用于控制曲前列环素的释放的医药组合物

摘要

本发明提供一种医药组合物，其包含(a)至少一种脂质体，其中脂质体包含至少一囊泡形成磷脂质；以及(b)包覆在脂质体内的曲前列环素。曲前列环素与磷脂质的比值等于或高于0.035，并提供曲前列环素的控制释放。更提出一种医药组合物用于治疗呼吸系统疾病的用途。

说明书

【技术领域】

相关申请案的交互参照

本申请主张2018年5月7日提交的美国申请案No.62/667,889以及2018年5月14日提交的美国申请案No.62/670,875的权益，其全部揭露内容并入本文做为参考。

本发明涉及一种控制释放包覆于脂质体中的曲前列环素的医药组合物。

【先前技术】

脂质体组合物为改善药物动力学提供了巨大潜力，例如增强的血液循环时间、控制药物释放、减少毒性和标靶药物递送。

较佳地选择经控制的、或经延长的药物释放曲线以增加治疗功效。然而，具有不同控制释放曲线的脂质体组合物具有明显的缺点或不足。

例如，已揭露了在脂质体的内部水性介质中形成不溶性药物沉淀物、结晶或凝胶，以克服已知脂质体中所包覆药物的快速释放(fast release)或爆发释放(burst release)的问题，其中这种爆发释放经常引起副作用(Barenholz(2012)，Journal of ControlledRelease，160：117-134和美国专利公开号US2015/0093434A1)。然而，这种不溶性药物沉淀物、结晶或凝胶无法提供适当的药物释放或所需的治疗功效，且药物可能无法从脂质体中完全释放，而导致药物在非目标组织中累积，并可能引起不良副作用。

因此，仍然需要一种不会爆发释放的脂质体组合物以减少潜在的副作用，且需要延长的释放曲线以维持治疗功效。本发明致力于满足此需求和其他需求。

【发明内容】

本发明提供一种包括悬浮在外部介质中的一种或多种脂质体之医药组合物，脂质体包括：(a)外部脂质双层，包括至少一囊泡形成磷脂质；以及(b)内部水性介质，包括曲前列环素以及在内部水性介质和外部介质之间提供pH梯度的盐类；其中曲前列环素与至少一囊泡形成磷脂质的重量比(即，T/P比值)等于或高于约0.035，在施予医药组合物后2小时内释放小于约60％的曲前列环素，在施予医药组合物后超过2小时至约72小时释放大于80％的曲前列环素。

本发明进一步揭露一种治疗呼吸系统疾病的方法，其包括施予本文所述的医药组合物的步骤。

本发明还提供一种降低吸入曲前列环素在上呼吸道中的副作用的方法，包括对有此需要的个体施予有效量的本文所述的医药组合物的步骤。

本专利申请中使用的用语“发明(invention)”、“该发明(the invention)”、“此发明(this invention)”和“本发明(present invntion)”旨在广泛地指代所有的本专利申请的申请目标和以下的申请专利范围。包含这些用语的叙述不应理解用以限制本文描述之申请目标或限制以下申请专利范围的含义或范围。本专利申请所涵盖的本发明的实施例系由以下的申请专利范围限定，而非发明内容。此发明内容是本发明的各个态样的高级概述，并且引导出进一步描述在以下详细描述部分的一些概念。本发明内容不旨在识别所请申请目标之关键或必要特征，亦不旨在单独使用以决定所请申请目标之范围。申请目标应通过参考整个说明书的适当部分、任意或所有附图和各申请专利范围而理解。

当阅读下面的附图和实施方式时，本发明将变得更加显而易见。

【附图说明】

以下将参考图式来详细说明本发明的例示性实施例。

第1A图及第1B图为绘示施予游离曲前列环素溶液以及不同T/P比值的曲前列环素-脂质体溶液后，大鼠的平均血浆曲前列环素浓度的对数和线性图。

第2图为绘示从零时间到特定时间(AUC

第3A图至第3C图为显示在曲前列环素-脂质体组合物(第3A图和第3C图)和肾上腺皮脂激素(methylprednisolone，MPS)-脂质体组合物(第3B图)的内部水性介质中存在或不存在沉淀的电子显微镜影像。

【具体实施方式】

如本文所使用的冠词“一(a)”及“一(an)”系指一个或一个以上(例，至少一个)的冠词语法对象。举例来说“一组件(an element)”表示一个组件或一个以上的组件。

所有数字通过用语“约(about)”来修饰。如本文使用用语“约(about)”指的是特定值的±10％范围。

用语“包括(comprise)”或“包括(comprising)”一般以表示允许存在一或多个特征、成分或组件的包含/包含(include/including)的意义使用。

用语“个体(subject)”可指的是具有呼吸系统疾病的脊椎动物，或被认为需要治疗呼吸系统疾病的脊椎动物。个体包含如哺乳类的温血动物，如灵长类，且更佳为人类。非人类灵长动物亦为个体。用语个体包含如猫、狗等的驯养动物、家畜(例如牛、马、猪、绵羊、山羊等)以及实验动物(例如小鼠、兔、大鼠、沙鼠、天竺鼠、猪等)。因此，本文考虑兽医用途和医药调配物。

本文所使用的用语“包覆(encapsulation)”、“装载(loaded)”以及“封装(entrapped)”可以交互使用，并且是指生物活性剂(例如曲前列环素)在脂质体的内部水性介质中的并入(incorporation)或结合(association)。

本揭露提供了悬浮在外部介质中的一种或多种脂质体的医药组合物，脂质体包括：(a)外部脂质双层，包括至少一囊泡形成磷脂质；以及(b)内部水性介质，包括曲前列环素以及在内部水性介质和外部介质之间提供pH梯度的盐类(下文称为“pH梯度盐类”)；其中曲前列环素与至少一种囊泡形成磷脂质的重量比(即，T/P比值)等于或高于约0.035，在施予医药组合物后2小时内释放小于约60％的曲前列环素，在施予医药组合物后超过2小时至约72小时释放大于80％的曲前列环素。

在一个例示性实施例中，脂质体悬浮在外部介质中，且外部介质的pH值高于曲前列环素的pKa。在另一个例示性实施例中，内部水性介质的pH值比外部介质的pH值高至少0.1个单位或至少1个单位。在另一个实施例中，曲前列环素的包覆效率高于约80％、约85％、约90％或约95％。

在一个实施例中，曲前列环素与磷脂质的比值等于或高于约0.035、约0.036、约0.037、约0.038、约0.039、约0.04、约0.041、约0.042、约0.043、约0.044、约0.045、约0.046、约0.047、约0.048、约0.049、约0.05、约0.051、约0.052、约0.053、约0.054、约0.055、约0.056、约0.057、约0.058、约0.059或约0.06。

在另一个实施例中，医药组合物减少曲前列环素在上呼吸道中的爆发释放(在施予后2小时内释放少于约60％的曲前列环素)，上呼吸道包括口腔、鼻咽和声带上方的喉部。结果，相较于曲前列环素与磷脂质的比值低于约0.035的医药组合物，曲前列环素在上呼吸道中的副作用减少，例如咳嗽(cough)、咽喉刺激(throat irritation)、咽痛(pharyngealpain)、鼻出血(epistaxis)、咳血(hemoptysis)和喘鸣(wheezing)。在另一个例示性实施例中，医药组合物将曲前列环素的释放从施予医药组合物后超过2小时延长至至少4小时、至少6小时、至少8小时、至少10小时、至少12小时、至少16小时、至少24小时、至少48小时或至少72小时(例，大于80％的曲前列环素在施予后超过2小时至约72小时释放)并降低施予频率。

进一步揭露一种治疗呼吸系统疾病的方法，包括给有此需要的个体施予有效量的本文揭露的医药组合物的步骤，其中医药组合物的曲前列环素与磷脂质的比值等于或高于约0.035，且相较于曲前列环素与磷脂质的比值小于约0.035的医药组合物，曲前列环素的副作用降低。呼吸系统疾病的非限制性实例包括肺动脉高血压(pulmonary hypertension)和间质性肺病(interstitial lung disease)。

本发明还涉及一种降低吸入曲前列环素在上呼吸道中的副作用的方法，包括向有此需要的个体施予有效量的本文揭露的医药组合物，其中医药组合物的曲前列环素与磷脂质的比值等于或高于约0.035。

在一些实施例中，本文揭露的医药组合物通过吸入施予，并且相较于曲前列环素与磷脂质的比值小于约0.035的医药组合物，曲前列环素的爆发释放和副作用降低。

A.脂质体成分

如本文使用的用语“脂质体(liposome)”是指由包围内部水性介质的一个或多个脂质双层构成的微观囊泡或颗粒。为了形成脂质体，需要存在至少一“囊泡形成脂质”，其是能够形成或并入脂质双层中的两性脂质，任何适合的囊泡形成脂质可用于形成构成脂质体的脂质双层。囊泡形成脂质包含但不限于磷脂质，例如磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine，PC)、磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol，PG)、磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol，PI)、磷脂酸(phosphatidic acid，PA)、磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine，PE)、或磷脂酰丝胺酸(phosphatidylserine，PS)以及带电脂质，例如带正电脂质或带负电脂质。

脂质体的脂质双层包含至少一囊泡形成脂质以及固醇类，其选自由胆固醇、胆固醇六琥珀酸酯(cholesterol hexasuccinate)、麦角固醇(ergosterol)、羊毛固醇(lanosterol)及其组合所组成的群组，但不限于此。在例示性实施例中，固醇类是胆固醇。

在一些实施例中，囊泡形成脂质是第一磷脂质和第二磷脂质的混合物。在特定实施例中，第一磷脂质是磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine，PC)，其选自由氢化卵磷脂酰胆碱(hydrogenated egg phosphatidylcholine，HEPC)、氢化大豆磷脂酰胆碱(hydrogenatedsoy phosphatidylcholine，HSPC)、二棕榈酰基卵磷脂(dipalmitoylphosphatidylcholine，DPPC)、二硬脂酸酯磷脂酰胆碱(distearyloylphosphatidylcholine，DSPC)、二花生酰基磷脂酰胆碱(diarachidoylphosphatidylcholine)、二肉豆蔻酰基磷脂酰胆碱(dimyristoyl phosphatidylcholine，DMPC)、卵磷脂酰胆碱(egg phosphatidylcholine，EPC)、大豆磷脂酰胆碱(soyphosphatidylcholine，SPC)、油酰基棕榈酰基磷脂酰胆碱(oleoyl palmitoylphosphatidylcholine)、二油酰基磷脂酰胆碱(dioleoyl phosphatidylcholine，DOPC)、二(顺十八-6-烯酰基)磷脂酰基胆碱(dipetroselinoyl phosphatidylcholine)、棕榈酰基反油酰基磷脂酰胆碱(palmitoylelaidoyl phosphatidylcholine)、棕榈酰基油酰基磷脂酰胆碱(palmitoyloleoyl phosphatidylcholine)、二月桂酰基磷脂酰胆碱(dilauroylphosphatidylcholine，DLPC)、二(十一酰基)磷脂酰胆碱(diundecanoylphosphatidylcholine)、二癸酰基磷脂酰胆碱(didecanoyl phosphatidylcholine)、二壬酰基磷脂酰胆碱(dinonanoyl phosphatidylcholine)及其组合所组成之群组。在其他实施例中，第二磷脂质是包含具有分子量约500道尔顿(dalton)至约10000道尔顿的聚乙二醇修饰磷脂质(polyethylene glycol modified phospholipid)，例如1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-[甲氧基(聚乙二醇)-2000](1,2-distearoly-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[methoxy(polyethylene glycol)-2000]，DSPE-PEG2000)、带负电的磷脂质，例如二硬脂酸酯磷脂酰甘油(distearyloyl phosphatidylglycerol，DSPG)、二棕榈酸酯磷脂酰甘油(Dipalmitoylphosphatidylglycerol，DPPG)或二肉荳蔻酸酯磷脂酰甘油(dimyristoylphosphatidylglycerol，DMPG)或二油酰基磷脂酰甘油(dioleoylphosphatidylglycerol，DOPG)。在例示性实施例中，第一磷脂质：胆固醇：第二磷脂质的摩尔百分比为50-70：20-45：0.1-10、50-70：20-45：0.5-8或55-65：25-40：1-6。

在其他实施例中，囊泡形成脂质是第一磷脂质和带电脂质的混合物。在例示性实施例中，囊泡形成脂质是第一磷脂质、第二磷脂质和带电脂质的混合物。带电脂质包含硬脂酰胺(stearylamine)、1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propane，DOTAP)、3β-[N-(N',N'-二甲基胺基乙烷)-胺甲酰基]胆固醇(3β-[N-(N',N'-dimethylaminoethane)-carbamoyl]cholesterol，DC-Cholesterol)、N

在一个实施例中，HSPC、胆固醇以及DSPG在脂质双层中的摩尔百分比(％)为50-70：20-45：0.1-10、50-70：20-45：0.1-5或55-65：25-40：0.5-8。在另一个实施例中，HSPC、胆固醇以及DSPE-PEG2000在脂质双层中的摩尔百分比(％)为50-70：20-45：0.1-10、50-70：20-45：0.1-5或55-65：25-40：0.5-8。在另一个实施例中，DPPC：胆固醇：DSPE-PEG2000在脂质双层中的摩尔百分比(％)为50-70：20-45：0.5-8、50-70：20-45：0.1-5或55-65：25-40：1-6。

在一个实施例中，脂质体的脂质双层还可包含至少一囊泡形成脂质和表面活性剂，其可以是非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂。非离子表面活性剂在其头部形式上没有带电基团。阳离子表面活性剂在其头部携带净正电荷。两性离子表面活性剂是电中性的，但在不同的原子上携带形式上的正电荷和负电荷。

非离子表面活性剂的非限制性例子包含非离子水溶性单甘油酯、非离子水溶性双甘油酯以及非离子水溶性三甘油酯；聚乙二醇(polyethyelene glycol)的非离子水溶性单脂肪酸酯和非离子水溶性双脂肪酸酯；非离子水溶性去水山梨醇脂肪酸酯(例如，山梨糖醇酐单油酸酯，例如TWEEN 20(聚氧乙烯20山梨糖醇酐单油酸酯(polyoxyethylene20sorbitan monooleate))、SPAN 80)；非离子水溶性三嵌段共聚物(例如，聚(环氧乙烷)/聚(环氧丙烯)/聚(环氧乙烷)三嵌段共聚物(poly(ethyleneoxide)/poly-(propyleneoxide)/poly(ethyleneoxide)triblock copolymers)，例如POLOXAMER 406(PLURONIC F-127)或其衍生物)。

阳离子表面活性剂的非限制性例子包含二甲基二烷基溴化铵(dimethyldialkylammonium bromide)或十二烷基三甲基溴化铵(dodecyltrimethylammonium bromide)。

两性离子表面活性剂的非限制性例子包含3-(N,N-二甲基棕榈基铵)-丙磺酸盐(3-(N,N-dimethyl palmitylammonio)-propanesulfonate)。

在一些实施例中，脂质体实质上不含清洁剂或离子载体(ionophore)，其为可促进使氢离子(H

用于溶解囊泡形成脂质以制备脂质体的溶剂可以例如是甲醇、乙醇、乙醚及其组合。选择性地，溶剂可之后通过超临界流体来移除，且较佳地以最少量使用来减少执行有机溶剂移除步骤的时间。

根据本发明，脂质体在含有盐类(下文称为“pH梯度盐类”)的介质中制备，以在脂质体的内部水性介质和外部介质之间提供pH梯度。当囊泡形成脂质与含有pH梯度盐类的介质接触时，形成脂质体悬浮液。

使悬浮液中的脂质体进行尺寸缩小。脂质体的尺寸通常指其直径。脂质体尺寸缩小可以通过许多方法来完成，例如挤制、音波处理、均质化技术或研磨技术，其是皆知的并且可通过所属领域中具有通常知识者来执行。挤制包含在压力下使脂质体通过具有界定孔径的过滤器一次或一次以上。过滤器通常是由聚碳酸酯(polycarbonate)制成，但亦可以由不与脂质体交互作用并且足够坚固以允许在足够的压力下来挤制的任何耐用的材料所制成。脂质体的尺寸可通过音波处理可以缩小，其应用声能来破坏或切断脂质体，其将自发性改造成较小的脂质体。例如，音波处理可以通过将含有脂质体悬浮液的玻璃管浸泡到浴式音波器中产生的音波震央，或可使用探针型音波器，其中通过钛探针的振动所产生的声能与脂质体悬浮液直接接触来进行。在本发明中，脂质体通常具有约50nm至500nm的直径，例如约500nm或少于500nm、约400nm或少于400nm、约300nm或少于300nm、约200nm或少于200nm或约100nm或少于100nm。

在尺寸化之后，调整外部介质中的pH梯度盐类的浓度，以在内部水性介质和外部介质之间提供pH梯度，其可以通过多种方式来进行，例如通过将外部介质与缺少pH梯度盐类的适合缓冲液进行交换，例如柠檬酸缓冲液(H

pH梯度盐类在脂质体的外部介质和内部水性介质之间提供外部较低且内部较高的pH梯度。在一个实施例中，内部水性介质的pH值比外部介质的pH值高至少0.1个单位。在另一个实施例中，内部水性介质的pH值比外部介质的pH值高至少1个单位。在另一个实施例中，内部水性介质的pH值为约7、8、9或10，且外部介质的pH值为小于7、小于6、小于5、小于4、小于3、约3至7、约3.5至6.5或约4至6。在另一个例示性实施例中，外部介质的pH高于曲前列环素的pKa。

制备的脂质体可以在曲前列环素装载和施予个体之前储存很长一段时间。例如，脂质体可以在曲前列环素装载之前，在冷藏条件下储存很长一段时间。替代地，脂质体可以在施予之前脱水、储存，并之后再水合化并装载曲前列环素。脂质体亦可在装载曲前列环素后进行脱水。脱水可以通过本领域可获得和已知的许多方法来执行。在一些实施例中，使用标准冷冻干燥设备使脂质体脱水，亦即在低压条件下脱水。此外，脂质体可例如使用液态氮冷冻。在脱水之前，可以添加醣类到脂质体环境中，例如添加到含有脂质体的缓冲液中，以确保脱水期间脂质体的稳定性和完整性。醣类的例子包含但不限于麦芽糖、乳糖、蔗糖、海藻糖、右旋糖、山梨糖醇、甘露糖醇、木醣醇或其组合。

如上所述T/P比值等于或高于约0.035的脂质体悬浮液用于装载曲前列环素。通常，将曲前列环素加入脂质体的外部介质中，并反应所得悬浮液，以将曲前列环素扩散到脂质体的内部水性介质中，直至达到所需的装载浓度和包覆效率(内部的曲前列环素/被包覆的曲前列环素相对于组合物中曲前列环素总量的百分比)。

B.两亲性曲前列环素

如本文所使用的用语“两亲性曲前列环素(amphiphilic treprostinil)”和“曲前列环素(treprostinil)”可互换使用，均指用于装载到脂质体中的生物活性曲前列环素，并且还含有至少一个选自由羧基(-COOH)和羟基(-OH)所组成的群组的官能基，其主要是可溶的，不形成不溶性结晶、沉淀或凝胶，并且在碱性溶液中是稳定的。除了羧酸官能基之外，曲前列环素还可以含有一个或多个官能基，尽管这种官能基的存在不应该显著改变曲前列环素与其非官能化对应物的酸度。

根据本揭露，两亲性曲前列环素可以以其质子化形式或其任何盐形式具有生物活性。两亲性曲前列环素的盐类可以伴有任何药学上可接受的相对离子，其为水溶性形式。

在一个实施例中，两亲性曲前列环素是曲前列环素。

C.曲前列环素及磷脂质的比值与控制释放曲线的关系

根据本揭露，pH梯度盐类用于在脂质体内和脂质体外隔室之间提供pH梯度，并允许曲前列环素装载到内部水性介质中，并且不包覆在脂质体膜内或与脂质双层的外表面相联。

pH梯度盐类的非限制性实例包含弱酸盐类(例如羧酸盐或碳酸氢盐)或氨基酸(例如极性氨基酸)。

如本文使用的“碳酸氢盐(bicarbonate salt)”是包含碳酸氢盐阴离子和阳离子成分的药学上可接受的盐类化合物。在一个实施例中，盐类化合物的阳离子成分是金属。金属的非限制性例子包含IA族或IIA族的金属，例如钾(K)、钠(Na)、钙(Ca)、镁(Mg)、铯(Cs)以及锂(Li)，或为IA族或IIA族金属以外的金属，例如亚铁(ferrous iron，Fe)和镍(Ni)。碳酸氢盐的实例包含但不限于碳酸氢钾(potassium bicarbonate)、碳酸氢钠(sodiumbicarbonate)、碳酸氢钙(calcium bicarbonate)、碳酸氢镁(magnesiumbicarbonate)、碳酸氢铯(cesium bicarbonate)、碳酸氢锂(lithium bicarbonate)、碳酸氢镍(nickel bicarbonate)、碳酸氢亚铁(ferrous iron bicarbonate)或其任何的组合。

本文所使用的“羧酸盐类(Carboxylic acid salt)“包括但不限于甲酸盐(formate)、醋酸盐(acetate)、丙酸盐(propionate)、丁酸盐(butyrate)、异丁酸盐(isobutyrate)、戊酸盐(valerate)、异戊酸盐(isovalerate)或其组合。在一个例示性实施例中，醋酸盐是醋酸钠(sodium acetate)、醋酸钙(calcium acetate)或其组合。

表1

表1示出了20种氨基酸的分类。根据Juang RH(2007)Biochemistry对20种氨基酸进行分类。在一个实施例中，pH梯度盐类是极性氨基酸，其包含中性极性氨基酸(酪胺酸(Tyrosine)、天门冬酰胺(Asparagine)、谷氨酰胺(Glutamine)、半胱胺酸(Cysteine)、丝胺酸(Serine)、苏胺酸(Threonine))，碱性极性氨基酸(精胺酸(Arginine)、赖氨酸(Lysine)、组胺酸(Histidine))，酸性极性氨基酸(天门冬胺酸(Aspartate)、谷氨酸(Glutamate))或其组合。

在某些实施例中，pH梯度盐类不是磷酸盐。在一个例示性实施例中，pH梯度盐类是碳酸氢盐。在另一个例示性实施例中，pH梯度盐类是醋酸盐。

选择相对离子以配合pH梯度盐类维持稳定的pH梯度，使得相对离子与pH梯度盐类之间的相互作用一起实现pH梯度盐类的最佳效果，即在脂质体的内部水性介质包覆高浓度的曲前列环素和/或延长脂质体的释放速率。应当理解，在建立pH梯度后，脂质体内的过量相对离子提供了大量的氢氧化物，并且这些单独的相对离子是不可透膜的。中性形式的曲前列环素可以在脂质体装载期间的反应条件下渗透脂质双层，并且响应于相对离子而去质子化。去质子化的曲前列环素不易渗透脂质体双层。在某些实施例中，相对离子可以是碱金属离子。

在某些实施例中，内部水性介质实质上不含沉淀物、结晶或凝胶。如果在至少5000倍、8000倍、10000倍、12000倍、15000倍或20000倍放大率的电子显微镜下看不到这样的沉淀物、结晶或凝胶，则认为内部水性介质实质上不含沉淀物、结晶或凝胶。

本发明具有特定范围的曲前列环素与磷脂质的比值的医药组合物降低了包覆的曲前列环素的爆发释放，因此降低了曲前列环素的副作用。此外，相较于曲前列环素与磷脂质的比值落在本揭露的特定范围之外的医药组合物，能从医药组合物释放足够量的曲前列环素以获得所需的治疗效果，并且能延长释放曲线。所请的曲前列环素与磷脂质的比值意外地延长了包覆的曲前列环素从脂质体组合物中的释放，同时降低曲前列环素的副作用，而无需使用清洁剂或离子载体(例如钙离子载体)得到本文所述的释放曲线。

如本文所用的用语“爆发释放(burst release)”是指在施予医药组合物2小时内，从医药组合物中快速和/或略为不受控制地释放大于60％的曲前列环素。在某些实施例中，本文揭露的医药组合物减少曲前列环素的爆发释放，因此在药物施予约2小时内，小于约62％、约61％、约60％、约59％、约58％、约57％、约56％。约55％、约54％、约53％、约52％、约51％、约50％、约49％、约48％、约47％、约46％、约45％、约44％、约43％、约42％、约41％、约40％、约39％或约38％的包覆的曲前列环素释放。

如本文所用的用语“延长释放(extended release)”可与“控制释放(controlledrelease)”、“延迟释放(delayed release)”、“调整释放(modified release)”、“拖延释放(prolonged release)”、“程序释放(programmed release)”、“定时释放(time release)”、“速率控制(rate controlled)”或“持续释放(sustained release)”交换使用，并且是指在施予医药组合物后超过2小时至约72小时期间释放大于80％的曲前列环素。

在一个实施例中，医药组合物的持续释放曲线是基于包覆的曲前列环素的体外释放(in vitro release，IVR)测定和/或体内药物动力学研究。

在某些实施例中，基于体外释放(IVR)测定和/或体内药物动力学研究，药物施予后2小时内，医药组合物具有释放了包覆的曲前列环素小于约60重量％、55重量％、50重量％、45重量％、40重量％或35重量％的释放曲线。

在某些实施例中，基于体外释放(IVR)测定和/或体内药物动力学研究，从药物施予后超过2小时至4小时、8小时、12小时、24小时、48小时或72小时，医药组合物具有从脂质体释放的包覆的曲前列环素大于约90重量％、85重量％、80重量％、75重量％、70重量％、65重量％、60重量％或55重量％的释放曲线。

D.施予

可以施予本发明的医药组合物进入个体的不与血流直接接触的腔室(cavity)中。施予途径的例子包括但不限于吸入、气管内注射、皮下注射、关节内注射、肌内注射、玻璃体内注射和鞘内注射。

在某些实施例中，可以透过气管内注射施予医药组合物。在一些实施例中，医药组合物可以透过皮下注射施予。

本发明的医药组合物也可以直接施予进入个体的血流中。

根据本揭露，医药组合物可以每天施予一次至三次、每2天施予一次或每3天施予一次。

以下将在实例中进一步描述本揭露。然而，应当理解，以下实例仅用于说明的目的，而不应被解释为在实施中限制本揭露。

实例

一般实验程序

1、

使用乙醇注射技术制备脂质体胶态悬浮液。具体而言，将包含第一磷脂质(例，HSPC)、胆固醇和第二磷脂质(例，DSPE-PEG2000)的摩尔比为3：2：0.075的所有脂质成分在温度约为60℃下溶于2.86mL的乙醇溶液中。然后将所得脂质溶液注入17.14mL碳酸氢钠溶液(400mM；pH8.5)中并在60℃下搅拌以进行脂质体水合。将混合物透过具有特定孔径(分别为0.2和/或0.1μm)的聚碳酸酯膜挤制6至10次，以获得具有约100nm至200nm的平均粒径和多分散性指数(PdI)小于0.2的脂质体悬浮液。随后，用50mM柠檬酸钠缓冲液(pH 5.5)的切向流过滤系统透析(dialyzed)脂质体悬浮液，以在脂质体的内部水性介质和外部介质之间形成跨膜pH梯度(例，较高的内部pH值和较低的外部介质pH值)。具有跨膜pH梯度的脂质体悬浮液在药物装载制程之前储存在4℃。

将曲前列环素(购自Cayman Chemical，USA)溶解于50mM柠檬酸钠水溶液中，然后以给定的曲前列环素与磷脂质的比值加入脂质体悬浮液中，并在40℃下反应30分钟。用柠檬酸钠缓冲液(pH 5.5)调整所得混合物，以得到pH值为5.5，磷脂质浓度为8.59mg/mL的曲前列环素脂质体组合物。

一般分析方法：

1.

a.包覆和游离的曲前列环素浓度：

将曲前列环素脂质体组合物倒入PD MiniTrap

使用甲醇(90％甲醇和10％脂质体悬浮液)破坏曲前列环素-脂质体组合物，透过将上述测试样品溶液(20μL)注射入配备有光电二极管数组(PDA)检测器的Waters AcquityHPLC系统来分别定量分析包覆的曲前列环素浓度和游离的曲前列环素(脂质体外)的浓度。流动相为乙腈(acetonitrile)和磷酸盐缓冲液(pH2.5)(50:50，V/V)的混合物，且流动相的流速是1.0mL/分钟。使用C18管柱，具有4.6mm×15cm的尺寸，5μm，在45℃下进行分离并检测220nm的吸收峰。

曲前列环素在曲前列环素脂质体组合物中总量的浓度，包括内部水性介质(L)中包覆的曲前列环素和外部介质(F)中的游离曲前列环素，由[TRE]表示。

b.包覆率(EE)和曲前列环素与磷脂质的(T/P)比值：

包覆率(EE)是以脂质体(L)的内部水性介质中包覆的曲前列环素相对于曲前列环素的总量[TRE](即，包覆的曲前列环素(L)和在(外部介质(F)中的游离(非包覆)的曲前列环素的总和)的百分比来计算。换句话说，EE使用以下公式计算：

EE(％)＝[L/(L+F)]×100

使用下式计算曲前列环素脂质体组合物的T/P比值：

T/P比值＝(B×C)/D

B＝曲前列环素总量的浓度(L+F)＝[TRE](mg/mL)

C＝包覆率(EE)

D＝磷脂质浓度。

c.平均粒径和多分散性指数(PdI)：

透过动态光散射评估脂质体的平均粒径。利用Beckman Coulter Delsa

实例1.使用不同曲前列环素与磷脂质的(T/P)比值的碳酸氢盐的曲前列环素脂质体组合物的体外释放(IVR)曲线和体内药物动力学(PK)曲线

实验程序

A.体外释放(IVR)测定

为了研究曲前列环素与磷脂质的比值对包覆的曲前列环素释放的影响，根据如前段标题为“一般实验程序”的“1.曲前列环素脂质体组合物的制备”中所述的程序制备了以HSPC、胆固醇和DSPE-PEG2000配制的曲前列环素脂质体组合物，其具有如表2中所示的特定曲前列环素与磷脂质的比值。脂质体的平均粒径为100-200nm，且PdI小于0.20。

曲前列环素脂质体组合物的定量表征，包括包覆和游离的曲前列环素浓度、包覆率、曲前列环素与磷脂质的比值、平均粒径和PdI，其根据如前段标题为“一般分析方法”的“1.曲前列环素脂质体组合物的定量表征”所述的程序进行。

可以使用各种IVR测定来评估IVR曲线。依据所请的脂质体组合物中的曲前列环素，对所属技术领域中具有通常知识者而言，实际IVR测定为已知或显而易见的。曲前列环素的IVR曲线系根据M.R.C.Marques et al.(2011),Dissolution Technologies,18:15-28的IVR测定来评估。简而言之，根据M.R.C.Marques et al.(2011)制备0.5mL释放介质，并加入20kDa纤维素酯膜透析管(cellulose ester membrane dialysis tube)(目录号No.88405，Thermo Fisher Scientific)中，然后将纤维素酯膜透析管置于含有14mL的释放介质的15mL螺旋盖锥形管中。释放介质的非限制性实例包括仿真肺液(SLF)。

加入适量的曲前列环素脂质体组合物到锥形管中，以得到最终浓度5μg/mL的曲前列环素，接着在37℃和100rpm下进行透析。在预定的时间点(即，透析后0、2、4、8、12、24、48和72小时)，取出透析管中约0.5mL的混合物，以根据前段所述的程序利用HPLC测量从脂质体释放进入透析管的曲前列环素浓度。

使用式1计算从SLF释放的包覆的曲前列环素的百分比。

式1

其中：3

·C

·C

·C

·C

·(C

·(C

·(C

其中，(C

式1-(1)

式1-(2)

式1-(3)

式1-(4)

其中，

C

EE(％)：曲前列环素在脂质体中的包覆率。

通过透析膜扩散的曲前列环素的扩散系数(D)主要透过溶解在释放介质中的游离形式的曲前列环素评估。假设曲前列环素的扩散符合菲克定律(Fick’s law，式1)，穿过透析膜的扩散曲前列环素浓度在特定时间内以指数方式增加，并且可以使用式2计算。

式2

其中，

C

C

C

结果：

具有不同T/P比值的曲前列环素脂质体组合物的物理化学表征和IVR曲线显示在表2中。

表2

表2显示用碳酸氢钠盐达到大于90％的EE。表2中具有T/P比值高于0.035的曲前列环素脂质体组合物(即，LB00400、LB00500、LB01000、LB01500及LB02000)，相较于具有T/P比值低于0.035的组合物(即，LB00300)，显示出具有以下表征的受控体外释放：在施予后2小时内少于60％的曲前列环素被释放、以及从施予后超过2小时至24小时(例，8小时、12小时或24小时)内释放超过80％的曲前列环素。

B.曲前列环素脂质体组合物的体内药物动力学(PK)研究

实验程序：

在该体内PK研究中，将Sprague-Dawley大鼠(购自BioLASCO Taiwan Co.,Ltd)用异氟烷麻醉，并使用绑在上门牙的带子使其背部以背侧位置在45°至50°平面的方式牢固地定位在拱形平台上。将微量雾化喷嘴(microspray aerosol tip)(Microsprayer，PennCentury，Philadelphia，USA)插入每只大鼠的气管分叉处，并且使用连接到微量雾化装置的注射器在每只大鼠的气管内施予给定量的测试样品(即，表2中的组合物或游离曲前列环素溶液)。通过将6mg曲前列环素溶解在50mM柠檬酸钠水溶液中，然后用0.9％生理食盐水将其加至10mL来制备游离的曲前列环素溶液。

在预定的时间点(例，施予后0、0.25、0.5、0.75、1、2、3、4、5、6、8、10和12小时)，将每只大鼠的血液样品收集到含肝素的试管并保存在湿冰上。然后在收集后1小时内将血液样品以约2500×g，在4±2℃下离心15分钟，以便将血浆与血球细胞分离。将得自每只大鼠的大约0.1mL的血浆样品加入到新的储存管中并储存在温度保持在-70±2℃的冰箱中。

对于曲前列环素浓度的定量，每只大鼠的50μL血浆样品转移到96孔平板的孔中，随后每个孔加入150μL丙酮硝酸盐(acetone nitrate)。将所得混合物震荡1分钟以破坏血浆蛋白与曲前列环素的结合，然后以3000rpm离心5分钟。将所得上清液(150μL)与等体积的H

施予各种给定剂量的测试样品的大鼠的血浆样品中平均曲前列环素浓度对数和线性图相对于施予12小时的结果分别如第1A图和第1B图所示。

为了确定曲前列环素在一段时间内的总暴露量，以及为了标准化每个测试样品中不同剂量的曲前列环素，从时间零到特定时间的血浆浓度-时间曲线下面积(AUC

结果：

如第1A图和第1B图所示，血浆曲前列环素浓度在施予游离曲前列环素后的5分钟内达到峰值。在施予曲前列环素脂质体组合物(即，LB00300、LB01000、LB01500和LB02000)后，并未发现显著的波峰。如第2图所示，大于60％的曲前列环素在施予游离曲前列环素和LB00300(T/P<0.035)的2小时内，(AUC

LB01000、LB01500和LB02000曲前列环素-脂质体组合物均具有大于0.035的T/P比值，显示出稳定释放曲线(施予后超过2小时至约72小时AUC

该研究显示T/P比值等于或大于0.035的曲前列环素-脂质体组合物具有以下表征：

(a)曲前列环素没有爆发释放，因此降低副作用；

(b)曲前列环素血浆浓度保持恒定，波动很小，以达到稳定的治疗范围(therapeutic window)；以及

(c)延长释放时间较长。

实例2.具有不同囊泡形成磷脂质的曲前列环素脂质体组合物的IVR曲线

实验程序

进行体外研究，调查脂质体磷脂质对曲前列环素的释放曲线的影响。本研究中的曲前列环素脂质体组合物根据如前段标题为“1.曲前列环素脂质体组合物的制备”所述的程序制备，并根据如前段标题为“1.曲前列环素脂质体组合物的定量表征”所述的程序进行分析。曲前列环素脂质体组合物的IVR曲线根据实例1的实验程序中标题为“A.体外释放(IVR)测定”所述的程序测定。

结果：

各种曲前列环素脂质体组合物的物理化学表征和IVR曲线显示在表3中。

表3

NA：无法测定

如表3所示，包含DSPG磷脂质(即，LB11000和LB11500)或DSPE-PEG2000磷脂质(即，LB01000和LB01500)的曲前列环素脂质体组合物显示出相似的IVR曲线(在施予后2小时内释放少于60％的曲前列环素，且在施予后超过2小时至72小时内(例，12小时或24小时)释放超过80％的曲前列环素)。

实例3.不同盐类溶液中曲前列环素脂质体组合物的IVR曲线

实验程序：

进行体外研究，以研究不同盐类对曲前列环素脂质体组合物的IVR曲线的影响。根据实例1中概述的程序制备本研究的脂质体组合物，并分析IVR曲线。

在此实例中使用三种弱酸盐溶液装载曲前列环素：碳酸氢钠溶液(400mM；pH8.5)、醋酸钠溶液(400mM；pH 8.5)和磷酸钠溶液(400mM；pH 8.5)。

结果：

使用不同盐类的曲前列环素脂质体组合物的物理化学表征和IVR曲线显示在表4中。

表4

表4显示用碳酸氢盐和醋酸盐的情况下没有爆发释放(在施用后2小时内释放少于60％的曲前列环素)和延长的IVR曲线(从施予后超过2小时至72小时内(例，12小时)释放超过80％的曲前列环素)，但施予磷酸盐的情况下并未达成。不受任何特定理论的束缚，据信碳酸氢根离子和醋酸根离子可以穿过脂质双层，以在脂质体的内部水性介质和外部之间达到足够的跨膜pH梯度以装载曲前列环素，而磷酸根离子无法产生足够的跨膜pH梯度(因为磷酸盐无法穿透脂质双层)，因此其T/P比值小于0.035且限制了曲前列环素的装载。

上述结果显示，由碳酸氢盐和醋酸盐(非磷酸盐)产生的脂质体的跨膜pH梯度对于实现T/P比值不小于0.035，降低爆发释放以及控制或延长IVR曲线而言是重要的。

实例4.吸入曲前列环素脂质体组合物的安全性评估

实验程序：

在该研究中，将8只雄性Sprague Dawley大鼠(购自BioLASCO Taiwan Co.,Ltd.)分成3组：控制组(n＝2)、对照组(n＝3)和实验组(n＝3)。将实验组大鼠和对照组大鼠置于约束管(restraining tubes)中，并透过20号的鼻专用Buxco吸入暴露系统(nose-onlyBuxco inhalation exposure system，DSI，USA)以6μg/公斤/天的剂量分别施予雾化的实例2曲前列环素脂质体组合物LB11500和游离曲前列环素溶液10天。由震荡网孔型雾化器产生的气流携带气胶雾滴以10L/min的速率提供给系统柱，大鼠被包裹在其中。对照组大鼠未暴露于药物中。

在研究期间，由单个观察者对每只大鼠进行笼侧临床观察(cage-side clinicalobservation)，以记录由于吸入雾化的曲前列环素脂质体组合物或游离曲前列环素溶液引起的上呼吸道刺激的发生率。上呼吸道刺激表现包含紧张(tension)、打喷嚏(sneezing)、耳翼红斑(erythematous pinnae)、震颤(tremor)、弓背姿势(hunched posture)、竖毛(piloerection)、呼吸急促及勉力呼吸(tachypnea and labored breathing)、呼吸过度(hyperpnea)和鼻出血(epistaxis)。

结果：

表5显示了在每组大鼠中记录的上呼吸道刺激的发生率。

表5

此研究显示本发明的曲前列环素脂质体组合物的例示性实施例引起的上呼吸道刺激比游离曲前列环素溶液更少。

实例5.不同药物和不同弱酸盐类的曲前列环素脂质体组合物的IVR曲线和沉淀状态

根据实例1中概述的程序制备包含HSPC：胆固醇：PEG2000-DSPE之摩尔比为3：2：0.075的脂质体组合物。脂质体的平均粒径为100-140nm，且PdI小于0.20。使用醋酸钙(Ca(AC)

甲基培尼皮质醇琥珀酸钠(methylprednisolone sodium succinate,MPS)-脂质体组合物根据Barenholz et al.(2012),Journal of Controlled Release,160:117-134的程序制备。

使用实例1中所述的程序评估脂质体组合物的IVR曲线。使用装有CCD Gatan832(4k×2k)照相机的JEOLJEM-2100电子显微镜在200keV下操作，透过低温透射电子显微镜(Cryo-TEM)评估脂质体的内部水性介质中沉淀的存在。使用低温载台将透明冰网格(vitreous ice grids)转移到电子显微镜中，该低温载台将网格保持在低于-170℃的温度。在LOW-Dose模式下获得Cryo-TEM影像，提供20000倍(0.30nm/像素)的放大率。

结果：

表6显示了各种脂质体组合物的物理化学表征、IVR曲线和沉淀是否存在。

表6

表6显示无论用于药物装载的弱酸盐类型式为何，曲前列环素、MRE-269-、伊洛前列素-和MPS-脂质体组合物具有大于80％的包覆率。然而，只有曲前列环素-脂质体组合物显示出降低的爆发释放(在施予后2小时内释放少于60％的曲前列环素)和延长的IVR曲线(从施予时起超过2小时至72小时内(例，12小时)释放超过80％的曲前列环素)。

第3B图绘示在MPS-脂质体组合物的内部水性介质中存在沉淀物，而曲前列环素-脂质体组合物的内部水性介质实质上没有沉淀(第3A图和第3C图)。不受任何特定理论的束缚，据信在较长的期间下，由于内部水性介质中的MPS和钙之间存在沉淀而拖延或延长了药物从MPS-脂质体组合物释放。因此，MPS不能从沉淀中完全释放以达到治疗效果。

实例6.具有不同T/P比值的曲前列环素脂质体组合物的IVR曲线

根据实例1中概述的程序制备包括HSPC：胆固醇：PEG2000-DSPE的摩尔比为3：2：0.075(磷脂质为8.59mg/mL)的脂质体组合物。脂质体的平均粒径为100-140nm或180-200nm(用**标记)，且PdI小于0.20。使用醋酸钙(Ca(AC)

使用实例1中所述的程序评估曲前列环素-脂质体组合物的IVR曲线。

结果：

表7显示了具有不同T/P比值的曲前列环素脂质体组合物的物理化学表征和IVR曲线。

表7

*此数据由自然对数拟合计算(释放(％)＝21.04xLn(时间，小时)-4.639)

表7表明曲前列环素-脂质体组合物(使用醋酸钠、醋酸钙、碳酸氢钠或赖氨酸以建立pH梯度)显示出降低的爆发释放(从施予时起2小时内释放少于60％的曲前列环素)和延长的IVR曲线(从施予时起超过2小时至72小时内(例，8、12、24小时)释放超过80％的曲前列环素)，其提供的T/P比值等于或大于0.035。

在上面的描述中，出于解释的目的，已经阐述了许多具体细节以便提供对实施例的透彻理解。然而，对于本领域具有通常知识者显而易见的是，可以在没有这些具体细节中的一些情况下实施一个或多个其他实施例。还应当理解，在整个说明书中对“一个实施例(one embodiment)”、“实施例(an embodiment)”的参考，具有序数等(其表示特定特征、结构或表征)的指示的实施例可被包含在本揭露的实践中。应进一步了解，在说明书中，有时将各种特征组合在单个实施例、图式或其描述中，其目的为简化本揭露并帮助理解各种发明态样，且在适当的情况下实施本揭露时，来自一个实施例的一个或多个特征或具体细节可与来自另一个实施例的一个或多个特征或具体细节一起实践。