JP2005145873A - Method for preparing peptidic or proteinic medicament release control agent and the resulting release control agent - Google Patents

Method for preparing peptidic or proteinic medicament release control agent and the resulting release control agent Download PDF

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恭子 小藤
Susumu Kawashima
進 河島
Yoshizo Akakabe
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for preparing a peptidic or proteinic medicament release control agent that enables the medicament to be entirely immobilized in chitosan gel while retaining its activity and has biocompatibility and in vivo degradability, and to provide such a release control agent. <P>SOLUTION: The method comprises dripping an aqueous chitosan solution with the medicament dissolved therein into a metal ion-containing aqueous solution to prepare spherical gel. Release of the medicament can be controlled by controlling the in vivo degradation rate of the spherical gel through regulating the metal ion concentration or chitosan deacetylation degree or the chitosan concentration of the aqueous chitosan solution and further through the concentration of a buffer solution dissolving chitosan. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、薬物放出特性を有する薬剤の製造方法及びその薬剤に関するものであり、特にペプチド及びタンパク性薬物の放出特性に利用できるものに関する。   The present invention relates to a method for producing a drug having drug release characteristics and the drug, and particularly relates to a drug that can be used for the release characteristics of peptides and protein drugs.

薬物放出制御製剤は、薬物の供給を量的及び時間的に制御し、薬物を病巣部位に滞留させることにより、病巣部位での直接的な作用が期待できる。
又、過剰量の薬剤の放出を制御し、薬物の血中への移行を制限することにより、全身性副作用の軽減が期待でき、患者のＱＯＬ向上の観点からも、より効果的な治療に貢献できる可能性を有している。 The drug release control preparation can be expected to have a direct action at the lesion site by controlling the supply of the drug quantitatively and temporally and retaining the drug at the lesion site.
In addition, systemic side effects can be reduced by controlling the release of an excessive amount of drug and limiting the transfer of drugs into the blood, contributing to more effective treatment from the viewpoint of improving patient QOL. I have the potential to do it.

発明者等は、これまでに緩和な水系条件下においてキトサンゲルを調製し、本ゲルが優れた薬物固定化能、及び薬物放出制御能を有することを報告してきた。
又、キトサンゲルは薬物保持担体としての役割を終えた後、生体内で分解され、消失することを確認しており、埋め込み型ターゲティング製剤として期待できることを示している。
特開２０００−２５６２１６ 特開２０００−５３５８７ 特開平１１−１３０６９７ 特開平８−１２５９７ The inventors have so far prepared chitosan gels under mild aqueous conditions, and have reported that this gel has excellent drug immobilization ability and drug release control ability.
In addition, chitosan gel has been confirmed to be decomposed and disappeared in vivo after finishing the role as a drug holding carrier, indicating that it can be expected as an implantable targeting preparation.
JP 2000-256216 A JP 2000-53587 A JP-A-11-130697 JP-A-8-12597

上記キトサンゲルからの薬物放出は、ゲルマトリックスからの薬物の拡散により制御される。そのため、水溶性の高い薬物の放出制御には限界があった。   Drug release from the chitosan gel is controlled by diffusion of the drug from the gel matrix. For this reason, there is a limit to the release control of highly water-soluble drugs.

又、インスリン等のペプチド及びタンパク性薬物においては、キトサンのゲル化について、グルタルアルデヒド又は無水酢酸による架橋では残存する架橋剤を取り除くために有機溶媒で洗浄する際、タンパク性の薬物はその活性が失われること、強アルカリ条件下ではゲルマトリックスが弱く、薬物の安定性が損なわれ、タンパク性薬物は活性を失うこと等の問題がある。   In the case of peptides and protein drugs such as insulin, the activity of protein drugs is not effective when gelled chitosan is washed with an organic solvent to remove the remaining cross-linking agent in cross-linking with glutaraldehyde or acetic anhydride. There are problems such as loss, gel matrix is weak under strong alkaline conditions, drug stability is impaired, and protein drugs lose activity.

更に、ペプチド及びタンパク性薬物の輸送のための担体について、これらの薬物は生体内で活性を失いやすいため、効率的に作用部位へ到達させる必要があり、活性を保持したまま輸送担体へ固定化すること、及びこれらの薬物は一般に水溶性が高いため、高率で固定化することは困難である等の問題が提起されている。   Furthermore, for carriers for transporting peptides and proteinaceous drugs, these drugs tend to lose activity in vivo, so it is necessary to efficiently reach the site of action, and they are immobilized on the transport carrier while maintaining activity. In addition, since these drugs generally have high water solubility, it is difficult to fix them at a high rate.

一般にインスリン等のタンパク性薬物は、高分子量であるため粘膜や皮膚からの透過性は低いが、粘膜付着性を付加することにより、粘膜からの吸収性が向上することが判明している。   In general, protein drugs such as insulin have a high molecular weight and thus have low permeability through mucous membranes and skin. However, it has been found that absorption from mucous membranes is improved by adding mucoadhesive properties.

そこで、本発明者等は金属イオンを利用し、薬物とキトサンゲルマトリックスとのインターラクションを強固にすることにより、薬物放出制御の可能性を見い出し、ペプチド及びタンパク性薬物の活性を保持したままキトサンゲル内へ１００％固定化でき、生体適合性と生体内分解性を有する放出制御剤の調製方法及び放出制御剤を提供せんとするものである。   Therefore, the present inventors have found out the possibility of drug release control by strengthening the interaction between the drug and the chitosan gel matrix using metal ions, while maintaining the activity of the peptide and protein drug while maintaining the activity of the peptide and protein drug. It is an object of the present invention to provide a method for preparing a release controlling agent and a release controlling agent that can be 100% immobilized in a gel and have biocompatibility and biodegradability.

本発明は、薬物を溶解したキトサン水溶液を金属イオン含有水溶液に滴下し、球状ゲルを調製することを特徴とするものである。   The present invention is characterized in that a spherical gel is prepared by dropping a chitosan aqueous solution in which a drug is dissolved into a metal ion-containing aqueous solution.

薬物放出の制御は、調製液中の金属イオン濃度、又はキトサンの脱アセチル化度或いはキトサン水溶液のキトサン濃度、更にはキトサンを溶解する緩衝液濃度によって、球状ゲルの生体内分解速度をコントロールすることによりできる。   Drug release can be controlled by controlling the biodegradation rate of the spherical gel by adjusting the concentration of metal ions in the preparation, the degree of deacetylation of chitosan or the concentration of chitosan in aqueous chitosan solution, and the concentration of buffer solution that dissolves chitosan. You can.

又、本発明のペプチド及びタンパク性薬物の放出制御剤は、キトサン及び金属イオンにより形成される錯体球状ゲル内に薬物を固定化せしめたことを特徴とするものであり、ペプチド及びタンパク性薬物にはインスリンやアルブミン等が例示できる。   The peptide and protein drug release controlling agent of the present invention is characterized in that the drug is immobilized in a complex spherical gel formed by chitosan and metal ions. Examples thereof include insulin and albumin.

本発明は、キトサン、金属イオン、そしてペプチド及びタンパク性薬物の三者が相互に同時に作用することにより目的を達成するのである。
すなわち、キトサンと金属イオンはキトサンのゲル化を調整し、キトサンのアミノ基とペプチド及びタンパク性薬物のカルボキシル基が静電的に結合し、金属イオンがペプチド及びタンパク性薬物を不溶化し重合させることにより、ペプチド及びタンパク性薬物はゲルマトリックス中に固定化され、ゲルマトリックスからの拡散では放出せず、キトサンゲルの生分解にしたがって持続放出するものとなるのである。 The present invention achieves the object by the fact that chitosan, metal ion, and peptide and protein drug act simultaneously on each other.
In other words, chitosan and metal ions regulate the gelation of chitosan, the amino groups of chitosan and the carboxyl groups of peptides and protein drugs are electrostatically bonded, and metal ions insolubilize and polymerize peptides and protein drugs. Thus, the peptide and protein drug are immobilized in the gel matrix and are not released by diffusion from the gel matrix, but are sustainedly released according to the biodegradation of the chitosan gel.

本発明は、キトサン、金属イオン、そしてペプチド及びタンパク性薬物の三者の相互作用を同時に行わせることにより、より強固に作用し、ペプチド及びタンパク性薬物が調製液中に漏出することなく、キトサンゲル内に１００％固定化できる効果を有する。
本キトサンゲルは、中性の水溶液中という緩和な条件下で調製できるため、タンパク性薬物の活性の保持が可能であり、固定化された薬物はゲルマトリックスからの拡散では放出せず、キトサンゲルの生分解にしたがって長期間薬物を持続放出する効果を発揮するのである。 The present invention works more strongly by allowing the three interactions of chitosan, metal ion, and peptide and protein drug to occur simultaneously, so that the peptide and protein drug do not leak into the preparation liquid, and the chitosan does not leak. It has the effect of being 100% immobilized in the gel.
Since this chitosan gel can be prepared under mild conditions in a neutral aqueous solution, it is possible to retain the activity of proteinaceous drugs, and the immobilized drug is not released by diffusion from the gel matrix. It exerts the effect of sustained release of the drug for a long period according to the biodegradation.

又、キトサンゲルは生体内で確実に生分解し、投与時の炎症等は認められず、生体適合性に優れた効果を有し、更にキトサンはカチオン性の高分子であるから、それ自体で粘膜付着性を有し、粘膜からの薬物の吸収性を向上させることが期待できるのである。   In addition, chitosan gel is reliably biodegraded in vivo, has no inflammation during administration, has excellent biocompatibility, and chitosan is a cationic polymer. It has mucoadhesive properties and can be expected to improve the absorbability of drugs from the mucosa.

そして、キトサンゲル内に固定化された薬物は、キトサンゲルの生体内分解にしたがって放出されるため、キトサンの性状を選択するだけで生体内分解速度が制御され、薬物の放出速度をコントロールできる効果を有するのである。   Since the drug immobilized in the chitosan gel is released according to the biodegradation of the chitosan gel, the biodegradation rate can be controlled simply by selecting the chitosan properties, and the drug release rate can be controlled. It has.

本発明は、各種キトサン（脱アセチル化度７０〜１００％、分子量１６万〜２８０万Ｄａ）を緩衝液に溶解し、そこに緩衝液に溶解させた薬物を添加し、一定時間以上撹拌した薬物含有キトサン水溶液を金属イオン（銅、亜鉛等）含有水溶液中に滴下し、キトサン球状ゲルを調製するものである。   In the present invention, various chitosans (deacetylation degree: 70 to 100%, molecular weight: 160,000 to 2.8 million Da) are dissolved in a buffer solution, a drug dissolved in the buffer solution is added thereto, and the drug is stirred for a certain time or more The aqueous chitosan solution is dropped into an aqueous solution containing metal ions (copper, zinc, etc.) to prepare a chitosan spherical gel.

調製されたキトサン球状ゲルは、ｐＨ７．２リン酸緩衝液中では膨潤することなく形状を維持し、ｐＨの低い溶液中では膨潤はするが球状を維持し、何れの溶液中でも崩壊することはなかった。
インスリンやアルブミンのような水溶性タンパク性薬物も緩和な水系条件下においてキトサンゲル内に完全に固定化できるものである。 The prepared chitosan spherical gel maintains its shape without swelling in pH 7.2 phosphate buffer solution, but it swells in a solution with low pH but maintains its spherical shape and does not collapse in any solution. It was.
Water-soluble protein drugs such as insulin and albumin can be completely immobilized in chitosan gel under mild aqueous conditions.

キトサンゲルの調製はキトサンゲルの物性に影響を受ける。キトサンを０．１Ｍ酢酸緩衝液（ｐＨ４．５）に溶解し、それらを４０ｍＭ硫酸銅水溶液中に滴下することにより、球状のゲルを調製した結果は、表１の通りである。
高分子量のキトサン又は低分子量のキトサンでも高濃度使用することにより、キトサン溶液の粘度が上昇するため、滴下が困難となる。
球状のゲル形成には、硫酸銅水溶液中に滴下した際、瞬時にゲル化することが必要であるが、低濃度のキトサン溶液では粘度が低いため、キトサン溶液の硫酸銅水溶液への拡散スピードが速く、球状のゲル形成は困難である。
一方、キトサンは酢酸と塩を形成することにより溶解するが、比較的脱アセチル化度が大きいキトサンを使用した場合、０．１Ｍの酢酸濃度では溶解しない場合がある。これは溶解していないキトサンが懸濁している状態であるが、このような場合においても、球状ゲルの形成は可能である。 The preparation of chitosan gel is affected by the physical properties of chitosan gel. Table 1 shows the results of preparing spherical gels by dissolving chitosan in 0.1 M acetate buffer (pH 4.5) and dropping them into 40 mM aqueous copper sulfate solution.
When a high molecular weight chitosan or a low molecular weight chitosan is used at a high concentration, the viscosity of the chitosan solution increases, so that dripping becomes difficult.
In order to form a spherical gel, it is necessary to instantly gel when dropped into an aqueous copper sulfate solution. However, since the viscosity of a low-concentration chitosan solution is low, the diffusion speed of the chitosan solution into the aqueous copper sulfate solution is low. Fast and spherical gel formation is difficult.
On the other hand, chitosan dissolves by forming a salt with acetic acid, but when chitosan having a relatively high degree of deacetylation is used, it may not dissolve at an acetic acid concentration of 0.1M. This is a state in which undissolved chitosan is suspended. Even in such a case, a spherical gel can be formed.

Figure 2005145873
Figure 2005145873

次に、キトサンゲル中に取り込まれる金属量を各条件で検討する。
１％キトサン７Ｂ（前記表１におけるキトサン種の表示で記す。以下の説明、図表でも同様とする。）を０．１Ｍ酢酸緩衝液で溶解した場合の調製溶液中の硫酸銅濃度と、調製されたキトサンゲル中に取り込まれる銅の量の関係は図１のグラフの通りであった。 Next, the amount of metal incorporated into the chitosan gel is examined under each condition.
1% chitosan 7B (denoted by the indication of chitosan species in Table 1 above, the same applies to the following explanations and charts) and the concentration of copper sulfate in the prepared solution when dissolved in 0.1 M acetic acid buffer, The relationship of the amount of copper incorporated into the chitosan gel was as shown in the graph of FIG.

この結果、調製溶液中の硫酸銅濃度の上昇に伴って、キトサンゲル中への銅の取り込み量は増大する。
又、調製溶液中の銅の濃度と、キトサンゲル内の銅の濃度が平衡に達したと仮定した場合を理論値（Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ）とした場合、実測値（Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｖａｌｕｅ）は常に理論値より大きく、銅はキトサンゲル内に積極的に取り込まれることが判明した。 As a result, as the copper sulfate concentration in the prepared solution increases, the amount of copper incorporated into the chitosan gel increases.
Also, assuming that the concentration of copper in the prepared solution and the concentration of copper in the chitosan gel reached equilibrium, the measured value (Experimental value) is always greater than the theoretical value. It has been found that copper is actively incorporated into the chitosan gel.

各種キトサンゲル１％を０．１Ｍ酢酸緩衝液で溶解し、４０ｍＭ硫酸銅水溶液中で調製されたキトサンゲル中に取り込まれる銅の量とキトサン種との関係は、図２のグラフの通りであり、キトサンの脱アセチル化度の増大に伴ってゲル中への銅の取り込み量が増大した。これは、銅との結合部位とされるキトサンのアミノ基の数が多くなるためであると考えられる。   The relationship between the amount of copper and chitosan species incorporated in chitosan gel prepared by dissolving 1% of various chitosan gels with 0.1M acetic acid buffer and prepared in 40 mM copper sulfate aqueous solution is as shown in the graph of FIG. As the degree of deacetylation of chitosan increased, the amount of copper incorporated into the gel increased. This is presumably because the number of amino groups in chitosan, which is the binding site with copper, increases.

各種キトサンを０．１Ｍ酢酸緩衝液で溶解し、４０ｍＭ硫酸銅水溶液中で調製されたキトサンゲル中に取り込まれる銅の量とキトサン濃度との関係は、図３のグラフの通りである。
キトサンの濃度上昇に伴って、ゲル中への銅の取り込み量が増大した。これも、キトサン濃度の上昇に伴い、銅との結合部位とされるキトサンのアミノ基の数が多くなるためであると考えられる。 The relationship between the amount of copper and chitosan concentration taken into chitosan gel prepared by dissolving various chitosans in 0.1 M acetic acid buffer and prepared in 40 mM copper sulfate aqueous solution is as shown in the graph of FIG. 3.
As the chitosan concentration increased, the amount of copper incorporated into the gel increased. This is also considered to be because the number of amino groups of chitosan used as a binding site with copper increases as the chitosan concentration increases.

更に、調製したキトサンゲルから固定化した薬物が放出される関係を各条件で検討する。
１％インスリン含有１％キトサン７Ｂを０．１Ｍ酢酸緩衝液で溶解した場合の調製溶液中の硫酸銅濃度と、調製されたキトサンゲル中からの溶出液ｐＨ７．２リン酸緩衝液２０ｍｌ中におけるインスリンの放出挙動との関係は、図４のグラフの通りであった。 Furthermore, the relationship in which the immobilized drug is released from the prepared chitosan gel is examined under each condition.
Concentration of copper sulfate in the prepared solution when 1% chitosan 7B containing 1% insulin is dissolved in 0.1 M acetate buffer, and insulin in 20 ml of eluate pH 7.2 phosphate buffer from the prepared chitosan gel The relationship with the release behavior was as shown in the graph of FIG.

この結果、１％キトサン７Ｂゲルにおいて、インスリンはキトサンゲルから徐々に放出されるが、２日後においてもマトリックスからの拡散によっては約２０％しか放出されない。又、２日以降はほとんど放出されない。
更に、調製溶液中の硫酸銅濃度が高い場合、インスリンの放出は抑制される。キトサンを分解することが知られているリゾチームを溶出液中に添加しても、ゲルの崩壊は観察されず、インスリン放出はさらに抑制される。
尚、インスリンと同様のタンパクであるアルブミンの場合、１００％固定化されるものの、インスリンのように放出制御されず、２４時間以内に全て放出され、このゲルからの放出はインスリン特有であると考えられる。 As a result, in the 1% chitosan 7B gel, insulin is gradually released from the chitosan gel, but only about 20% is released by diffusion from the matrix even after 2 days. Also, it is hardly released after 2 days.
Furthermore, when the copper sulfate concentration in the preparation solution is high, the release of insulin is suppressed. Even when lysozyme, which is known to degrade chitosan, is added to the eluate, gel collapse is not observed and insulin release is further suppressed.
In the case of albumin, which is a protein similar to insulin, 100% is immobilized, but release is not controlled like insulin, and all is released within 24 hours. The release from this gel is considered to be unique to insulin. It is done.

１％インスリン含有各種キトサン１％を０．１Ｍ酢酸緩衝液で溶解し、４０ｍＭ硫酸銅溶液中で調製された場合、各種キトサンゲル中からの溶出液ｐＨ７．２リン酸緩衝液２０ｍｌ中におけるインスリンの放出挙動は、図５のグラフの通りである。
キトサンの脱アセチル化度が大きい場合ほど、インスリンの拡散による放出は抑制される。又、この条件でキトサン１０Ｂは不溶性のキトサンを含んでいるが、このような場合の方が、より強くインスリン放出を抑制する。 When 1% insulin-containing various chitosan 1% is dissolved in 0.1 M acetic acid buffer solution and prepared in 40 mM copper sulfate solution, eluate from various chitosan gels pH 7.2 phosphate buffer solution in 20 ml The release behavior is as shown in the graph of FIG.
The greater the degree of deacetylation of chitosan, the less release of insulin due to diffusion. Under these conditions, chitosan 10B contains insoluble chitosan. In such a case, insulin release is more strongly suppressed.

１％インスリン含有各種キトサンを０．１Ｍ酢酸緩衝液で溶解し、４０ｍＭ硫酸銅溶液中で調製されたキトサンゲル中からの溶出液ｐＨ７．２リン酸緩衝液２０ｍｌ中におけるインスリンの放出挙動と、キトサン濃度との関係は、図６のグラフの通りであり、キトサン濃度の上昇に伴い、インスリンの放出は抑制される。
更に、キトサン９Ｂにおいて、その変化率が大きいのは、この条件においてキトサン９Ｂは１％では完全に溶解しているが、２％では不溶性のキトサンが存在するためであると考えられる。 1% insulin-containing various chitosans dissolved in 0.1 M acetate buffer solution, and release behavior of insulin in 20 ml eluate pH 7.2 phosphate buffer solution from chitosan gel prepared in 40 mM copper sulfate solution, and chitosan The relationship with the concentration is as shown in the graph of FIG. 6, and the release of insulin is suppressed as the chitosan concentration increases.
Furthermore, the rate of change in chitosan 9B is large because it is considered that chitosan 9B is completely dissolved at 1% under this condition, but insoluble chitosan is present at 2%.

１％インスリン含有各種２％キトサンを酢酸緩衝液で溶解し、４０ｍＭ硫酸銅溶液中で調製されたキトサンゲル中からの溶出液ｐＨ７．２リン酸緩衝液２０ｍｌ中におけるインスリンの放出挙動と、酢酸緩衝液の濃度との関係は、図７の通りであり、キトサンを溶解させるための酢酸緩衝液濃度を上昇させ、キトサンを完全に溶解させることにより、インスリンの放出は促進される。   Various 2% chitosan containing 1% insulin was dissolved in acetate buffer, and the release behavior of insulin in 20 ml of eluate pH 7.2 phosphate buffer prepared in 40 mM copper sulfate solution and acetate buffer The relationship with the concentration of the liquid is as shown in FIG. 7, and the release of insulin is promoted by increasing the concentration of the acetate buffer for dissolving chitosan and completely dissolving the chitosan.

又、キトサンゲル中に取り込まれた銅の量とインスリン放出の関係は、図８の通りであり、キトサン溶液が完全に溶解している場合（ｈｏｍｏ）、キトサンゲルから拡散によって放出されるインスリン量は、キトサンゲル中に取り込まれた銅の量と良好な相関関係（ｒ2：相関係数）が認められる。
一方、キトサン溶液が完全に溶解せず、不溶性のキトサンが存在している場合（ｈｅｔｅｒｏ）、インスリンの放出はさらに強く抑制される。 The relationship between the amount of copper incorporated into the chitosan gel and the insulin release is as shown in FIG. 8. When the chitosan solution is completely dissolved (homo), the amount of insulin released from the chitosan gel by diffusion. Shows a good correlation (r 2 : correlation coefficient) with the amount of copper incorporated in the chitosan gel.
On the other hand, when the chitosan solution is not completely dissolved and insoluble chitosan is present (hetero), the release of insulin is further strongly suppressed.

このように、キトサンゲルの調製はキトサンの物性に影響され、調製溶液中の硫酸銅の濃度上昇に伴って、ゲル中への銅の取り込み量が増大し、常に調製溶液との平衡状態より多く取り込まれた。
又、キトサンの脱アセチル化度が大きいものほど、銅はゲル中に多く取り込まれた。更に、キトサン濃度を上昇させることにより、銅の取り込み量も増加した。 Thus, the preparation of chitosan gel is affected by the physical properties of chitosan, and as the concentration of copper sulfate in the preparation solution increases, the amount of copper incorporated into the gel increases, which is always higher than the equilibrium state with the preparation solution. It was taken in.
In addition, the greater the degree of deacetylation of chitosan, the more copper was incorporated into the gel. Furthermore, the amount of copper uptake increased by increasing the chitosan concentration.

そして、キトサンゲルに固定化した薬物放出速度は、薬物の性状により異なったが、ゲル中への銅の取り込み量の増大（調製溶液中の銅濃度上昇、脱アセチル化度の大きいキトサンの使用、キトサン濃度上昇）にしたがって、薬物放出は抑制された。
特に、調製溶液へ滴下前のキトサン溶液が完全に溶解していない場合に、薬物放出はより強く抑制された。
本ゲルからの薬物放出挙動は、キトサン、薬物及び金属イオン間のインターラクションの強さに起因すると考えられる。 The release rate of the drug immobilized on the chitosan gel was different depending on the properties of the drug, but the increase in the amount of copper incorporated into the gel (increased copper concentration in the prepared solution, use of chitosan having a high degree of deacetylation, The drug release was suppressed as the chitosan concentration increased).
In particular, when the chitosan solution before dropping into the prepared solution was not completely dissolved, drug release was more strongly suppressed.
The drug release behavior from this gel is thought to be due to the strong interaction between chitosan, drug and metal ions.

２０Ｕインスリン含有２種（７Ｂ、９Ｂ）のキトサンを０．１Ｍ酢酸緩衝液で溶解し、４０ｍＭ硫酸銅溶液中で調製して得たインスリン含有キトサンゲルを、ストレプトゾトシン惹起糖尿病マウスの皮下に投与した結果の血糖値変化を図９に示す。比較として、０．１Ｕインスリン懸濁液の場合も併せて表した。   Results of subcutaneous administration of streptozotocin-induced diabetic mice with insulin-containing chitosan gel prepared by dissolving 2U (7B, 9B) chitosan containing 20 U insulin in 0.1 M acetic acid buffer solution and preparing in 40 mM copper sulfate solution FIG. 9 shows changes in blood glucose level. For comparison, the case of 0.1 U insulin suspension is also shown.

インスリン含有キトサンゲルを生体内に投与することにより、確実に糖尿病マウスの血糖値を降下させる。このことは、キトサンゲル中に固定化されたインスリンが活性を保持していることを意味する。
又、２％キトサン９Ｂにおいては、溶出液中（図６）では約２％しかインスリンを放出しないが、生体内では確実にインスリンを放出している。
更に、生体内において３日以内に分解するタイプのキトサン７Ｂに対して、１４日かけて徐々に分解していくタイプのキトサン９Ｂを投与した場合には、インスリンの活性が持続する。これは、キトサンゲルからのインスリン放出はゲルの生体内での分解にしたがって行われ、キトサンの脱アセチル化度の違いによる生体内分解速度の差異より、インスリンの放出をコントロールできる可能性を意味する。 By administering the insulin-containing chitosan gel in vivo, the blood glucose level of the diabetic mouse is reliably lowered. This means that insulin immobilized in chitosan gel retains its activity.
Further, in 2% chitosan 9B, only about 2% of insulin is released in the eluate (FIG. 6), but insulin is reliably released in vivo.
Furthermore, when chitosan 9B of a type that gradually degrades over 14 days is administered to chitosan 7B that degrades within 3 days in vivo, the activity of insulin is sustained. This means that insulin release from chitosan gel is performed according to the degradation of the gel in vivo, and the release of insulin can be controlled by the difference in biodegradation rate due to the difference in the degree of deacetylation of chitosan. .

実施例１と同様の条件でのインスリン含有キトサンゲル及び比較のインスリン懸濁液の血糖値のファーマコキネティックパラメーターは、表２の通りであり、インスリン含有１％キトサン７Ｂを投与した場合、インスリン懸濁液投与時に比べ、ＡＵＣは約１２倍、ＭＲＴは約２３倍に増大する。
２％キトサン９Ｂの場合は、インスリン懸濁液投与時に比べ、ＡＵＣは約４７番、ＭＲＴは約５１倍に増大させることができる。

Figure 2005145873
The pharmacokinetic parameters of the blood glucose level of the insulin-containing chitosan gel and the comparative insulin suspension under the same conditions as in Example 1 are as shown in Table 2. When insulin-containing 1% chitosan 7B was administered, insulin suspension was measured. Compared to the time of suspension administration, AUC increases about 12 times and MRT increases about 23 times.
In the case of 2% chitosan 9B, the AUC can be increased by about 47 times and the MRT can be increased by about 51 times compared to the case of insulin suspension administration.
Figure 2005145873

調製溶液中の硫酸銅濃度とキトサンゲル中に取り込まれる銅の量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the copper sulfate density | concentration in a preparation solution, and the quantity of the copper taken in in chitosan gel. キトサン種とキトサンゲル中に取り込まれる銅の量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the quantity of copper taken in in chitosan seed | species and chitosan gel. キトサン濃度とキトサンゲル中に取り込まれる銅の量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the amount of copper taken in in a chitosan density | concentration and chitosan gel. 調製溶液中の硫酸銅濃度とキトサンゲル中からのインスリン放出の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the copper sulfate density | concentration in a preparation solution, and the insulin release | release from chitosan gel. キトサン種とキトサンゲル中からのインスリン放出の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the insulin release from chitosan seed | species and chitosan gel. キトサン濃度とキトサンゲル中からのインスリン放出の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between chitosan density | concentration and the insulin discharge | release from chitosan gel. キトサンを溶解するための酢酸緩衝液濃度とキトサンゲル中からのインスリン放出の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the acetate buffer solution density | concentration for melt | dissolving chitosan, and the insulin release | release from the chitosan gel. キトサンゲル中に取り込まれた銅の量とインスリン放出の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the quantity of copper taken in in chitosan gel, and insulin release. インスリン含有キトサンゲルをストレプトゾトシン惹起糖尿病マウス皮下に投与した場合の血糖値変化を示すグラフである。It is a graph which shows a blood glucose level change at the time of administering insulin containing chitosan gel subcutaneously to streptozotocin-induced diabetic mice.

Claims (7)

薬物を溶解したキトサン水溶液を金属イオン含有水溶液に滴下し、球状ゲルを調製することを特徴とするペプチド及びタンパク性薬物放出制御剤の調製方法。   A method for preparing a peptide and proteinaceous drug release control agent, comprising: dropping a chitosan aqueous solution in which a drug is dissolved into a metal ion-containing aqueous solution to prepare a spherical gel. 調製液中の金属イオン濃度によって薬物放出を抑制する請求項１記載のペプチド及びタンパク性薬物放出制御剤の調製方法。   The method for preparing a peptide and protein drug release controlling agent according to claim 1, wherein drug release is suppressed by the metal ion concentration in the preparation solution. キトサンの脱アセチル化度によって薬物放出を抑制する請求項１又は２記載のペプチド及びタンパク性薬物放出制御剤の調製方法。   The method for preparing a peptide and protein drug release controlling agent according to claim 1 or 2, wherein the drug release is suppressed by the degree of deacetylation of chitosan. キトサン水溶液のキトサン濃度によって薬物放出を抑制する請求項１、２又は３記載のペプチド及びタンパク性薬物放出制御剤の調製方法。   The method for preparing a peptide and protein drug release controlling agent according to claim 1, 2 or 3, wherein the drug release is suppressed by the chitosan concentration of the chitosan aqueous solution. キトサンを溶解させる緩衝液濃度によって薬物放出を抑制する請求項１、２、３又は４記載のペプチド及びタンパク性薬物放出制御剤の調製方法。   The method for preparing a peptide and protein drug release controlling agent according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein drug release is suppressed by a concentration of a buffer solution for dissolving chitosan. キトサン及び金属イオンにより形成される錯体球状ゲル内に薬物を固定化せしめたことを特徴とするペプチド及びタンパク性薬物放出制御剤。   A peptide and proteinaceous drug release control agent, wherein a drug is immobilized in a complex spherical gel formed of chitosan and metal ions. 薬物がインスリン、アルブミンである請求項５記載のペプチド及びタンパク性薬物放出制御剤。   6. The peptide and protein drug release control agent according to claim 5, wherein the drug is insulin or albumin.
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