CN118695855A - 通过单次鼻内施用用于鼻和肺沉积的抗病毒剂的双重靶向粉末制剂 - Google Patents

Abstract

具有双峰粒径分布的新型双重靶向粉末制剂。该制剂通过单次鼻内施用靶向鼻腔和肺二者。组合物可以包含治疗剂，该治疗剂包括具有广谱抗病毒活性的类视黄醇衍生物他米巴罗汀。采用喷雾冷冻干燥(SFD)和喷雾干燥(SD)技术、使用适当的雾化喷嘴来生产具有特定粒径的他米巴罗汀粉末制剂。将两种不同粒径的制剂混合以生产在鼻区域和肺区域二者具有双重沉积特性的单一粉末制剂。通过改变SD他米巴罗汀粉末的混合比率，可以改变鼻腔和深肺区域中气溶胶沉积部分的比率。

Description

通过单次鼻内施用用于鼻和肺沉积的抗病毒剂的双重靶向粉 末制剂

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年1月21日提交的美国临时申请号63/267,027的权益，该临时申请在此通过引用将其全部内容(包括任何表格、图、或附图)并入本文。

背景技术

空气传播病毒是引起多种呼吸道疾病的严重的全球威胁。流感病毒、鼻病毒、腺病毒、肠道病毒、和冠状病毒是病毒性呼吸道感染的常见原因，这些病毒是高度传染性和潜在致命性的。由于新型严重急性呼吸综合征冠状病毒-2(SARS-CoV-2)的迅速传播和毁灭性影响，该病毒最近引发了2019冠状病毒病(COVID-19)全球大流行病(Platto等人，2020)。与其他病毒相比，SARS-CoV-2的前所未有的传播可归因于感染早期阶段无症状(asymptomatic)或症状前(pre-symptomatic)个体的上呼吸道中的高病毒脱落(Wu等人，2021)。通过空气传播的呼吸道飞沫和气溶胶进行的SARS-CoV-2的传播(Liu等人，2020)凸显了开发靶向整个呼吸道以预防COVID-19的传播、感染和快速治疗的新方法的重要性。

为了试图控制大流行病，正在研究包括鼻喷雾疫苗在内的多种疫苗以通过在气道中诱导免疫来抑制病毒传播(Zhao等人，2020)。已经研究了诸如融合抑制剂(de Vries等人，2021)、酸性电解水(Takeda等人，2020)、和一氧化氮(Winchester等人，2021)等新治疗剂以直接靶向鼻腔中存在的病毒。我们小组最近开发了他米巴罗汀的干粉制剂，该制剂可潜在地通过肺部递送而重新用于治疗COVID-19(Liao等人，2021)。他米巴罗汀是类视黄醇衍生物，其通过与宿主细胞中的固醇调节元件结合蛋白(SREBP)相互作用来触发脂质代谢重编程(Yuan等人，2019)。抑制脂肪生成导致双膜囊泡减少和病毒蛋白棕榈酰化(Yuan等人，2020)，从而干扰病毒进入和包括SARS-CoV-2、MERS-CoV、和甲型流感在内的广谱病毒的增殖(Liao等人，2021)。他米巴罗汀的肺部递送减少了全身暴露并增加了肺中的药物浓度，增加了其作为广谱抗病毒剂的疗效。为了进一步开发和改善重新利用的他米巴罗汀粉末的治疗用途，我们探索了将他米巴罗汀靶向递送至多个感染部位以治疗呼吸道病毒感染。

就COVID-19而言，SARS-CoV-2病毒膜上的刺突蛋白有助于病毒进入宿主细胞(Ou等人，2020)，并且对呼吸道细胞上高度表达的血管紧张素转换酶2(ACE2)受体具有强亲和力(Shang等人，2020)。由于发现ACE2受体在鼻腔中表达最高，从上呼吸道到下呼吸道表达逐渐减少，因此SARS-CoV-2的传染性也从呼吸道近端到远端逐渐降低，表明鼻上皮是感染的起源并充当病毒储库，随后通过呼吸介导的病毒接种而将病毒传播穿过呼吸道粘膜(Hou等人，2020)。此外，含有SARS-CoV-2病毒的雾化飞沫也可直接进入肺深部区域，导致随后的严重感染、细胞因子风暴和急性呼吸窘迫综合征(Salian等人，2021)。因此，靶向上呼吸道和下呼吸道二者对于治疗COVID-19感染是至关重要的(Sungnak等人，2020)。与其他病毒如流感病毒等的共感染也使疾病进一步复杂化，鼻上皮和肺组织中干扰素驱动的ACE2的上调增加了呼吸道对SARS-CoV-2感染的易感性(Ziegler等人，2020)。

考虑到病毒大流行病的不可预测性，早期施用靶向上呼吸道和下呼吸道二者的广谱抗病毒药剂可以是治疗和控制病毒感染和共感染的有效策略。

发明内容

本发明涉及干粉制剂，该制剂可通过经由鼻内途径单次施用来靶向上呼吸道和下呼吸道二者。这可通过含有具有双峰分布的颗粒的制剂来实现。空气动力学直径范围为1-5μm的颗粒被认为适合于沉积在肺中(细颗粒部分，FPF)，而10μm以上的颗粒则沉积在鼻腔中(鼻部分，NF)。相反，5-10μm之间的颗粒通常会受到影响并沉积在口咽区域(喉部分，TF)并最终被吞咽。因此，本发明组合物使FPF和NF最大化，同时使TF最小化。用于鼻内施用的干粉由于其稳定性、易于处理和具有自施用可能性的便携性而被开发用于抗病毒剂的施用。

由于颗粒良好的气溶胶性能，因此可以使用两种颗粒工程技术(即喷雾干燥(SD)和喷雾冷冻干燥(SFD))来生产干粉制剂。这两种方法都涉及进料液体的雾化。在某些实施方案中，用于雾化的喷嘴类型可以控制液滴的尺寸，进而影响干颗粒的空气动力学直径。

附图说明

图1A-1B.通过(图1A)喷雾冷冻干燥(SFD)和(图1B)喷雾干燥(SD)制备的他米巴罗汀粉末制剂的体积粒径分布。使用鼻用粉末装置分散粉末并通过激光衍射进行评估。对于每种制剂，绘制了最具代表性的体积粒径分布数据以供比较。

图2.通过喷雾冷冻干燥(SFD)和喷雾干燥(SD)制备的他米巴罗汀粉末制剂的扫描电子显微镜(SEM)图像。包括未配制的他米巴罗汀以供比较。在×2,500放大倍数下观察SEM图像，比例尺＝20μm；TFN–双流体喷嘴；US–超声喷嘴。

图3.通过喷雾冷冻干燥(SFD)和喷雾干燥(SD)制备的他米巴罗汀粉末制剂的扫描电子显微镜(SEM)图像。包括未配制的他米巴罗汀以供比较。在×500放大倍数下观察SEM图像，比例尺＝100μm；TFN–双流体喷嘴；US–超声喷嘴。

图4A-4D.从以28.3L/min流速操作的鼻用装置分散的他米巴罗汀粉末制剂的气溶胶性能。制剂通过与1L玻璃膨胀室耦合的下一代撞击器(NGI)进行评估。(图4A和图4C)用超声喷嘴(SFD-US)和双流体喷嘴(SFD-TFN)以不同混合比制备的喷雾冷冻干燥的粉末制剂；(图4B和图4D)用超声喷嘴(SD-US)和双流体喷嘴(SD-TFN)以不同混合比制备的喷雾干燥的粉末制剂。残留部分(RF)、鼻部分(NF)、喉部分(TF)和细颗粒部分(FPF)表示为他米巴罗汀相对于回收剂量的质量百分比(图4A和图4B)。针对制剂中SFD-TFN(图4C)和SD-TFN(图4D)的部分绘制NF和FPF的线性回归。数据以平均值±标准差(n＝3)表示。

图5A-5B.以不同流速从鼻用装置分散的他米巴罗汀粉末制剂的气溶胶性能。(图5A)喷雾冷冻干燥粉末制剂(SFD-MIX-1)和(图5B)喷雾干燥粉末制剂(SD-MIX-1)通过与1L玻璃膨胀室和以15、28.3和40L/min操作的鼻用装置耦合的下一代撞击器(NGI)进行评估。残留部分(RF)、鼻部分(NF)、喉部分(TF)和细颗粒部分(FPF)表示为他米巴罗汀相对于回收剂量的质量百分比。数据以平均值±标准差(n＝3)表示。

图6A-6B.用于肺部递送的他米巴罗汀粉末制剂的气溶胶性能。用双流体喷嘴制备的(图6A)喷雾冷冻干燥制剂(SFD-TFN)和(图6B)喷雾干燥制剂(SD-TFN)通过与鼻用装置Breezhaler和Handihaler耦合的NGI以不同的流速进行评估。玻璃膨胀室仅与鼻用装置一起使用。数据以平均值±标准差(n＝3)表示。

图7A-7B.他米巴罗汀粉末制剂的射出部分(emitted fraction，EF)的溶解曲线。在从鼻用粉末装置分散后，从剂量单位采样装置(DUSA)收集EF。在37℃在(图7A)10mL的模拟鼻液和(图7B)100mL模拟肺液中进行溶解，达最多24h。未配制的他米巴罗汀用作比较。数据以平均值±标准差(n＝3)表示。

图8.他米巴罗汀粉末制剂的差示扫描量热法(DSC)热谱图。他米巴罗汀的喷雾冷冻干燥(SFD)和喷雾干燥(SD)的粉末制剂的热谱图。未配制的他米巴罗汀、HPBCD、和未配制的他米巴罗汀与HPBCD的物理混合物用作比较。DSC热谱图中的负峰表示吸热事件。

图9.从以28.3L/min的流速操作的鼻用装置中分散的单克隆抗体粉末制剂的气溶胶性能。制剂通过与1L玻璃膨胀室耦合的下一代撞击器(NGI)进行评估。残留部分(RF)、鼻部分(NF)、喉部分(TF)和细颗粒部分(FPF)表示为2-羟基丙基-β-环糊精(HPBCD)相对于回收剂量的质量百分比。N1＝用双流体喷嘴制备的SD制剂；N2＝用超声喷嘴制备的SD制剂；N3＝N1和N2以1:1的质量比混合的制剂；N4＝N1和N2以3:7的质量比混合的制剂；质量比7:3的N1和N2混合制剂。

图10.通过喷雾干燥制备的单克隆抗体粉末制剂的体积粒径分布。使用鼻用粉末装置分散粉末并通过激光衍射进行评估。N1＝用双流体喷嘴制备的SD制剂；N2＝用超声喷嘴制备的SD制剂；N3＝N1和N2以1:1的质量比混合的制剂；N4＝N1和N2以3:7的质量比混合的制剂；质量比7:3的N1和N2混合制剂。

图11.通过喷雾干燥(SD)制备的单克隆抗体粉末制剂的扫描电子显微镜(SEM)图像。N1＝用双流体喷嘴制备的SD制剂；N2＝用超声喷嘴制备的SD制剂；N3＝N1和N2以1:1的质量比混合的制剂。

具体实施方式

选定的定义

如本文所用，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一个/一种(a/an)”、和“所述/该(the)”也旨在包括复数形式。此外，在详细描述和/或权利要求中使用术语“包括/包含/含有(including/includes)”、“具有(having/has)”、“带有(with)”、或其变体的范围内，这些术语旨在以类似于术语“包含(comprising)”的方式为包含性的。过渡术语/短语(及其任何语法变体)“包括/包含/含有(comprising/comprises/comprise)”、“基本上由...组成(consisting essentially of/consists essentially of)”、“由...组成(consisting/consists)”可以互换使用。

短语“基本上由……组成(consisting essentially of或consists essentiallyof”表示该权利要求涵盖含有指定材料或步骤的实施方案以及不实质性影响权利要求的基本特征和新颖特征的实施方案。

术语“约”是指在如本领域技术人员确定的特定值的可接受的误差范围内，其部分地取决于如何测量该值，即测量系统的限制。在包含使用术语“约”的成分量的组合物的上下文中，这些组合物含有所述量的成分，并且围绕数值有0-10％的变化(误差范围)(X±10％)。在其他上下文中，术语“约”提供围绕给定值有0-10％的变化(误差范围)(X±10％)。显然，这种变化代表在给定值上下至多10％的范围，例如X±1％、X±2％、X±3％、X±4％、X±5％、X±6％、X±7％、X±8％、X±9％、或X±10％。

在本公开中，范围以简写表示，以避免必须详细阐述并描述在范围内的每一个值。可以选择范围内的任何适当值(当适当时)作为范围的上限值、下限值、或终点。例如，0.1-1.0的范围表示0.1和1.0的终点值，以及0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9的中间值，以及在0.1-1.0内涵盖的所有中间范围，诸如0.2-0.5、0.2-0.8、0.7-1.0等。可以设想在范围内具有至少两个有效数字的值，例如，5-10的范围表示在5.0和10.0之间的所有值以及在5.00和10.00之间的所有值(包括终点值)。当本文使用范围时，明确地包括范围的组合和子组合(例如，在公开范围内的子范围)以及其中的具体实施方案。

如本文所用，术语“受试者”是指需要或期望递送由药物提供的益处的动物。这些动物可以是例如人类、猪、马、山羊、猫、小鼠、大鼠、狗、猿、鱼、黑猩猩、猩猩、豚鼠、仓鼠、牛、羊、鸟、鸡、以及任何其他脊椎动物或无脊椎动物。这些益处可以包括但不限于治疗健康状况、疾病、或障碍；预防健康状况、疾病或障碍；免疫健康；增强体内器官、组织、或系统的功能。本发明上下文中的优选受试者是人类。受试者可以是任何年龄或发育阶段，包括婴儿、幼儿、未成年人、青少年、成年人、或老年人。

如本文所用，术语“治疗有效量”、“治疗有效剂量”、“有效量”和“有效剂量”用于指当施用于受试者时，能够治疗、预防、或改善受试者的病症、疾病、或障碍的化合物或组合物的量或剂量。换句话说，当施用于受试者时，该量是“治疗有效的”。实际量将根据多种因素而变化，该因素包括但不限于所治疗、预防或改善的特定病症、疾病、或障碍；病症的严重程度；患者的体重、身高、年龄和健康；以及施用途径。

如本文所用，术语“治疗”是指在一定程度上根除、减轻、改善或逆转健康状况、疾病或障碍的体征或症状，并且包括但不限于完全治愈该状况、疾病或障碍。治疗可以是治愈、改善或部分改善障碍。“治疗”还可以包括改善或增强状况或特征，例如，使身体中特定系统的功能达到高度健康状态或体内平衡。

如本文所用，“预防”健康病症、疾病或障碍是指避免、延迟、阻止或最小化该病症、疾病或障碍的特定体征或症状的发作。预防可以但不必需是绝对的或完全的；这意味着体征或症状仍可在稍后的时间发展。预防可以包括降低此类病症、疾病或障碍发作的严重程度，和/或抑制该病症、疾病或障碍进展为更严重的病症、疾病或障碍。

在本发明的一些实施方案中，该方法包括施用多剂量的本发明化合物。该方法可以包括施用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40个或更多个治疗有效剂量的组合物，该组合物包含如本文所描述的本发明化合物。在一些实施方案中，在1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、10天、14天、21天、30天或30天以上的过程中施用剂量。施用多剂量组合物的频率和持续时间例如是预防或治疗病毒感染。此外，用治疗有效量的本发明化合物治疗受试者可以包括单次治疗或可以包括一系列治疗。还应理解，用于治疗的化合物的有效剂量可在特定治疗的过程中增加或减少。剂量的变化可导致病毒检测结果变化，并从病毒检测结果中变得明显。在本发明的一些实施方案中，该方法包括每天多次施用化合物，包括但不限于每天2次、每天3次、和每天4次。

如本文所用，“分离的”或“纯化的”化合物基本上不含其他化合物。在某些实施方案中，纯化的化合物是至少60重量％(干重)的感兴趣的化合物。优选地，制剂是至少75重量％、更优选至少90重量％、最优选至少99重量％的感兴趣的化合物。例如，纯化的化合物是按重量计至少90％、91％、92％、93％、94％、95％、98％、99％或100％(w/w)的期望化合物。纯度通过任何适当的标准方法测量，例如通过柱色谱法、薄层色谱法或高效液相色谱法(HPLC)分析。

“减少”是指至少1％、5％、10％、25％、50％、75％或100％的负改变。

“增加”是指至少1％、5％、10％、25％、50％、75％或100％的正改变。

如本文所用，“药物”是指所制造的用作医药品和/或治疗药物的化合物。

如本文所用，“中值空气动力学直径”可定义为空气动力学尺寸分布中50％的颗粒位于该直径之上并且空气动力学尺寸分布中50％的颗粒位于该直径之下的直径。本文变量的任何定义中化学基团列表的列举包括将该变量定义为所列基团的任何单个基团或组合。本文变量或方面的实施方案的列举包括将该实施方案作为任何单个实施方案或与任何其他实施方案或其部分的组合。

本文引用的所有参考文献均通过引用整体并入。

用于治疗呼吸道感染的双峰粒径分布的制剂和组合物

本发明涉及用于治疗或预防受试者的呼吸道感染或其症状的组合物以及合成所述组合物的方法。

在某些实施方案中，组合物包含两种不同尺寸的颗粒，其中这些颗粒含有抗病毒化合物。在某些实施方案中，一组颗粒的空气动力学直径可以是至少10μm、或约10μm至约150μm，这些颗粒可用于鼻沉积。在某些实施方案中，第二组颗粒的空气动力学直径可以是约1μm至约5μm，这些颗粒可用于肺沉积。在某些实施方案中，空气动力学直径在约5μm至约10μm之间的第三组颗粒尺寸可以存在于组合物中，但优选尺寸在约5μm至约10μm之间的颗粒不存在、或其存在量显著少于空气动力学直径为至少10μm或空气动力学直径为约1μm至约5μm的颗粒，这可以避免意外吞咽并最大限度地减少全身暴露。

在某些实施方案中，组合物包含两种不同尺寸的颗粒，其中这些颗粒含有抗病毒化合物。在某些实施方案中，一组颗粒的中值空气动力学直径可以是至少10μm、或约10μm至约150μm，这些颗粒可用于鼻沉积。在某些实施方案中，第二组颗粒的中值空气动力学直径可以是约1μm至约5μm，这些颗粒可用于肺沉积。在某些实施方案中，中值空气动力学直径在约5μm至约10μm之间的第三组颗粒尺寸可以存在于组合物中，但优选尺寸在约5μm至约10μm之间的颗粒不存在、或存在量显著少于中值空气动力学直径为至少10μm或中值空气动力学直径为约1μm至约5μm的颗粒，这可以避免意外吞咽并最大限度地减少全身暴露。

在某些实施方案中，使用无喷雾干燥(SFD)和/或喷雾干燥(SD)可以产生双峰颗粒组合物。在某些实施方案中，SFD可以以两阶段操作进行——喷雾冷冻，然后冷冻干燥。可以通过以约3至约7的比率(药物:赋形剂)(w/w)将治疗剂(诸如，例如他米巴罗汀)和赋形剂(诸如，例如2-羟丙基-β-环糊精(HPBCD))溶解在约40％至约70％、或约55％叔丁醇(TBA)(v/v)中以使最终溶质浓度为约1％至约10％、或约4％(w/v)以制备进料溶液，尽管药物与赋形剂的比率可以为从约1:9至约9:1(药物:赋形剂)不等。

在某些实施方案中，可以使用靶向从鼻到肺的整个呼吸道的任何治疗剂。这些药剂可以包括抗微生物剂(诸如，例如用于呼吸道感染的抗病毒药、抗生素、抗真菌药和抗寄生虫药)、治疗药物(诸如，例如用于急性和慢性呼吸道疾病的粘液溶解剂)、和治疗性大分子(诸如，例如抗体和疫苗)。示例性治疗剂可以包括他米巴罗汀、瑞德西韦、氯法齐明、利巴韦林、奥司他韦、帕拉米韦、扎那米韦、玛巴洛沙韦(baloxavir marboxil)、氯喹、法匹拉韦、三氮唑林(triazavirin)、乌米芬诺韦(umifenovir)、和莫努匹韦。在某些实施方案中，环糊精(β-环糊精-BCD、磺丁基醚-β-环糊精(SBECD))和除HPBCD以外的其他增溶剂也可用于不溶性药物，以与治疗剂形成包合复合物。还可添加其他赋形剂诸如，例如填充剂(例如乳糖、甘露醇)和粘膜粘着剂(例如壳聚糖)。TBA被认为通常可安全地用于吸入制剂的制备(McGregor,2010)；尽管其他有机溶剂可用作TBA的替代品，包括例如乙醇。

在某些实施方案中，抗病毒化合物是抗体。在某些实施方案中，抗体是中和抗体、单克隆抗体、抗原结合片段(Fab)、单链可变片段(scFv)、或其他抗体片段。在某些实施方案中，抗体可以是例如WKS13、IL4Rα、帕利珠单抗、巴尼韦单抗(bamlanivimab)(LY-CoV555、Ab169或LY3819253)、埃特司韦单抗(etesevimab)(LY-CoV016、CB6、JS016或LY3832479)、卡瑞维单抗(REGN-COV2)、伊德维单抗(REGN10933或REGN10987)、替沙格韦单抗(tixagevimab)、西加韦单抗(cilgavimab)、索托维单抗(sotrovimab)(VIR-7832或GSK4182136)、regdanvimab(CT-P59)、贝特洛韦单抗(bebtelovimab)、安巴韦单抗(amubarvimab)、罗米司韦单抗(romlusevimab)、VIR-7831(S309)、AZD7442(COV2-2196)、COV2-2130、AZD8895、AZD1061、BRII-196(1F11)、BRII-198、ADG20(ADG-2亲本或ADI-55688)、BGB-DXP593(BD-368-2)、ABBV-47D11(47D11)、ABBV-2B04(2B04)、或其任何组合。在某些实施方案中，抗体可用于治疗上呼吸道和下呼吸道疾病，包括例如COVID-19、SARS、中东呼吸综合征(MERS)、和流感感染。在某些实施方案中，抗体(诸如，例如WKS13等)可以与SARS-CoV-2的受体结合结构域结合。抗体的浓度可为约1％至约25％、约5％至约15％、或约10％。在某些实施方案中，疫苗是mRNA疫苗、病毒载体疫苗、灭活疫苗、减毒活疫苗、或基于蛋白质的疫苗。

在某些实施方案中，本发明组合物可用于递送抗体、药物、或核苷酸(例如DNA或RNA)，这些抗体、药物、或核苷酸靶向影响上气道和下气道二者的呼吸道病毒感染，诸如，例如COVID-19、流感、SARS、结核分枝杆菌、肺炎链球菌、呼吸道合胞病毒(RSV)、和MERS。在某些实施方案中，本发明组合物及其方法可用于递送针对任何呼吸道感染(诸如，例如COVID-19、流感、结核病、呼吸道合胞病毒感染或肺炎球菌感染)的疫苗。

在某些实施方案中，组合物可进一步包含稳定剂和/或分散增强剂。在优选的实施方案中，稳定剂/分散增强剂是氨基酸，包括例如亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸、色氨酸和缬氨酸。氨基酸的浓度可以为约1％至约50％、约10％至约30％、或约20％。

治疗剂、赋形剂和溶剂的溶液在被装载到可连接到注射泵的注射器之前可保持在约30℃至约40℃、或约37℃。液体进料速率可控制在约1mL/min至约2.5mL/min、或约1.5mL/min。约一半的进料溶液可使用以约473L/h(40mm高度转子流量计)至约742L/h(60mm高度转子流量计)、或约601L/h的氮气流速操作的双流体喷嘴(TFN)进行雾化。进料溶液的比率可根据最终混合制剂所需的每种粒径的量而变化。如果需要1:1混合，则可以将进料溶液分成两半以获得等量的每种粒径分布。如果需要其他混合比率，则可以相应地分割进料溶液。在某些实施方案中，双流体喷嘴可以具有0.7mm的内径。进料溶液的另一半(或者取决于期望的最终混合比的其他量)可以使用以约20kHz至约200kHz、或约130kHz操作的数字超声发生器驱动的超声喷嘴进行雾化。喷出的液滴可以在含有液氮的不锈钢收集器中立即冷冻，然后可以转移到预冷的冷冻干燥机中。冷冻干燥机可以以低于0.14mBar、或在约0.133mBar至约0.014mBar之间的真空压力操作，并编程以维持约-10℃至约-50℃、或约-25℃的初级干燥温度达约10h至约60h、或约40h，任选地，随后逐渐升高至约20℃至约40℃、或约20℃的次级干燥温度达约1秒至约12小时、约1小时至约8小时、或约4小时，这取决于残留水分水平，其中较高的水分水平需要较长的干燥时间，并可以于室温稳定。在某些实施方案中，可以将粉末稳定约20h。可以分别收集由两个不同喷嘴生产的SFD粉末。生产产率可计算为收集的粉末的总质量与进料溶液中的初始溶质质量的百分比。粉末可于室温储存在干燥器中。

在某些实施方案中，喷雾干燥可以使用具有高性能旋风分离器的喷雾干燥器以抽吸模式和闭环配置进行，入口温度为约100℃至约150℃、或约150℃，并且抽吸速率为约100％(约35m³/h)。喷雾干燥的进料溶液可通过以约3至约7(药物:赋形剂)(w/w)的比率将治疗剂(诸如，例如他米巴罗汀或如前所述的其他药剂)和赋形剂(诸如，例如2-羟丙基-β-环糊精(HPBCD)或如前所述的其他赋形剂)溶解在约10％至约90％、或约70％乙醇(v/v)中，直至最终溶质浓度为约1％至约10％w/w、或约2％w/v来制备，尽管药物与赋形剂的比率可以从约1:9至约9:1(药物:赋形剂)变化。乙醇被认为在吸入制剂的制备中使用通常是安全的(McGregor,2010)；尽管其他有机溶剂可用作TBA的替代品，包括例如DMSO或甲醇。约一半的进料溶液可以用控制在约473L/h(40mm高度转子流量计)至约742L/h(60mm高度转子流量计)、或约601L/h的氮气流速的TFN以约0.3mL/min至约30mL/min、或约1.2mL/min的速率喷洒。进料溶液的比率可以根据最终混合制剂所需的每种粒径的量而变化。如果需要1:1混合，则可以将进料溶液分成两半以获得等量的每种粒径分布。如果需要其他混合比，则可以相应地分割进料溶液。在某些实施方案中，双流体喷嘴可以具有0.7mm的内径。在某些实施方案中，进料溶液的约另一半(或取决于所需最终混合比率的其他量)可以用在0.1W至约15W、1W至约15W、或约0.9W操作的超声喷嘴以约1mL/min至约9mL/min、或约2.4mL/min的速率喷洒。可分别收集由两个不同喷嘴生产的SD粉末。可将生产产率计算为收集粉末的总质量与进料溶液中的初始溶质质量的百分比。粉末可以于室温储存在干燥器中。

用相同的干燥方法但不同的雾化喷嘴制备的干粉制剂可以通过手摇动或使用例如旋转搅拌机、转鼓、V型混合器、双锥搅拌机、手提式搅拌机或优选振动混合器T2F型(Willy A.Bachofen AG Maschinenfabrik,Basel,瑞士)以不同的质量比进行混合。将总共约10mg至约4kg、约10mg至约1kg、约10mg至约100mg、或约40mg的粉末放入到玻璃小瓶中并经受约23rpm至约69rpm、或约49rpm的恒定旋转速度。混合可于室温进行，并且样品可以经受平移和旋转混合达约5min至约30min、或约10min。

在一些实施方案中，混合器可应用旋转、平移和倒置的粉末共混原理(Sommier等人，2001)。粉末可以在圆柱形混合室内以交替和有节奏的运动进行混合以实现共混。

用双峰颗粒治疗呼吸道感染

双峰颗粒的施用可以以含有治疗有效量的活性成分(抗病毒剂)的粉末制剂的形式进行。双峰颗粒的施用可以是鼻内。

在一些实施方案中，双峰颗粒的量可以每天施用1、2、3、4或更多次，达1、2、3、4、5、6、7或更多天。治疗可以根据需要进行，例如达数周。任选地，治疗方案可以包括负荷剂量与一个或多个每日维持剂量。

在某些实施方案中，可在病毒感染后施用颗粒。颗粒可限制或预防先前病毒感染的并发症或症状。

本发明的另一个方面涉及抑制人类细胞中的人类冠状病毒感染的方法，该方法包括在病毒颗粒感染细胞之前或之后，将病毒颗粒和/或受感染的细胞与本发明的颗粒组合物接触。

人类冠状病毒可以是任何类型或亚型，包括α、β、γ和δ。在本发明上述方法的一些实施方案中，人类冠状病毒选自SARS-CoV-2、SARS-CoV、和MERS-CoV。在本发明上述方法的一些实施方案中，人类冠状病毒是常见的人类冠状病毒，诸如229E型、NL63、OC43、和HKU1。

本发明的另一个方面涉及抑制人类细胞中的流感病毒感染的方法，该方法包括在病毒颗粒感染细胞之前或之后，将病毒颗粒和/或受感染的细胞与本发明的颗粒组合物接触。

影响可以是任何类型或亚组，包括甲型流感、乙型流感、和丙型流感、及其突变体。本文考虑的流感病毒包括在其表面具有两种抗原糖基化酶：神经氨酸酶和血球凝集素的那些病毒。可以使用本发明的材料和方法治疗的各种流感病毒亚型包括但不限于HINI、H1N2、H2N2、H3N2、H3N8、H5N1、H5N3、H5N8、H5N9、H7N1、H7N2、H7N3、H7N4、H7N7、H9N2、和H10N7亚型，包括以下通常被称为“西班牙流感”、“亚洲流感”、“季节性流感”、“禽流感”、“猪流感”、“马流感”和“犬流感”的亚型。

对于呼吸道病毒感染的治疗，鼻腔和深肺区域是治疗剂的双重靶向制剂可以靶向的两个特定位点。通常，良好的双重靶向粉末制剂的气溶胶性能应具有适当比率的NF(用于鼻沉积)和FPF(用于肺沉积)。由于SARS-CoV-2和其他呼吸道病毒影响上呼吸道和下呼吸道且传染性不断增加，至关重要的是，高剂量的抗病毒药物可以到达这两个感染部位以实现最佳治疗作用。在某些实施方案中，以1:1的比率混合双峰粉末可以使粉末有效地沉积在上气道和下气道二者中。沉积在喉中的颗粒部分可以极少，并且制剂的两个主要部分可以分别沉积在鼻区域(NF)和肺区域(FPF)。

在某些实施方案中，靶向NF和FPF的颗粒比可以变化。NF:FPF比可以随混合比而线性变化。该比率可以取决于在混合过程之前的各制剂。对于经优化的鼻和肺部制剂，原则上范围可以是约100:0至约0:100。对于SFD他米巴罗汀双峰颗粒，范围可以从87:8至57:33变化。对于SD他米巴罗汀双峰颗粒，范围可以从94:2到49:44变化。在某些实施方案中，根据呼吸道感染的类型、感染的阶段和/或感染的受试者的身体特征，可以操纵混合比以定制混合制剂中的NF:FPF比，以在鼻腔和肺进行靶向气溶胶沉积。通过改变沉积在不同部位的比率，制剂可以靶向特定部位(无论是上呼吸道还是下呼吸道)以实现鼻或肺的更高药物浓度。例如，对于上呼吸道感染，制剂可以具有较高的NF:FPF比。相反，对于下呼吸道感染，制剂可以具有较低的NF:FPF比。感染的阶段也可能影响原发感染细胞。在感染的早期阶段，鼻可能是病毒进一步扩散到整个呼吸道之前的最初原发感染细胞。因此，更高的NF:FPF比可能允许更多药物递送到鼻腔。在感染的后期阶段，我们可能希望NF:FPF比更接近50:50，以使药物在整个呼吸道中均匀分布，以允许最大限度地靶向所有感染的细胞。具有症状性身体特征(诸如鼻粘液分泌增加或肺的慢性病症)的感染患者也可能受益于不同的NF:FPF比，这些比率改善药物向特定部位的递送。

在某些实施方案中，治疗剂(诸如，例如他米巴罗汀等)的溶解曲线可以增强，因为本发明方法通过生产治疗剂的无定形固体分散体来改善溶解度。在某些实施方案中，他米巴罗汀可以掺入到HPBCD的疏水性内腔中。在某些实施方案中，本发明组合物可以呈无定形状态，与结晶的未配制治疗剂相比，该无定形状态可以提高溶解速率。在某些实施方案中，SFD颗粒的球形和多孔结构以及用于水合的SD颗粒的小粒径和大表面积可以导致更快的溶解。

材料和方法

材料

他米巴罗汀购自大连美仑生物技术有限公司(中国)。2-羟基丙基-β-环糊精(HPBCD)购自Sigma-Aldrich(Saint Louis，美国)。叔丁醇(TBA)获得自Meryer ChemicalTechnology(中国上海)。乙醇获得自VWR BDH Chemicals(VWR International S.A.S.,Fontenay-sous-Bois,France)。甲醇和乙腈(HPLC级)购自Anaqua Chemicals Supply(Cleveland，美国)。乙酸(HPLC级)购自Fisher Scientific(Loughborough,UK)。所有溶剂和试剂均为分析纯。

通过喷雾冷冻干燥(SFD)制备干粉制剂

喷雾冷冻干燥(SFD)以两阶段操作进行——喷雾冷冻，然后冷冻干燥。通过将他米巴罗汀和HPBCD以3:7的比率(w/w)溶解在55％ TBA(v/v)中以使溶质最终浓度为4％(w/v)，从而制备进料溶液(表1)。为防止TBA冻结(冰点：25.4℃)，将溶液保持在37℃，然后装载到与注射泵(210注射泵，KD Scientific,MA，美国)连接的预热的10mL注射器(Philippines)中。液体进料速率控制在1.5mL/min。一半的进料溶液使用以601L/h的氮气流速操作的双流体喷嘴(TFN；Büchi，内径为0.7mm，瑞士)进行雾化。另一半的进料溶液使用以130kHz操作的由数字超声发生器(NY，美国)提供动力的超声喷嘴(US；130K50ST,Farmingdale,NY，美国)进行雾化。喷雾液滴在含有液氮的不锈钢收集器中立刻冷冻，然后转移到预冷的冷冻干燥机(带有塞盖盘式干燥机的6升台式冷冻干燥系统，Labconco Corporation,Missouri，美国)中。冷冻干燥机在低于0.14mBar的真空压力操作，并编程以将初级干燥温度维持在-25℃达40h，然后在4h内逐渐升高至20℃的次级干燥温度，并最后于室温稳定至少20h。分别收集两个不同喷嘴生产的SFD粉末。生产产率计算为收集的粉末的总质量与进料溶液中初始溶质质量的百分比。在分析前将粉末于室温储存在干燥器中。

通过喷雾干燥(SD)制备干粉制剂

喷雾干燥是使用实验室规模的具有高性能旋风分离器的喷雾干燥器以抽吸模式和闭环配置(迷你喷雾干燥器B-290，除湿器B-296和惰性环路B-295；Büchi Labortechnik,Flawil,瑞士)进行的，进料温度为150℃且抽吸速率为100％(约35m³/h)。喷雾干燥的进料溶液是通过将他米巴罗汀和HPBCD以3:7的比率(w/w)溶解在70％乙醇(v/v)中至最终溶质浓度为2％w/v(表1)制备的。一半的进料溶液用控制在601L/h的氮气流速的双流体喷嘴(TFN；Büchi，内径为0.7mm，瑞士)以1.2mL/min的速率进行喷洒。另一半的进料溶液用在0.9W操作的超声喷嘴(US；Büchi，针对粒径10至60μm，瑞士)以2.4mL/min的速率喷洒。分别收集由两个不同喷嘴生产的SD粉末。生产产率计算为收集粉末的总质量与进料溶液中初始溶质质量的百分比。在分析前将粉末于室温储存在干燥器中。

粉末混合以生产双粒径制剂

使用振动混合器T2F型(Willy A.Bachofen AG Maschinenfabrik,Basel,瑞士)将用相同的干燥方法但用不同的雾化喷嘴制备的干粉制剂以不同的质量比进行混合(表1)。将总共40mg粉末放入到50mL玻璃瓶中，并经受49rpm的恒定旋转速度。混合于室温进行，并且使样品经受平移和旋转混合达10min。

表1.喷雾冷冻干燥(SFD)和喷雾干燥(SD)生产的他米巴罗汀干粉的制剂。*在混合制剂中使用w/w比率。

使用扫描电子显微镜(SEM)进行形态学研究

在5.0kV的场发射SEM(Hitachi S-4800N,Tokyo,Japan)下观察他米巴罗汀粉末制剂的形态学。将粉末撒在碳双面胶带上，并安装到SEM管(stubs)上。通过轻敲管并用干净的压缩空气吹气来去除多余的粉末层。为了避免在SEM期间的装料干扰，使用溅射镀膜仪(Q150TPLUS涡轮分子泵镀膜仪，Quorum,UK)在90s内将带有样品的管用约13nm的金钯合金进行溅射镀膜。

使用高效液相色谱法(HPLC)进行药物定量

使用配有光电二极管阵列检测器的HPLC(Agilent 1260Infinity；Santa Clara，美国)对每种制剂中他米巴罗汀的量进行定量。对干粉进行称重并溶解在甲醇中至最终体积为25mL。将溶解的样品通过0.45-μm尼龙膜过滤器过滤，并通过HPLC进行定量。将25μL的样品注射到C-18柱(Agilent Prep–C18,4.6mm×250mm,5μm)中，流动相由乙腈和5％乙酸(80:20，v/v)组成，以1mL/min的流速操作。在280nm的波长检测他米巴罗汀，保留时间为6.2min。每种制剂中的药物含量的测量以一式三份进行。药物含量计算为制剂中检测到的他米巴罗汀与粉末总质量的百分比。

热重分析(TGA)

使用热重分析法(TGA,TA Instruments,Newcastle,DE，美国)确定他米巴罗汀粉末的残留水分。将约3至5mg的粉末样品装载到钛盘中，并保持在25℃直至达到质量平衡。以10℃/min的恒定速率将样品加热至120℃。残留水分的量计算为加热时粉末质量的变化。

通过激光衍射的粒径分布

使用与吸入器模块(Sympatec,Germany)耦合的HELOS/KR激光衍射仪测量干粉的测定体积的尺寸分布。为了确定干粉气溶胶分散时的粒径，将鼻用粉末装置(单位剂量系统粉末鼻喷雾剂，Aptar Pharma,France)用2.0±0.5mg的粉末填充，并以30°角安装在吸入器模块的中央单元上。所有测量均用具有适当的触发和停止条件的100mm(R3)镜头(测量范围0.45-175μm)进行。使用基于增强Fraunhofer理论的WINDOX 5计算粒径分布。粒径数据表示为D₁₀、D₅₀和D₉₀，它们分别代表10％、50％和90％累积体积的等效球形体积直径。跨度计算为(D₉₀-D₁₀)/D₅₀。对于每种制剂，在图表上绘制了最具代表性的体积粒径分布数据以供比较。

通过级联撞击的气溶胶性能

使用以28.3L/min的速率操作的与1L膨胀室(Copley,Nottingham,UK)耦合的下一代撞击器(NGI,Copley,Nottingham,UK)评估干制剂的空气动力学尺寸分布。在分散之前，将薄层的硅脂(LPS Laboratories,Illinois,GA，美国)涂覆在级联撞击器的级上以减少颗粒弹跳和壁损失。将2.0±0.1mg的粉末物质装载到鼻用粉末装置中，并以30°角分散到膨胀室的1cm入口孔中。分散后，使用甲醇冲洗并将沉积在NGI和膨胀室的级上的所有粉末溶解。收集的样品通过0.45-μm膜过滤器过滤，并通过HPLC进行分析。对于每种粉末制剂，分散以一式三份进行。回收剂量定义为在单次操作中在级联撞击器的所有级上定量的他米巴罗汀总质量。残留部分(RF)是指未分散并留在分散装置中的粉末部分。鼻部分(NF)定义为离开分散装置且空气动力学直径大于10.0μm的颗粒的百分比部分。喉部分(TF)定义为空气动力学直径在5.0μm和10.0μm之间的颗粒的百分比。细颗粒部分(FPF)定义为空气动力学直径小于5.0μm的颗粒的百分比部分。相对于回收的剂量计算所有部分(RF、NF、TF和FPF)。

溶解研究

用粉末制剂的射出部分(EF)进行溶解研究，粉末制剂的EF定义为离开分散装置的粉末部分。模拟鼻环境，使用含有10mL的模拟鼻液(SNF)的100mL带夹套烧杯来检查用超声喷嘴(SFD-US和SD-US)制备的他米巴罗汀制剂的溶解速率。用7.45mg/mL氯化钠、1.29mg/mL氯化钾、和0.32mg/mL氯化钙制备模拟鼻液(Trenkel和Scherliess，2021)。用0.1M HCl将所得溶液的pH调节至6.5。温度保持在37℃并将介质用磁力棒以75rpm搅拌。在分别以28.3L/min和4s的流速和分散持续时间从鼻用粉末装置分散后由剂量单位取样装置(DUSA,CopleyScientific,UK)收集鼻制剂的EF。将2.0±0.1mg的粉末质量分散，并将EF收集在玻璃纤维滤纸上，然后将其转移到带夹套的烧杯中。在预定的时间间隔内，抽出0.5mL的溶解介质，并通过0.45-μm膜过滤器过滤，然后通过HPLC定量。在每个取样点之后，通过用等体积的预热新鲜溶解介质替换来将介质补足至10mL。为了模拟肺环境，500mL带夹套的烧杯含有100mL的模拟肺液(SLF)作为溶解介质(Liao等人，2021)。温度保持在37℃，并将介质用磁力棒以75rpm搅拌。如上所述收集用双流体喷嘴(SFD-TFN和SD-TFN)制备的制剂的EF，并转移到带夹套的烧杯中。在预定的时间间隔内，抽出1mL的溶解介质，并通过0.45μm膜过滤器过滤，然后通过HPLC定量。在每个取样点之后，通过用等体积的预热新鲜溶解介质替换将介质补足至10mL。为了比较，在没有分散的情况下，在模拟的鼻和肺环境中研究了等量的原料他米巴罗汀粉末的溶解曲线。所有溶解测试均以一式三份进行。

差示扫描量热法

使用差示扫描量热法(DSC)(DSC 250,TA Instruments,Newcastle,DE，美国)研究原料他米巴罗汀、SFD和SD制剂及其物理混合物的热响应。称量约1mg的粉末，装载到密封的铝盘中，并以10℃/min的恒定速率从50℃加热至280℃。获取每个样品的热分析图。

统计分析

当分别比较两种或三种不同的条件时，使用GraphPad Prism 8.0进行统计分析，用于学生t检验和ANOVA。整个研究中使用的显著性水平为α＝0.05。

本文提及或引用的所有专利、专利申请、临时申请和出版物均通过引用整体并入，包括所有图和表，只要它们不与本说明书的明确教导相抵触。

以下是说明实施本发明的程序的实施例。这些实施例不应被视为限制。除非另有说明，所有百分比均为按重量计，并且所有溶剂混合物比率均按体积计。

实施例1-药物含量、生产产率和残留水分

通过HPLC测量粉末制剂中存在的他米巴罗汀的量(表2)。在所有测试的制剂中，测量的药物含量接近他米巴罗汀的理论值的30％w/w。对于SFD和SD技术，生产产率随着用于雾化的喷嘴而变化。超声喷嘴和分别与双流体喷嘴和SD相比SFD具有较高的产率(表2)。所有粉末制剂均表现出低水平的残留水分(<6％w/w)，尽管SD粉末通常具有比其SFD对应物更低的水分含量。

表2.喷雾冷冻干燥(SFD)和喷雾干燥(SD)他米巴罗汀制剂的生产产率、他米巴罗汀含量、和残留水分。药物含量数据以平均值(标准差)表示，n＝3。

实施例2-粒径分布

在将粉末从鼻用粉末装置中分散后，通过激光衍射测量他米巴罗汀粉末制剂的体积粒径分布。数据呈现为增量尺寸分布(图1A-1B)、D₁₀、D₅₀、D₉₀和跨度(span)(表3)。比较用相同喷嘴制备的制剂，SFD生产的颗粒通常大于它们的SD对应物。对于SFD和SD制剂，与通过双流体喷嘴生产的那些颗粒相比，使用超声喷嘴生产的颗粒具有更大的D₅₀。在1:1的混合比时，混合制剂(SFD-MIX-1和SD-MIX-1)的D₅₀倾向于更接近用双流体喷嘴(分别为SFD-TFN和SD-TFN)制备的较小粒径制剂的D₅₀。检查了以几种混合比混合的SD和SFD制剂。在SD-MIX-0.25、SD-MIX-1和SD-MIX-2制剂中观察到双峰尺寸分布(SD-US与SD-TFN的比率分别为3:1、1:1、和1:2)，两个单独峰中的每一个对应于SD-US和SD-TFN的单独峰。当混合制剂中SD-TFN的比率增加时，对应于较小粒径的峰增加，而对应于较大粒径的峰减少。随着SD-TFN的含量进一步增加(分别在1:3和1:7比率的SD-MIX-3和SD-MIX-7)，观察到单峰分布，其模式与SD-TFN制剂的模式相似。相反，SFD混合制剂倾向于具有更宽峰的单峰分布，因为SFD生产的粒径分布更宽。当SFD-TFN的比率增加时(分别在1:2、1:3、和1:7比率的SFD-MIX-2、SFD-MIX-3、和SFD-MIX-7)，峰值幅度增加并向左移动，表明较小颗粒的比率较大。SFD-MIX-0.25制剂(SFD-US与SFD-TFN的比率为3:1)表现出非常宽的分布，这意味着相对均匀分布的粒径。

表3.他米巴罗汀粉末制剂的体积粒径分布。使用鼻用粉末装置分散粉末，并通过激光衍射测量粒径分布。数据以平均值(标准差)表示，n＝3。

实施例3—形态学

通过扫描电子显微镜(SEM)在×2,500放大倍数下观察他米巴罗汀粉末制剂的形态以检查颗粒表面性质(图2)，并在×500放大倍数下检查整体颗粒分布(图3)。虽然未配制的他米巴罗汀以不规则杆状晶体结构存在，但SFD和SD粉末为球形。与SD颗粒光滑的外部纹理相比，SFD颗粒的表面稍微多孔，具有可见的空腔(在高放大倍数时)。单一制剂表现出相对均匀的尺寸分布。对于SFD和SD工艺，与通过超声喷嘴生产的较大离散颗粒(>10μm)相比，使用双流体喷嘴生产的颗粒都很小(<5μm)并且似乎聚集在一起。当将用相同干燥方法但用不同喷嘴制备的两种单一制剂(SFD-MIX-1和SD-MIX-1)以1:1的比率混合时，可以清楚地观察到小颗粒和大颗粒的混合物，显示出两种不同的粒径。混合后，大多数颗粒保留了球形结构，一些较小的颗粒松散地附着在较大颗粒的表面上。混合后，还可以看到一些小碎片沉积在颗粒表面上，进一步扩展了混合制剂中的双重粒径分布。具有不同混合比率的混合制剂表现出明显不同的颗粒分布。当混合制剂(SFD-MIX-0.25、SD-MIX-0.25)中存在高比率的SFD-US或SD-US时，大颗粒(>10μm)是优势种类，较小的颗粒在表面上和周围。随着SFD-TFN或SD-TFN比率的增加，大颗粒减少，并且更小的颗粒(<10μm)不断增加，如在SFD-MIX-7和SD-MIX-7中清楚显示的。

实施例4-气溶胶性能

为了沿着呼吸道有效地沉积到合适部位，分散颗粒的空气动力学直径的合适范围是需要的。他米巴罗汀粉末制剂的气溶胶性能表示为RF、NF、TF和FPF，它们是由NGI实验获得的(图4A-4D)。所有制剂都表现出从鼻用装置中优异的分散(RF<10％)。用超声喷嘴、SFD-US和SD-US生产的制剂表现出高NF(均超过80％)和低FPF(均低于10％)，表明高鼻沉积和低肺沉积。相比之下，当用鼻用粉末装置分散时，用双流体喷嘴制备的制剂的气溶胶性能表现出中等FPF，SFD-TFN为34％且SD-TFN为44％，表明通过鼻内施用进行肺沉积的可行性。

混合制剂的基本原理是通过修改US和TFN制剂之间的比率来操纵NF和FPF。无论混合比率如何，所有混合制剂都显示出类似的低RF和TF，表明混合干粉制剂从鼻用粉末装置中有效分散和雾化，在非预期部位具有最小的粉末沉积。当以1:1的比率混合时，SFD-MIX-1和SD-MIX-1的NF和FPF值接近单个制剂的平均值，分别实现约71:23和70:25的NF:FPF比。当研究更大范围的混合比率时，观察到NF与FPF的比率呈线性趋势。随着混合制剂中SFD-TFN或SD-TFN的百分比增加，FPF成比率增加，直至达到最大FPF(分别为33％和38％)，而NF则降至最小值(分别为57％和49％)。与范围为78:17(SFD-MIX-0.25)至59:32(SFD-MIX-7)的SFD-MIX制剂相比，SD-MIX制剂的NF：FPF比表现出从85:11(SD-MIX-0.25)到55:38(SD-MIX-7)的更宽范围。

为了进一步研究流速对粉末沉积的影响，在三种不同的流速(15、28.3和40L/min)检查了两种混合制剂SFD-MIX-1和SD-MIX-1(图5A和5B)的气溶胶性能，其中粉末从鼻用装置中分散。使用单向ANOVA比较NF和FPF(表4)。对于两种制剂，在不同流速的气溶胶性能显著不同(p<0.05)。虽然RF和TF保持不变，但NF在较高流速降低，而FPF相应增加。在我们之前的研究中，据报道，当用Breezhaler雾化时，用双流体喷嘴制备的他米巴罗汀的SFD粉末适合用于靶向呼吸道(Liao等人，2021)。与鼻用装置相比，通过Breezhaler(用于口服吸入)分散的SFD-TFN表现出显著降低的RF和显著增加的FPF(p<0.05)(图6A和6B)。当Breezhaler以60和90L/min操作时，SFD-TFN的气溶胶性能没有显著变化。相反，无论用于分散的分散装置和流速如何，SD-TFN的FPF没有显著差异(表4)。然而，当从Breezhaler中分散时，SD-TFN的RF显著增加，这意味着低效的分散。使用具有较高阻力和不同分散机制的Handihaler改善了粉末分散，显示出RF的降低。

表4.基于鼻部分(NF)和细颗粒部分(FPF)的单向ANOVA和Tukey多重比较检验。数据获得自以不同流速操作的鼻喷雾剂、Breezhaler和Handihaler的NGI实验。*p<0.05，ns：不显著。

实施例5-溶解曲线

使用他米巴罗汀粉末制剂的EF进行溶解研究。将粉末使用鼻用粉末装置分散并从DUSA收集。对于它们的溶解曲线，用超声喷嘴(SFD-US和SD-US)制备的制剂设计用于鼻沉积并在SNF中评估(图7A)，而用双流体喷嘴(SFD-TFN和SD-TFN)制备的制剂设计用于肺部沉积并在SLF中评估(图7B)。与未配制的他米巴罗汀相比，所有的他米巴罗汀粉末制剂都表现出具有更快溶解速率的突释曲线。对于用超声喷嘴制备的制剂(用于鼻沉积)，SD-US中超过50％的他米巴罗汀在1h内溶解，而在SFD-US中仅超过30％的药物在2h内溶解。两种制剂的累积浓度在4h后稳定在40％左右。在实验结束时(24h)，与未配制的他米巴罗汀相比，从SD-US中释放的他米巴罗汀的量显著更高(40％)(学生t检验，p<0.01)。相比之下，未配制的他米巴罗汀直到实验结束时表现出较慢的溶解速度。对于用双流体喷嘴制备的制剂(用于肺部沉积)，SD-TFN制剂中超过50％的他米巴罗汀在前15min内溶解。相反，SFD-TFN以更快的速率溶解，在前5min内达到最大的超过60％的他米巴罗汀释放。在达到峰浓度后，两种制剂的药物浓度均略有下降。累积浓度保持相对稳定持续接下来的6h，实验结束时(24h)约有60％的药物溶解。在SLF中，在24小时后，与SFD-TFN相比，未配制的他米巴罗汀以较慢的速率溶解，溶解的药物量显著更低(30％)(学生t检验，p<0.01)。

实施例6-粉末结晶度

使用DSC检查了原料药物、赋形剂和他米巴罗汀粉末制剂的结晶度(图8)。在原料未配制的他米巴罗汀的DSC热分析图中，两个吸热峰表明晶体状态的初始变化在184℃，随后在231℃处重结晶形式分解，这对应于他米巴罗汀的熔点。赋形剂HPBCD是无定形的，因为没有检测到明显的热事件。将原料他米巴罗汀与HPBCD物理混合后，仍可在相同温度(184℃和231℃)检测到吸热峰。这表明原料他米巴罗汀在与HPBCD的物理混合物中保持了其结晶状态。在SFD和SD之后，制剂变成无定形，如其各自的热分析图所示，没有明显的热事件。

实施例7-进料溶液的制备

喷雾干燥的进料溶液是通过将单克隆抗体(mAb)与2-羟基丙基-β-环糊精(CD；Sigma-Aldrich，美国)在超纯水(Barnstead，美国)中的溶液混合而制备的。称量CD(804.29mg)并溶解在25mL容量瓶中。将42mg的单克隆抗体(使用牛γ-球蛋白作为标准，通过Bradford蛋白质测定法确定)添加到798mg的CD(24.8mL)中，并用超纯水将溶液补足至42mL。这得到了2％w/v进料溶液，该进料溶液由95％w/w CD和5％w/w单克隆抗体组成。喷雾干燥40mL，并保留2mL作为物理混合物。

实施例8-单克隆抗体制剂的喷雾干燥

喷雾干燥粉末用微型喷雾干燥器(B-290,瑞士)制备，该微型喷雾干燥器分别与两种类型的喷嘴耦合：双流体喷嘴(TFN)和超声喷嘴(USN)。对于TFN，蠕动泵速率为3％(进料流量～0.9mL/min)，且喷雾气体(氮气)流量为742L/hr。对于USN，泵速率为8％(进料流量～2.4mL/min)，并且供应于在1.0W的预定超声波雾化功率将喷嘴温度保持在100℃以下的喷雾气体流量为192L/hr。对于这两种喷嘴，入口温度设定为100℃，并且抽吸为100％(～35m³/hr)。使用每个喷嘴喷雾干燥20mL的进料溶液。将喷雾干燥的粉末N1(用TFN制备)和N2(用USN制备)转移到玻璃小瓶中并于室温储存在自动干燥箱中。

使用WKS13抗体创建了示例性制剂(表5、6、7、8、9和10)。

表5.WKS13抗体制剂

表6.通过喷雾干燥生产的仅含有赋形剂且不含WKS13单克隆抗体的空白粉末制剂。

表7.粉末制剂的体积粒径分布。使用鼻用粉末装置分散粉末，并通过激光衍射测量粒径分布。数据以平均值(标准差)表示，n＝3。

表8.粉末制剂的气溶胶性能。使用Osmohale吸入器装置分散粉末，并使用下一代撞击器(NGI)进行评估。数据以平均值(标准差)表示，n＝3。

EF：射出部分；FPF：细颗粒部分；GSD：几何标准差；MMAD：质量中值空气动力学直径

表9.通过喷雾干燥生产的WKS13单克隆抗体干粉制剂。混合制剂是通过以特定比率(w/w)将两种单一制剂共混制备的。

表10.WKS13喷雾干粉制剂的生产产率、测量的单克隆抗体含量和残留水分含量。数据以平均值±标准差(n＝3)表示。

实施例9-双重靶向粉末制剂的制备

将等量的N1和N2(各50mg)放入玻璃瓶中，并使用3D振荡混合器(WAB，瑞士)经受高效混合达10分钟。所得混合物标记为N3。评估抗体粉末制剂的气溶胶性能(图9)、粒径分布(图10)和形态学(图11)。

表11：喷雾干燥产量

*加工产率＝产品收集容器中粉末的质量与进料溶液中装载的总固体质量的百分比

表12.气溶胶性能NGI-HPLC(n＝3)

应理解，本文所描述的实施例和实施方案仅用于说明目的，并且将向本领域技术人员建议根据其进行各种修改或改变，并且这些修改或改变将被包括在本申请的精神和范围以及所附权利要求的范围内。此外，本文公开的任何发明或其实施方案的任何要素或限制均可与本文公开的任何和/或所有其他要素或限制(单独或以任何组合)或任何其他发明或其实施方案组合，并且所有此类组合均被本发明的范围涵盖，但不限于此。

实施方案

实施方案1.用于预防性或响应性治疗受试者的呼吸道感染或受试者的呼吸道疾病或其症状的方法，所述方法包括施用包含有效量的具有至少约10μm的中值空气动力学直径的第一颗粒和具有约1μm至约5μm的中值空气动力学直径的第二颗粒的组合物，其中第一颗粒和第二颗粒包含治疗剂。

实施方案2.实施方案1的方法，其中呼吸道感染是病毒感染。

实施方案3.实施方案2的方法，其中病毒感染是冠状病毒感染或流感感染。

实施方案4.实施方案3的方法，其中冠状病毒是SARS-CoV-2、SARS-CoV或MERS-CoV。

实施方案5.实施方案3的方法，其中流感病毒是甲型流感病毒。

实施方案6.实施方案1的方法，其中受试者是人类并且在所述施用时患有感染或疾病。

实施方案7.实施方案1的方法，其中受试者是人类并且在所述施用时以前已经患有感染或疾病。

实施方案8.实施方案1的方法，其中第一颗粒和第二颗粒是鼻内施用的。

实施方案9.实施方案1的方法，其中第一颗粒和第二颗粒呈粉末形式。

实施方案10.实施方案1的方法，其中治疗剂是抗病毒剂、抗生素、抗真菌剂、抗寄生虫剂、粘液溶解剂、抗体、或疫苗。

实施方案11.实施方案10的方法，其中抗病毒剂是他米巴罗汀、瑞德西韦、氯法齐明、利巴韦林、奥司他韦、帕拉米韦、扎那米韦、玛巴洛沙韦、氯喹、法匹拉韦、三氮唑林、乌米芬诺韦、或莫努匹韦。

实施方案12.实施方案10的方法，其中抗体是中和抗体、单克隆抗体、抗原结合片段(Fab)、或单链可变片段(scFv)。

实施方案13.实施方案10的方法，其中疫苗是mRNA疫苗、病毒载体疫苗、灭活疫苗、减毒活疫苗、或基于蛋白质的疫苗。

实施方案14.实施方案1的方法，其中第一颗粒在受试者的鼻腔中沉积，第二颗粒在受试者的肺中沉积。

实施方案15.实施方案1所述的方法，其中第一颗粒具有约10μm至约150μm的空气动力学直径。

实施方案16.物质的组合物，该组合物包含两种不同尺寸的颗粒，其中第一颗粒具有至少约10μm的空气动力学直径，并且第二颗粒具有约1μm至约5μm的空气动力学直径，并且第一颗粒和第二颗粒包含治疗剂。

实施方案17.实施方案16的组合物，其中第一颗粒和第二颗粒呈粉末形式。

实施方案18.实施方案16的组合物，其中治疗剂是抗病毒剂、抗生素、抗真菌剂、抗寄生虫剂、粘液溶解剂、抗体、或疫苗。

实施方案19.实施方案18的组合物，其中抗病毒剂是他米巴罗汀、瑞德西韦、氯法齐明、利巴韦林、奥司他韦、帕拉米韦、扎那米韦、玛巴洛沙韦、氯喹、法匹拉韦、三氮唑林、乌米芬诺韦、或莫努匹韦。

实施方案20.实施方案16的组合物，其中第一颗粒具有约10μm至约150μm的空气动力学直径。

实施方案21.实施方案18的组合物，其中抗体是中和抗体、单克隆抗体、Fab、或scFv。

实施方案22.实施方案18的组合物，其中疫苗是mRNA疫苗、病毒载体疫苗、灭活疫苗、减毒活疫苗、或基于蛋白质的疫苗。

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Claims (23)

1.用于预防性或响应性治疗受试者的呼吸道感染或者受试者的呼吸道疾病或其症状的方法，所述方法包括施用包含有效量的第一颗粒和第二颗粒的组合物，所述第一颗粒具有至少约10μm的中值空气动力学直径，所述第二颗粒具有约1μm至约5μm的中值空气动力学直径，其中所述第一颗粒和所述第二颗粒包含治疗剂。

2.权利要求1所述的方法，其中所述呼吸道感染是病毒感染或细菌感染。

3.权利要求2所述的方法，其中所述病毒感染是冠状病毒感染、呼吸道合胞病毒感染、或流感感染。

4.权利要求3所述的方法，其中所述冠状病毒是SARS-CoV-2、SARS-CoV、或MERS-CoV。

5.权利要求3所述的方法，其中所述流感病毒是甲型流感病毒。

6.权利要求2所述的方法，其中所述细菌感染是肺炎链球菌感染或结核分枝杆菌感染。

7.权利要求1所述的方法，其中所述受试者是人类并且在所述施用时患有感染或疾病。

8.权利要求1所述的方法，其中所述受试者是人类并且在所述施用时以前已经患有感染或疾病。

9.权利要求1所述的方法，其中所述第一颗粒和所述第二颗粒是鼻内施用的。

10.权利要求1所述的方法，其中所述第一颗粒和所述第二颗粒呈粉末形式。

11.权利要求1所述的方法，其中所述治疗剂是抗病毒剂、抗生素、抗真菌剂、抗寄生虫剂、粘液溶解剂、抗体、或疫苗。

12.权利要求11所述的方法，其中所述抗病毒剂是他米巴罗汀、瑞德西韦、氯法齐明、利巴韦林、奥司他韦、帕拉米韦、扎那米韦、玛巴洛沙韦、氯喹、法匹拉韦、三氮唑林、乌米芬诺韦、或莫努匹韦。

13.权利要求11所述的方法，其中所述抗体是中和抗体、单克隆抗体、抗原结合片段(Fab)、或单链可变片段(scFv)。

14.权利要求11所述的方法，其中所述疫苗是mRNA疫苗、病毒载体疫苗、灭活疫苗、减毒活疫苗、或基于蛋白质的疫苗。

15.权利要求1所述的方法，其中所述第一颗粒在所述受试者的鼻腔中沉积，并且所述第二颗粒在所述受试者的肺中沉积。

16.权利要求1所述的方法，其中所述第一颗粒具有约10μm至约150μm的空气动力学直径。

17.物质的组合物，所述组合物包含两种不同尺寸的颗粒，其中第一颗粒具有至少约10μm的中值空气动力学直径，第二颗粒具有约1μm至约5μm的中值空气动力学直径，并且所述第一颗粒和所述第二颗粒包含治疗剂。

18.权利要求17所述的组合物，其中所述第一颗粒和所述第二颗粒呈粉末形式。

19.权利要求17所述的组合物，其中所述治疗剂是抗病毒剂、抗生素、抗真菌剂、抗寄生虫剂、粘液溶解剂、抗体、或疫苗。

20.权利要求19所述的组合物，其中所述抗病毒剂是他米巴罗汀、瑞德西韦、氯法齐明、利巴韦林、奥司他韦、帕拉米韦、扎那米韦、玛巴洛沙韦、氯喹、法匹拉韦、三氮唑林、乌米芬诺韦、或莫努匹韦。

21.权利要求17所述的组合物，其中所述第一颗粒具有约10μm至约150μm的中值空气动力学直径。

22.权利要求19所述的组合物，其中所述抗体是中和抗体、单克隆抗体、Fab、或scFv。

23.权利要求19所述的组合物，其中所述疫苗是mRNA疫苗、病毒载体疫苗、灭活疫苗、减毒活疫苗、或基于蛋白质的疫苗。