JP2006199590A - 水溶性の塩基性薬物内包ナノ粒子含有組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 生体内での薬物の安定性を高める薬物内包ナノ粒子の提供。
【解決手段】 薬物とカルボキシル基を少なくとも１個有する生体内分解性高分子とを、一緒に親水性ポリマーセグメントと疎水性セグメントを含むブロックコポリマーの形成するナノ粒子中に内包する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、水溶性で、かつ、塩基性の低分子化合物を内包する安定な医薬用ナノ粒子含有組成物に関する。

薬物を含有するナノ粒子（またはナノカプセル）に関しては、多くの技術が開示されている。例えば、Yokoyamaらは親水性高分子と疎水性高分子からなるブロックコポリマーを用いて難水溶性の薬物を内包したナノ粒子としての高分子ミセルを提案した（特許文献１参照）。この特許文献では、安定して高分子ミセルに内包できるとされているのは、難水溶性化合物である。水溶性の化合物であるアドリアマイシンの高分子ミセルへの封入に関しては、疎水性高分子の側鎖に薬物を化学的に結合させることによって高分子ミセル内へ薬物を内包させる方法が提案されている（特許文献２参照）。さらに、荷電性の性質を有する薬物、たとえば正荷電を有する塩基性のペプチドなどを効率よく封入する高分子ミセルとして疎水性高分子の側鎖に負荷電を有する酸性基を導入し、正荷電と負荷電両者の間で静電的な相互作用を起こさせることによって薬物を高分子ミセル内へ内包する方法も開示されている（特許文献３）。特許文献３に記載の方法では、水溶性薬物の場合、薬物を効率よく高分子ミセル中に内包することが可能であり、得られたナノ粒子（高分子ミセル）は、水溶液中では安定に存在する。しかし、一般的に、塩の存在下において薬物は、急速に高分子ミセル内から放出されてしまう場合がある。水溶性薬物を封入するナノ粒子として、リポソームがある（非特許文献１）。しかし、リポソーム内への水溶性薬物の内包もしくは封入率は、低いこと、生体内での安定性も十分でないこと、工業的な製造が困難なことなどの問題点は十分には解決されていない。
特許第２７７７５３０号公報 特許第２６９４９２３号公報 特許第２６９０２７６号公報 Pharm Tech Japan 第１９号（２００３年）９９−１１０頁

上述したとおり、水溶性でかつ塩基性（正荷電性）薬物を高分子ミセル等のナノ粒子に効率よく、または安定して内包させることは可能であるが、塩が存在する溶液中に安定に内包させることは困難であった。現に本発明者らは、塩基性で水溶性の低分子薬物を特許文献３に記載の方法によってナノ粒子（高分子ミセル）を調製し、安定性を評価してみた。水溶液中では、ナノ粒子は、安定であったが、静電的な対イオンの多い場におかれると薬物は、容易にカプセルから放出された。このことは、塩基性薬物について生体の静脈内のような対イオンの多い場では、薬物は、ナノ粒子から容易に放出され、期待した効果がほとんど得られないことを意味している。ナノ粒子の機能を発揮させ、生体内で水溶性薬物の効能を効果的に発揮するためには、薬物を含むナノ粒子が対イオンの多い場（特に生体内）においても薬物を放出せずに比較的長時間安定に存在することが不可欠の要件である。本発明の目的は、このような必要性に応えるナノ粒子組成物を提供することにある。

本発明者らは、上記の課題を解決すべく水溶性でかつ塩基性薬物をナノ粒子に内包させる多種多様な手段について検討してきた。その結果、意外なことに、該薬物をカルボキシル基を分子内に少なくとも１個有する生体内分解性高分子とともに、親水性セグメントと疎水性セグメントを含むブロックコポリマーを用いて微粒子化すると、該薬物が効果的にナノ粒子に内包できるとともに、生体内でも該ナノ粒子内に安定に保持できることを見出した。

したがって、上記の課題は、本発明に従う、ａ）水溶性でかつ塩基性の薬物、ｂ）カルボキシル基を分子内に少なくとも１個有する生体内分解性高分子およびｃ）親水性セグメントと疎水性セグメントを含むブロックコポリマーの３成分を含んでなる薬物内包ナノ粒子含有組成物を提供することにより解決できる。

本発明によれば、水溶性でかつ塩基性薬物が効果的に内包されたナノ粒子が提供でき、しかも内包された薬物が生理的環境下で安定に保持できるナノ粒子が提供できる。

かような本発明に関する具体的な説明を以下に述べる。

本発明にいう、水溶性でかつ塩基性の薬物（または水溶性塩基性薬物ともいう。）とは、室温で、０.１ｍｇ／ｍＬ以上の水に対する溶解度を、より好ましくは、０.５ｍｇ／ｍＬ以上の溶解度を、さらには１ｍｇ／ｍｌ以上の溶解度をもつ薬物を意味する。しかし、０.１ｍｇ／ｍＬ未満の水に対する溶解度をもつ薬物であっても、水性媒体中で正荷電性の塩基性薬物であって、本発明の効果を奏する化合物であれば、本発明の範囲内に入り得る。該薬物は、生体内に導入されたとき、生体に対して何らかの有益な生理作用を有するものであれば、いかなる種類の化合物であってもよい。かような薬物としては、限定されるものでないが、塩基性のポリペプチド類、例えば、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン（ＴＲＨ）、性腺刺激ホルモン放出ホルモン（ＧｎＲＨ）、エンケファリン、成長ホルモン放出ペプチド（ＧＨＲＰ）、およびそれらの同族体または改変体を挙げることができる。改変体は当該各ホルモンの活性を有する１以上のアミノ酸残基が欠失、置換または付加したポリペプチドをいう。こうしたペプチドは、所期の活性を示す限り、所謂、オリゴペプチドに分類されるものであってもよく、したがって、本明細書で用いる場合、「ポリ」の接頭語は、適当である限り、「オリゴ」を包含する。これは、ブロックコポリマーに関して言及する場合も同様である。なお、本発明に言うポリペプチドは、分子量が5000以下を有するものを意味する。

また、かような薬物の別のタイプのものとしては、限定されるものでないが、ゲンタマイシンなどのアミノ配糖体、トポテカンを初めとする水溶性カンプトテシン誘導体などを挙げることができる。該誘導体のうち、文献公知の具体的なものとしては、米国特許第４,９４３,５７９号、同４,４７３,６９２号、同４,５４５,８８０号、欧州特許出願公開第３２１１２２号、特開平５−２２２０４８号、特表平８−５０９７４０号（ＷＯ９４／２５４６６に対応）、特表平８−５０２２１号（ＷＯ ９４／１１３７７に対応）、を初め、その他、特開平４−１３９１８７号、特開平４−１３９１８８号、特開平５−２７９３７０号、特表平８−５０５６２６号、特表平８−５０９２４４号、特表平１０−５０３５２５号、特開平１１−１４００８５号、特表２００１−５０６２７０号、特表２００１−５０６２８２号、等に記載される誘導体であって、水溶性を示すものを挙げることができる。より具体的には、カンプトテシン骨格：

の５−、７−、９−、１０−および１１位から選ばれる１もしくは２以上の位置にアミノ基、モノ−もしくはジ置換アミノ基（ジ置換基が一緒になって、それらが結合する窒素原子と共に、環を形成する場合も包含する）を担持する側鎖を有する誘導体を挙げることができる。このような側鎖の代表的なものは、次の式で表すことができる基が好ましく、且つ、分子全体が水溶性になるものがより好ましい。

式中、Ｌは上記位置でカンプトテシン骨格とアミン基を連結する二価の基、例えば、Ｃ_１−４アルキレン、エステル結合（−ＯＣＯ−）、カルボニル（−ＣＯ−）、もしくはイミノカルボニル（＝Ｃ＝ＮＨ）、等、または単結合であり、Ｒ^１およびＲ^２はそれぞれ独立して、水素原子、Ｃ_１―C_４アルキル、Ｃ_３−C_７シクロアルキル、Ｃ_３−C_７シクロアルキルＣ_１−C_４アルキル、Ｃ_３−C_６アルケニル、ヒドロキシＣ_１−C_６アルキル、Ｃ_１−C_４アルコキシＣ_１−C_４アルキル、であるか、或いは Ｒ^１およびＲ^２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、酸素、窒素または硫黄原子１個を環原子として含んでいてもよい飽和の５ないし８員の炭素環もしくは複素環を形成してもよく、そしてこれらの環上に１個以上の同一もしくは異なる、Ｃ_１−４アルキル、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシ、ピペリジノおよびピペラジノ、等からなる群より選ばれる置換基を有していてもよい。

また、このような側鎖をもたない、その他の位置には、Ｃ_１−C_４アルキル、Ｃ_１−C_４ヒドロキシアルキル、ヒドロキシ、アルキレンジオキシ（−O(ＣＨ_２)ｍO−；ｍは、整数１または２を表す。）ハロゲン（フッ素、塩素、臭素）等が置換していてもよい。

このような好ましい置換基をもつカンプトテシン誘導体（カンプトテシンと同等かもしくはそれより高い抗腫瘍活性を有するものが多く存在する。）は、それらを実質的に遊離塩基の形態で用いると、一般に本発明に従うナノ粒子に高含有率（限定されるものでないが、薬物含有ナノ粒子の総重量当たり約０．５重量％以上、好ましくは約２重量％以上、場合によって、１５重量％を超える）で安定に封入された薬物含有ナノ粒子が提供できる。なお、上記の「実質的」にとは、酸付加塩の形態にあるものが５重量％以下、好ましくは０重量％であることを意味する。さらに、このような薬物含有ポリマーミセルは、カンプトテシン誘導体それら自体が仮に水難溶性であっても、それらを強く可溶化し、みかけ上、水溶性となる。「みかけ上」というのは、ナノ粒子があたかも完全に溶解したかのごとく、分散している状態をも包含することを意味するために用いている。なお詳細については後述するが、本発明に従えば、上記のカンプトテシン誘導体が遊離塩基の形態で水溶性（本発明に関して、「水溶性」とは２５℃の水１ｍｌ当たり薬物が０.５ｍｇ以上溶解する場合を称している）である場合であっても、上述したように高含有量の安定な薬物含有ナノ粒子を提供できる。

特に、好ましく使用できるカンプトテシン誘導体としては、限定されるものでないが、９−Ｎ,Ｎ−ジメチルエチル−１０−ヒドロキシカンプトテシン（トポテカン）、Ｎ−デスメチルトポテカン、７−エチル−１０−［１−（４−ピペリジノ）ピペリジノ］カルボニルオキシカンプトテシン、７−エチル−９−（Ｎ−メチル−Ｎ−フェニル）アミジノカンプトテシン、等が挙げられる。

本発明にいう、カルボキシル基を分子内に少なくとも１個有する生体内分解性高分子としては、典型的には、ポリ（乳酸）、ポリ（乳酸−コ−グリコール酸）［当該コポリマーは、乳酸とグリコール酸に由来する単位が、ブロック状またはランダム状に存在してもよい。］、 ポリ（酪酸）、ポリ（カプロラクトン）などの分子の片末端にカルボキシル基を１個有するものまた、ポリ（乳酸）、ポリ（乳酸−コ−グリコール酸）のもう一方の末端のヒドロキシル基を介して、ポリカルボン酸（例えば、クエン酸、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、など）とのハーフエステル誘導体として、さらなるカルボキシル基を導入したものを挙げることができるが、本発明の効果を奏する限り、これらに限定されない。上記の生体内分解性高分子は、１種または２種以上を組み合わせて用いてもよい。上記の典型的なものとして挙げた高分子は、例えば、対応する環状モノマー（例えば、ラクチド、グリコリド、各種ラクトン類）の１種以上の開環重合により、または対応する非環状モノマーからの縮重合により提供でき、これらの高分子の分子量は限定されるものでないが、重量平均分子量は３０,０００以下が好ましく、範囲としては、３,０００〜３０,０００のなかから選ぶことがより好ましい。

理論に拘束されるものでないが、本発明によれば、上記の水溶性塩基性薬物と上記の高分子とが、それぞれ正荷電性部位とカルボキシル基との間の相互作用により複合体を形成することにより、後述するブロックコポリマー由来の高分子ミセルの疎水性コア中に効率よく、かつ安定に内包されるものと考えられる。例えば、ジクロロメタンに溶解しない水溶性塩基性薬物でも、ポリ（乳酸）あるいはポリ（乳酸−コ−グリコール酸）と共存させることによってジクロロメタンに溶解する例があることが見出された。このことは、カルボキシル基を有する生体内分解性高分子と水溶性塩基性薬物が相互作用することによって溶解することを示唆している。このため本発明では、生体内分解性高分子と水溶性塩基性薬物の比率は、限定されるものでないが、モル比（高分子の数平均分子数と薬物の分子数）はおおむね１：１が好ましく、その比（生体内分解性高分子／水溶性塩基性薬物）は、２〜０.１の範囲がこのましく、１.５〜０.５がより好ましい。

本発明にいう、ブロックコポリマーは、親水性ポリマーセグメントと疎水性ポリマーセグメントを含んでなり、かつ水の存在下で高分子ミセル（疎水性ポリマーセグメントを主としてコアとし、そして親水性ポリマーセグメントを主としてシエルとする、所謂、コア−シエル型のナノ粒子）を形成するものであって、本発明の効果を奏するものであれば、それらの各セグメントが、いかなる種類のものであってもよい。具体的には、親水性セグメントが、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド）およびデキストランからなる群より選ばれるものを挙げることができる。これらのなかでは、ポリ（エチレンオキシド）を親水性セグメントとして含む場合には、ナノ粒子表面がポリエチレングリコール（ＰＥＧ）で被覆された構造をとり得、例えば、個体に該ナノ粒子を静脈内投与した場合に、細網内皮系（ＲＥＳ）による捕捉を回避しうる機能を発揮し得るので、好ましい。他方、疎水性セグメントは、ポリ（β−アルキルアスパルテート）、ポリ（β−アルキルアスパルテート−コ−アスパラギン酸）、ポリ（β−アラルキルアスパルテート）、ポリ（β−アラルキルアスパルテート−コ−アスパラギン酸）、ポリ（γ−アルキルグルタメート）、ポリ（γ−アルキルグルタメート−コ−グルタミン酸）、ポリ（γ−アラルキルグルタメート）、ポリ（β−アルキルアスパルタミド）、ポリ（β−アルキルアスパルタミド−コ−アスパラギン酸）、ポリ（β−アラルキルアスパルタミド）、ポリ（β−アラルキルアスパルタミド−コ−アスパラギン酸）、ポリ（γ−アルキルグルタミド）、ポリ（γ−アルキルグルタミド−コ−グルタミン酸）、ポリ（γ−アラルキルグルタミド）、ポリ（γ−アラルキルグルタミド−コ−グルタミン酸）、ポリ（ラクチド）、ポリ（ラクチド−コ−グリコリド）、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリ（δ−バレロラクトン）およびポリ（γ−ブチロラクトン）からなる群より選ばれるものが使用できる。

以上の親水性ポリマーセグメントと疎水性ポリマーセグメントを含むブロックコポリマーの好ましい具体的なものとしては、下記式（Ｉ）または（ＩＩ）

［上記各式中
Ｒ_１およびＲ_３は、それぞれ独立して、水素原子または保護されていてもよい官能基が置換したもしくは未置換低級アルキル基を表し、
Ｒ_２は水素原子、飽和もしくは不飽和のＣ_１〜Ｃ_２９脂肪族カルボニル基またはアリールカルボニル基を表し、
Ｒ_４は水酸基、飽和もしくは不飽和のＣ_１〜Ｃ_３０脂肪族オキシ基またはアリール−低級アルキルオキシ基を表し、
Ｒ_５はベンジル基、アルキルベンジル基またはアリル基を表し、
Ｌ_１およびＬ_２はそれぞれ独立して連結基を表し、
ｎは１０〜２５００の整数であり、
ｘおよびｙは、同一もしくは異なり、それらの合計が１０〜３００となる整数であり、そしてｘ対ｙが２--〜０：８〜１０の範囲内にあるのが好ましいく、より好ましくはxがゼロ（０）である。なお、両者が存在する場合のｘおよびｙの各反復単位は、それぞれランダムに存在する。］で表されるものを挙げることができる。また、上記、Ｌ_１およびＬ_２は、限定されるものでないが、Ｌ_１が、−ＮＨ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＨ_２−、−Ｏ−Ｚ−Ｓ−Ｚ−、−Ｏ−Ｚ−ＮＨ−および−ＯＣＯ−Ｚ−ＮＨ−（ここで、Ｚは独立してＣ_１〜Ｃ_４アルキレン基である）からなる群より選ばれる基を表し、
Ｌ_２が、−ＯＣＯ−Ｚ−ＣＯ−および−ＮＨＣＯ−Ｚ−ＣＯ−、−Ｏ−Ｚ−ＮＨ−（ここで、ＺはＣ_１〜Ｃ_４アルキレン基である）からなる群より選ばれる基を表すブロックコポリマーが好ましい。これらのブロックコポリマーは、例えば、特許文献１または３に記載の方法、あるいはそれらの改良方法により提供できる。

また、疎水性セグメントが、ポリ（ラクチド）、ポリ（ラクチド−コ−グリコリド）、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリ（δ−バレロラクトン）およびポリ（γ−ブチロラクトン）からなる群より選ばれるものを含むブロックコポリマーは、例えば、WO96/32434、WO96/33233、WO97/06202に記載されているもの、またこれらの国際公開明細書に記載の方法またはそれらの改良方法に従って製造できるものを挙げることができる。

上記にいう、改良方法とは、当該技術分野で周知の技法を、それぞれ上記に例示した特許文献記載の方法と組み合わせて、適当に改良する方法を意味する。また、各種基の説明についても、上記の各特許文献の記載を参照できるが、飽和もしくは不飽和のＣ_１〜Ｃ_２９脂肪族カルボニルまたはＣ_１〜Ｃ_３０脂肪族オキシは、分岐していてもよく、そして不飽和結合を１個以上有していてもよいＣ_１〜Ｃ_２９またはＣ_１〜Ｃ_３０の炭化水素部分を有する基を意味する。かような炭化水素部分の代表例であるアルキルを例にさらに説明すると、これらの基としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ヘキシル等の低級アルキル、さらに炭素数の多い中級アルキル、また、テトラデシル、ヘキサデシル、オクトデシル、ドコサニル等が挙げられる。これらの基は、場合により、１以上のハロゲン（例えば、フッ素、塩基、臭素）で置換されていてもよく、また、中〜高級アルキルにあっては、１個の水酸基で置換されていてもよい。また、Ｃ_１〜Ｃ_１２アルキル、Ｃ_１〜Ｃ_２２アルキルカルボニルのアルキル等についても、上記のアルキルの例の説明が適用できる。さらに、アラルキルとしては、フェニル−Ｃ_１−Ｃ_４アルキル、例えばベンジルを挙げることができ、場合によって、ベンゼン環上で１〜３個のハロゲンまたは低級アルキルによって置換されていてもよい。

上記のブロックコポリマーのなかでも式（Ｉ）または（ＩＩ）で表されるポリ（アスパラギン酸）の側鎖が脂肪族エステルであるもの、または該エステルに対応する脂肪族アミドであるもの、さらにはベンジルエステルであるものが好ましい。さらにまた、式（Ｉ）または（ＩＩ）で表されるポリ（アスパラギン酸エステル）のセグメントがポリ（グルタミン酸エステル）のセグメントで置き代わった式で表されるブロックコポリマーも、本発明で好ましく使用できる。

本発明の組成物中でのブロックコポリマーの使用割合は、ナノ粒子が形成される量であればよく、使用比率が高いほど小さい粒子が形成されやすい。一般的には、生体内分解性高分子と水溶性塩基性薬物の総重量に対して、重量で1/2量から数倍量が使用される。また、脂肪族エステルのアルキル鎖の違いによって、生体内分解性高分子と水溶性塩基性薬物の内包率は異なり、最適な組成を選択して使用される。

本発明にいう、ナノ粒子の大きさは一般的に数ミクロンのものを包含してもよい概念で使用しているが、RES回避を考えると、平均300 nm以下が好ましく、平均30〜200 nmがより好ましい。ナノ粒子の安定性の評価方法は、種々あるが、一つには、動物に投与後の血液中濃度推移からの判定、他の一つは、50%血漿（どのような動物由来でもよい）含有リン酸緩衝液中における薬物の安定性あるいは放出速度からの判定、他の一つは、リン酸緩衝生理食塩液中からの薬物の放出率を測定することによって判定が可能である。この放出率は、以下の方法よってもとめることができる。ナノ粒子を37℃リン酸緩衝生理食塩液中に攪拌・分散し、一定時間（５分）後限外濾過（例えば分子量100,000カットの限外濾過膜を使用）し、濾液中の薬物量を測定する。得られた結果から、ナノ粒子からの薬物放出率を算出する。

ナノ粒子の製造方法は、いくつかの方法があるがその代表的な方法を示す。水溶性塩基性薬物とカルボキシル基を有する生体内分解性高分子を適当な有機溶媒に溶解または分散する。使用する代表的な有機溶媒は、アセトン、ジクロロメタン、ジメチルフォルムアミド、ジメチルスルフォオキシド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、メタノールなどがあげられる。また、これらの溶媒を混合して用いることも出来る。また、必要であれば少量の水を混和してもよい。次いで、ブロックコポリマーを添加し、溶解または分散する。十分に溶解または分散した後に該有機溶媒を蒸散除去する。溶媒除去して得られたペーストまたは固形物に低温で徐々に水または適当な安定化剤などの添加物を加えた水溶液を加え、激しく攪拌する。ペーストまたは固形物は徐々に水中に分散・溶解する。これを超音波などの手段を用いて均一に分散・微小化してナノ粒子とする。このとき、ブロックコポリマーを薬物と同時に添加してもよい。また、ブロックコポリマーを後から加える水中に分散または溶解して、ペーストまたは固形物中に加えて、激しく攪拌しても同様にナノ粒子を得ることができる。

以下に実施例を示し、本発明を具体的に示す。

ブロックコポリマーには、ポリエチレングリコール（分子量12000）−コ−ポリ（アスパラギン酸ベンジルエステル）（アスパラギン酸重合度50）（エステル化率100%）（以下、PEG-PBLA 12-50という）を用いた。9mLスクリュー管ビンにPEG-PBLA 12-50 50mg、トポテカン1mg、およびPLA-20000 の20mgをはかりとり、ジクロロメタン2ｍL中に溶解した。その後、窒素吹き付けによりフィルム状に乾固し、さらに減圧下で30分~1時間程度乾燥させた。ここに、H₂O 3mLを添加し、4℃下で一昼夜攪拌した。その後、5分間超音波処理し、これを孔径0.8μｍの孔径を有する膜で濾過し、大粒子および異物を除去し、トポテカン封入ナノカプセルを調製した。さらに、限外ろ過膜 ( 分画分子量10万 ) アミコンウルトラを用いて、未封入の薬物を取り除いた。

分子量100,000カットオフの限外ろ過膜（マイクロコンYM-100）を用いて、封入率を測定した。上記の操作に従い未封入の薬物を取り除いたサンプル100μLをマイクロコンYM-100にセットし、4℃で10000rpm. 5分間遠心し、ろ液を得た。サンプル中に含まれるトポテカン量 ( Ａ ) とろ液中に含まれるトポテカン量 ( Ｂ ) をHPLCにより定量し、下記式を用いて薬物の内包または封入率を計算した。その結果、91.1%のトポテカンが粒子中に封入されていた。

動的光散乱光度計（DLS）を用いて粒子径を測定した結果、平均粒子径は、約130nmであった。
トポテカン封入ナノ粒子の安定性を評価した。

PBS緩衝液を添加した際のナノ粒子中のトポテカン（TPT）封入率を測定し、塩添加によるTPT放出率を測定した。前記の操作に従い限外ろ過膜により未封入の薬物を取り除いたサンプル90μL に対し、PBS緩衝液10μL を添加し、30秒ボルッテクスで攪拌した。攪拌後すぐに上記同様に封入率測定を行い、TPTが放出されずに粒子中にとどまっている割合を確認した。その結果、61.6%のトポテカンがナノ粒子中に内包または封入されていた。

TPT含有PLA粒子製剤50μLまたはPEG-4000とマンニトールを共に50mg/mL含む
TPT水溶液（0.3mg/mL）50μLを凍結乾燥することにより得た凍結乾燥品（対照）および上記のナノ粒子をそれぞれ50％人血漿（PBSにより稀釈）１mLに溶解し、37℃でインキュベートした。経時毎のTPTのラクトン環の開環の割合を調べるため、０時間、２時間、４時間後に、インキュベートサンプルより100μLを採取し、900μLのメタノールに加えTPT構造の平衡状態を保ちつつ、血漿タンパク質を変性させ、10000rpmで10min遠心することにより、タンパク成分を沈殿させ、上澄み中のTPTのラクトン環の開環、閉環構造各々の濃度をHPLCにより測定した。その結果を下記表１に示す。

対照として、TPTの水溶液（pH3,リン酸・塩酸バッファー）を用いた。

（実施例１と異なるロットのブロックコポリマーの使用）
ポリエチレングリコール（分子量12000）−コ−ポリ（アスパラギン酸ベンジルエステル）（アスパラギン酸重合度50）（エステル化率100％）（以下、REG-PBLA 12-50という）を用いた。９mLスクリュー管ビンにPEG-PBLA 12-50 50mg、TPT １mg、およびPLA20000 20mgをはかりとり、ジクロロメタン２mL中に溶解した。その後、窒素吹き付けによりフィルム状に乾固した。ここに、H₂O 3mLを添加し、4℃下で一昼夜激しく攪拌した。その後、5分間超音波処理し、これを孔径0.8μｍの膜で濾過し、大粒子および異物を除去し、TPT含有ミセル化ナノ粒子を調製した。さらに、限外ろ過膜 ( 分画分子量10万 ) アミコンウルトラを用いて、未封入の薬物を取り除いた。

限外ろ過膜を用いて、封入率を測定した。マイクロコンYM-100 ( 分画分子量10万 )を用いた。上記の操作に従い未封入の薬物を取り除いたサンプルを100μＬマイクロコンにセットし、4℃で10000rpm 5分間遠心し、ろ液を得た。調製直後のサンプル中に含まれるTPT量 ( Ａ ) とろ液中に含まれるTPT量 ( Ｂ ) をHPLCにより定量し、下記式を用いて薬物封入率を計算した。その結果、91.4%のトポテカンがナノ粒子中に封入されていた。

ＤＬＳを用いて粒子径を測定した結果、平均粒子径が、約130nmであった。

得られたTPT含有ナノ粒子の安定性を評価した。

PBS緩衝液を添加した際のナノ粒子中TPT封入率を測定し、塩添加によるTPT放出率を測定した。前記の操作に従い限外ろ過膜により未封入の薬物を取り除いたサンプル90μL に対し、PBS緩衝液10μL を添加する。その後、上記同様に封入率測定を行い、TPTが放出されずに粒子中にとどまっている割合を確認した。その結果、40.0%のTPTがナノ粒子中に残存していた。

TPT含有ナノ粒子製剤50μLまたはPEG-4000とマンニトールを共に50 mg-/mL含むTPT水溶液（0.3 mg/mL）50μLを凍結乾燥することにより得た凍結乾燥品を50%人血漿 ( PBSにより稀釈 ) １ｍLに溶解し、37℃でインキュベートした。経時的にTPTのラクトン環の開環、閉環の割合を調べるため、0時間、2時間、4時間後に、インキュベートサンプルより100μLを採取し、900μLのメタノールに加えTPT構造の平衡状態を保ちつつ、血漿タンパク質等を変性させ、10000 rpmで10 min 遠心することにより、タンパク成分を沈殿させ、上澄み中のTPTのラクトン環の開環、閉環構造各々の濃度をHPLCにより測定した。その結果を下記表２に示す。

対照として、TPTの水溶液（pH3,リン酸・塩酸バッファー）を用いた。

比較例（PLA添加の影響を調べるための比較例）

（PLA添加の影響を調べるための比較例）
ポリエチレングリコール（分子量12000）−コ−ポリ（アスパラギン酸ベンジルエステル）（アスパラギン酸重合度50）のエステル化率50%（以下、PEG-PBLA 12-50 P.H.50%という）のブロックコポリマーを用いた。９ｍLスクリュー管ビンにPEG-PBLA 12-50 P.H.50% 5mg、およびTPT 1mgをはかりとり、メタノール1ｍL中に溶解した。その後、窒素吹き付けによりフィルム状に乾固した。ここに、H₂O 3mLを添加し、4℃下で一昼夜激しく攪拌した。その後、3分間超音波処理し、TPT含有高分子ミセル製剤を調製した。さらに、限外ろ過膜 ( 分画分子量10万 ) アミコンウルトラを用いて、未封入の薬物を取り除いた。

限外ろ過膜を用いて、封入率を測定した。マイクロコンYM-100 ( 分画分子量10万 )を用いた。サンプルを100μＬマイクロコンにセットし、4℃で10000r.p.m. 5分間遠心し、ろ液を得た。調製直後のサンプル中に含まれるTPT量 ( Ａ ) とろ液中に含まれるTPT量 ( Ｂ ) をＨＰＬＣにより定量し、下記式を用いて薬物封入率を計算した。その結果、81.2%のトポテカンがミセル中に封入されていた。

ＤＬＳを用いて粒子径を測定した結果、平均粒子径が、約69nmであった。

得られたTPT含有ナノ粒子製剤の薬物の安定性（放出率）を評価した。

PBS緩衝液を添加した際のナノ粒子中TPT封入率を測定し、塩添加によるTPT放出率を測定した。上記の操作に従い未封入の薬物を取り除いたサンプル90μL に対し、PBS緩衝液10μL を添加する。その後、上記同様に封入率測定を行い、TPTが放出されずに粒子中にとどまっている割合を確認した。その結果、わずか4.2%のTPTしかナノ粒子内に残存しなかった。

ポリエチレングリコール（分子量12000）−コ−ポリ（アスパラギン酸ベンジルエステル）（アスパラギン酸重合度50）（以下、PEG-PBLA 12-50という）を用いた。９ｍLスクリュー管ビンにPEG-PBLA 12-50 50mg、TPT 1mg、およびPLA20000 20mgをはかりとり、アセトン1ｍL中に溶解した。その後、窒素吹き付けによりフィルム状に乾固した。ここに、H₂O 3mLを添加し、4℃下で一昼夜激しく攪拌した。その後、5分間超音波処理し、これを孔径０.8μｍの膜で濾過し、大粒子および異物を除去し、TPT含有ミセル化ナノ粒子を調製した。さらに、限外ろ過膜 ( 分画分子量10万 ) アミコンウルトラを用いて、未封入の薬物を取り除いた。

限外ろ過膜を用いて、封入率を測定した。マイクロコンYM-100 ( 分画分子量10万 )を用いた。サンプルを100μＬマイクロコンにセットし、4℃で10000r.p.m. 5分間遠心し、ろ液を得た。調製直後のサンプル中に含まれるTPT量 ( Ａ ) とろ液中に含まれるTPT量 ( Ｂ ) をＨＰＬＣにより定量し、下記式を用いて薬物封入率を計算した。その結果、97.6%のトポテカンがナノ粒子中に封入されていた。

ＤＬＳを用いて粒子径を測定した結果、平均粒子径が、約155nmであった
得られたTPT含有ナノ粒子の薬物安定性（放出率）を評価した。

PBS緩衝液を添加した際のナノ粒子中TPT封入率を測定し、塩添加によるTPT放出抑制率を測定した。サンプル90μLに対し、PBS緩衝液10μLを添加する。その後、上記同様に封入率測定を行い、TPTが放出されずに粒子中にとどまっている割合を確認した。その結果、88.1％のTPTがナノ粒子中に残存していた。

TPT含有ミセル化ナノ粒子製剤50μLまたはPEG-4000とマンニトールを共に50 mg/mL含むTPT水溶液（0.3mg/mL）50μLを凍結乾燥することにより得た凍結乾燥品を50％人血漿（PBSにより稀釈）１mLに溶解し、37℃でインキュベートした。経時的にTPTの開環、閉環の割合を調べるため、０時間、２時間、４時間後に、インキュベートサンプルより100μLを採取し、900μLのメタノールに加えTPT構造の平衡状態を保ちつつ、血漿タンパク質等を変性させ、10000 r.p.m.で10 min遠心することにより、タンパク成分を沈殿させ、上澄み中のTPTの開環、閉環構造各々の濃度をHPLCにより測定した。その結果を下記表３に示す。

ポリエチレングリコール（分子量12000）−コ−ポリ（アスパラギン酸側鎖オクチルエステル）（アスパラギン酸重合度２5）（以下、PEG-PLAC8側鎖 12-25 という）を用いた。９ｍLスクリュー管ビンにPEG-PLAC8側鎖 12-25 20mg、TRH 1mg、およびPLA20000 20mgをはかりとり、アセトン1ｍL及びメタノール80μLの混液中に溶解した。その後、窒素吹き付けにより乾固した。ここに、H₂O3mLを添加し、4℃下で一昼夜激しく攪拌した。その後、5分間超音波処理しTRH ナノカプセルを調製した。

限外ろ過膜を用いて、封入率を測定した。マイクロコンYM-100（分画分子量100,000）を用いた。サンプルを100μＬマイクロコンにセットし、4℃で10000r.p.m. 5分間遠心し、ろ液を得た。サンプル中に含まれるTRH量( Ａ ) とろ液中に含まれるTRH 量 ( Ｂ ) をHPLCにより定量し、下記式を用いて薬物封入率を計算した。その結果、35.3%の TRH がカプセル中に封入されていた。

TRH封入ナノ粒子の薬物安定性（放出率）を評価した。

PBS緩衝液を添加した際のナノ粒子中TRH封入率を測定し、塩添加によるTRH放出抑制率を測定した。サンプル90μL に対し、PBS緩衝液10μL を添加する。撹拌後すぐに、上記同様に封入率測定を行い、TRHが放出されずに粒子中にとどまっている割合を確認した。その結果、22.9%のTRHが粒子中に残存されていた。
比較例（PLA添加の影響を調べるための比較例）

ポリエチレングリコール（分子量12000）−コ−ポリ(アスパラギン酸側鎖オクチルエステル)（アスパラギン酸重合度25）（以下、PEG-PLAC8側鎖 12-25という）を用いた。９ｍLスクリュー管ビンにPEG-PLAC8側鎖 12-25 20mg、及びTRH 1mgをはかりとり、アセトン1ｍL及びメタノール80μLの混液中に溶解した。その後、窒素吹き付けにより乾固した。ここに、H₂O 3mLを添加し、4℃下で一昼夜激しく攪拌した。その後、5分間超音波処理しTRH ナノ粒子を調製した。

限外ろ過膜を用いて、封入率を測定した。マイクロコンYM-100を用いた。サンプルを100μＬマイクロコンにセットし、4℃で10000r.p.m. 5分間遠心し、ろ液を得た。サンプル中に含まれるTRH量( Ａ ) とろ液中に含まれるTRH 量 ( Ｂ ) をＨＰＬＣにより定量し、下記式を用いて薬物封入率を計算した。その結果、8.3%のTRH がナノ粒子中に封入されていた。

トポテカン封入ナノ粒子の安定性を評価した。

PBS緩衝液を添加した際のナノ粒子中TRH封入率を測定し、塩添加によるTRH放出抑制率を測定した。サンプル90μL に対し、PBS緩衝液10μL を添加する。その後、上記同様に封入率測定を行い、TRHが放出されずに粒子中にとどまっている割合を確認した。その結果、2.3%のTRHしか粒子中に残存していなかった。

ポリエチレングリコール（分子量12000）−コ−ポリ（アスパラギン酸側鎖オクチルエステル）（アスパラギン酸重合度25）（以下、PEG-PLAC8側鎖 12-25という）を用いた。９ｍLスクリュー管ビンにPEG-PLAC8側鎖 12-25 10mg、TPT 1mg、およびPLA20000 10mgをはかりとり、ジクロロメタン2ｍL中に溶解した。その後、窒素吹き付けによりフィルム状に乾固した。ここに、H₂O 3mLを添加し、4℃下で一昼夜激しく攪拌した。その後、5分間超音波処理し、これを孔径０.8μｍの膜で濾過し、大粒子および異物を除去し、TPT含有ミセル化ナノ粒子を調製した。さらに、限外ろ過膜 ( 分画分子量10万 ) アミコンウルトラを用いて、未封入の薬物を取り除いた。

限外ろ過膜を用いて、封入率を測定した。マイクロコンYM-100 ( 分画分子量10万)を用いた。サンプルを100μＬマイクロコンにセットし、4℃で10000r.p.m. 5分間遠心し、ろ液を得た。調製直後のサンプル中に含まれるTPT量 ( Ａ ) とろ液中に含まれるTPT量 ( Ｂ ) をHPLCにより定量し、下記式を用いて薬物封入率を計算した。その結果、99.5%のトポテカンがナノ粒子中に封入されていた。

DLSを用いて粒子径を測定した結果、平均粒子径が、約258nmであった。

得られたTPT含有ナノ粒子中の薬物安定性（放出率）を評価した。

PBS緩衝液を添加した際のナノ粒子中TPT封入率を測定し、塩添加によるTPT放出率を測定した。サンプル90μL に対し、PBS緩衝液10μL を添加する。その後、上記同様に封入率測定を行い、TPTが放出されずに粒子中にとどまっている割合を確認した。その結果、100%のTPTがナノ粒子中に残存していた。

TPT含有ナノカプセル粒子製剤50μLまたは凍結乾燥品を50%人血漿 ( PBSにより稀釈 ) １ｍLに溶解し、37℃でインキュベートした。経時的にTPTの開環、閉環の割合を調べるため、0時間、2時間、4時間後に、インキュベートサンプルより100μLを採取し、900μLのメタノールに加えTPT構造の平衡状態を保ちつつ、血漿タンパク質等を変性させ、10000 r.p.m.で10 min 遠心することにより、タンパク成分を沈殿させ、上澄み中の
TPTの開環、閉環構造各々の濃度をHPLCにより測定した。その結果を下記表に示す。

本発明は、各種薬物、特に医薬の有用な投与形態を提供する。したがって医療産業で利用可能である。

Claims (9)

1. ａ）水溶性でかつ塩基性の薬物、ｂ）カルボキシル基を分子内に少なくとも１個有する生体内分解性高分子およびｃ）親水性セグメントと疎水性セグメントを含むブロックコポリマーの３成分を含んでなる薬物内包ナノ粒子含有組成物。
2. 水溶性でかつ塩基性薬物がポリペプチドである請求項１に記載の組成物。
3. 水溶性でかつ塩基性薬物が、トポテカンを包含する水溶性カンプトシン誘導体である請求項１に記載の組成物。
4. カルボキシル基を有する生体内分解性高分子がポリ（乳酸）およびポリ（乳酸−コ−グリコール酸）である請求項１に記載の組成物。
5. ブロックコポリマーが、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド）およびデキストランからなる群より選ばれる親水性セグメントと、ポリ（β−アルキルアスパルテート）、ポリ（β−アルキルアスパルテート−コ−アスパラギン酸）、ポリ（β−アラルキルアスパルテート）、ポリ（β−アラルキルアスパルテート−コ−アスパラギン酸）、ポリ（γ−アルキルグルタメート）、ポリ（γ−アルキルグルタメート−コ−グルタミン酸）、ポリ（γ−アラルキルグルタメート）、ポリ（β−アルキルアスパルタミド）、ポリ（β−アルキルアスパルタミド−コ−アスパラギン酸）、ポリ（β−アラルキルアスパルタミド）、ポリ（β−アラルキルアスパルタミド−コ−アスパラギン酸）、ポリ（γ−アルキルグルタミド）、ポリ（γ−アルキルグルタミド−コ−グルタミン酸）、ポリ（γ−アラルキルグルタミド）、ポリ（γ−アラルキルグルタミド−コ−グルタミン酸）、ポリ（ラクチド）、ポリ（ラクチド−コ−グリコリド）、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリ（δ−バレロラクトン）およびポリ（γ−ブチロラクトン）からなる群より選ばれる疎水性セグメントとを含んでなり、かつ、水性媒体中でポリマーミセルを形成しうるものである請求項１〜４のいずれかの一項に記載の組成物。
6. ブロックコポリマーが、下記式（Ｉ）または（ＩＩ）
   

   

   ［上記各式中
   Ｒ_１およびＲ_３は、それぞれ独立して、水素原子または保護されていてもよい官能基が置換したもしくは未置換低級アルキル基を表し、
   Ｒ_２は水素原子、飽和もしくは不飽和のＣ_１〜Ｃ_２９脂肪族カルボニル基またはアリールカルボニル基を表し、
   Ｒ_４は水酸基、飽和もしくは不飽和のＣ_１〜Ｃ_３０脂肪族オキシ基またはアリール−低級アルキルオキシ基を表し、
   Ｒ_５はベンジル基、アルキルベンジル基またはアリル基を表し、
   Ｌ_１およびＬ_２はそれぞれ独立して連結基を表し、
   ｎは１０〜２５００の整数であり、
   ｘおよびｙは、同一もしくは異なり、それらの合計が１０〜３００となる整数であり、そしてｘ対ｙが２〜０：８〜１０の範囲内にあり、かつxが存在する場合のｘおよびyの各反復単位は、それぞれランダムに存在する］で表される請求項５記載の組成物。
7. Ｌ_１が、−ＮＨ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＨ_２−、−Ｏ−Ｚ−Ｓ−Ｚ−、−Ｏ−Ｚ−ＮＨ−および−ＯＣＯ−Ｚ−ＮＨ−（ここで、Ｚは独立してＣ_１〜Ｃ_４アルキレン基である）からなる群より選ばれる基を表し、
   Ｌ_２が、−ＯＣＯ−Ｚ−ＣＯ−および−ＮＨＣＯ−Ｚ−ＣＯ−、−Ｏ−Ｚ−ＮＨ−（ここで、ＺはＣ_１〜Ｃ_４アルキレン基である）からなる群より選ばれる基を表す請求項６記載の組成物。
8. 水溶性でかつ塩基性を有する薬物が、トポテカンである請求項３〜７のいずれかの一項に記載の組成物。
9. a)の薬物及びb)の生体内分解性高分子の混合物が、c)のブロックコポリマーによりナノカプセル化された請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物。