特許
J-GLOBAL ID：200903016879631997
表面改質ナノ微粒子並びにその製造及び使用方法
発明者：
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出願人/特許権者：
代理人 (1件)：
岡部 正夫 (外11名)
公報種別：公表公報
出願番号（国際出願番号）：特願平8-521279
公開番号（公開出願番号）：特表平10-511957
出願日： 1996年01月04日
公開日（公表日）： 1998年11月17日
要約：
【要約】持続放出性生物活性剤送達賦形剤としての生分解性制御放出性ナノ微粒子であって、生物系の組織又は細胞に該ナノ微粒子を結合させ、ナノ微粒子の持続放出性を強化すると共に、ナノ微粒子に包含された生物活性剤を保護するための表面改質剤を含む。形成後に表面改質しうるサイズ分布が狭い小さな(10nm〜15nm、好ましくは20nm〜35nm)ナノ微粒子の独特な製造方法を記載する。表面改質法として、凍結乾燥法により物理吸着された被覆を形成すること、及びエポキシ誘導化によりナノ微粒子の表面を目的分子との共有結合に機能させることが含まれる。ナノ微粒子はまた、ヒドロキシ末端化もしくはエポキシド末端化されていたり、ポリカプロラクトンなどの疎水性セグメントと親水性セグメントとを有する活性化多ブロック共重合体であってもよい。ナノ微粒子は、バルーン血管形成法など介入的心臓又は血管カテーテル法の一環として平滑筋抑制剤及び抗トロンボゲン形成剤の局所血管内投与のほか、骨先祖細胞への骨指向遺伝子又は遺伝子セグメントの送達など遺伝子治療のための組織及び/又は細胞への直接適用、又は蛋白質/ペプチド系ワクチン送達用の腸溶性カプセル剤の経口投与に有効である。
請求項（抜粋）：
組成1.平均径が約300nm未満である生体適合性・生分解性ポリマーのコアからなるナノ微粒子であって、該ナノ微粒子は少なくとも1つの生物活性剤及び/又は少なくとも1つの表面改質剤を随伴又は包含していることを特徴とする持続放出性剤型。2.ナノ微粒子の平均径範囲は、約100〜150nmであることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の持続放出性剤型。3.ナノ微粒子の平均径範囲は、約10〜50nmであることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の持続放出性剤型。4.生体適合性・生分解性ポリマーは、合成ポリマーであることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の持続放出性剤型。5.生体適合性・生分解性ポリマーは、ポリエステル、ポリエーテル、ポリ酸無水物、ポリアルキルシアノアクリレート、ポリアクリルアミド、ポリ(オルトエステル)、ポリホスファゼン、ポリアミノ酸、及び生分解性ポリウレタンからなる群から選択される合成ポリマーであることを特徴とする請求の範囲第4項に記載の持続放出性剤型。6.生体適合性・生分解性ポリマーは、ポリラクチド、ポリグリコリド、及びポリ乳酸ポリグリコール酸共重合体からなる群から選択されるポリエステルであることを特徴とする請求の範囲第5項に記載の持続放出性剤型。7.生体適合性・生分解性ポリマーは、ポリ乳酸ポリグリコール酸共重合体であることを特徴とする請求の範囲第6項に記載の持続放出性剤型。8.生体適合性・生分解性ポリマーは、ヒドロキシ末端ポリ(ε-カプロラクトン)-ポリエーテル又はポリカプロラクトンからなる群から選択されるポリエーテルであることを特徴とする請求の範囲第6項に記載の持続放出性剤型。9.ポリエーテルは、エポキシ誘導化され、活性化されているポリカプロラクトンであることを特徴とする請求の範囲第8項に記載の持続放出性剤型。10.生体適合性・生分解性ポリマーは、天然誘導化ポリマーであることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の持続放出性剤型。11.生体適合性・生分解性ポリマーは、アラビアゴム、キトサン、ゼラチン、デキストラン、アルブミン、及びアルギネート/デンプンからなる群から選択される天然誘導化ポリマーであることを特徴とする請求の範囲第10項に記載の持続放出性剤型。12.生物活性剤は、少なくとも1つの薬剤であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の持続放出性剤型。13.少なくとも1つの薬剤は、心血管剤であることを特徴とする請求の範囲第11項に記載の持続放出性剤型。14.心血管剤は、刺激剤、抑制剤、抗トロンビン薬、カルシウムチャンネル遮断薬、アンギオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤、免疫抑制剤、魚油、生長因子拮抗薬、細胞骨格阻害物質、抗炎症剤、血栓溶解剤、抗増殖薬、心血管疾患のDNA又はアンチセンス治療に適した遺伝物質、蛋白キナーゼ阻害物資、平滑筋遊走阻害物質及び/又は平滑筋収縮阻害物質、及び酸化窒素放出化合物からなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第13項に記載の持続放出性剤型。15.心血管剤は、細胞骨格阻害物質であることを特徴とする請求の範囲第14項に記載の持続放出性剤型。16.細胞骨格剤は、サイトカラシンBであることを特徴とする請求の範囲第15項に記載の持続放出性剤型。17.生物活性剤は、抗癌剤であることを特徴とする請求の範囲第12項に記載の持続放出性剤型。18.抗癌剤は、アルキル化剤、代謝拮抗剤、天然物(例えば、アルカロイド)、毒素、抗生物質、酵素、生体応答修飾物質、ホルモン、拮抗剤、及び癌治療に適した遺伝物質からなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第17項に記載の持続放出性剤型。19.生物活性剤は、ペプチド又は蛋白質に基づくワクチンであることを特徴とする請求の範囲第12項に記載の持続放出性剤型。20.蛋白質に基づくワクチンは、破傷風トキソイドであることを特徴とする請求の範囲第19項に記載の持続放出性剤型。21.生物活性剤は、核酸であることを特徴とする請求の範囲第12項に記載の持続放出性剤型。22.核酸は、DNA、RNA、又はDNAもしくはRNAのオリゴヌクレオチド(センス又はアンチセンス)であることを特徴とする請求の範囲第21項に記載の持続放出性剤型。23.核酸は、骨指向遺伝子もしくは遺伝子セグメント、又はオリゴヌクレオチドであることを特徴とする請求の範囲第22項に記載の持続放出性剤型。24.骨指向遺伝子もしくは遺伝子セグメントは、骨形態発生蛋白質(BMP2及び4など)、TGF-β1-3などトランスフォーミング生長因子、アクチビン、燐蛋白質、オステオネクチン、オステオポンチン、骨シアル蛋白質、オステオカルシン、ビタミン-k依存蛋白質、糖蛋白質、及びコラーゲン(少なくともI及びII)からなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第23項に記載の持続放出性剤型。25.少なくとも1つの骨誘導塩をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第22項に記載の持続放出性剤型。26.核酸は、心血管疾患のDNA又はアンチセンス治療に適し、血小板由来生長因子、トランスフォーミング生長因子(α及びβ)、線維芽細胞生長因子(酸性及び塩基性)、アンギオテンシンII、ヘパリン結合上皮生長因子様分子、インターロイキン-1(α及びβ)、インターロイキン-6、インスリン様生長因子、腫瘍遺伝子、増殖性細胞核抗原、細胞付着分子、及び血小板表面抗原からなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第22項に記載の持続放出性剤型。27.核酸は、腫瘍抑制遺伝子、サイトカイン産生遺伝子、腫瘍壊死因子α-cDNA、癌胎児性抗原遺伝子、リホカイン遺伝子、毒素媒介遺伝子治療、及びE6遺伝子及びE7遺伝子のアンチセンスRNAからなる群から選択される抗癌遺伝子であることを特徴とする請求の範囲第22項に記載の持続放出性剤型。28.核酸分解酵素活性を遮断する蛋白質をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第21項に記載の持続放出性剤型。29.表面改質剤は、1種類以上の合成ポリマー、生体ポリマー、低分子量オリゴマー、天然物、及び界面活性剤からなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の持続放出性剤型。30.表面改質剤は、カルボキシメチルセルロース、セルロース、酢酸セルロース、フタル酸セルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、フタル酸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、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩又はカルシウム塩、非晶質セルロース、ポラキソマー、ポロキサミン、デキストラン、DEAE-デキストラン、ポリビニルピロリドン、ポリスチレン、及びケイ酸からなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第31項に記載の持続放出性剤型。31.表面改質剤は、蛋白質、ペプチド、糖含有化合物、及び脂質からなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第29項に記載の持続放出性剤型。32.天然物は、アラビアゴム、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、ミオグロビン、ヘモグロビン、及びフィブリノーゲンからなる群から選択されるペプチド/蛋白質であることを特徴とする請求の範囲第31項に記載の持続放出性剤型。33.天然物は、トラガカント、ソルビトール、マニトール、多糖類、及びペクチンからなる群から選択される糖含有化合物であることを特徴とする請求の範囲第31項に記載の持続放出性剤型。34.天然物は、レシチン、燐脂質、コレステロール、蜜ろう、羊毛脂、スルホン酸油、ロジン石鹸からなる群から選択される脂質であることを特徴とする請求の範囲第31項に記載の持続放出性剤型。35.表面改質剤は、非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、及び陽イオン界面活性剤からなる群から選択される界面活性剤であることを特徴とする請求の範囲第29項に記載の持続放出性剤型。36.表面改質剤は、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪アルコール、スルホン酸アルキルアリルポリエーテル、及びスルホンコハク酸ナトリウムのジオクチルエステルからなる群から選択される非イオン界面活性剤であることを特徴とする請求の範囲第35項に記載の持続放出性剤型。37.表面改質剤は、ドデシル硫酸ナトリウム、脂肪酸のナトリウム塩又はカリウム塩、ステアリン酸ポリオキシル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、セスキオレイン酸ソルビタン、トリエタノールアミン、脂肪酸、及び脂肪酸のグリシロールエステルからなる群から選択される陰イオン界面活性剤であることを特徴とする請求の範囲第35項に記載の持続放出性剤型。38.表面改質剤は、臭化ジドデシルジメチルアンモニウム、臭化セチルトリメチルアンモニム、塩化ベンザルコニウム、塩化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ジメチルドデシルアミノプロパン、エト硫酸N-セチル-N-エチルモルホリニウムからなる群から選択される陽イオン界面活性剤であることを特徴とする請求の範囲第35項に記載の持続放出性剤型。39.懸濁化媒体をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の持続放出性剤型。40.懸濁化媒体は、蒸留水、生理食塩水、トリグリセリド、生理的緩衝剤、血清又は血清/血漿蛋白質賦形剤、及び組織細胞媒体からなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第39項に記載の持続放出性剤型。41.懸濁化媒体は、注入領域への適用後にゲル化することを特徴とする請求の範囲第39項に記載の持続放出性剤型。42.懸濁化媒体は、ポロキサマー、I型及びII型コラーゲンもしくはプロコラーゲン、ヒドロゲル、シアノアクリレート、及びフィブリン膠剤からなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第41項に記載の持続放出性剤型。43.骨セメント、歯科用接着剤、ヒドロキシアパタイト、及び骨セラミックスからなる群から選択される充填剤と密接に組み合わせることを特徴とする請求の範囲第41項に記載の持続放出性剤型。44.ナノ微粒子のカプセル詰めをさらに含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の持続放出性剤型。製造方法 疎水剤45.疎水性生物活性剤用の持続放出薬物送達システムの製造方法において、 (a)有機溶媒中に少なくとも1種類の生体適合性・生分解性ポリマーを溶解するステップと、 (b)有機溶媒中に生物活性剤を溶解し、上記ポリマー溶液とこの生物活性剤溶液を合わせて有機相を構成するステップと、 (c)水相に上記有機相を添加するステップと、 (d)ポリマーの融解点を下回る温度でかつ安定乳剤を形成するに十分なエネルギーで上記の有機相と水相を合わせたものを音波処理するステップと、 (e)上記安定なエマルジョンから有機溶媒を蒸発させるステップと、 (f)得られたナノ微粒子を残った水相から分離するステップと、を含むことを特徴とする方法。46.水相は、乳化剤の水溶液であることを特徴とする請求の範囲第45項に記載の方法。47.乳化剤の水溶液は、約0.1%〜10%w/v の乳化剤を含み、好ましくは約1%〜3%w/v の乳化剤を含むことを特徴とする請求の範囲第46項に記載の方法。48.乳化剤は、ポリビニルアルコール、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール、トリエタノールアミン脂肪酸エステル、脂肪酸のナトリウム塩及びカリウム塩、ラウリル硫酸酢酸セルロースナトリウム、ポラキソマー、及び第四級アンモニウム化合物からなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第45項に記載の方法。49.ナノ微粒子を凍結乾燥するステップをさらに含むことを特徴とする請求の範囲第45項に記載の方法。50.凍結乾燥ステップは、ナノ微粒子を少なくとも24〜48時間、500ミリトル以下の真空下に約-30°C〜-55°Cの温度にさらるステップを含むことを特徴とする請求の範囲第49項に記載の方法。51.ナノ微粒子を滅菌するステップをさらに含むことを特徴とする請求の範囲第49項に記載の方法。52.滅菌するステップは、ナノ微粒子を滅菌放射に当てるステップを含むことを特徴とする請求の範囲第51項に記載の方法。53.音波処理するステップにおいて、安定乳剤を形成するに十分なエネルギーの範囲は35〜65Wであることを特徴とする請求の範囲第45項に記載の方法。54.得られたナノ微粒子の表面を改質するステップをさらに含むことを特徴とする請求の範囲第49項に記載の方法。55.得られたナノ微粒子の表面を改質するステップは、少なくとも1種類の表面改質剤をナノ微粒子に吸着させるステップを含むことを特徴とする請求の範囲第54項に記載の方法。56.吸着させるステップは、少なくとも1種類の表面改質剤の溶液中にナノ微粒子を懸濁すると共に、この懸濁液を凍結乾燥し、ナノ微粒子上に被覆を得るステップを含むことを特徴とする請求の範囲第55項に記載の方法。57.凍結乾燥するステップは、少なくとも24〜48時間、500ミリトル以下の真空において-30°C〜-55°C下に凍結乾燥器中でナノ微粒子を凍結乾燥させるステップを含むことを特徴とする請求の範囲第56項に記載の方法。58.表面を改質するステップは、エポキシ誘導化を含むことを特徴とする請求の範囲第54項に記載の方法。59.エポキシ誘導化は、ナノ微粒子を部分的に加水分解し、表面上に反応基を生成するステップと、加水分解したナノ微粒子を反応性多官能エポキシドと接触させ、エポキシ活性化ナノ微粒子を形成するステップと、を含むことを特徴とする請求の範囲第58項に記載の方法。60.反応基は、アミノ、酸無水物、カルボキシル、ヒドロキシル、フェノール、又はスルフヒドリルであることを特徴とする請求の範囲第59項に記載の方法。61.反応性多官能エポキシドは、1,2-エポキシド、1,2-プロピレンオキシド、ブタン及びエタンジグリシジルエーテル、無水エリトリトール、多官能ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、及びエピクロロヒドリンからなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第58項に記載の方法。62.エポキシ活性化ナノ微粒子を1種類以上の生物活性剤及び/又は表面改質剤で反応基と反応させるステップをさらに含むことを特徴とする請求の範囲第59項に記載の方法。63.少なくとも1種類の表面改質剤は、1種類以上の合成ポリマー、生体ポリマー、低分子量オリゴマー、天然物、及び界面活性剤からなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第54項に記載の方法。64.表面を改質するステップは、ポリマーマトリックスに少なくとも1種類の表面改質剤を取り込むステップを含むことを特徴とする請求の範囲第54項に記載の方法。65.ポリマーマトリックスに少なくとも1種類の表面改質剤を取り込むステップは、表面改質特性を有する有機相に少なくとも1種類の生分解性・生体適合性ポリマーを用いるステップを含むことを特徴とする請求の範囲第64項に記載の方法。66.生分解性・生体適合性ポリマーは、エポキシ誘導化・活性化ポリカプロラクトンであることを特徴とする請求の範囲第65項に記載の方法。67.生分解性・生体適合性ポリマーは、シアノアクリレートであることを特徴とする請求の範囲第65項に記載の方法。親水剤68.親水性生物活性剤用の持続放出薬物送達システムの製造方法において、 (a)無極性有機溶媒中に生体適合性・生分解性ポリマーを溶解するステップと、 (b)半極性有機溶媒又は極性溶媒と半極性溶媒を合わせたものの中に親水性生物活性剤を溶解し、上記ポリマー溶液とこの生物活性剤含有溶液を合わせて有機相を構成するステップと、 (c)水相に上記有機相を添加するステップと、 (d)ポリマーの融解点を下回る温度でかつ安定なエマルジョンを形成するに十分なエネルギーで上記の有機相と水相を合わせたものを音波処理するステップと、 (e)上記安定なエマルジョンから有機溶媒を蒸発させるステップと、 (f)得られたナノ微粒子を残った水相から分離するステップと、を含むことを特徴とする方法。69.水相は、乳化剤の水溶液であることを特徴とする請求の範囲第68項に記載の方法。70.有機相は、得られたナノ微粒子の凝固時に親水性生物活性剤を有機相に有利に分配する剤をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第68項に記載の方法。71.有利に分配する剤は、共有錯化剤、pH調整剤、脂質、及び粘度上昇剤の群から選択されることを特徴とする請求の範囲第70項に記載の方法。72.有利に分配する剤は、脂肪酸塩である共有錯化剤であることを特徴とする請求の範囲第71項に記載の方法。73.有利に分配する剤は、陽イオン脂質又は陰イオン脂質であることを特徴とする請求の範囲第71項に記載の方法。74.有利に分配する剤は、多価・多陽イオン剤であることを特徴とする請求の範囲第71項に記載の方法。75.無極性有機溶媒は、塩化メチレン、クロロホルム、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ヘキサフルオロイソプロパノール、及びヘキサフルオロアセトンセスキ水和物からなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第69項に記載の方法。76.半極性有機溶媒は、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、及びアセトンからなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第69項に記載の方法。77.ナノ微粒子を凍結乾燥するステップをさらに含むことを特徴とする請求の範囲第69項に記載の方法。78.凍結乾燥するステップは、ナノ微粒子を48時間、100ミリトル真空下に-60°Cにさらすことを特徴とする請求の範囲第77項に記載の方法。79.ナノ微粒子を滅菌するステップをさらに含むことを特徴とする請求の範囲第77項に記載の方法。80.滅菌するステップは、ナノ微粒子を滅菌放射に当てることを特徴とする請求の範囲第79項に記載の方法。81.安定なエマルジョンを形成するに十分なエネルギーの範囲は、35〜65Wであることを特徴とする請求の範囲第69項に記載の方法。82.得られたナノ微粒子の表面を改質するステップをさらに含むことを特徴とする請求の範囲第77項に記載の方法。83.得られたナノ微粒子の表面を改質するステップは、ナノ微粒子に少なくとも1種類の表面改質剤を吸着させるステップを含むことを特徴とする請求の範囲第82項に記載の方法。84.吸着させるステップは、少なくとも1種類の表面改質剤の溶液中にナノ微粒子を懸濁すると共に、懸濁液を凍結乾燥し、ナノ微粒子上に被覆を得るステップを含むことを特徴とする請求の範囲第83項に記載の方法。85.表面を改質するステップは、エポキシ誘導化を含むことを特徴とする請求の範囲第82項に記載の方法。86.エポキシ活性化ナノ微粒子を、1種類以上の生物活性剤上又は表面改質剤上の反応基と反応させるステップであって、反応基はアミノ、酸無水物、カルボキシル、ヒドロキシル、フェノール、又はスルフヒドリルであってもよいステップをさらに含むことを特徴とする請求の範囲第85項に記載の方法。87.表面を改質するステップは、ポリマーマトリックスに少なくとも1種類の表面改質剤を取り込むステップを含むことを特徴とする請求の範囲第82項に記載の方法。蛋白質/ペプチド剤88.水溶性蛋白質/ペプチド含有生物活性剤用の持続放出薬物送達システムの製造方法において、 (a)水溶液中に水溶性蛋白質/ペプチド含有生物活性剤を溶解し、第1の水相を形成するステップと、 (b)無極性有機溶媒中にポ・・・
IPC (8件)：
A61K 9/16
, A61K 31/70
, A61K 38/00 ABN
, A61K 39/08 ADZ
, A61K 45/00 ADU
, A61K 47/48
, A61K 48/00 ADU
, C08G 65/28
A61K 9/16 K
, A61K 31/70
, A61K 39/08 ADZ
, A61K 45/00 ADU
, A61K 47/48 Z
, A61K 48/00 ADU
, C08G 65/28
, A61K 37/02 ABN
