 투약 수준으로부터 초래되는 라파마이신에의 훨씬 더 높은 전신 노출과 연관된 독성 및 약물 유해 사례를 감소시킬 것으로 예상된다.

요컨대, 본원에 기술된 결과는 흡입을 통해 폐로 라파마이신을 투여하는 것이 약물에의 낮은 전신 노출과 함께 조합하여, 약 5 ng/g 범위의 폐 내 치료학적 유효 용량을 달성하는데 요구되는 저용량의 라파마이신을 제공하고, 그로써 라파마이신의 치료 지수를 현저히 개선함을 입증한다.

실시예 8: 흡입가능 조성물용 라파마이신의 크기 감소

습식 폴리싱 또는 제트 밀링 공정을 이용하여 라파마이신의 입자 크기를 2.0 μm < Dv50 < 3.0 μm의 표적 범위로 감소시켰다. 제트 밀링의 경우, 하기 작동 조건과 함께 Jetpharma로부터의 실험실 규모의 MCOne 유닛을 사용하였다: 벤추리 압력 2-4 bar, 밀링 압력 3-5 bar, 공급률 90 g/h. 습식 폴리싱의 경우, 정제수를 이용하여 공급 현탁액을 제조하였다. 미세유동화 고압 균질화기를 크기 감소 단계를 위해 사용하고, 생성 현탁액을 분무 건조시켰다. 습식 폴리싱 공정에 관한 상세한 설명은 하기에 기술된다.

습식 폴리싱 공정의 크기 감소 단계에 사용된 고압 균질화기는 보조 프로세싱 모듈 (200 ㎛)이 장착된 예비 시험 규모의 미세유동화 고압 균질화기였고, 100 ㎛ 상호작용 챔버가 사용되었다. 유닛은 ~455 bar (증압기 모듈 유압식 압력으로 ~30 bar)에서 작동하였다. 미세유동화 후, 유체를 분무 건조에 의해 제거하고 건조 분말을 생성하였다. 실험실 규모의 분무 건조기인 SD45 (BUCHI, 모델 B-290 Advanced)에 2개의 유체 노즐을 장착하였다 (캡 및 직경은 각각 1.4 및 0.7 mm였다). 2개의 시클론 시리즈를 사용하여 (첫 번째는 표준 부치 시클론이고, 두 번째는 고성능 부치 시클론임) 건조된 생성물을 수집하였다. 분무 건조 유닛은 질소를 사용하여 단일 통과 모드로, 즉, 건조 질소의 재순환 없이 작동하였다. 질소를 취입하는 흡인기의 용량을 100%로 설정하였다 (최대 용량에서의 유속은 대략 40 kg/h임). 분사 (atomization) 질소의 유속을 로타미터에서 40 ± 5 mm 값으로 조정하였다. 생성물 현탁액을 공급하기 전에, 정제수로 분무 건조기를 안정화시키고, 그동안 유속을 6 ml/분 (연동 펌프에서 20%)로 조정하였다. 표적 출구 온도 (45℃)를 달성하도록 입구 온도를 조정하였다. 온도 안정화 후, 분무 건조기의 피드는 (안정화 동안 사용된 동일 유속을 유지하면서) 정제수에서 생성물 현탁액으로 교환되고 (commuted), 표적 출구 온도를 달성하기 위해 다시 한번 입구 온도를 조정하였다. 스톡 현탁액의 종료시, 피드 라인을 세정하고, 제어된 셧 다운 (controlled shut down)을 수행하기 위해 피드를 한 번 더 정제수로 교환하였다. 두 시클론하에서 수집 플라스크 중의 건조 생성물의 중량을 측정하고, 고압 균질화기에 공급된 현탁액 중의 전체 고체와 비교하여 건조 생성물의 질량%로서 수율을 계산하였다.

입자 크기 분포를 레이저 회절에 의해 분석하였다. 고체 상태 특성 분석을 고압 액체 크로마토그래피 (HPLC), X선 분말 회절 (XRPD), 및 시차주사 열량 측정법 (mDSC)에 의해 (다형체 형태 및 순도에 대해) 수행하였다. 수분 함량은 칼 피셔 (Karl Fischer) 방법에 의해 측정하였다.

제트 밀링을 통해, 하기 표 10에 제시된 바와 같이, 1.5 ㎛의 Dv10, 2.7 ㎛의 Dv50 및 4.9 ㎛의 Dv90을 갖는 단분산 입자 크기 분포를 가지는 결정질 라파마이신 분말을 수득하였다.

습식 폴리싱는 1.0 ㎛의 Dv10, 2.4 ㎛의 Dv50 및 5.0 ㎛의 Dv90을 갖는 단분산 입자 크기 분포를 가지는 결정질 라파마이신 분말을 생산하였다 (표 11).

상기 두 방법 모두 표적 범위 내에 포함된 라파마이신 입자를 생산하였고, 두 공정 중 어느 것도 라파마이신의 다형체 형태 또는 순도에 영향을 미치지 않았다. 하기 표는 제트 밀링 및 습식 폴리싱 공정에 대한 공정 중 제어 데이터를 나타낸다. 데이터는 두 공정 모두 API 순도 또는 다형체 형태에 영향을 미치지 않으면서, 표적 범위 내의 API 입자 크기를 생산할 수 있음을 나타낸다.

제트 밀링 데이터

PSD	μm	Dv10	Dv50	Dv90
		1.51	2.74	4.91
XRPD	-	API (시롤리무스) 디프렉토그램과 유사
mDSC	(T_개시, ℃)	182.2
KF	% w/w	0.30
HPLC (% 면적)	검정 (% w/w)		99.5
	시롤리무스		99.35

습식 폴리싱 데이터

PSD	μm	Dv10	Dv50	Dv90
		1.05	2.42	4.97
XRPD	-	API (시롤리무스) 디프렉토그램과 유사
mDSC	(T_개시, ℃)	185.7
KF	% w/w	0.30
HPLC (% 면적)	검정 (% w/w)		99.0
	시롤리무스		99.42

실시예 9: 건조 분말 조성물의 에어로졸 성능 검사

상기 실시예에서 생산된 캡슐을 하기 표에 제시된 장치에 놓고 작동시켰다. 배치 06RP68.HQ00008 및 배치 06RP68.HQ00009로부터의 블렌드를 함유하는 장치/캡슐로부터 전달된 에어로졸 성능을 USP 905장 및 601장에 기술된 방법에 따라 넥스트 제너레이션 충격기 (NGI)를 사용하여 특징화하였다. 에어로졸을 분당 60 및 100 리터 (LPM)의 유속으로 시험하였다. 미세 입자 용량 (FPD) 및 미세 입자 분율 (FPF)을 하기 표에 나타내었다. 질량 중앙 공기역학적 직경 (MMAD) 및 기하 표준 편차 (GSD)가 또한 나타나있다.

06RP68.HQ00008 (습식 폴리싱됨) + Plasitape RS01 모델 7

	60 LPM		100 LPM
	평균	%RSD	평균	%RSD
FPD ( μg )	57.31	2.37	67.21	12.46
FPF ( % )	39.49	1.85	44.12	8.99
MMAD ( μm )	2.81	2.22	2.49	11.97
GSD	2.02	0.99	2.19	8.25

06RP68.HQ00008 (습식 폴리싱됨) + Plastiape RS00 모델 8

	60 LPM		100 LPM
	평균	%RSD	평균	%RSD
FPD ( μg )	58.40	0.98	62.39	6.35
FPF ( % )	39.68	1.68	41.34	3.70
MMAD ( μm )	2.63	7.28	2.58	6.00
GSD	2.05	3.69	2.15	6.32

06RP68.HQ00009 (제트 밀링됨) + Plastiape RS01 모델 7

	60 LPM		100 LPM
	평균	%RSD	평균	%RSD
FPD ( μg )	52.33	6.72	58.51	15.84
FPF ( % )	33.73	3.91	36.69	9.86
MMAD ( μm )	3.32	2.27	3.02	4.14
GSD	2.05	1.02	2.24	1.79

06RP68.HQ00009 (제트 밀링됨) + Plastiape RS00 모델 8

	60 LPM		100 LPM
	평균	%RSD	평균	%RSD
FPD ( μg )	52.56	2.02	59.11	4.74
FPF ( % )	33.97	0.86	36.01	4.20
MMAD ( μm )	3.06	1.91	2.93	0.98
GSD	2.04	0.98	2.21	2.73

이들 에어로졸 성능 데이터를 기반으로, 습식 폴리싱된 약물 입자가 바람직하다. 이들은 더 높은 미세 입자 용량, 더 높은 미세 입자 분율, 중앙 및 주변 폐 영역 둘 다로의 침투를 나타내고 더 적은 구강 침착을 나타내게 될 입자 크기 분포를 초래하였다.

실시예 10: 라파마이신의 약동학적 모델링

상기에 나타난 바와 같은 에어로졸 성능 06RP68.HQ00008 (습식 폴리싱됨) + Plasitape RS01 모델, 및 실시예 3에서의 동물 실험 결과를 기반으로, 인간에서 흡입된 라파마이신의 폐로의 직접적인 전달이 유사하게 치료학적으로 효과적일 정도로 충분히 높은 폐 농도를 지속적으로 초래하지만, 낮은 전신 노출 (낮은 혈액 농도)로 인해 전신 노출로 인한 부작용을 효과적으로 최소화할 것임을 예상할 수 있다. 2 구획, 약동학적 모델을 개발하여 표 11에서의 제제 및 DPI 흡입기를 사용하여 반복 QD 투약 후 인간에서의 혈액 및 폐에서의 농도를 예측하였다. 약동학적 모델용으로, 라파뮨® (NDA 21-110, 및 NDA 21-083) 약품 승인 심사 개요 (summary basis of approval)로부터의 인간 PK 파라미터를 사용하였다: 분포 부피를 780 리터로 가정하고, 제거율은 0.0003/분이고, 제거 반감기는 42.3시간이었다 (라파마이신 IV 투약에 대한 등가값인 것으로 가정). 폐로부터 라파마이신의 흡수 반감기는, 그에 대한 폐 흡수 데이터가 이용가능한 것인 플루티카손 프로피오네이트와 같은 다른 고도로 친유성인 화합물과 유사한, 대략 0.5시간으로 추정되었다. 폐에서 침착하는 라파마이신의 생체이용률을 대략 100%인 것으로 가정하였다. 점액섬모 (mucociliary) 제거에 의해 상부 기도로부터 제거 또는 구강인두 침착을 통해 GI 경로에 의해 흡수되는 라파마이신의 생체이용률은 라파뮨® 약품 승인 심사 개요에서 보고된 바와 같이 14%인 것으로 가정하였다. 표 11에 제시된 바와 같이, 분당 60 리터의 유속으로 전형적인 인간 흡기 조작의 경우, 미세 입자 용량은 57 ㎍고, 미세 입자 분율은 40%였다.

모델은 도 9에 나타난 바와 같이 1일 후 평균 정상 상태 농도를 달성할 것으로 예측한다. 상기 도면으로부터, 폐에 전달되는 57 ㎍의 1일 1회 반복 투약은, 실질적으로 문헌 [McCormack et al. (2011), "Efficacy and safety of sirolimus in lymphangioleiomyomatosis", N Engl J Med 364: 1595-1606]에 보고된 5-15 ng/㎖ 농도 미만인 대략 50 pg/㎖의 최저 혈액 농도, 및 200 pg/㎖ 미만의 최대 농도를 초래함을 알 수 있다. 폐 조직량이 850 g이고, 폐에서는 대사가 없으며, 폐 흡수 반감기가 30분이라고 가정하면, 폐로 전달된 57 ㎍의 라파마이신은 대략 60 ng/g 만큼 높은 라파마이신의 국소 폐 농도로, 폐 조직에서의 치료 수준을 초래할 것이다.

실시예 11: 래트 및 개에서 흡입 독성 연구

다음 연구는 흡입된 라파마이신이 경구 라파마이신보다 독성이 더 약함을 나타낸다. 개 및 토끼에서 LAM-001 (흡입된 라파마이신)을 이용하는 28-일, 반복-용량, 흡입 비임상 시험 관리기준 (Good Laboratory Practice. GLP) 독성학 연구에서, 독성역학 데이터 (표 16 참조)는 라파마이신의 농도가 MILES 연구에서 인간 LAM 환자의 폐에서 mTOR 활성을 억제하는데 충분한 전신 효능의 인간 혈액 농도보다 각각 대략 6배 및 63배 (28일째 Cmax 기준) 더 높음을 입증하였다. 가장 민감한 종에서, 개는 NOAEL에서 대략 16.7의 최저 폐 (24시간) 대 혈청 비를 나타내었다.

동물 연구의 결과

그룹 3, 28일째, 24-시간 최저
폐	뇌	혈액	폐/혈액	뇌/혈액	폐/뇌	t=24에서 6마리
32.2	2.4	1.9	16.7	1.2	13.7
그룹 4, 28일째, 24-시간 최저
폐	뇌	혈액	폐/혈액	뇌/혈액	폐/뇌	t=24에서 5마리
106.2	6.9	5.9	18.1	1.2	15.5
그룹 5, 21일째, 24-시간 최저
폐	뇌	혈액	폐/혈액	뇌/혈액	폐/뇌	t=24에서 3마리
2273.2	24.4	23.4	97.3	1.0	0.6

래트는 인간에서 의도된 치료 용량의 대략 60 내지 1700배의 1일 흡입 용량을 허용하였다. 개는 인간에서 의도된 치료 용량의 NOAEL 6배를 달성하였다.

코 전용 흡입을 통한 라파마이신의 투여는 호흡 기능에 어떠한 변화도 초래하지 않았다. 28일차 래트 및 개 연구에서 확립된 달성된 용량의 호흡 NOAEL은 각각 8.91 mg/kg/일 및 0.0134 mg/kg/일이었고; MILES 시험에서 지시된 효능에 근거한 인간에서 경구로 흡입되는 권고 1일 치료 용량 (recommended daily therapeutic dose, RDD)보다 대략 1713배 및 6배 높았다. MILES 시험으로부터 수집된 임상 테이터와 조합하여 이들 데이터는 안전성 측면에서 상당한 이익이 흡입을 통해 라파마이신이 투여된 환자에서 달성될 수 있음을 나타낸다.

또한, 흡입을 통해 라파마이신을 전달함으로써, 초회 통과 대사, 경구 흡수 가변성, 및 폐로의 전신 분포에 있어서의 잠재적 가변성을 회피할 수 있다. 의사는 더욱 효율적이고 정확하게 용량을 적정할 수 있고, 라파마이신의 전신 노출 및 독성 효과를 최소화하면서 환자가 효과적인 폐 용량을 투여 받는 것을 가능케 할 것이다. 건조 분말 흡입기 내 캡슐의 수를 달리하면서, 라파마이신은 명목 유효 용량을 전달할 수 있고, 그로써 환자에 경구 라파뮨®으로 수득될 수 없는 개인화된 치료 레지멘을 제공할 수 있을 것이다.

흡입된 라파마이신은 표적 조직으로 약물의 직접적인 전달 및 치료 레지멘을 ??춤화하는 능력으로 인해 경구 라파마이신 (예컨대, 라파뮨®)에 비해 상당한 임상적 이익을 제공할 것으로 예상된다.

등가물

당업자는 단지 통상적인 실험만을 사용하여 본원에 기술된 본 발명의 구체적 실시양태에 대한 많은 등가물을 인식하거나 확인할 수 있을 것이다. 이러한 등가물은 하기 특허청구범위에 의해 포함되는 것으로 의도된다.

본원에 인용된 모든 참고문헌은, 각각의 개별 공개문헌 또는 특허 또는 특허 출원이 모든 목적을 위해 그 전문이 참조로 포함되는 것으로 구체적 및 개별적으로 명시된 바와 동일한 정도로 모든 목적을 위해 및 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.

본 발명은 본원에 기술된 구체적 실시양태에 의해 범주가 제한되지 않는다. 실제로, 본원에 기술된 것들 이외에도 본 발명의 다양한 변형은 상기 기술내용 및 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명백해질 것이다. 이러한 변형은 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (51)

1. 폐동맥 고혈압 (PAH)의 치료 및 예방 요법 또는 처리가 필요한 인간 개체에서 PAH의 치료 및 예방에 사용하기 위한, 소정량의 라파마이신 조성물의 미립자, 담체 입자, 및 하나 이상의 선택적 부형제를 포함하는, 폐 전달을 위한 건조 분말 형태의 약제학적 에어로졸 조성물로서, 제제가 폐에 라파마이신 조성물의 치료량을 전달하기에 효과적인 것인, 약제학적 에어로졸 조성물.
2. 제1항에 있어서, 치료량이 전달 후 12 적어도 또는 24시간 동안 지속되는 것인, 조성물.
3. 제2항에 있어서, 전달 12 또는 24시간 후 라파마이신 조성물의 혈액 농도에 대한 폐 농도 비가 약 5 내지 50 또는 약 10 내지 30인 것인, 조성물.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제제 내 라파마이신 조성물의 양이 5 내지 500 ㎍, 10 내지 250 ㎍, 15 내지 150 ㎍, 또는 20 내지 100 ㎍인 것인, 조성물.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 에어로졸 제제 내 라파마이신 조성물의 양이 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.1% 내지 20% (w/w) 또는 약 0.25% 내지 2% (w/w)인 것인, 조성물.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 폐 내 라파마이신 조성물의 치료량이 투여 12 또는 24시간 후 약 1 ng/g 내지 약 1 ㎍/g인 것인, 조성물.
7. 제6항에 있어서, 폐 내 라파마이신 조성물의 치료량이 인간에서 약 1 내지 10 ng/g 또는 약 1 내지 5 ng/g인 것인, 조성물.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 에어로졸 제제 내 라파마이신 조성물의 치료량이 개체에서 5 ng/㎖ 미만, 2 ng/㎖ 미만, 1 ng/㎖ 미만, 0.5 ng/㎖ 미만, 또는 0.25 ng/㎖ 미만의 혈액 최저치 (blood trough level)를 생산하는 양인 것인, 조성물.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 미립자가 0.1 내지 10 ㎛의 직경 및 1 내 5 ㎛의 평균 직경을 갖는 입자로 이루어진 것인, 조성물.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 입자가 1.5 내지 4 ㎛, 1.5 내지 3.5 ㎛, 또는 2 내지 3 ㎛의 평균 직경을 갖는 것인, 조성물.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 담체가 아라비노스, 글루코스, 프럭토스, 리보스, 만노스, 수크로스, 트레할로스, 락토스, 말토스, 전분, 덱스트란, 만니톨, 리신, 류신, 이소류신, 디팔미틸포스파티딜콜린, 레시틴, 폴리락트산, 폴리(락트산-코-글루탐산), 및 자일리톨, 또는 전술한 것들 중 임의의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 조성물.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 담체의 입자가 1 내지 200 ㎛ 범위, 30 내지 100 ㎛ 범위, 또는 10 ㎛ 미만의 직경을 갖는 것인, 조성물.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 담체가 2종의 상이한 담체인 제1 담체 및 제2 담체의 블렌드를 포함하거나 이로 이루어진 것인, 조성물.
14. 제13항에 있어서, 담체가 2종의 상이한 락토스 담체의 블렌드로 이루어진 것인, 조성물.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 제1 담체가 약 30-100 ㎛ 범위의 직경을 갖는 입자로 이루어지고 제2 담체가 10 ㎛ 미만의 직경을 갖는 입자로 이루어진 것인, 조성물.
16. 제15항에 있어서, 2종의 상이한 담체의 비율이 95-98 내지 2-5 범위인 것인, 조성물.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 분말 내 담체에 대한 약물 비가 0.5% 내지 2% (w/w)인 것인, 조성물.
18. 제17항에 있어서, 분말 내 담체에 대한 약물 비가 1% (w/w)인 것인, 조성물.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 선택적 부형제가 존재하고, 인지질 및 지방산의 금속염으로부터 선택되는 것인, 조성물.
20. 제19항에 있어서, 인지질이 디팔미틸포스파티딜콜린 및 레시틴으로부터 선택되는 것인, 조성물.
21. 제20항에 있어서, 지방산의 금속염이 마그네슘 스테아레이트인 것인, 조성물.
22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 선택적 부형제 또는 부형제들이 0.01 내지 0.5% 범위의 거대 담체 입자에 대한 부형제의 중량비로 담체 입자 상에 코팅되는 것인, 조성물.
23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 라파마이신 조성물의 치료량이 폐 조직 내 mTORC1의 생물학적 활성을 억제하는데 효과적인 양인 것인, 조성물.
24. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 라파마이신 조성물의 치료량이 폐 조직 내 S6 단백질의 인산화를 억제하는데 효과적인 양인 것인, 조성물.
25. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 라파마이신 조성물의 치료량이 개체에서, 바람직하게는 인간 개체에서 폐동맥 고혈압 (PAH)을 치료하는데 효과적인 양인 것인, 조성물.
26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 라파마이신 조성물의 치료량이 폐에 전달된 5 내지 500 ㎍의 호흡가능 용량을 달성하는데 효과적인 양인, 조성물.
27. 제26항에 있어서, 호흡가능 용량이 약 5, 약 20, 약 50, 약 100 또는 약 250 ㎍인 것인, 조성물.
28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물이 1 내지 12개월 또는 1 내지 36개월의 저장 후에 5 ㎍ 내지 2 ㎎ 범위, 바람직하게는 0.5 ㎎ 미만의 상응하는 미세 입자 용량 (fine particle dose: FPD)를 갖는 20% 초과의 미세 입자 분획 (fine particle fraction: FPF)을 갖는 것인, 조성물.
29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 라파마이신 조성물이 시롤리무스인 것인, 조성물.
30. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이 개체에 하나 이상의 추가의 치료제를 투여하는 것을 더 포함하는 것인, 조성물.
31. 제30항에 있어서, 하나 이상의 추가의 치료제가 프로스타노이드, 포스포디에스터라제 억제제, 또는 엔도텔린 길항제로부터 선택되는 것인, 조성물.
32. 제31항에 있어서, 프로스타노이드가 프로스타글란딘, 트롬복산, 및 프로스타사이클린으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 조성물.
33. 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물이 강제 폐활량 (forced vital capacity: FVC) 및 강제 호기량 (forced expiratory volume: FEV1)에 의해 측정되는 바와 같은 개체의 폐 기능을 개선하는데 효과적인 약물의 양을 전달하는 것인, 조성물.
34. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물이 평활근 세포 및/또는 내피 세포의 비정상적 증식을 억제하는데 효과적인 약물의 양을 전달하는 것인, 조성물.
35. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물이 1일 1회 투여되는 것인, 조성물.
36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 약제학적 에어로졸 제제가 라파마이신 조성물의 수성 현탁액을 제조하는 단계, 라파마이신 조성물 현탁액을 미세유동화 (microfluidization)에 적용하는 단계, 및 생성 입자를 분무-건조시켜 건조 분말을 형성하는 단계를 포함하는 습식 폴리싱 공정에 의해 생산되는 것인, 조성물.
37. 각각의 바이알이 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항의 조성물의 멸균 단위 용량을 함유하는, 하나 이상의 바이알을 함유하는 약제학적 패키지.
38. 라파마이신 조성물의 양이 약 5 내지 2500 ㎍, 20-500 ㎍, 또는 50-150 ㎍인, 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 단위 투여 형태.
39. 제38항에 있어서, 라파마이신 조성물의 양이 약 20-100 ㎍인, 단위 투여 형태.
40. 제38항에 있어서, 투여 형태가 건조 분말 흡입기 장치에 사용하기에 적합한 캡슐인 것인, 단위 투여 형태.
41. 제38항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 캡슐이 1 mg 내지 100 mg의 분말을 함유하는 것인, 단위 투여 형태.
42. 제41항에 있어서, 캡슐이 10 mg 또는 40 mg의 분말을 함유하는 것인, 단위 투여 형태.
43. 제38항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 캡슐이 젤라틴, 플라스틱, 중합체, 또는 셀룰로스 캡슐이거나, 또는 호일/호일 또는 호일/플라스틱 블리스터의 형태인 것인, 단위 투여 형태.
44. 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항의 조성물 또는 제38항 내지 제43항 중 어느 한 항의 단위 투여 형태, 및 사용 설명서를 포함하는, 약제학적 패키지 또는 키트.
45. 제38항 내지 제43항 중 어느 한 항의 단위 투여 형태를 함유하는 저장소를 포함하는 건조 분말 전달 장치.
46. 제45항에 있어서, 저장소가 장치, 캡슐 또는 블리스터 내부의 일체형 챔버인 것인, 건조 분말 전달 장치.
47. 제45항 또는 제46항에 있어서, 장치가 Plastiape® RS01 모델 7, Plastiape® RS00 모델 8, XCaps®, Handihaler®, Flowcaps® TwinCaps®, 및 Aerolizer®로부터 선택되는 것인, 건조 분말 전달 장치.
48. 폐에 라파마이신 조성물의 치료량을 전달하기에 효과적인, 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항의 조성물을 PAH의 치료 및 예방이 필요한 인간 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 상기 인간 개체에서 PAH를 치료 및 예방하는 방법.
49. 제48항에 있어서, 투여가 1일 1회 또는 1일 2회인 것인 방법.
50. 제48항에 있어서, 투여가 제45항 내지 제47항 중 어느 한 항의 건조 분말 전달 장치를 사용하여 수행되는 것인, 방법.
51. 제48항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항의 조성물을 이용한 치료적 레지멘 또는 조합 요법에서 적어도 하나의 추가의 제제를 투여하는 것을 더 포함하는, 방법.
    

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