ゆっくり呼吸:それが薬吸入の原則

01 Mar 2021

ゆっくり呼吸:それが薬吸入の原則

薬物送達法としての吸入には長い歴史があります。その主な理由は、呼吸には呼吸器系の作用部位に薬を直接運ぶ能力があるためです。そのため、これは肺疾患に対する疑う余地のない投与経路です。しかも、吸入は自己治療法に理想的な痛みのない方法であることから、患者に比類のない利点をもたらします。

その上、吸入用に設計された薬には、迅速な作用の発現、全身性副作用リスクの低減、長期的な肺疾患に対する有効性という利点があります。吸入可能な薬の1回分には、バイオアベイラビリティの向上のため、固体製剤で使用されている活性成分 (有効成分)のごく一部しか含まれていない可能性があります。

最新の予測によれば、世界の吸入可能な薬剤市場は2019年から2026年まで約6.4%の複合年間成長率(CAGR)で成長し、2026年までに約415億ドルの価値に達する可能性があります。さらに、吸入可能な薬剤の主な用途は喘息、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、肺がん、細菌性肺炎、結核(TB)、感染症やその他の呼吸器疾患ですが、パーキンソン病などの非呼吸器疾患有病率の増加もこの市場成長を加速させています。

同時に、さまざまな呼吸器疾患罹患率と死亡率の増加は、拡大し続ける高齢者人口、大気汚染レベルの上昇、特にアジアの巨大都市における都市化レベルの向上と相まって、吸入可能な薬物市場と呼吸装置市場の成長を促進すると広く予測されています。たとえば世界保健機関(WHO)は、喘息が公衆衛生にとって非常に重要であることを認識しており、世界中で3億4000万人以上の人々が喘息に苦しんでいると推定しています。

また、最近アジアから世界中に広がったウイルスの発生、結核(HIV感染の有無にかかわらず)、および細菌の抗生物質耐性は、特に社会経済学的因子を考慮した場合、呼吸器疾患の持続を引き起こしています。COVID-19でさえも吸入治療薬の分野に含まれています。現に一企業では、気道に直接吸入可能な抗ウイルス特性を有する2つの特定薬の開発に取り組んでおり、別の企業は、集会の前に使用すると感染リスクを78%減らすことが証明されているスプレー式点鼻薬を開発しています。

吸入用の噴霧粉末と噴霧液体の製造

吸入製品の開発は、装置、粒子技術と調剤技術、エアロゾル科学と製造科学だけでなく、規制に関する専門知識も含む多様な分野に関与します。新しいアプローチとその後の製品ライフサイクル管理を使用し、かつ規制当局と緊密に連携・協力することは、吸入製品業界では日常的な業務となり、究極的により多くの高品質製品を患者にもたらすことができるようになります。   

微粉末:吸入用粉末を小規模で製造することは比較的簡単ですが、商用製造を実現するのは困難な可能性があります。このプロセスを容易にするため、GEAは粒子製造に関する工学的能力を高める高度に専門的な噴霧乾燥システムを開発しました。このシステムにより、粒子の空力サイズと流動特性を正確かつ巧みに操作して、生体化合物の商業化などの用途向けに微細で流動性の高い粉末を製造することができます。この生体化合物には、摂取すると分解の危険性があるホルモン、ペプチド、タンパク質などが含まれます。

混合とブレンドのこととなると、GEAは均質性と安定性が吸入可能な薬剤製造時の主な要因であることを理解しています。またGEAは、吸入可能な製品(乾燥粉末および懸濁液)を製造できる生産規模の混合とブレンドソリューションを提供しています。このTRV高速ブレンダはスタンドアロンのPharmaConnect®モジュールであり、特に塩基添加剤(基本賦形剤)を含む少量の原薬(API)の高速バッチブレンドに適しています。

吸入可能な液体:液体製剤ではサイズが重要!GEAの技術を利用して粒度を細かくすると、cGMPで確認された高圧ホモジナイザーを使用して無菌状態であらゆる種類の分散液または乳剤を幅広い粘度で微粉化することができます。これにより、API(原薬)の分散状態をより安定して維持することができ、臨床効果を向上させることができます。

吸入可能な液体製剤とエアロゾルが到達する必要がある部位(口腔や呼吸器系)に確実に到達するように、GEAは、工場規模の大小にかかわらず、適切な工場設計・レイアウトに多大な努力を払っています。

今後の展望

ナノ結晶、界面活性剤担体、マイクロ粒子とさまざまなナノ粒子の使用における進歩だけでなく、小分子の適用の進歩により、吸入剤分野での進歩が急速に進んでいることは明らかです。例えば、開発中の新しい活性成分 (有効成分) の多くは、腫瘍から中枢神経系(CNS)、内分泌腺、心臓血管などと多岐にわたる用途を対象としています。この薬物送達方法からすでに恩恵を受けている呼吸腔以外の部位を対象とする治療薬には、ペプチドとタンパク質、ワクチン、そして最近ではRNAベースの治療だけでなく、いくつかの鎮痛剤も含まれます。

前記装置空間は薬物送達の観点から、従来の定量吸入器や乾燥粉末吸入器の範囲を超えて、現在では噴霧器/吸入器、液体吸入器および優しい噴霧吸入器だけでなく、より優れた薬物送達効率を実現し、不安定分子との優れた適合性を提供する噴射剤を使用しない種類の吸入器が含まれています。

新しい装置技術の出現、容器密閉システムの改善、新しい賦形剤、および粒子工学技術の進歩のすべてが、効率と臨床効果を大幅に向上させます。バイオアベイラビリティと溶解性問題が取り組まれており、薬物と装置の組み合わせ開発が以前に増して重視されているとともに、患者体験を改善し、強化するための巨大な推進力があります。

GEAの違い

より良い世界を実現するためのエンジニアリングに取り組んでいるGEAは、新しい療法を可能な限り最短時間で市場に投入するのに役立つモジュラープラントと完全に統合されたシステムを設計、構築しています。当社のソリューションは、設計による品質の最適化(QbD)、その後の製品ライフサイクル管理、規制当局との緊密な連携などの新しいアプローチを採用することで、より多くの高品質製品を患者にもたらしています。当社は新たな挑戦を受け入れる準備ができており、お客様からのご連絡をお待ちしております。

吸入可能な微粉

抗喘息薬など多くの吸入可能な製品の活性成分 (有効成分) は、肺気道の筋肉細胞に影響を与えます。しかしながら、粒子の凝集体が吸入器内にある場合は、かかる薬剤の効率が低下する可能性があります。さらに、乾燥粉末エアロゾルが口腔咽頭腔および吸入器内に粒子状物質を堆積させるのを防ぐため、分散される粒子の幾何学的直径は1~3 µmであり、質量密度は約1 g/cm³である必要があります。

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