WO2019163520A1 - 粉末製剤、カートリッジ、及びデバイス - Google Patents

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Shin Nippon Biomedical Laboratories Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to a powder formulation for selectively administering an active ingredient to a specific region in the nasal cavity.
  • the present invention also relates to a cartridge containing the powder formulation.
  • the present invention relates to a device including the cartridge.
  • nasal administration has been mainly aimed at local treatment such as rhinitis treatment.
  • attempts have been made to use nasal administration to prevent or treat systemic diseases, central nervous system diseases, infections, etc., and various nasal preparations and nasal administration devices have been reported. ing.
  • Patent Document 1 as a powdery composition for nasal administration, which can be accurately filled in a nasal administration device for multiple administrations and can be sprayed accurately and uniformly after filling, “A composition for powdery nasal administration, which is made by mixing a drug and a base with a mixer having shear force, and is difficult to be fooled. Is disclosed.
  • Patent Document 2 combines quantitative sprayability, miniaturization (portability), ease of operation / rapidity, simplicity of manufacturing process, dispersibility of powder preparation, minimization of parts, cost reduction, etc. As a powder drug multi-dose device having a predetermined structure is disclosed.
  • Patent Document 3 discloses a nasal spray nozzle for administering a viscous preparation to the nasal mucosa.
  • the active ingredient administered to the olfactory region can move directly to the brain without passing through the blood-brain barrier.
  • the respiratory region has a vascular system that develops in a mesh shape, it is excellent in the absorption of active ingredients, and because the first-pass effect of the liver can be avoided by passing through the respiratory region, the active ingredients can be efficiently absorbed throughout the body. It is possible to circulate.
  • the respiratory region has lymphatic tissue related to nasopharynx that is important for antigen uptake, infection can be effectively prevented and / or treated by selectively administering a vaccine as an active ingredient to the respiratory region. It is also possible to do.
  • An object of the present invention is to provide a powder preparation suitable for selective administration to the olfactory region or the respiratory region, a cartridge containing the powder preparation, and a device containing the cartridge.
  • the present inventors have found that the powder preparation can be selectively administered to the region by changing the predetermined physical properties of the powder preparation according to the target region in the nasal cavity, and have completed the present invention.
  • the present invention includes the following embodiments.
  • the bulk density of the powder preparation is 0.1 to 0.5 g / cm 3
  • the powder formulation has a Hausner ratio of 1.6 to 2.4, Said powder formulation.
  • [1-A1] The powder formulation according to [1], wherein the bulk density is 0.1 to 0.4 g / cm 3 .
  • [1-A2] The powder formulation according to [1], wherein the bulk density is 0.2 to 0.4 g / cm 3 .
  • [1-A3] The powder formulation according to [1], wherein the bulk density is 0.2 to 0.35 g / cm 3 .
  • [1-A4] The powder formulation according to [1], wherein the bulk density is 0.2 to 0.3 g / cm 3 .
  • [1-B1] The powder formulation according to any one of [1] to [1-A4], wherein the Hausner ratio is 1.6 to 2.3.
  • [1-B2] The powder formulation according to any one of [1] to [1-A4], wherein the Hausner ratio is 1.6 to 2.2.
  • [1-B3] The powder formulation according to any one of [1] to [1-A4], wherein the Hausner ratio is 1.7 to 2.2.
  • [1-B4] The powder formulation according to any one of [1] to [1-A4], wherein the Hausner ratio is 1.8 to 2.2.
  • [1-C1] The powder formulation according to any one of [1] to [1-B4], wherein the tap density of the powder formulation is 0.1 to 0.8 g / cm 3 .
  • [1-C2] The powder formulation according to any one of [1] to [1-B4], wherein the tap density of the powder formulation is 0.1 to 0.6 g / cm 3 .
  • [1-C3] The powder formulation according to any one of [1] to [1-B4], wherein the tap density of the powder formulation is 0.2 to 0.6 g / cm 3 .
  • [1-C4] The powder formulation according to any one of [1] to [1-B4], wherein the tap density of the powder formulation is 0.3 to 0.55 g / cm 3 .
  • the bulk density of the powder formulation is 0.2 to 1.1 g / cm 3 ;
  • the powder formulation has a Hausner ratio of 1.0 to 2.2. Said powder formulation.
  • [10-A2] The powder formulation according to [10], wherein the bulk density is 0.2 to 0.7 g / cm 3 .
  • [10-A3] The powder formulation according to [10], wherein the bulk density is 0.2 to 0.6 g / cm 3 .
  • [10-A4] The powder formulation according to [10], wherein the bulk density is 0.2 to 0.5 g / cm 3 .
  • [10-A5] The powder formulation according to [10], wherein the bulk density is 0.25 to 0.4 g / cm 3 .
  • [10-B1] The powder formulation according to any one of [10] to [10-A5], wherein the Hausner ratio is 1.1 to 2.2.
  • [10-B2] The powder formulation according to any one of [10] to [10-A5], wherein the Hausner ratio is 1.2 to 2.2.
  • [10-B3] The powder formulation according to any one of [10] to [10-A5], wherein the Hausner ratio is 1.3 to 2.2.
  • [10-B4] The powder formulation according to any one of [10] to [10-A5], wherein the Hausner ratio is 1.4 to 2.1.
  • [10-B5] The powder formulation according to any one of [10] to [10-A5], wherein the Hausner ratio is 1.5 to 2.0.
  • [10-C1] The powder formulation according to any one of [10] to [10-B5], wherein the tap density of the powder formulation is 0.2 to 1.0 g / cm 3 .
  • [10-C2] The powder formulation according to any one of [10] to [10-B5], wherein the tap density of the powder formulation is 0.2 to 0.8 g / cm 3 .
  • [10-C3] The powder formulation according to any one of [10] to [10-B5], wherein the powder formulation has a tap density of 0.3 to 0.9 g / cm 3 .
  • [10-C4] The powder formulation according to any one of [10] to [10-B5], wherein the tap density of the powder formulation is 0.4 to 0.7 g / cm 3 .
  • [10-C5] The powder formulation according to any one of [10] to [10-B5], wherein the tap density of the powder formulation is 0.4 to 0.6 g / cm 3 .
  • [11] The powder formulation according to any one of [10] to [10-C5], wherein the powder formulation has a specific surface area of 0.2 to 2.5 m 2 / g.
  • [17] The powder formulation according to any one of [10] to [15-3] for preventing and / or treating infectious diseases.
  • [18] [10] A cartridge comprising the powder formulation according to any one of [17].
  • [19-1] The device according to [19], wherein the injector is configured to achieve a maximum air pressure defined in any of [13] to [13-3].
  • [19-2] [19] or [19-1], wherein the injector is configured to achieve a time to reach the maximum air pressure defined in any of [14] to [14-3].
  • the present invention further includes the following embodiments.
  • [A1] Injecting a powder formulation having a bulk density of 0.1 to 0.5 g / cm 3 and a Hausner ratio of 1.6 to 2.4 into the nasal cavity. A method of selectively administering to the olfactory region in the nasal cavity.
  • [A2] Containing the active ingredient, spraying the active ingredient into the nasal cavity with a powder formulation having a bulk density of 0.2 to 1.1 g / cm 3 and a Hausner ratio of 1.0 to 2.2. A method of selectively administering to the respiratory region in the nasal cavity.
  • the embodiments [A1] and [B1] may further include the features described in the embodiments [1] to [9-3].
  • the embodiments [A2] and [B2] may further include one or more features described in the embodiments [10] to [19-3].
  • a powder preparation suitable for selective administration to the olfactory region or the respiratory region a cartridge containing the powder preparation, and a device containing the cartridge can be provided.
  • FIG. 1 shows a human nasal cavity model created using a 3D printer.
  • FIG. 2 shows each region (a: olfactory region, b: respiratory region, c: nasal vestibule region, d: pharyngeal region) in the nasal cavity (A: nasal turbinate side, B: nasal septum side) in the human nasal cavity model. ).
  • the distribution of the test formulation in the nasal cavity is shown.
  • the monkey intranasal distribution and brain translocation by manganese-enhanced MRI are shown.
  • Fig. 2 shows immunogenicity after nasal administration of an OVA antigen preparation selectively in the respiratory region.
  • the blood concentration after nasal administration selective to the respiratory region of the testosterone preparation is shown.
  • the blood concentration after nasal administration of a testosterone preparation is shown.
  • the blood concentration after nasal administration and intravenous administration of the olfactory region selective oxytocin preparation is shown.
  • concentration in the cerebrospinal fluid after nasal administration and intravenous administration of the olfactory region selective oxytocin preparation is shown.
  • a powder formulation for selectively administering an active ingredient to the olfactory region in the nasal cavity (hereinafter referred to as “powder formulation for the olfactory region”), and an active ingredient selectively in the respiratory region in the nasal cavity
  • the powder preparation for administration (hereinafter referred to as “powder preparation for respiratory region”) will be described.
  • One embodiment of the present invention is a powder formulation for selectively administering the active ingredient to the olfactory region in the nasal cavity containing the active ingredient, wherein the bulk density of the powder formulation is 0.1-0.
  • the powder preparation is 5 g / cm 3 , and the Hausner ratio of the powder preparation is 1.6 to 2.4.
  • the active ingredient By selectively administering the active ingredient to the olfactory region in the nasal cavity, the active ingredient can be transferred directly to the brain without passing through the blood brain barrier. That is, the active ingredient can be efficiently delivered to the brain by selective administration to the olfactory region. As a result, central nervous system diseases can be effectively prevented and / or treated.
  • Olfactory region is a term commonly used in this technical field (for example, Der Pharmacia Sinica, 2011, 2 (3): 94-106, and Pharm Res (2016) 33: 1527-1541).
  • the olfactory region is within the range from the nasal valve located in the anterior nasal cavity to the front of the olfactory pharyngeal mouth located in the posterior nasal cavity, and the upper nasal fin located in the canopy of the nasal cavity. It means a region consisting of a part covering the medium and a part on the nasal septum side facing this.
  • the selective administration to the olfactory region is preferably 20% by weight or more of the active ingredient injected into the nasal cavity, more preferably 35% by weight or more, still more preferably 50% by weight or more, particularly preferably 60% by weight or more. Is distributed in the olfactory region. There is no particular upper limit, but it may be, for example, 90% by weight, 80% by weight, or 70% by weight.
  • the distribution amount of the active ingredient in the olfactory region can be measured according to a method using a human nasal cavity model described in the following examples.
  • the concentration of the active ingredient in the olfactory region is compared with the concentration of the active ingredient in the olfactory region compared to the concentration in the other regions. Means significantly higher.
  • the bulk density of the powder preparation for the olfactory region is 0.1 to 0.5 g / cm 3 , preferably 0.1 to 0.4 g / cm 3 , more preferably 0.2 to 0.4 g / cm 3. 3 , more preferably 0.2 to 0.35 g / cm 3 , and particularly preferably 0.2 to 0.3 g / cm 3 .
  • the bulk density can be measured according to the method described in the following examples.
  • the bulk density indicates the specific gravity of the powder preparation for the olfactory region. When the bulk density is the above value, the selectivity of the active ingredient to the olfactory region is improved.
  • the olfactory region powder preparation preferably has a lower bulk density than the respiratory region powder preparation described below.
  • the Hausner ratio of the powder preparation for the olfactory region is 1.6 to 2.4, preferably 1.6 to 2.3, more preferably 1.6 to 2.2, and still more preferably 1. It is 7 to 2.2, particularly preferably 1.8 to 2.2.
  • the Hausner ratio can be measured according to the method described in the examples below.
  • the Hausner ratio indicates the fluidity of the powder preparation for the olfactory region. When the Hausner ratio is the above value, the selectivity of the active ingredient to the olfactory region is improved.
  • the powder preparation for olfactory region has low fluidity as compared with conventional preparations.
  • the olfactory region powder preparation preferably has lower fluidity than the respiratory region powder preparation described below. Note that poor fluidity can also be expressed as high cohesiveness or low dispersibility.
  • Hausner ratio degree of fluidity 1.00 to 1.11: very good 1.12 to 1.18: good 1.19 to 1.25: slightly good 1.26 to 1.34: normal 1.35 to 1 .45: Somewhat bad 1.46 to 1.59: Bad> 1.60: Extremely bad
  • the tap density of the olfactory region powder preparation is preferably 0.1 to 0.8 g / cm 3 , more preferably 0.1 to 0.6 g / cm 3 , and still more preferably 0.2 to 0. a .6g / cm 3, particularly preferably 0.3 ⁇ 0.55g / cm 3.
  • the tap density can be measured according to the method described in the following examples. When the tap density is the above value, the selectivity of the active ingredient to the olfactory region is improved.
  • the specific surface area of the powder preparation for the olfactory region is preferably 0.3 to 2.5 m 2 / g, more preferably 0.4 to 2.4 m 2 / g, still more preferably 0.6 to 2 .3m a 2 / g, particularly preferably 0.8 ⁇ 2.3m 2 / g.
  • the specific surface area can be measured according to the method described in the following examples. When the specific surface area is the above value, the selectivity of the active ingredient to the olfactory region is improved.
  • the average particle size of the powder preparation for the olfactory region is preferably 10 to 150 ⁇ m, more preferably 10 to 120 ⁇ m, still more preferably 10 to 80 ⁇ m, and particularly preferably 10 to 60 ⁇ m.
  • the average particle diameter can be measured according to the method described in the following examples. When the average particle size is the above value, the selectivity of the active ingredient to the olfactory region is improved.
  • the powder preparation for the olfactory region is injected into the nasal cavity with a predetermined air pressure.
  • the maximum air pressure (hereinafter referred to as “maximum air pressure”) for injecting the powder preparation for the olfactory region into the nasal cavity is preferably 15 to 100 kPa, more preferably 15 to 80 kPa, and still more preferably 15 -60 kPa, particularly preferably 15-40 kPa.
  • Maximum air pressure can be measured according to the method described in the examples below. When the maximum air pressure is the above value, the selectivity of the active ingredient to the olfactory region is improved.
  • the time required to reach the maximum air pressure (hereinafter referred to as “maximum air pressure arrival time”) is preferably 0 to 40 msec, more preferably 0 to 30 msec, still more preferably 0 to 20 msec, and particularly preferably. Is 0 to 10 msec.
  • the maximum air pressure arrival time can be measured according to the method described in the following examples. When the maximum air pressure arrival time is the above value, the selectivity of the active ingredient to the olfactory region is improved.
  • the time of continuous injection at an air pressure of 10 kPa or more is preferably 15 to 150 msec, more preferably 15 to 100 msec, and even more preferably. Is 25 to 100 msec, particularly preferably 25 to 80 msec.
  • the constant air pressure continuous ejection time ( ⁇ 10 kPa) can be measured according to the method described in the following examples. When the constant air pressure continuous ejection time ( ⁇ 10 kPa) is the above value, the selectivity of the active ingredient to the olfactory region is improved.
  • the olfactory region powder preparation is preferably injected at a higher air pressure and in a shorter time than the respiratory region powder preparation described below.
  • the administration target of the powder preparation for the olfactory region is not particularly limited, but is preferably a human.
  • the olfactory region powder formulation is suitable for selectively administering active ingredients to the olfactory region, especially in human nasal cavity structures
  • the powder preparation for the olfactory region can transfer the active ingredient directly to the brain, the prevention and / or treatment of central nervous system diseases, etc., or the examination or diagnosis based on the action on the central nervous system, or before surgery or examination It is effective for applying the previous treatment.
  • central nervous system diseases include cerebral hemorrhage, cerebral infarction, central nervous system infection, brain tumor, Parkinson's disease, epilepsy, amyotrophic lateral sclerosis, Alzheimer's disease, Lewy body dementia, progressive supranuclear Paralysis, cerebral cortex basal ganglia degeneration, Pick's disease, frontotemporal dementia, multiple sclerosis, schizophrenia, depression, bipolar disorder, dysthymic disorder, adjustment disorder, social anxiety disorder, panic disorder, obsessive compulsive sexual disorders, autism spectrum disorders, attention deficit / hyperactivity disorder, sleep disorders, insomnia, traumatic brain injury, pain, migraine.
  • Examples of the examination or diagnosis based on the action on the central nervous system or the treatment before or after the operation include imaging, anesthesia, sedation, analgesia, and anxiety.
  • the modality of the active ingredient of the powder preparation for the olfactory region is not particularly limited, but low molecular compounds, medium molecular drugs including peptide drugs, protein drugs including antibody drugs, nucleic acid drugs, cell drugs, regenerative medicine, or peptide antigens Can be mentioned.
  • the active ingredient of the powder preparation for the olfactory region is not particularly limited, but for prevention and / or treatment of central nervous system diseases, examination or diagnosis based on the action on the central nervous system, treatment before surgery or before examination, etc.
  • An effective component can be mentioned.
  • Active ingredients include, for example, tissue plasminogen activator, edaravone, ozagrel sodium, selective thrombin inhibitor, acyclovir, vidarabine, vancomycin, ceftazidime, ampicillin, panipenem betamipron, dexamethasone, cisplatin, carboplatin, vincristine, cyclophosphamide , Ifosfamide, temozolomide, etoposide, L-dopa, adrenaline, amphetamine, apomorphine, amantadine, cabergoline, zonisamide, droxidopa, piperidene, phenobarbital, phenytoin, primidone, ethosuximide, zonisamide, clonazepam Gabapentin, topiramate, cannabid, donepezil, Bastigmine, galantamine, memantine, dimethyl fumarate, natalizumab, halope
  • Olfactory region powder preparation may contain a base in addition to the active ingredient.
  • the base include saccharides and amino acids that can be applied to biological mucous membranes.
  • the said base may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • saccharides applicable to biological mucous membranes include sucrose, lactulose, lactose, maltose, trehalose, cellobiose, cellulose, hemicellulose, microcrystalline cellulose, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxypropylcellulose, starch, pregelatinized starch, amylose, pectin, Mention may be made of glycomannan, pullulan, chitosan, chitin, mannitol, lactitol, sorbitol, xylitol, chondroitinic acid, heperanoic acid and hyaluronic acid. Although it does not specifically limit, it is preferable to use a cellulose from a viewpoint of making the powder formulation for olfactory part area
  • amino acids applicable to biological mucosa include alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamine, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine And valine.
  • Olfactory region powder preparation may contain additives in addition to the active ingredient and base.
  • additives include lubricants, fluidizers, binders, solubilizers, buffers, stabilizers, surfactants, preservatives, reducing agents, antioxidants that can be applied to biological mucous membranes, A sweetening agent and a corrigent can be mentioned.
  • the said additive may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the powder preparation for the olfactory region may be filled in a cartridge.
  • a cartridge a cartridge generally known in this technical field can be used.
  • the cartridge may be removably attached to the injector to form a device.
  • the injector include a single use injector and a multiple use injector.
  • the injector is preferably configured to achieve the maximum air pressure, the maximum air pressure arrival time, and the constant air pressure continuous ejection time ( ⁇ 10 kPa).
  • Examples of the injector include those including a nozzle part, a preparation filling or loading part, a valve part, and an air generating part.
  • nozzle portion examples include a nozzle outer diameter that can be inserted into a human nostril, a nozzle length that allows the nozzle tip to reach the vicinity of the inlet of the nasal cavity, and a nozzle outlet diameter of about 1 to 5 mm.
  • the preparation filling or loading unit for example, an internal volume (for example, 0.05 to 2 mL) that can be filled with at least one powder preparation, and a container filled with at least one powder preparation are loaded. What can be mentioned.
  • the preparation filling or loading unit may be integrated with the nozzle unit.
  • valve part for example, a part having a rectifying function (for example, a swirl flow forming function) for efficiently injecting a preparation in a preparation filling or loading part, and a part having a function of opening a valve at a constant pressure Can be mentioned.
  • a rectifying function for example, a swirl flow forming function
  • Examples of the air generation unit include a syringe type air generation unit and a pump type air generation unit.
  • a syringe type air generation part what generates air by pushing in a plunger can be mentioned, for example.
  • As a pump type air generation part what generates air by pressing a pump can be mentioned, for example.
  • production part can also be mentioned.
  • the pressure generated in the air generating unit include 5 to 100 kPa.
  • the powder preparation for the olfactory region is sprayed preferably once per nose, preferably 5-100 mg, more preferably 5-50 mg, and even more preferably 10-25 mg.
  • the active ingredient contained in the powder preparation for the olfactory region is preferably injected in an amount of 0.001 to 25 mg, more preferably 0.1 to 20 mg, still more preferably 0.2 to 10 mg per nose. .
  • Examples of the method for producing the powder preparation for the olfactory region include, for example, a pressure mixing method using a mortar or the like; a container mixing method using a V-type mixer; a shelf-type freeze dryer, a tube-type freeze dryer, a micro-injection freeze Freeze-drying method using a dryer, spray-type freeze dryer or stirring type freeze-dryer; Granulation method using an extrusion granulator, fluidized bed granulator or stirring granulator; Kneading method; and spray-drying method Can be mentioned.
  • a sieve In order to adjust the particle size of the powder preparation for the olfactory region, for example, a sieve; an air classifier; or a pulverizer such as a hammer mill, a jet mill, or a pin mill may be further used.
  • the said manufacturing method may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • One embodiment of the present invention is a powder formulation for selectively administering an active ingredient to a respiratory region in the nasal cavity containing the active ingredient, wherein the bulk density of the powder formulation is 0.2-1.
  • the powder preparation is 1 / cm 3 , and the Hausner ratio of the powder preparation is 1.0 to 2.2.
  • the respiratory region Since the respiratory region has a vascular system developed in a mesh shape, it is excellent in absorption of active ingredients, and the first-pass effect of the liver can be avoided by passing through the respiratory region. Therefore, the active ingredient can be efficiently circulated throughout the whole body by selectively administering the active ingredient to the respiratory region. As a result, systemic diseases can be effectively prevented and / or treated.
  • the respiratory region has nasopharyngeal-related lymphoid tissues that are important for antigen uptake, by selectively administering a vaccine as an active ingredient to the respiratory region, infection can be effectively prevented and / or It can also be treated.
  • Respiratory region is a term commonly used in this technical field (for example, Der Pharmacia Sinica, 2011, 2 (3): 94-106).
  • the respiratory region is within the range from the nasal valve located in the front nasal cavity to the front of the pharyngeal mouth located in the rear nasal cavity, and the middle turbinate and the lower turbinate. It means a region consisting of a portion from the lower part of the olfactory region to be covered to the lowest part of the nasal cavity and a portion on the nasal septum side facing this.
  • the selective administration to the respiratory region is preferably 50% by weight or more of the active ingredient injected into the nasal cavity, more preferably 70% by weight or more, still more preferably 80% by weight or more, particularly preferably 90% by weight or more. Means that it is distributed in the respiratory region. There is no particular upper limit, but it may be, for example, 100%, 95%, or 90% by weight.
  • the active ingredient injected into the nasal cavity is preferably 0 to 5% by weight, more preferably 0 to 3% by weight, still more preferably 0 to 2% by weight, particularly preferably 0. ⁇ 1% by weight is distributed in the olfactory region.
  • the distribution amount of the active ingredient in the respiratory region and the olfactory region can be measured according to a method using a human nasal cavity model described in the following examples.
  • the bulk density of the powder preparation for respiratory region is 0.2 to 1.1 g / cm 3 , preferably 0.2 to 0.8 g / cm 3 , more preferably 0.2 to 0.7 g / cm 3. 3 , more preferably 0.2 to 0.6 g / cm 3 , more preferably 0.2 to 0.5 g / cm 3 , particularly preferably 0.25 to 0.4 g. / Cm 3 .
  • the bulk density can be measured according to the method described in the following examples.
  • the bulk density indicates the specific gravity of the powder preparation for the respiratory region. When the bulk density is the above value, the selectivity of the active ingredient to the respiratory region is improved. It is preferable that the powder preparation for respiratory region has a higher bulk density than the powder preparation for olfactory region.
  • the Hausner ratio of the powder preparation for the respiratory region is 1.0 to 2.2, preferably 1.1 to 2.2, more preferably 1.2 to 2.2, and still more preferably 1. It is 3 to 2.2, more preferably 1.4 to 2.1, and particularly preferably 1.5 to 2.0.
  • the Hausner ratio can be measured according to the method described in the examples below.
  • the Hausner ratio indicates the cohesiveness of the powder preparation for the respiratory region. When the Hausner ratio is the above value, the selectivity of the active ingredient to the respiratory region is improved.
  • the powder preparation for respiratory region has low fluidity compared to conventional preparations.
  • the respiratory region powder preparation preferably has higher fluidity than the olfactory region powder preparation. Note that poor fluidity can also be expressed as high cohesiveness or low dispersibility.
  • the tap density of the powder preparation for respiratory region is preferably 0.2 to 1.0 g / cm 3 , preferably 0.2 to 0.8 g / cm 3 , more preferably 0.3 to 0.00. 9 g / cm 3 , more preferably 0.4 to 0.7 g / cm 3 , and particularly preferably 0.4 to 0.6 g / cm 3 .
  • the tap density can be measured according to the method described in the following examples. When the tap density is the above value, the selectivity of the active ingredient to the respiratory region is improved.
  • the specific surface area of the powder preparation for respiratory region is preferably 0.2 to 2.5 m 2 / g, more preferably 0.2 to 2.4 m 2 / g, still more preferably 0.2 to 2. .2m a 2 / g, particularly preferably 0.3 ⁇ 2.1m 2 / g.
  • the specific surface area can be measured according to the method described in the following examples. When the specific surface area is the above value, the selectivity of the active ingredient to the respiratory region is improved.
  • the average particle size of the powder preparation for respiratory region is preferably 10 to 500 ⁇ m, more preferably 10 to 300 ⁇ m, still more preferably 15 to 250 ⁇ m, still more preferably 15 to 200 ⁇ m, and particularly preferably. Is 15 to 150 ⁇ m.
  • the average particle diameter can be measured according to the method described in the following examples. When the average particle diameter is the above value, the selectivity of the active ingredient to the respiratory region is improved.
  • the powder preparation for the respiratory region is injected into the nasal cavity with a predetermined air pressure.
  • the maximum air pressure for injecting the powder preparation for the respiratory region into the nasal cavity is preferably 5 to 50 kPa, more preferably 5 to 40 kPa, still more preferably 5 to 30 kPa, and particularly preferably 5 to 20 kPa. It is. Maximum air pressure can be measured according to the method described in the examples below. When the maximum air pressure is the above value, the selectivity of the active ingredient to the respiratory region is improved.
  • the maximum air pressure arrival time is preferably 0 to 150 msec, more preferably 0 to 130 msec, still more preferably 5 to 120 msec, and particularly preferably 10 to 120 msec.
  • the maximum air pressure arrival time can be measured according to the method described in the following examples. When the maximum air pressure arrival time is the above value, the selectivity of the active ingredient to the respiratory region is improved.
  • the time of continuous injection at an air pressure of 5 kPa or more is preferably 30 to 200 msec, more preferably 30 to 150 msec, and even more preferably. Is 40 to 150 msec, particularly preferably 60 to 150 msec.
  • the constant air pressure continuous ejection time ( ⁇ 5 kPa) can be measured according to the method described in the following examples. When the constant air pressure continuous ejection time ( ⁇ 5 kPa) is the above value, the selectivity of the active ingredient to the respiratory region is improved.
  • the powder preparation for the respiratory region is injected with a lower air pressure and a longer time than the powder preparation for the olfactory region.
  • the administration target of the powder preparation for respiratory region is not particularly limited, but is preferably a human.
  • Respiratory area powder formulations are suitable for selectively administering active ingredients to the respiratory area, particularly in human nasal structures
  • Systemic diseases include, for example, antipyretic, analgesia, inflammation, rheumatism, hypnosis / sedation, anxiety, psychosis, depression, epilepsy, Parkinson's disease / syndrome, cerebral circulation metabolism, muscle relaxation, autonomic neuropathy, dizziness, migraine, Hypertension, angina pectoris, arrhythmia, circulatory organs, allergies, bronchodilation / asthma, other respiratory diseases (antitussive, expectorant, etc.), peptic ulcer, other digestive organ diseases (diarrhea, intestine, healthy stomach, digestion promotion) ), Gout / hyperuricemia, dyslipidemia, diabetes, hormone-related diseases (diseases related to pituitary hormones, corticosteroids, sex hormones, other hormones, etc.), uter
  • the modality of the active ingredient of the powder preparation for respiratory region is not particularly limited, but low molecular compounds, medium molecular drugs including peptide drugs, protein drugs including antibody drugs, nucleic acid drugs, cell drugs, regenerative medicine, or peptide antigens Can be mentioned.
  • the powder preparation for the respiratory region is also effective for the prevention and / or treatment of infectious diseases.
  • infectious diseases include vaccine / toxoid, fungal or fungal infection, viral infection, parasite / protozoan infection, and cancer. Infectious diseases and systemic diseases are not completely distinguished, and some of them may overlap.
  • the active ingredient of the powder preparation for respiratory region is not particularly limited, and examples thereof include an ingredient effective for the prevention and / or treatment of systemic diseases and / or infectious diseases.
  • the active ingredient include tissue plasminogen activator, edaravone, ozagrel sodium, selective thrombin inhibitor, vidarabine, acyclovir, ganciclovir, valganciclovir, zidovudine, didanosine, zalcitabine, nevirapine, delavirdine, saquinavir, ritonavir, indinavir, nelfinavir , Vancomycin, ceftazidime, ampicillin, panipenem betamipron, dexamethasone, cisplatin, carboplatin, vincristine, cyclophosphamide, ifosfamide, temozolomide, etoposide, L-dopa, adrenaline, amphetamine, apomorphine, dop
  • examples of the active ingredient include vaccine antigens against the following viruses and pathogens.
  • viruses and pathogens include adenovirus, AIDS virus, baculovirus, HCMV (human cytomegalovirus), hemorrhagic fever virus, hepatitis virus, herpes B virus, immunodeficiency virus, human immunodeficiency virus, and human T cell leukemia virus.
  • Neonatal gastroenteritis virus infectious hematopoietic necrosis virus, infectious pancreatic necrosis virus, influenza virus, Japanese encephalitis virus, leukemia virus, mumps virus, orthomyxovirus, pneumonia virus, poliovirus, polydonavirus, rotavirus, sputum SARS virus , Vaccinia virus, RS virus, Shigella species, Salmonella typhi, tuberculosis, tetanus, diphtheria, meningococcus, pertussis, Streptococcus pneumoniae, Bacillus anthracis, Clostridium botulinum, Clostridium difficile, Clostridium perfringens, Enter Staphylococcus faecalis, mention may be made of Enterococcus faecium, Haemophilus influenzae, Helicobacter pylori, Mycobacterium leprae, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria men
  • the powder preparation for respiratory region may contain a base in addition to the active ingredient.
  • the base include saccharides and amino acids that can be applied to biological mucous membranes.
  • the said base may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • saccharides applicable to biological mucous membranes include sucrose, lactulose, lactose, maltose, trehalose, cellobiose, cellulose, hemicellulose, microcrystalline cellulose, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxypropylcellulose, starch, pregelatinized starch, amylose, pectin, Mention may be made of glycomannan, pullulan, chitosan, chitin, mannitol, lactitol, sorbitol, xylitol, chondroitinic acid, heperanoic acid and hyaluronic acid. Although it does not specifically limit, it is preferable to use a cellulose from a viewpoint of making the powder preparation for respiratory region area
  • amino acids applicable to biological mucosa include alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamine, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine And valine.
  • the respiratory region powder preparation may contain additives in addition to the active ingredient and base.
  • additives include lubricants, fluidizers, binders, solubilizers, buffers, stabilizers, surfactants, preservatives, reducing agents, antioxidants that can be applied to biological mucous membranes, Mention may be made of sweeteners, flavoring agents and adjuvants.
  • the said additive may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the powder preparation for the respiratory region may be filled in a cartridge.
  • a cartridge generally known in this technical field can be used.
  • the cartridge may be removably attached to the injector to form a device.
  • an injector the thing similar to the injector demonstrated in relation to said powder preparation for respiratory region area
  • regions can be mentioned, for example.
  • the injector is preferably configured to achieve the maximum air pressure, the maximum air pressure arrival time, and the constant air pressure continuous ejection time ( ⁇ 5 kPa).
  • the powder preparation for respiratory region is sprayed preferably once per nose, preferably 5-100 mg, more preferably 5-50 mg, and even more preferably 10-25 mg.
  • the active ingredient contained in the powder preparation for the respiratory region is sprayed preferably 0.001 to 25 mg, more preferably 0.1 to 20 mg, still more preferably 0.2 to 10 mg per nose. .
  • Examples of a method for producing a powder preparation for the respiratory region include a pressure mixing method using a mortar or the like; a container mixing method using a V-type mixer; a shelf-type freeze dryer, a tube-type freeze dryer, a micro-injection freeze Freeze-drying method using a dryer, spray-type freeze dryer or stirring type freeze-dryer; Granulation method using an extrusion granulator, fluidized bed granulator or stirring granulator; Kneading method; and spray-drying method Can be mentioned.
  • a sieve In order to adjust the particle size of the powder preparation for the respiratory region, for example, a sieve; an airflow classifier; or a pulverizer such as a hammer mill, a jet mill, or a pin mill may be further used.
  • the said manufacturing method may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • Test formulations having the compositions shown in Table 1 were prepared. The materials and production method of the test preparation are as described below.
  • Average particle size The average primary particle diameter was measured under a dispersion pressure of 2 bar using a particle size distribution measuring apparatus (Mastersizer 2000, Malvern) based on laser diffraction.
  • the air generation unit is a syringe type or a pump type, and includes the characteristics of the injection air to be generated including adjustment of the valve opening timing (maximum air pressure, maximum air pressure arrival time, and constant air pressure continuous ejection time ( ⁇ 10 kPa or ⁇ 5 kPa)) can be controlled within a certain range.
  • FIG. 1 A human nasal cavity model (FIG. 1) was produced using a 3D printer based on the head CT image data of a Japanese adult male.
  • this human nasal cavity model the right and left nasal cavities can be divided from the nasal septum, and the distribution of the spray injected into the nasal cavity model can be easily observed and washed and collected.
  • Each region in the nasal cavity is shown in FIG. As is apparent from FIG. 2, the olfactory region is a very limited region.
  • test preparation containing tartrazine 25 mg was filled in the drug filling part of the injector, and the nozzle part was inserted into one nostril of a human nasal cavity model in which the nasal cavity was moistened with artificial saliva, the air generating part was activated, and the nasal cavity
  • the test formulation was injected into the interior.
  • the human nasal cavity model was disassembled, and the preparations adhering to the olfactory region or respiratory region of the human nasal cavity model shown in FIG. 2 were washed away with purified water and recovered (FIG. 3 shows the human injecting the test preparation). A typical example of the formulation distribution of the nasal cavity model is shown).
  • the amount of tartrazine in the collected test preparation was measured by HPLC, and the ratio of tartrazine distributed to the evaluation region was calculated based on the amount of tartrazine injected from the injector, and this was used as the distribution ratio.
  • the injection rate was calculated by dividing the total amount of tartrazine collected from the human nasal cavity model by the theoretical amount of tartrazine charged in the injector.
  • inhalation anesthesia was performed immediately before imaging, and before administration, immediately after administration, 3 hours after administration, 6 hours after administration, and 24 hours after administration.
  • manganese-enhanced MRI imaging (MAGNETOM Allegra, 3T, SIEMENS) of the head was performed. Images obtained by manganese-enhanced MRI imaging of the head were analyzed using image analysis software OsiriX MD (Version 6.0, 64-bit, Pixmeo SARL). This test was conducted after obtaining approval from the New Japan Science Co., Ltd. Animal Ethics Committee.
  • FIG. 4 shows a manganese contrast-enhanced MRI image.
  • FIG. 4 shows that manganese is remarkably distributed in the olfactory region in the nasal cavity immediately after administration, and that manganese has migrated to the olfactory bulb in the brain 3 hours after administration. Thereby, it was confirmed that the delivery system to the olfactory region according to the present invention improves the brain transfer of the active ingredient.
  • the anti-OVA-IgG antibody titer in the collected serum and the anti-OVA-sIgA antibody titer in the intranasal washing solution were respectively Goat anti-Monkey IgG (Fc specific) conjugated with Hoursadisti peroxidase (Urbi-Gold) Based on the ELISA method using the monkey secretory component (free and bound) conjugated with Hoursadis peroxidase (Nordic-MUbio), measured by a plate reader (F039300, Tecann Japan Co., Ltd. at 450 nm). The value obtained by subtracting the average value of the absorbance of the negative control wells from the absorbance of each well is taken as the measurement value.
  • the average value of the measurement value of the preserum sample diluted 500 times +3 standard deviations (SD
  • the average value of the measured values of the pre-nasal wash sample diluted 10 times + 3 standard deviations (SD) was used as the cut-off value.
  • a measured value higher than the cut-off value was defined as antibody positive, and the antibody titer was determined by the maximum sample dilution rate.
  • the antibody titer was calculated with the cut-off value uniformly set to 0.1.
  • the antibody titer was treated as 250 when the antibody was less than detection sensitivity, and the antibody titer was treated as 5 when the sample was less than the detection sensitivity in the case of a nasal wash sample.
  • Table 5 and FIG. 5 show the measurement results of anti-OVA-IgG antibody titer in serum and anti-OVA-sIgA antibody titer in nasal wash.
  • Table 6 and FIG. 5 show the measurement results of anti-OVA-IgG antibody titer in serum and anti-OVA-sIgA antibody titer in nasal wash.
  • Table 6 and FIG. 5 show the measurement results of anti-OVA-IgG antibody titer in serum and anti-OVA-sIgA antibody titer in nasal wash.
  • Table 6 and FIG. 5 show the measurement results of anti-OVA-IgG antibody titer in serum and anti-OVA-sIgA antibody titer in nasal wash.
  • testosterone concentration was measured by a chemiluminescent enzyme immunoassay using Abbott Architect i2000 (ARCHITECT Testosterone, Abbott Japan Co., Ltd.). This test was conducted after obtaining approval from the New Japan Science Co., Ltd. Animal Ethics Committee.
  • Table 7 and FIG. 6 show changes in blood testosterone concentration. As is clear from Table 7 and FIG. 6, a significant increase in the blood testosterone concentration was observed from 10 minutes after administration, and the maximum blood concentration (C max ) was reached 30 minutes after administration. Thereby, it was confirmed that the delivery system to the respiratory region according to the present invention increases the nasal mucosa absorbability of the active ingredient.
  • testosterone concentration was measured by electrochemiluminescence immunization using Cobas 8000 (ECLusys TESTO II, Roche Diagnostics Inc.).
  • Table 8 and FIG. 7 show changes in blood testosterone concentration in Comparative Example 12. As is clear from comparison between Table 7 and FIG. 6 regarding the delivery system to the respiratory region according to the present invention, in Comparative Example 12 that is not effectively distributed to the respiratory region, the nasal mucosa absorbability of the active ingredient is It was confirmed to be lower than Example 18.
  • oxytocin concentration blood was collected from the femoral vein using a syringe before administration and at 2, 5, 10, 30, 60, 120, 240 and 480 minutes (total 9 times) after administration (EDTA- Dispense into 2K-added blood collection tubes).
  • cerebrospinal fluid was collected through a catheter placed in the cisterna before administration and at 10, 30, 60, 120, 240 and 480 minutes (total 7 times) after administration. Collected.
  • the oxytocin concentration was measured by the EIA method using Oxytocin Enzyme Immunoassay Kit: Extraction-Free (Peninsula Laboratories International). This test was conducted after obtaining approval from the New Japan Science Co., Ltd. Animal Ethics Committee.
  • Example 19 showed a higher value than Comparative Example 13.
  • Example 19 in order to estimate the degree to which the nasally administered drug migrated to the brain without passing through the blood-brain barrier, Md, S. (Eur. J. Pharm. Sci., 2013 Feb 14; 48 (3): 393-405), DTE% (Drug Targeting Efficiency) based on the following equations (1) and (2). And DTP% (Direct Transport Percentage), respectively.
  • DTE% is an index indicating the brain transferability in Example 19 when the amount of drug transfer from the blood vessel to the brain is 100%, and DTP% is from the non-blood vessel to the brain with respect to the total drug transfer amount to the brain. This is an index indicating the ratio of drug transfer, that is, the ratio of drug transfer directly from the nose to the brain without blood.
  • DTP% [AUC 0-t (in, csf) ⁇ F] / AUC 0-t (in, csf ) ⁇ 100 (Formula 2)
  • F AUC 0-t (iv, csf) ⁇ AUC 0-t (in, plasma) / AUC 0-t (iv, plasma)
  • AUC 0-t (in, csf) Area under the oxytocin concentration-time curve in cerebrospinal fluid of Example 19
  • AUC 0-t (in, plasma) Area under the blood oxytocin concentration-time curve of Example 19
  • AUC 0 -T (iv, csf) Area under the oxytocin concentration-time curve in cerebrospinal fluid of Comparative Example 13
  • AUC 0-t (iv, plasma) Area under the blood oxytocin concentration-time curve of Comparative Example 13
  • Example 19 The DTE% and DTP% of Example 19 were 450.7% and 77.8%, respectively, and in Example 19, it was found that the drug was efficiently transferred from the nose to the brain without passing through blood.

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Abstract

本発明は、嗅部領域等への選択的投与に適した粉末製剤等を提供することを課題とする。前記課題は、有効成分を含む、鼻腔内の嗅部領域に前記有効成分を選択的に投与するための粉末製剤であって、前記粉末製剤のかさ密度が0.1~0.5g/cm3であり、前記粉末製剤のHausner比が1.6~2.4である、前記粉末製剤によって解決される。

Description

粉末製剤、カートリッジ、及びデバイス
本出願は、日本特許出願2018-32498(2018年2月26日出願)に基づく優先権を主張する。前記日本特許出願の全ての内容は、参照により本明細書に援用される。
 本発明は、鼻腔内の特定の領域に有効成分を選択的に投与するための粉末製剤に関する。また、本発明は、前記粉末製剤を含むカートリッジに関する。更に、本発明は、前記カートリッジを含むデバイスに関する。
 従来、経鼻投与は、主に鼻炎治療等の局所治療を目的とするものであった。しかしながら、最近では、全身疾患、中枢神経系疾患や感染症等を予防又は治療するために経鼻投与を利用する試みがなされており、様々な経鼻投与用製剤及び経鼻投与器が報告されている。
 例えば、特許文献1では、多回投与用の経鼻施薬装置に精度良く充填することができ、かつ充填後に精度良く均一に噴霧されることが可能な粉末状の経鼻投与用組成物として、「薬物と基剤とをせん断力のある混合機により混合することにより作られた粉末状経鼻投与用組成物であって、だまになり難いことを特徴とする粉末状経鼻投与用組成物」が開示されている。
 また、特許文献2では、定量噴霧性、小型化(携帯性)、操作の簡便性・迅速性、製造工程の簡易性、粉末製剤の分散性、部品の最小化、低コスト化等を兼ね備えるものとして、所定の構造を有する粉末薬剤多回投与器が開示されている。
 更に、特許文献3では、粘性を有する製剤を鼻腔粘膜に投与するための点鼻用噴霧ノズルが開示されている。 
 本明細書において引用される文献の全ての内容は、参照により本明細書に援用される。
特開2002-255795号公報 国際公開第2002-255795号パンフレット 国際公開第2015-199130号パンフレット
 経鼻投与によって各種疾患を効果的に予防及び/又は治療するためには、対象とする疾患の種類に応じて、有効成分を鼻腔内の特定の領域に選択的に投与することが必要である。
 具体的には、中枢神経系疾患を予防及び/又は治療するため、又は中枢神経系への作用に基づく検査若しくは診断又は手術前若しくは検査前の処置を施すためには、有効成分を鼻腔内の嗅部領域に選択的に投与することが必要である。嗅部領域に投与された有効成分は、血液脳関門を通過することなく、脳に直接移行することができる。
 全身疾患を予防及び/又は治療するため、又は検査若しくは診断又は手術前若しくは検査前の処置を施すためには、有効成分を鼻腔内の呼吸部領域に選択的に投与することが必要である。例えば、呼吸部領域は、網状に発達した血管系を有するために、有効成分の吸収に優れ、また、呼吸部領域を介することによって肝初回通過効果を回避できるため、有効成分を効率的に全身に循環させることが可能である。また、呼吸部領域は、抗原の取り込みに重要な鼻咽頭関連リンパ組織を有するため、有効成分としてワクチンを呼吸部領域に選択的に投与することによって、感染症を効果的に予防及び/又は治療することも可能である。
 本発明は、嗅部領域又は呼吸部領域への選択的投与に適した粉末製剤、前記粉末製剤を含むカートリッジ、及び前記カートリッジを含むデバイスを提供することを課題とする。
 本発明者等は、鼻腔内の目的の領域に応じて、粉末製剤の所定の物性を変化させることにより、当該領域に粉末製剤を選択的に投与できることを見出し、本発明を完成させた。具体的には、本発明は以下の実施形態を含む。
[1]
 有効成分を含む、鼻腔内の嗅部領域に前記有効成分を選択的に投与するための粉末製剤であって、
 前記粉末製剤のかさ密度が0.1~0.5g/cm3であり、
 前記粉末製剤のHausner比が1.6~2.4である、
前記粉末製剤。
[1-A1]
 前記かさ密度が0.1~0.4g/cm3である、[1]に記載の粉末製剤。
[1-A2]
 前記かさ密度が0.2~0.4g/cm3である、[1]に記載の粉末製剤。
[1-A3]
 前記かさ密度が0.2~0.35g/cm3である、[1]に記載の粉末製剤。
[1-A4]
 前記かさ密度が0.2~0.3g/cm3である、[1]に記載の粉末製剤。
[1-B1]
 前記Hausner比が1.6~2.3である、[1]~[1-A4]のいずれかに記載の粉末製剤。
[1-B2]
 前記Hausner比が1.6~2.2である、[1]~[1-A4]のいずれかに記載の粉末製剤。
[1-B3]
 前記Hausner比が1.7~2.2である、[1]~[1-A4]のいずれかに記載の粉末製剤。
[1-B4]
 前記Hausner比が1.8~2.2である、[1]~[1-A4]のいずれかに記載の粉末製剤。
[1-C1]
 前記粉末製剤のタップ密度が0.1~0.8g/cm3である、[1]~[1-B4]のいずれかに記載の粉末製剤。
[1-C2]
 前記粉末製剤のタップ密度が0.1~0.6g/cm3である、[1]~[1-B4]のいずれかに記載の粉末製剤。
[1-C3]
 前記粉末製剤のタップ密度が0.2~0.6g/cm3である、[1]~[1-B4]のいずれかに記載の粉末製剤。
[1-C4]
 前記粉末製剤のタップ密度が0.3~0.55g/cm3である、[1]~[1-B4]のいずれかに記載の粉末製剤。
[2]
 前記粉末製剤の比表面積が0.3~2.5m2/gである、[1]~[1-C4]のいずれかに記載の粉末製剤。
[2-1]
 前記比表面積が0.4~2.4m2/gである、[2]に記載の粉末製剤。
[2-2]
 前記比表面積が0.6~2.3m2/gである、[2]に記載の粉末製剤。
[2-3]
 前記比表面積が0.8~2.3m2/gである、[2]に記載の粉末製剤。
[3]
 前記粉末製剤の平均粒子径が10~150μmである、[1]~[2-3]のいずれかに記載の粉末製剤。
[3-1]
 前記平均粒子径が10~120μmである、[3]に記載の粉末製剤。
[3-2]
 前記平均粒子径が10~80μmである、[3]に記載の粉末製剤。
[3-3]
 前記平均粒子径が10~60μmである、[3]に記載の粉末製剤。
[4]
 前記粉末製剤を鼻腔内に噴射するための最大の空気圧が15~100kPaである、[1]~[3-3]のいずれかに記載の粉末製剤。
[4-1]
 前記最大の空気圧が15~80kPaである、[4]に記載の粉末製剤。
[4-2]
 前記最大の空気圧が15~60kPaである、[4]に記載の粉末製剤。
[4-3]
 前記最大の空気圧が15~40kPaである、[4]に記載の粉末製剤。
[5]
 最大の空気圧に到達するまでの時間が0~40msecである、[4]~[4-3]のいずれかに記載の粉末製剤。
[5-1]
 前記最大の空気圧に到達するまでの時間が0~30msecである、[5]に記載の粉末製剤。
[5-2]
 前記最大の空気圧に到達するまでの時間が0~20msecである、[5]に記載の粉末製剤。
[5-3]
 前記最大の空気圧に到達するまでの時間が0~10msecである、[5]に記載の粉末製剤。
[6]
 前記粉末製剤が10kPa以上の空気圧で持続して噴射される時間が15~150msecである、[1]~[5-3]のいずれかに記載の粉末製剤。
[6-1]
 前記10kPa以上の空気圧で持続して噴射される時間が15~100msecである、[6]に記載の粉末製剤。
[6-2]
 前記10kPa以上の空気圧で持続して噴射される時間が25~100msecである、[6]に記載の粉末製剤。
[6-3]
 前記10kPa以上の空気圧で持続して噴射される時間が25~80msecである、[6]に記載の粉末製剤。
[7]
 中枢神経系疾患を予防及び/又は治療するための、又は中枢神経系への作用に基づく検査若しくは診断又は手術前若しくは検査前の処置を施すための、[1]~[6-3]のいずれかに記載に粉末製剤。
[8]
 [1]~[7]のいずれかに記載に粉末製剤を含む、カートリッジ。
[9]
 [8]に記載のカートリッジと、
 前記カートリッジに含まれる粉末製剤を噴射するための噴射器と、
を含む、デバイス。
[9-1]
 前記噴射器が、[4]~[4-3]のいずれかで定義した最大の空気圧を達成するように構成されている、[9]に記載のデバイス。
[9-2]
 前記噴射器が、[5]~[5-3]のいずれかで定義した最大の空気圧に到達するまでの時間を達成するように構成されている、[9]又は[9-1]に記載のデバイス。
[9-3]
 前記噴射器が、[6]~[6-3]のいずれかで定義した10kPa以上の空気圧で持続して噴射される時間を達成するように構成されている、[9]~[9-2]のいずれかに記載のデバイス。
[10]
 有効成分を含む、鼻腔内の呼吸部領域に前記有効成分を選択的に投与するための粉末製剤であって、
 前記粉末製剤のかさ密度が0.2~1.1g/cm3であり、
 前記粉末製剤のHausner比が1.0~2.2である、
前記粉末製剤。
[10-A1]
 前記かさ密度が0.2~0.8g/cm3である、[10]に記載の粉末製剤。
[10-A2]
 前記かさ密度が0.2~0.7g/cm3である、[10]に記載の粉末製剤。
[10-A3]
 前記かさ密度が0.2~0.6g/cm3である、[10]に記載の粉末製剤。
[10-A4]
 前記かさ密度が0.2~0.5g/cm3である、[10]に記載の粉末製剤。
[10-A5]
 前記かさ密度が0.25~0.4g/cm3である、[10]に記載の粉末製剤。
[10-B1]
 前記Hausner比が1.1~2.2である、[10]~[10-A5]のいずれかに記載の粉末製剤。
[10-B2]
 前記Hausner比が1.2~2.2である、[10]~[10-A5]のいずれかに記載の粉末製剤。
[10-B3]
 前記Hausner比が1.3~2.2である、[10]~[10-A5]のいずれかに記載の粉末製剤。
[10-B4]
 前記Hausner比が1.4~2.1である、[10]~[10-A5]のいずれかに記載の粉末製剤。
[10-B5]
 前記Hausner比が1.5~2.0である、[10]~[10-A5]のいずれかに記載の粉末製剤。
[10-C1]
 前記粉末製剤のタップ密度が0.2~1.0g/cm3である、[10]~[10-B5]のいずれかに記載の粉末製剤。
[10-C2]
 前記粉末製剤のタップ密度が0.2~0.8g/cm3である、[10]~[10-B5]のいずれかに記載の粉末製剤。
[10-C3]
 前記粉末製剤のタップ密度が0.3~0.9g/cm3である、[10]~[10-B5]のいずれかに記載の粉末製剤。
[10-C4]
 前記粉末製剤のタップ密度が0.4~0.7g/cm3である、[10]~[10-B5]のいずれかに記載の粉末製剤。
[10-C5]
 前記粉末製剤のタップ密度が0.4~0.6g/cm3である、[10]~[10-B5]のいずれかに記載の粉末製剤。
[11]
 前記粉末製剤の比表面積が0.2~2.5m2/gである、[10]~[10-C5]のいずれかに記載の粉末製剤。
[11-1]
 前記比表面積が0.2~2.4m2/gである、[11]に記載の粉末製剤。
[11-2]
 前記比表面積が0.2~2.2m2/gである、[11]に記載の粉末製剤。
[11-3]
 前記比表面積が0.3~2.1m2/gである、[11]に記載の粉末製剤。
[12]
 前記粉末製剤の平均粒子径が10~500μmである、[10]~[11-3]のいずれかに記載の粉末製剤。
[12-1]
 前記平均粒子径が10~300μmである、[12]に記載の粉末製剤。
[12-2]
 前記平均粒子径が15~250μmである、[12]に記載の粉末製剤。
[12-3]
 前記平均粒子径が15~200μmである、[12]に記載の粉末製剤。
[12-4]
 前記平均粒子径が15~150μmである、[12]に記載の粉末製剤。
[13]
 前記粉末製剤を鼻腔内に噴射するための最大の空気圧が5~50kPaである、[10]~[12-4]のいずれかに記載の粉末製剤。
[13-1]
 前記最大の空気圧が5~40kPaである、[13]に記載の粉末製剤。
[13-2]
 前記最大の空気圧が5~30kPaである、[13]に記載の粉末製剤。
[13-3]
 前記最大の空気圧が5~20kPaである、[13]に記載の粉末製剤。
[14]
 最大の空気圧に到達するまでの時間が0~150msecである、[13]~[13-3]のいずれかに記載の粉末製剤。
[14-1]
 前記最大の空気圧に到達するまでの時間が0~130msecである、[14]に記載の粉末製剤。
[14-2]
 前記最大の空気圧に到達するまでの時間が5~120msecである、[14]に記載の粉末製剤。
[14-3]
 前記最大の空気圧に到達するまでの時間が10~120msecである、[14]に記載の粉末製剤。
[15]
 前記粉末製剤が5kPa以上の空気圧で持続して噴射される時間が30~200msecである、[10]~[14-3]のいずれかに記載の粉末製剤。
[15-1]
 前記5kPa以上の空気圧で持続して噴射される時間が30~150msecである、[15]に記載の粉末製剤。
[15-2]
 前記5kPa以上の空気圧で持続して噴射される時間が40~150msecである、[15]に記載の粉末製剤。
[15-3]
 前記5kPa以上の空気圧で持続して噴射される時間が60~150msecである、[15]に記載の粉末製剤。
[16]
 全身疾患を予防及び/又は治療するための、又は検査若しくは診断又は手術前若しくは検査前の処置を施すための、[10]~[15-3]のいずれかに記載に粉末製剤。
[17]
 感染症を予防及び/又は治療するための、[10]~[15-3]のいずれかに記載に粉末製剤。
[18]
 [10]~[17]のいずれかに記載に粉末製剤を含む、カートリッジ。
[19]
 [18]に記載のカートリッジと、
 前記カートリッジに含まれる粉末製剤を噴射するための噴射器と、
を含む、デバイス。
[19-1]
 前記噴射器が、[13]~[13-3]のいずれかで定義した最大の空気圧を達成するように構成されている、[19]に記載のデバイス。
[19-2]
 前記噴射器が、[14]~[14-3]のいずれかで定義した最大の空気圧に到達するまでの時間を達成するように構成されている、[19]又は[19-1]に記載のデバイス。
[19-3]
 前記噴射器が、[15]~[15-3]のいずれかで定義した5kPa以上の空気圧で持続して噴射される時間を達成するように構成されている、[19]~[19-2]のいずれかに記載のデバイス。
 本発明は更に以下の実施形態を含む。
[A1]
 有効成分を含み、かさ密度が0.1~0.5g/cm3であり、Hausner比が1.6~2.4である粉末製剤を、鼻腔内に噴射することを含む、前記有効成分を前記鼻腔内の嗅部領域に選択的に投与する方法。
[A2]
 有効成分を含み、かさ密度が0.2~1.1g/cm3であり、Hausner比が1.0~2.2である粉末製剤を、鼻腔内に噴射することを含む、前記有効成分を前記鼻腔内の呼吸部領域に選択的に投与する方法。
[B1]
 鼻腔内の嗅部領域に有効成分を選択的に投与するための、
 有効成分を含み、かさ密度が0.1~0.5g/cm3であり、Hausner比が1.6~2.4である粉末製剤の使用。
[B2]
 鼻腔内の呼吸部領域に有効成分を選択的に投与するための、
 有効成分を含み、かさ密度が0.2~1.1g/cm3であり、Hausner比が1.0~2.2である粉末製剤の使用。
 前記実施形態[A1]及び[B1]は、前記実施形態[1]~[9-3]に記載の特徴のを更に有していてもよい。
 前記実施形態[A2]及び[B2]は、前記実施形態[10]~[19-3]に記載の特徴の1つ以上を更に有していてもよい。
 本発明によれば、嗅部領域又は呼吸部領域への選択的投与に適した粉末製剤、前記粉末製剤を含むカートリッジ、及び前記カートリッジを含むデバイスを提供することができる。
図1は、3Dプリンタを使用して作成したヒト鼻腔モデルを示す。 図2は、ヒト鼻腔モデルにおける鼻腔内(A:鼻甲介側、B:鼻中隔側)の各領域(a:嗅部領域、b:呼吸部領域、c:鼻前庭部領域、d:咽頭部領域)を示す。 試験製剤の鼻腔内の分布を示す。 マンガン造影MRIによるサル鼻腔内分布及び脳移行を示す。 OVA抗原製剤の呼吸部領域選択的な経鼻投与後の免疫原性を示す。 テストステロン製剤の呼吸部領域選択的な経鼻投与後の血中濃度を示す。 テストステロン製剤の経鼻投与後の血中濃度を示す。 オキシトシン製剤の嗅部領域選択的な経鼻投与後及び静脈内投与後の血中濃度を示す。 オキシトシン製剤の嗅部領域選択的な経鼻投与後及び静脈内投与後の脳脊髄液中濃度を示す。
 以下、鼻腔内の嗅部領域に有効成分を選択的に投与するための粉末製剤(以下「嗅部領域用粉末製剤」と称する。)、及び鼻腔内の呼吸部領域に有効成分を選択的に投与するための粉末製剤(以下「呼吸部領域用粉末製剤」と称する。)について、それぞれ説明する。
<嗅部領域用粉末製剤>
 本発明の一実施形態は、有効成分を含む、鼻腔内の嗅部領域に前記有効成分を選択的に投与するための粉末製剤であって、前記粉末製剤のかさ密度が0.1~0.5g/cm3であり、前記粉末製剤のHausner比が1.6~2.4である、前記粉末製剤に関する。
 有効成分を鼻腔内の嗅部領域に選択的に投与することによって、有効成分が、血液脳関門を通過することなく、脳に直接移行することができる。即ち、嗅部領域への選択的投与によって、有効成分を脳に効率的に送達させることができる。その結果、中枢神経系疾患を効果的に予防及び/又は治療することが可能となる。
 嗅部領域は、本技術分野において一般的に使用されている用語である(例えば、Der Pharmacia Sinica, 2011, 2 (3): 94-106、及びPharm Res (2016) 33: 1527-1541)。本明細書において、具体的には、嗅部領域は、鼻腔前部に位置する鼻弁から鼻腔後部に位置する耳管咽頭口の手前までの範囲内で、且つ鼻腔の天蓋に位置する上鼻甲介をカバーする部分と、これに向き合った鼻中隔側の部分から成る領域を意味する。
 嗅部領域への選択的投与とは、鼻腔内に噴射された有効成分の好ましくは20重量%以上、より好ましくは35重量%以上、更に好ましくは50重量%以上、特に好ましくは60重量%以上が、嗅部領域に分布することを意味する。上限は特に存在しないが、例えば、90重量%、80重量%、又は70重量%としてもよい。有効成分の嗅部領域における分布量は、以下の実施例に記載の、ヒト鼻腔モデルを使用した方法に従って測定することができる。鼻腔内の全領域に対する嗅部領域の割合は非常に小さいため、前記の量の有効成分が嗅部領域に分布することは、有効成分の嗅部領域における濃度が、その他の領域における濃度と比較して、有意に高いことを意味する。
 嗅部領域用粉末製剤のかさ密度は0.1~0.5g/cm3であり、好ましくは0.1~0.4g/cm3であり、より好ましくは0.2~0.4g/cm3であり、更に好ましくは0.2~0.35g/cm3であり、特に好ましくは0.2~0.3g/cm3である。かさ密度は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。かさ密度は、嗅部領域用粉末製剤の比重を示す。かさ密度が前記の値であると、有効成分の嗅部領域への選択性が向上する。嗅部領域用粉末製剤は、以下で説明する呼吸部領域用粉末製剤と比較して、低いかさ密度を有することが好ましい。
 嗅部領域用粉末製剤のHausner比は1.6~2.4であり、好ましくは1.6~2.3であり、より好ましくは1.6~2.2であり、更に好ましくは1.7~2.2であり、特に好ましくは1.8~2.2である。Hausner比は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。Hausner比は、嗅部領域用粉末製剤の流動性を示す。Hausner比が前記の値であると、有効成分の嗅部領域への選択性が向上する。
 従来の経鼻投与用粉末製剤は、一般的に高い流動性を有している。一方、本発明の一実施形態に係る嗅部領域用粉末製剤は、従来の製剤と比較して、低い流動性を有する。流動性が低いという特徴を有することにより、有効成分の嗅部領域への選択性が向上する。嗅部領域用粉末製剤は、以下で説明する呼吸部領域用粉末製剤と比較して、低い流動性を有することが好ましい。なお、流動性が悪いとは、凝集性が高い又は分散性が低いと表現することもできる。
 第十七改正日本薬局法は、Hausner比と流動性との関係について、以下のとおり記載している。
 Hausner比:流動性の程度
1.00~1.11:極めて良好
1.12~1.18:良好
1.19~1.25:やや良好
1.26~1.34:普通
1.35~1.45:やや不良
1.46~1.59:不良
    >1.60:極めて不良
 嗅部領域用粉末製剤のタップ密度は、好ましくは0.1~0.8g/cm3であり、より好ましくは0.1~0.6g/cm3であり、更に好ましくは0.2~0.6g/cm3であり、特に好ましくは0.3~0.55g/cm3である。タップ密度は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。タップ密度が前記の値であると、有効成分の嗅部領域への選択性が向上する。
 嗅部領域用粉末製剤の比表面積は、好ましくは0.3~2.5m2/gであり、より好ましくは0.4~2.4m2/gであり、更に好ましくは0.6~2.3m2/gであり、特に好ましくは0.8~2.3m2/gである。比表面積は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。比表面積が前記の値であると、有効成分の嗅部領域への選択性が向上する。
 嗅部領域用粉末製剤の平均粒子径は、好ましくは10~150μmであり、より好ましくは10~120μmであり、更に好ましくは10~80μmであり、特に好ましくは10~60μmである。平均粒子径は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。平均粒子径が前記の値であると、有効成分の嗅部領域への選択性が向上する。
 嗅部領域用粉末製剤は、所定の空気圧で鼻腔内の噴射されることが好ましい。嗅部領域用粉末製剤を鼻腔内に噴射するための最大の空気圧(以下「最大空気圧」と称する。)は、好ましくは15~100kPaであり、より好ましくは15~80kPaであり、更に好ましくは15~60kPaであり、特に好ましくは15~40kPaである。最大空気圧は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。最大空気圧が前記の値であると、有効成分の嗅部領域への選択性が向上する。
 最大空気圧に到達するまでの時間(以下「最大空気圧到達時間」と称する。)は、好ましくは0~40msecであり、より好ましくは0~30msecであり、更に好ましくは0~20msecであり、特に好ましくは0~10msecである。最大空気圧到達時間は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。最大空気圧到達時間が前記の値であると、有効成分の嗅部領域への選択性が向上する。
 10kPa以上の空気圧で持続して噴射される時間(以下「一定空気圧持続噴出時間(≧10kPa)」と称する。)は、好ましくは15~150msecであり、より好ましくは15~100msecであり、更に好ましくは25~100msecであり、特に好ましくは25~80msecである。一定空気圧持続噴出時間(≧10kPa)は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。一定空気圧持続噴出時間(≧10kPa)が前記の値であると、有効成分の嗅部領域への選択性が向上する。
 嗅部領域用粉末製剤は、以下で説明する呼吸部領域用粉末製剤と比較して、高い空気圧及び短い時間で噴射されることが好ましい。
 嗅部領域用粉末製剤の投与対象は、特に限定されないが、好ましくはヒトである。嗅部領域用粉末製剤は、特にヒトの鼻腔構造において、有効成分を嗅部領域に選択的に投与するのに適している
 嗅部領域用粉末製剤は、有効成分を脳に直接移行させることができるため、中枢神経系疾患等の予防及び/又は治療、又は中枢神経系への作用に基づく検査若しくは診断又は手術前若しくは検査前の処置を施すために有効である。中枢神経系疾患としては、例えば、脳出血、脳梗塞、中枢神経系の感染症、脳腫瘍、パーキンソン病、てんかん、筋萎縮性側索硬化症、アルツハイマー病、レビー小体型認知症、進行性核上性麻痺、大脳皮質基底核変性症、ピック病、前頭側頭型認知症、多発性硬化症、統合失調症、うつ病、双極性障害、気分変調障害、適応障害、社会不安障害、パニック障害、強迫性障害、自閉症スペクトラム障害、注意欠如・多動性障害、睡眠障害、不眠症、外傷性脳損傷、疼痛、偏頭痛を挙げることができる。中枢神経系への作用に基づく検査若しくは診断又は手術前若しくは検査前の処置としては、例えば、造影、麻酔、鎮静、鎮痛、抗不安を挙げることができる。
 嗅部領域用粉末製剤の有効成分のモダリティとしては、特に限定されないが、低分子化合物、ペプチド薬を含む中分子薬、抗体医薬を含む蛋白質医薬、核酸医薬、細胞医薬、再生医療、又はペプチド抗原を含むワクチン抗原を挙げることができる。
 嗅部領域用粉末製剤の有効成分としては、特に限定されないが、中枢神経系疾患の予防及び/又は治療、又は中枢神経系への作用に基づく検査若しくは診断又は手術前若しくは検査前の処置等に有効な成分を挙げることができる。有効成分としては、例えば、組織プラスミノーゲンアクチベーター、エダラボン、オザグレルナトリウム、選択的トロンビン阻害剤、アシクロビル、ビダラビン、バンコマイシン、セフタジジム、アンピシリン、パニペネム・ベタミプロン、デキサメサゾン、シスプラチン、カルボプラチン、ビンクリスチン、シクロホスファミド、イホスファミド、テモゾロミド、エトポシド、L-ドーパ、アドレナリン、アンフェタミン、アポモルヒネ、アマンタジン、カベルゴリン、ゾニサミド、ドロキシドパ、ピペリデン、フェノバルビタール、フェニトイン、プリミドン、エトスクシミド、ゾニサミド、クロナゼパム、ミダゾラム、レミマゾラム、バルプロ酸ナトリウム、カルバマゼピン、ガバペンチン、トピラマート、カンナビド、ドネペジル、リバスチグミン、ガランタミン、メマンチン、フマル酸ジメチル、ナタリズマブ、ハロペリドール、スピペロン、フルフェナジン、クロルプロマジン、リスペリドン、ブロナンセリン、クエチアピン、オランザピン、アリピプラゾール、ブレクスピプラゾール、トリアゾラム、ゾピクロン、ゾルピデム、エチゾラム、ロルメタゼパム、ブロムワレリル尿素、抱水クロラール、ペントバルビタール、リルマザホン、オキシトシン、バソプレシン、デスモプレシン、インスリン、GLP-1、グルカゴン、成長ホルモン、IGF-1、リュープロレリン、レプチン、グアンファシン、メティルフェニデート、アトモキセチン、プロゲステロン、モルヒネ、コデイン、オキシコドン、フェンタニル、ハイドロモルフォン、ブトルファノール、トラマドール、ブプレノルフィン、イブプロフェン、ロキソプロフェン、スマトリプタン、ゾルミトリプタン、ジヒドロエルゴタミン、リザトリプタン、エレヌマブ、ガルカネズマブ、フレマネズマブ、ホミビルセン、ミポマーセン、ヌシネルセン、シクロスポリン、タクロリムス、フルオロデオキシグルコース、フルオロチミジン、イオパミドール、タリウム、マンガン、テクネシウムを挙げることができる。前記有効成分は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 嗅部領域用粉末製剤は、有効成分に加えて、基剤を含んでいてもよい。基剤としては、例えば、生体粘膜に適用可能な、糖類及びアミノ酸を挙げることができる。前記基剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 生体粘膜に適用可能な糖類としては、例えば、スクロース、ラクツロース、ラクトース、マルトース、トレハロース、セロビオース、セルロース、ヘミセルロース、微結晶セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、デンプン、アルファー化デンプン、アミロース、ペクチン、グリコマンナン、プルラン、キトサン、キチン、マンニトール、ラクチトール、ソルビトール、キシリトール、コンドロイチン酸、へぺラン酸、及びヒアルロン酸を挙げることができる。特に限定するものではないが、嗅部領域用粉末製剤を鼻腔内に長時間滞留させる観点から、セルロースを使用することが好ましい。
 生体粘膜に適用可能なアミノ酸としては、例えば、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、及びバリンを挙げることができる。
 嗅部領域用粉末製剤は、有効成分及び基剤に加えて、添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、生体粘膜に適用可能な、滑沢剤、流動化剤、結合剤、可溶化剤、緩衝剤、安定化剤、界面活性剤、防腐剤、還元剤、抗酸化剤、甘味剤、及び矯味剤を挙げることができる。前記添加剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 嗅部領域用粉末製剤は、カートリッジに充填されていてもよい。カートリッジとしては、本技術分野において一般的に知られているものを使用することができる。カートリッジは、着脱可能に噴射器に取り付けられて、デバイスを形成していてもよい。噴射器としては、例えば、単回使用型噴射器、及び多数回使用型噴射器を挙げることができる。噴射器は、前記最大空気圧、前記最大空気圧到達時間、及び前記一定空気圧持続噴出時間(≧10kPa)を達成できるように構成されていることが好ましい。
 噴射器としては、例えば、ノズル部、製剤充填又は装填部、バルブ部、及び空気発生部を含むものを挙げることができる。
 ノズル部としては、例えば、ヒトの鼻孔に挿入可能なノズル外径、ノズル先端が鼻腔の入口付近まで到達するノズル長、及び約1~5mmのノズル出口口径を有するものを挙げることができる。
 製剤充填又は装填部としては、例えば、少なくとも1回分の粉末製剤を充填可能な内容積(例えば、0.05~2mL)を有するもの、及び少なくとも1回分の粉末製剤が充填された容器等を装填可能なものを挙げることができる。製剤充填又は装填部は、ノズル部と一体化していてもよい。
 バルブ部としては、例えば、製剤充填又は装填部内の製剤を効率的に噴射するための整流機能(例えば、旋回流形成機能)を有するもの、及び一定の圧力でバルブを開放する機能を有するものを挙げることができる。
 空気発生部としては、例えば、シリンジ型空気発生部、及びポンプ型空気発生部を挙げることができる。シリンジ型空気発生部としては、例えば、プランジャーを押し込むことよって空気を発生させるものを挙げることができる。ポンプ型空気発生部としては、例えば、ポンプを押圧することによって空気を発生させるものを挙げることができる。また、空気発生部として、プロペラントガスをキャニスターに充填したものを挙げることもできる。空気発生部において発生する圧力としては、例えば、5~100kPaを挙げることができる。空気発生部において発生する空気の量としては、例えば、1~20mLを挙げることができる。
 嗅部領域用粉末製剤は、片鼻に対して1回あたり、好ましくは5~100mg、より好ましくは5~50mg、更に好ましくは10~25mg噴射される。
 嗅部領域用粉末製剤に含まれる有効成分は、片鼻に対して1回あたり、好ましくは0.001~25mg、より好ましくは0.1~20mg、更に好ましくは0.2~10mg噴射される。
 嗅部領域用粉末製剤の製造方法としては、例えば、乳鉢等を使用する圧着混合法;V型混合機等を使用する容器混合法;棚式凍結乾燥機、チューブ式凍結乾燥機、微噴凍結乾燥機、スプレー式凍結乾燥機又は攪拌型凍結乾燥機を使用する凍結乾燥法;押し出し造粒機、流動層造粒機又は攪拌造粒機を使用する造粒法;混練法;及び噴霧乾燥法を挙げることができる。嗅部領域用粉末製剤の粒子径を整えるために、例えば、篩;気流分級機;又はハンマーミル、ジェットミル若しくはピンミル等の粉砕機を更に使用してもよい。前記製造方法は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<呼吸部領域用粉末製剤>
 本発明の一実施形態は、有効成分を含む、鼻腔内の呼吸部領域に前記有効成分を選択的に投与するための粉末製剤であって、前記粉末製剤のかさ密度が0.2~1.1/cm3であり、前記粉末製剤のHausner比が1.0~2.2である、前記粉末製剤に関する。
 呼吸部領域は、網状に発達した血管系を有するために、有効成分の吸収に優れ、また、呼吸部領域を介することによって肝初回通過効果を回避することができる。そのため、有効成分を呼吸部領域に選択的に投与することによって、有効成分を効率的に全身に循環させることができる。その結果、全身疾患を効果的に予防及び/又は治療することが可能となる。
 また、呼吸部領域は、抗原の取り込みに重要な鼻咽頭関連リンパ組織を有するため、有効成分としてのワクチンを呼吸部領域に選択的に投与することによって、感染症を効果的に予防及び/又は治療することも可能である。
 呼吸部領域は、本技術分野において一般的に使用されている用語である(例えば、Der Pharmacia Sinica, 2011, 2 (3): 94-106)。本明細書において、具体的には、呼吸部領域は、鼻腔前部に位置する鼻弁から鼻腔後部に位置する耳管咽頭口の手前までの範囲内で、且つ中鼻甲介と下鼻甲介をカバーする嗅部領域の下部から鼻腔の最下部までの部分と、これに向き合った鼻中隔側の部分から成る領域を意味する。
 呼吸部領域への選択的投与とは、鼻腔内に噴射された有効成分の好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上、更に好ましくは80重量%以上、特に好ましくは90重量%以上が、呼吸部領域に分布することを意味する。上限は特に存在しないが、例えば、100重量%、95重量%、又は90重量%としてもよい。
 呼吸部領域への選択的投与の場合、鼻腔内に噴射された有効成分の好ましくは0~5重量%、より好ましくは0~3重量%、更に好ましくは0~2重量%、特に好ましくは0~1重量%が、嗅部領域に分布する。有効成分の呼吸部領域及び嗅部領域における分布量は、以下の実施例に記載の、ヒト鼻腔モデルを使用した方法に従って測定することができる。
 呼吸部領域用粉末製剤のかさ密度は0.2~1.1g/cm3であり、好ましくは0.2~0.8g/cm3であり、より好ましくは0.2~0.7g/cm3であり、更に好ましくは0.2~0.6g/cm3で・BR> り、より更に好ましくは0.2~0.5g/cm3であり、特に好ましくは0.25~0.4g/cm3である。かさ密度は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。かさ密度は、呼吸部領域用粉末製剤の比重を示す。かさ密度が前記の値であると、有効成分の呼吸部領域への選択性が向上する。呼吸部領域用粉末製剤は、上記の嗅部領域用粉末製剤と比較して、高いかさ密度を有することが好ましい。
 呼吸部領域用粉末製剤のHausner比は1.0~2.2であり、好ましくは1.1~2.2であり、より好ましくは1.2~2.2であり、更に好ましくは1.3~2.2であり、より更に好ましくは1.4~2.1であり、特に好ましくは1.5~2.0である。Hausner比は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。Hausner比は、呼吸部領域用粉末製剤の凝集性を示す。Hausner比が前記の値であると、有効成分の呼吸部領域への選択性が向上する。
 従来の経鼻投与用粉末製剤は、一般的に高い流動性を有している。一方、本発明の一実施形態に係る呼吸部領域用粉末製剤は、従来の製剤と比較して、低い流動性を有する。流動性が低いという特徴を有することにより、有効成分の呼吸部領域への選択性が向上する。呼吸部領域用粉末製剤は、上記の嗅部領域用粉末製剤と比較して、高い流動性を有することが好ましい。なお、流動性が悪いとは、凝集性が高い又は分散性が低いと表現することもできる。
 呼吸部領域用粉末製剤のタップ密度は、好ましくは0.2~1.0g/cm3であり、好ましくは0.2~0.8g/cm3であり、より好ましくは0.3~0.9g/cm3であり、更に好ましくは0.4~0.7g/cm3であり、特に好ましくは0.4~0.6g/cm3である。タップ密度は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。タップ密度が前記の値であると、有効成分の呼吸部領域への選択性が向上する。
 呼吸部領域用粉末製剤の比表面積は、好ましくは0.2~2.5m2/gであり、より好ましくは0.2~2.4m2/gであり、更に好ましくは0.2~2.2m2/gであり、特に好ましくは0.3~2.1m2/gである。比表面積は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。比表面積が前記の値であると、有効成分の呼吸部領域への選択性が向上する。
 呼吸部領域用粉末製剤の平均粒子径は、好ましくは10~500μmであり、より好ましくは10~300μmであり、更に好ましくは15~250μmであり、より更に好ましくは15~200μmであり、特に好ましくは15~150μmである。平均粒子径は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。平均粒子径が前記の値であると、有効成分の呼吸部領域への選択性が向上する。
 呼吸部領域用粉末製剤は、所定の空気圧で鼻腔内の噴射されることが好ましい。呼吸部領域用粉末製剤を鼻腔内に噴射するための最大空気圧は、好ましくは5~50kPaであり、より好ましくは5~40kPaであり、更に好ましくは5~30kPaであり、特に好ましくは5~20kPaである。最大空気圧は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。最大空気圧が前記の値であると、有効成分の呼吸部領域への選択性が向上する。
 最大空気圧到達時間は、好ましくは0~150msecであり、より好ましくは0~130msecであり、更に好ましくは5~120msecであり、特に好ましくは10~120msecである。最大空気圧到達時間は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。最大空気圧到達時間が前記の値であると、有効成分の呼吸部領域への選択性が向上する。
 5kPa以上の空気圧で持続して噴射される時間(以下「一定空気圧持続噴出時間(≧5kPa)」と称する。)は、好ましくは30~200msecであり、より好ましくは30~150msecであり、更に好ましくは40~150msecであり、特に好ましくは60~150msecである。一定空気圧持続噴出時間(≧5kPa)は、以下の実施例に記載の方法に従って測定することができる。一定空気圧持続噴出時間(≧5kPa)が前記の値であると、有効成分の呼吸部領域への選択性が向上する。
 呼吸部領域用粉末製剤は、上記の嗅部領域用粉末製剤と比較して、低い空気圧及び長い時間で噴射されることが好ましい。
 呼吸部領域用粉末製剤の投与対象は、特に限定されないが、好ましくはヒトである。呼吸部領域用粉末製剤は、特にヒトの鼻腔構造において、有効成分を呼吸部領域に選択的に投与するのに適している
 呼吸部領域用粉末製剤は、有効成分を効率的に全身に循環させることができるため、全身疾患の予防及び/又は治療、又は検査若しくは診断又は手術前若しくは検査前の処置に有効である。全身疾患としては、例えば、解熱、鎮痛、炎症、リウマチ、催眠・鎮静、不安、精神病、うつ、てんかん、パーキンソン病/症候群、脳循環代謝症、筋弛緩症、自律神経症、めまい、偏頭痛、高血圧症、狭心症、不整脈、循環器、アレルギー、気管支拡張・喘息、その他呼吸器疾患(鎮咳、去痰等)、消化性潰瘍、その他消化器疾患(止痢、整腸、健胃、消化促進、瀉下等)、痛風・高尿酸血症、脂質異常症、糖尿病、ホルモン関連疾患(下垂体ホルモン、副腎皮質ホルモン、性ホルモン、その他のホルモン等に関連する疾患)、子宮関連疾患、骨粗鬆症・骨代謝疾患、ビタミン欠損、栄養不足、中毒(解毒含む)、癌、免疫過剰、耳鼻咽喉科関連疾患、口腔関連疾患、泌尿・生殖器疾患、痔、皮膚疾患、造血・血液凝固関係疾患、麻薬依存症、麻酔、生活習慣病、生活改善(漢方)、その他検査・診断(造影、放射性ラベル等)を挙げることができる。検査若しくは診断又は手術前若しくは検査前の処置としては、例えば、造影、麻酔、鎮静、鎮痛、抗不安を挙げることができる。
 呼吸部領域用粉末製剤の有効成分のモダリティとしては、特に限定されないが、低分子化合物、ペプチド薬を含む中分子薬、抗体医薬を含む蛋白質医薬、核酸医薬、細胞医薬、再生医療、又はペプチド抗原を含むワクチン抗原を挙げることができる。
 呼吸部領域用粉末製剤は、感染症の予防及び/又は治療にも有効である。感染症としては、例えば、ワクチン・トキソイド、菌又は真菌感染症、ウイルス感染症、寄生虫・原虫感染症、癌を挙げることができる。なお、感染症と全身疾患とは完全に区別されるわけではなく、一部が重複することもある。
 呼吸部領域用粉末製剤の有効成分としては、特に限定されないが、全身疾患及び/又は感染症の予防及び/又は治療等に有効な成分を挙げることができる。有効成分としては、例えば、組織プラスミノーゲンアクチベーター、エダラボン、オザグレルナトリウム、選択的トロンビン阻害剤、ビダラビン、アシクロビル、ガンシクロビル、バルガンシクロビル、ジドブジン、ジダノシン、ザルシタビン、ネビラピン、デラビルジン、サキナビル、リトナビル、インジナビル、ネルフィナビル、バンコマイシン、セフタジジム、アンピシリン、パニペネム・ベタミプロン、デキサメサゾン、シスプラチン、カルボプラチン、ビンクリスチン、シクロホスファミド、イホスファミド、テモゾロミド、エトポシド、L-ドーパ、アドレナリン、アンフェタミン、アポモルヒネ、アマンタジン、カベルゴリン、ゾニサミド、ドロキシドパ、ピペリデン、フェノバルビタール、フェニトイン、プリミドン、エトスクシミド、ゾニサミド、クロナゼパム、ミダゾラム、レミマゾラム、バルプロ酸ナトリウム、カルバマゼピン、ガバペンチン、トピラマート、カンナビド、ドネペジル、リバスチグミン、ガランタミン、メマンチン、フマル酸ジメチル、ナタリズマブ、ハロペリドール、スピペロン、フルフェナジン、クロルプロマジン、リスペリドン、ブロナンセリン、クエチアピン、オランザピン、アリピプラゾール、ブレクスピプラゾール、トリアゾラム、ゾピクロン、ゾルピデム、エチゾラム、ロルメタゼパム、ブロムワレリル尿素、抱水クロラール、ペントバルビタール、リルマザホン、オキシトシン、バソプレシン、デスモプレシン、グラニセトロン、オンダンセトロン、トロピセトロン、パロノセトロン、インジセトロン、トリアゾラム、メラトニン、レベチラセタム、カンナビノイド、クロナゼパム、ジアゼパム、ニトラゼパム、ゾルビデム、ミダゾラム、レミマゾラム、ドネペジル、メマンチン、チアプリド、セファクロル、エノキサシン、アシクロビル、ジドブジン、ジダノシン、ネビラビン、インジナビル、ダントロレン、ジゴキシン、トリヘキシフェニジル、ピペリデン、デキストロメトルファン、ナロキソン、ベタヒスチン、ナファゾリン、ジルチアゼム、トラニラスト、ロペラミド、ベクロメタゾン、クロルフェニラミン、シルデナフィル、タダラフィル、バルデナフィル、シアノコバラミン、フィナステリド、エピネフリン、オキシブチニン、プロピベリン、ソリフェナシン、トルテロジン、イミダフェナシン、フェソテロジン、ミラベグロン、タムスロシン、シロドシン、5-FU、テラプレビル、リバビリン、シメプレビル、グアンファシン、メティルフェニデート、アトモキセチン、プロゲステロン、スマトリプタン、ゾルミトリプタン、ジヒドロエルゴタミン、リザトリプタン、エレヌマブ、ガルカネズマブ、フレマネズマブ、ホミビルセン、ミポマーセン、ヌシネルセン、シクロスポリン、タクロリムス、フルオロデオキシグルコース、フルオロチミジン、イオパミドール、タリウム、マンガン、テクネシウム、インスリン、成長ホルモン、成長ホルモン放出ペプチド、グレリン、グルカゴン、カルシトニン、インターフェロン、エリスロポエチン、インターロイキン、PTH(1-84)、PTH(1-34)、PTH関連ペプチド、GLP-1、バソプレシン、リュープロレリン、顆粒球コロニー形成刺激因子、プロラクチン、下垂体性性腺刺激ホルモン、胎盤性性腺刺激Snbl2600ホルモン、卵胞刺激ホルモン、黄体化ホルモン、レプチン、神経成長因子(NGF)、幹細胞増殖因子(SCGF)、角質細胞増殖因子(KGF)、低分子ヘパリン、タクロリムス、アレルゲンエキス粉末、ヒト抗体(例えば、アダリムマブ、パニツムマブ、ゴリムマブ、カナキヌマブ、オファツムマブ、デノスマブ、イピリムマブ、ベリムマブ、ラキシバクマブ、ラムシルマブ、ニボルマブ、セクキヌマブ、エボロクマブ、アリロクマブ、ネシツムマブ、ニボルマブ、ペンブロリズマブ等)、キメラ抗体のアブシキシマブ、ヒト化抗体のベバシズマブ、マウス抗体のブリナツモマブを含む抗体薬及びこれらの塩を挙げることができる。前記有効成分は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 更に、有効成分としては、例えば、以下のウイルスや病原体に対するワクチン抗原を挙げることができる。ウイルス及び病原体としては、例えば、アデノウイルス、AIDSウイルス、バキュロウイルス、HCMV(ヒトサイトメガロウイルス)、出血熱ウイルス、肝炎ウイルス、ヘルペスBウイルス、免疫不全ウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、ヒトT細胞白血病ウイルス、新生児胃腸炎ウイルス、感染性造血壊死ウイルス、感染性膵臓壊死ウイルス、インフルエンザウイルス、日本脳炎ウイルス、白血病ウイルス、ムンプスウイルス、オルトミクソウイルス、肺炎ウイルス、ポリオウイルス、ポリドナウイルス、ロタウイルス、 SARSウイルス、ワクシニアウイルス、RSウイルス、赤痢菌種、腸チフス菌、結核菌、破傷風菌、ジフテリア菌、髄膜炎菌、百日咳菌、肺炎連鎖球菌、炭疽菌、ボツリヌス菌、クロストリジウム・ディフィシル、ウェルシュ菌、エンテロコッカス・フェカーリス、エンテロコッカス・ファシウム、インフルエンザ菌、ヘリコバクター・ピロリ菌、らい菌、淋菌、髄膜炎菌、腸チフス菌、黄色ブドウ球菌、梅毒トレポネーマ、コレラ菌、熱帯熱マラリア原虫を挙げることができる。前記有効成分は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 呼吸部領域用粉末製剤は、有効成分に加えて、基剤を含んでいてもよい。基剤としては、例えば、生体粘膜に適用可能な、糖類及びアミノ酸を挙げることができる。前記基剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 生体粘膜に適用可能な糖類としては、例えば、スクロース、ラクツロース、ラクトース、マルトース、トレハロース、セロビオース、セルロース、ヘミセルロース、微結晶セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、デンプン、アルファー化デンプン、アミロース、ペクチン、グリコマンナン、プルラン、キトサン、キチン、マンニトール、ラクチトール、ソルビトール、キシリトール、コンドロイチン酸、へぺラン酸、及びヒアルロン酸を挙げることができる。特に限定するものではないが、呼吸部領域用粉末製剤を鼻腔内に長時間滞留させる観点から、セルロースを使用することが好ましい。
 生体粘膜に適用可能なアミノ酸としては、例えば、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、及びバリンを挙げることができる。
 呼吸部領域用粉末製剤は、有効成分及び基剤に加えて、添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、生体粘膜に適用可能な、滑沢剤、流動化剤、結合剤、可溶化剤、緩衝剤、安定化剤、界面活性剤、防腐剤、還元剤、抗酸化剤、甘味剤、矯味剤及びアジュバントを挙げることができる。前記添加剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 呼吸部領域用粉末製剤は、カートリッジに充填されていてもよい。カートリッジとしては、本技術分野において一般的に知られているものを使用することができる。カートリッジは、着脱可能に噴射器に取り付けられて、デバイスを形成していてもよい。噴射器としては、例えば、上記の呼吸部領域用粉末製剤との関係において説明した噴射器と同様のものを挙げることができる。噴射器は、前記最大空気圧、前記最大空気圧到達時間、及び前記一定空気圧持続噴出時間(≧5kPa)を達成できるように構成されていることが好ましい。
 呼吸部領域用粉末製剤は、片鼻に対して1回あたり、好ましくは5~100mg、より好ましくは5~50mg、更に好ましくは10~25mg噴射される。
 呼吸部領域用粉末製剤に含まれる有効成分は、片鼻に対して1回あたり、好ましくは0.001~25mg、より好ましくは0.1~20mg、更に好ましくは0.2~10mg噴射される。
 呼吸部領域用粉末製剤の製造方法としては、例えば、乳鉢等を使用する圧着混合法;V型混合機等を使用する容器混合法;棚式凍結乾燥機、チューブ式凍結乾燥機、微噴凍結乾燥機、スプレー式凍結乾燥機又は攪拌型凍結乾燥機を使用する凍結乾燥法;押し出し造粒機、流動層造粒機又は攪拌造粒機を使用する造粒法;混練法;及び噴霧乾燥法を挙げることができる。呼吸部領域用粉末製剤の粒子径を整えるために、例えば、篩;気流分級機;又はハンマーミル、ジェットミル若しくはピンミル等の粉砕機を更に使用してもよい。前記製造方法は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 以下、実施例及び比較例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。
<1.粉末製剤の調製>
 表1に示す組成を有する試験製剤を調製した。試験製剤の材料及び製法は、以下に記載するとおりである。
(材料:有効成分)
 タートラジン(和光純薬工業株式会社)、塩化マンガン(II)四水和物(Sigma-Aldrich Co. LLC)、オボアルブミン(Sigma-Aldrich Co. LLC)、チミジン(和光純薬工業株式会社)、テストステロン(和光純薬工業株式会社)、オキシトシン(Sigma-Aldrich Co. LLC)、インドメタシン(和光純薬工業株式会社)。
(材料:賦形剤)
 Ceolus(登録商標)PH-301(旭化成ケミカルズ株式会社)、Ceolus(登録商標)PH-F20JP(旭化成ケミカルズ株式会社)、第三リン酸カルシウム(ICL Performance Products LP)、塩化ナトリウム(和光純薬工業株式会社)、マンニトール(和光純薬工業株式会社)、トレハロース二水和物(和光純薬工業株式会社)、プルラン(東京化成工業株式会社)、レスピトースSV003(DEF Pharma)、軽質無水ケイ酸(富士シリシア化学株式会社)、HPMC TC-5E(信越化学工業株式会社)、アルファー化デンプン(旭化成ケミカルズ株式会社)。
(製法:乳鉢混合)
 表1に記載の成分を同記載の配合割合でガラス乳鉢に入れ10分程度混合した。
(製法:凍結乾燥(バイアル))
 表1に記載の成分を同記載の配合割合でリン酸バッファーに混和後、1mLのガラスバイアルに入れたものを棚式凍結乾燥機内(FreeZone Triad Freeze Dry System、Labconco Corp.)に置き、次の条件下で凍結乾燥品を得た。凍結乾燥条件としては、-30℃で1.5時間の事前凍結し、-45℃で0.6時間の凍結を行った後、105mTorrの減圧下において、-45℃で0.4時間、-35℃で14.5時間の一次乾燥をし、更に30℃で4時間の二次乾燥を行った。調製した凍結乾燥品をVortexを用いて粉砕したものを試験製剤とした。
(製法:凍結乾燥(トレイ))
 事前に超純水を200mLアルミトレイに入れ、-20℃でアルミトレイ内底部を凍結後、表1に記載の成分を同記載の配合割合でリン酸バッファーに混和したものをアルミトレイに入れ、-20℃で2時間の事前凍結を行い、棚式凍結乾燥機内(FreeZone Triad Freeze Dry System、Labconco Corp.)に置き、次の条件下で凍結乾燥品を得た。凍結乾燥条件としては、105mTorrの減圧下において、-25℃で30時間の一次乾燥をし、更に30℃で37時間の二次乾燥を行った。調製した凍結乾燥品をファインインパクトミル100UPZ-C(ホソカワミクロン株式会社)で粉砕したものを試験製剤とした。
(製法:凍結乾燥(チューブ))
 表1に記載の成分を同記載の配合割合で2000mLのガラス容器に入れ、リン酸バッファーで液量を調整後、混和したものをチューブ式凍結乾燥機(ICS-1-301型、共和真空技術株式会社)に投入し、次の条件下で凍結乾燥品を得た。凍結乾燥条件としては、-45℃で2時間の凍結を行った後、6.7Paの減圧下において-25℃で30時間の一次乾燥をし、更に30℃で13時間の二次乾燥を行った。調製した凍結乾燥品をファインインパクトミル100UPZ-C(ホソカワミクロン株式会社)で粉砕したものを試験製剤とした。
(製法:微噴凍結乾燥)
 表1に記載の成分を同記載の配合割合で1000mLのガラス容器に入れ、リン酸バッファーで液量を調整後、混和したものを微噴凍結乾燥機(μPD400、株式会社ULVAC)に投入し、次の条件下で凍結乾燥品を得た。凍結乾燥条件としては、棚温度-40℃で噴霧凍結し、10Paの減圧下において、30℃で16時間乾燥後、Full Vacuumで乾燥した。調製した凍結乾燥品をそのまま試験製剤とした。
(製法:容器混合)
 表1に記載の成分を同記載の配合割合でガラス容器に入れ、10分程度ボルテックス混合した。
(製法:流動層造粒)
 表1に記載のHPMC又はStarch以外の成分を同記載の配合割合で流動層造粒機(FL-LABO, フロイント産業株式会社)に投入し、70℃の空気で造粒機内の紛体を流動しながら、HPMCを精製水に溶かした5.7%溶液又はStarchを精製水に溶かした1.4%溶液を造粒機内に噴霧した。調製した造粒品をそのまま試験製剤とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
<2.粉末製剤の物性>
 表1に示す試験製剤の比表面積、平均粒子径、かさ密度、タップ密度、及びHausner比を測定した。各物性の測定方法は、以下に記載するとおりである。結果を表2に示す。
(比表面積)
 測定試料を吸引減圧下で100℃で1時間又は吸引減圧下で室温16時間乾燥した後、窒素又はクリプトンガスを用いたガス吸着法に基づく比表面積測定器(Autosorb-iQ-MP, カンタクローム、もしくはASAP2460,マイメリティクス)を用いて測定した。
(平均粒子径)
 レーザー回析法に基づく粒度分布測定装置(Mastersizer 2000, Malvern社)を用いて、2barの分散圧下で平均一次粒子径を測定した。
(かさ密度)
 日本薬局方一般試験法の紛体物性測定法に基づき、既知質量の各粉末製剤を、メスシリンダー内に入れた時の体積を測定し、質量を体積で除して算出した。
(タップ密度)
 日本薬局方一般試験法の紛体物性測定法に基づき、既知質量の各粉末製剤を、メスシリンダー内に入れた後、メスシリンダーをタップし、粉末製剤の体積変化が認められなくなる体積を測定し、質量を体積で除して算出した。
(Hausner比)
 かさ密度をタップ密度で除して算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
<3.試験製剤の分布評価>
(噴射器)
 ノズル部(薬剤充填部を兼ねていてもよい)、薬剤充填部、バルブ部、及び空気発生部の順序で接続された噴射器を製作した。なお、空気発生部は、シリンジ型又はポンプ型であって、バルブの開放タイミングの調整を含めて、発生させる噴射空気特性(最大空気圧、最大空気圧到達時間、及び一定空気圧持続噴出時間(≧10kPa又は≧5kPa)を含む)をある程度の範囲でコントロール可能なものである。
(噴射空気特性の測定)
 噴射器の空気発生部にデータロガーを接続した圧力計を繋ぎ、空気発生部を作動させたときの1msec毎の圧変化を測定した。なお、蓄圧した状態からバルブを開放して噴射空気を発生させる場合には、蓄圧が完了するまでの圧変化のデータは収集せず、蓄圧が完了した後の圧変化を測定した。測定した圧変化データから、最大空気圧、最大空気圧到達時間、及び一定空気圧持続噴出時間(≧10kPa又は≧5kPa)を求めた。
(噴射率の測定)
 20mg又は25mgの試験製剤を薬剤充填部に充填した噴射器の重量を秤量した後、空気発生部を作動させ、再度噴射器の重量を秤量した。噴射前後の噴射器の重量差から、噴射率を算出した。
(嗅部領域への分布割合の測定)
 日本成人男性の頭部CT撮影データを元に、3Dプリンタを使ってヒト鼻腔モデル(図1)を製作した。このヒト鼻腔モデルでは、鼻中隔から左右の鼻腔を分割でき、鼻腔モデル内に噴射した製剤の分布観察や洗浄回収が容易に可能である。なお、鼻腔内の各領域を図2に示した。図2から明らかなように、嗅部領域は非常に限定された領域である。タートラジンを配合した試験製剤25mgを噴射器の薬剤充填部に充填し、そのノズル部を、人口唾液で鼻腔内を湿らせたヒト鼻腔モデルの片鼻孔に挿入し、空気発生部を作動させ、鼻腔内に試験製剤を噴射した。噴射後、ヒト鼻腔モデルを分解し、図2に示したヒト鼻腔モデルの嗅部領域又は呼吸部領域にそれぞれ付着した製剤を精製水で洗い流し、回収した(図3に、試験製剤を噴射したヒト鼻腔モデルの製剤分布の代表例を示す)。回収した試験製剤中のタートラジン量をHPLCで測定し、噴射器から噴射されたタートラジン量を基準に、評価領域へ分布したタートラジン割合を算出し、これを分布割合とした。なお、噴射率は、ヒト鼻腔モデルから回収された全てタートラジン量を、噴射器に充填した理論タートラジン量で除して、算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
(嗅部領域への分布評価結果)
 表3に示したように、実施例1~8では、噴射率が60%以上であり、そのうちの20%以上が非常に限定された領域である嗅部領域に分布した。そのため、試験製剤3、8及び17は、嗅部領域をターゲットにした送達システムにおいて有効であると判明した。また、同一又は類似の噴射空気特性を使用する実施例1~8と比較例2~6とを比較することにより、製剤の物性が、嗅部領域への選択性を向上させるために重要であると判明した。更に、同一の試験製剤を使用する実施例7及び8と比較例1及び7とを比較することにより、所定の噴射空気特性を採用すると、嗅部領域への選択性が向上することが判明した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
(呼吸部領域への分布評価結果)
 表4に示したように、実施例9~15では、噴射率が60%以上であり、そのうちの50%以上が呼吸部領域に分布し、嗅部領域への分布は5%未満であった。なお、呼吸部領域への選択的投与を目的とする場合には、嗅部領域への分布は最小限に留めることが望ましい。そのため、試験製剤3、8、11、13及び17は、呼吸部領域をターゲットにした送達システムにおいて有効であると判明した。また、同一の噴射空気特性を使用する実施例10、11及び13~15と比較例8とを比較することにより、製剤の物性が、呼吸部領域への選択性を向上させるために重要であると判明した。更に、同一の試験製剤を使用する実施例12、13及び15と比較例9及び10とを比較することにより、所定の噴射空気特性を採用すると、呼吸部領域への選択性が向上することが判明した。
<4.サルにおける経鼻マンガン製剤の鼻腔内分布及び脳移行性評価(実施例16)>
 ヒトと鼻腔構造が類似した雄性カニクイザル(体重3.73kg、1匹、株式会社新日本科学)に対して、最大空気圧58kPa、最大空気圧到達時間0msec、及び一定空気圧持続噴出時間(≧10kPa)110msecの空気発生部を有する、嗅部領域送達用の噴射器を使って、表1に示した25mgの試験製剤4を、覚醒下で右鼻腔内に噴射した。試験製剤中に含まれるマンガンの鼻腔内分布及び脳移行性を評価するために、撮影直前に吸入麻酔を行った上で、投与前、投与直後、投与3時間後、投与6時間後及び投与24時間後に、頭部のマンガン造影MRI撮影(MAGNETOM Allegra,3T,SIEMENS)を実施した。頭部のマンガン造影MRI撮影で得られた画像を、画像解析ソフトウエアOsiriX MD(Version 6.0,64-bit,Pixmeo SARL)を使って解析を行った。なお、本試験は株式会社新日本科学の動物倫理委員会による承認を得た上で実施した。
 図4に、マンガン造影MRI撮影画像を示した。図4は、投与直後において、鼻腔内の嗅部領域にマンガンが顕著に分布していること、及び投与3時間後以降において、脳内の嗅球へマンガンが移行していることを示している。これにより、本発明に係る嗅部領域への送達システムが、有効成分の脳移行を向上させることが確認された。
<5.サルにおける経鼻OVA製剤の免疫原性評価(実施例17)>
 ヒトと鼻腔構造が類似した雄性カニクイザル(体重2.8~5.5kg、5匹、株式会社新日本科学)に対して、最大空気圧28kPa、最大空気圧到達時間88msec、及び一定空気圧持続噴出時間(≧5kPa)146msecの空気発生部を有する、呼吸部領域送達用の噴射器を使って、表1に示した25mgの試験製剤5を、初回投与日(第1日目)、第15日目、及び第36日目の合計3回で、それぞれ1回ずつ右鼻腔内に噴射した。免疫原性評価のために、初回投与日の4日前、第14日目、第29日目、及び第50日目に血清及び鼻腔内洗浄液を採取した。
 比較例11として、雄性カニクイザル(体重3.6~4.3kg、5匹、株式会社新日本科学)に対して、最大空気圧58kPa、最大空気圧到達時間0msec、及び一定空気圧持続噴出時間(≧10kPa)110msecの空気発生部を有する、嗅部領域送達用の噴射器を使って、表1に示した25mgの試験製剤5を、初回投与日(第1日目)、第15日目、及び第36日目の合計3回で、それぞれ1回ずつ右鼻腔内に噴射した。免疫原性評価のために、初回投与日の4日前、第14日目、第29日目、及び第50日目に血清及び鼻腔内洗浄液を採取した。なお、本試験は株式会社新日本科学の動物倫理委員会による承認を得た上で実施した。
 採取した血清中の抗OVA-IgG抗体価、及び鼻腔内洗浄液中の抗OVA-sIgA抗体価については、それぞれGoat anti Monkey IgG (Fc specific) conjugated with Hourseradish peroxidase(Nordic-MUbio社)、及びGoat anti Monkey secretory component (free and bound) conjugated with Hourseradish peroxidase(Nordic-MUbio社)を使用したELISA法に基づき、プレートリーダー(F039300、テカンンジャパン株式会社)で450nmにおける吸光度を測定した。なお、各ウェルの吸光度から、陰性対照ウェルの吸光度の平均値を引いた値を測定値とし、血清試料の場合には500倍に希釈したプレ血清試料の測定値の平均値+3標準偏差(SD)を、鼻腔洗浄液試料の場合には10倍に希釈したプレ鼻腔洗浄液試料の測定値の平均値+3標準偏差(SD)を、それぞれカットオフ値とした。カットオフ値より高い測定値を抗体陽性とし、その最大試料希釈倍率を以って抗体価とした。なお、Pre試料の吸光度が低く、上記方法での抗体価算出が難しい場合は、カットオフ値を一律0.1として抗体価を算出した。血清試料の場合、検出感度未満は抗体価を250として、鼻腔洗浄液試料の場合、検出感度未満は抗体価を5として扱った。
 表5、表6及び図5に、血清中の抗OVA-IgG抗体価の測定結果、及び鼻腔洗浄液中の抗OVA-sIgA抗体価をそれぞれ示した。表5、表6及び図5から明らかなように、実施例17のIgG抗体価及びsIgA抗体価は、比較例11のそれらと比較して、投与50日後では2倍程度も高かった。これにより、本発明に係る呼吸部領域への送達システムが、免疫原性を高めることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
<6.サルにおけるテストステロン経鼻製剤の吸収性評価(実施例18)>
 ヒトと鼻腔構造が類似した雄性カニクイザル(体重5.73~5.64kg、2匹、株式会社新日本科学)に対して、最大空気圧28kPa、最大空気圧到達時間88msec、及び一定空気圧持続噴出時間(≧5kPa)146msecの、呼吸部領域送達用の空気発生部を有する噴射器を使って、表1に示した20mgの試験製剤22を、覚醒下で右鼻腔内に噴射した。テストステロンの血中濃度測定のために、投与前、並びに投与後10、30、60、及び240分(計5回)に、ヘパリンNaを含む注射器を用いて大腿静脈から採血した。テストステロン濃度は、Abbott Architect i2000(ARCHITECT Testosterone、アボットジャパン株式会社)を用いた化学発光酵素免疫法により測定した。なお、本試験は株式会社新日本科学の動物倫理委員会による承認を得た上で実施した。
 表7及び図6に、テストステロンの血中濃度推移を示した。表7及び図6から明らかなように、投与後10分からテストステロンの血中濃度の顕著な上昇が認められ、投与後30分において最高血中濃度(Cmax)に到達した。これにより、本発明に係る呼吸部領域への送達システムが、有効成分の鼻粘膜吸収性を高めることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
<7.サルにおけるテストステロン経鼻製剤の吸収性評価(比較例12)>
 ヒトと鼻腔構造が類似した雄性カニクイザル(体重4.94~5.76kg、6匹、株式会社新日本科学)に対して、最大空気圧28kPa、最大空気圧到達時間88msec、及び一定空気圧持続噴出時間(≧5kPa)146msecの、呼吸部領域送達用の空気発生部を有する噴射器を使って、表1に示した20mgの試験製剤28を、覚醒下で右鼻腔内に噴射した。テストステロンの血中濃度測定のために、投与前、並びに投与後5、10、20、30、45、60、120、及び240分(計9回)に、ヘパリンNaを含む注射器を用いて大腿静脈から採血した。テストステロン濃度は、Cobas 8000(ECLusys TESTO II、ロシュ・ダイアグノスティックス株式会社)を用いた電気化学発光免疫法により測定した。
 表8及び図7に、比較例12の血中テストステロン濃度推移を示した。本発明に係る呼吸部領域への送達システムに関する表7及び図6との比較からも明らかなように、呼吸部領域へ効果的に分布しない比較例12については、有効成分の鼻粘膜吸収性が実施例18に比べて低いことが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
<8.サルにおけるオキシトシン経鼻製剤の脳移行性評価(実施例19)> ヒトと鼻腔構造が類似した雄性カニクイザル(体重3.94~5.77kg、6匹、株式会社新日本科学)に対して、最大空気圧59kPa、最大空気圧到達時間0msec、及び一定空気圧持続噴出時間(≧10kPa)69msecの空気発生部を有する、嗅部領域送達用の噴射器を使って、表1に示した25mgの試験製剤27を覚醒下で右鼻腔内に噴射した。
 比較例13として、ヒトと鼻腔構造が類似した雄性カニクイザル(体重3.91~5.29kg、6匹、株式会社新日本科学)に対して、生理食塩水で溶解したオキシトシン溶液(0.4mg/mL)を覚醒下で前腕の静脈内に注射した。
 血中のオキシトシン濃度測定のために、投与前、投与後2、5、10、30、60、120、240及び480分(計9回)に、注射器を用いて大腿静脈から採血した(EDTA-2K添加採血管へ分注)。脳脊髄液中のオキシトシン濃度測定のために、投与前、投与後10、30、60、120、240及び480分(計7回)に、大槽内に留置したカテーテルを介して脳脊髄液を採取した。オキシトシン濃度は、Oxytocin Enzyme Immunoassay Kit: Extraction-Free(Peninsula Laboratories International)を用いたEIA法により測定した。なお、本試験は株式会社新日本科学の動物倫理委員会による承認を得た上で実施した。
 表9及び図8に示した血中オキシトシン濃度からも明らかなように、実施例19の血中濃度は比較例13と比較して顕著に低値を示した。一方で、表10及び図9に示した脳脊髄液中オキシトシン濃度は、血中濃度の比較結果とは異なり、比較例13と比較して実施例19の方が高値を示すことが判った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 また、実施例19について、経鼻投与された薬物が血液脳関門を介さずに脳へと移行した程度を見積もるために、Md,S.ら(Eur. J. Pharm. Sci., 2013 Feb14;48(3):393-405)によって報告されている、以下の式(1)及び式(2)に基づき、DTE%(Drug Targeting Efficiency)及びDTP%(Direct Transport Percentage)をそれぞれ算出した。なお、DTE%は血管から脳への薬物移行量を100%とした場合の実施例19における脳移行性を示す指標となり、DTP%は脳への総薬物移行量に対して血管以外から脳へ薬物が移行した割合、即ち血液を介さず鼻から脳へ薬物が直接移行した割合を示す指標となる。
DTE%=[AUC0-t(in, csf)/AUC0-t(in, plasma)]
/[AUC0-t(iv, csf)/AUC0-t(iv, plasma)]×100  (式1)
DTP%=[AUC0-t(in, csf)-F]/AUC0-t(in, csf)×100  (式2)
F=AUC0-t(iv, csf)×AUC0-t(in, plasma)/AUC0-t(iv, plasma)
 式(1)及び(2)において、
AUC0-t(in, csf):実施例19の脳脊髄液中オキシトシン濃度-時間曲線下面積
AUC0-t(in, plasma):実施例19の血中オキシトシン濃度-時間曲線下面積
AUC0-t(iv, csf):比較例13の脳脊髄液中オキシトシン濃度-時間曲線下面積
AUC0-t(iv, plasma):比較例13の血中オキシトシン濃度-時間曲線下面積
 実施例19のDTE%及びDTP%は、それぞれ450.7%及び77.8%であり、実施例19は、血液を介さず鼻から脳へ薬物が効率良く移行していることが判った。

Claims (19)

  1.  有効成分を含む、鼻腔内の嗅部領域に前記有効成分を選択的に投与するための粉末製剤であって、
     前記粉末製剤のかさ密度が0.1~0.5g/cm3であり、
     前記粉末製剤のHausner比が1.6~2.4である、
    前記粉末製剤。
  2.  前記粉末製剤の比表面積が0.3~2.5m2/gである、請求項1に記載の粉末製剤。
  3.  前記粉末製剤の平均粒子径が10~150μmである、請求項1又は2に記載の粉末製剤。
  4.  前記粉末製剤を鼻腔内に噴射するための最大の空気圧が15~100kPaである、請求項1~3のいずれか一項に記載の粉末製剤。
  5.  最大の空気圧に到達するまでの時間が0~40msecである、請求項4に記載の粉末製剤。
  6.  前記粉末製剤が10kPa以上の空気圧で持続して噴射される時間が15~150msecである、請求項1~5のいずれか一項に記載の粉末製剤。
  7.  中枢神経系疾患を予防及び/又は治療するための、又は中枢神経系への作用に基づく検査若しくは診断又は手術前若しくは検査前の処置を施すための、請求項1~6のいずれか一項に記載に粉末製剤。
  8.  請求項1~7のいずれか一項に記載に粉末製剤を含む、カートリッジ。
  9.  請求項8に記載のカートリッジと、
     前記カートリッジに含まれる粉末製剤を噴射するための噴射器と、
    を含む、デバイス。
  10.  有効成分を含む、鼻腔内の呼吸部領域に前記有効成分を選択的に投与するための粉末製剤であって、
     前記粉末製剤のかさ密度が0.2~1.1g/cm3であり、
     前記粉末製剤のHausner比が1.0~2.2である、
    前記粉末製剤。
  11.  前記粉末製剤の比表面積が0.2~2.5m2/gである、請求項10に記載の粉末製剤。
  12.  前記粉末製剤の平均粒子径が10~500μmである、請求項10又は11に記載の粉末製剤。
  13.  前記粉末製剤を鼻腔内に噴射するための最大の空気圧が5~50kPaである、請求項10~12のいずれか一項に記載の粉末製剤。
  14.  最大の空気圧に到達するまでの時間が0~150msecである、請求項13に記載の粉末製剤。
  15.  前記粉末製剤が5kPa以上の空気圧で持続して噴射される時間が30~200msecである、請求項10~14のいずれか一項に記載の粉末製剤。
  16.  全身疾患を予防及び/又は治療するため、又は検査若しくは診断又は手術前若しくは検査前の処置を施すための、請求項10~15のいずれか一項に記載に粉末製剤。
  17.  感染症を予防及び/又は治療するための、請求項10~15のいずれか一項に記載に粉末製剤。
  18.  請求項10~17のいずれか一項に記載に粉末製剤を含む、カートリッジ。
  19.  請求項18に記載のカートリッジと、
     前記カートリッジに含まれる粉末製剤を噴射するための噴射器と、
    を含む、デバイス。 
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