(57)【要約】【課題】ドラッグデリバリーシステムに使用できる新規なポリマー担体、それを使用した薬物徐放性複合体およびそれらの製造方法を提供すること。【解決手段】ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーの薬物徐放性担体としての使用、該ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーおよび薬物を含有する薬物徐放性ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマー複合体およびその製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーおよび薬物を含有する、薬物徐放性ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマー複合体。
【請求項２】
ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーを薬物徐放性担体として使用することを特徴とする、ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーの使用方法。
【請求項３】
一のポリマー（ＰＬＬＡまたはＰＤＬＡ）を含むポリマー溶液をマイクロリットル以下の単位で基材上に塗布し、続いて該塗布部に、該一のポリマーとして使用しなかったステレオコンプレックスを形成するもう一方のポリマー（ＰＤＬＡまたはＰＬＬＡ）を含む溶液をマイクロリットル以下の単位で塗布する工程を少なくとも１回行うことによりポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーを形成し、次に、該ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーの上に、薬物溶液をマイクロリットル以下の単位で塗布乾燥する工程を少なくとも１回行い、さらに該薬物の上に一のポリマー（ＰＬＬＡまたはＰＤＬＡ）を含むポリマー溶液をマイクロリットル以下の単位で塗布し、続いて該塗布部に、該一のポリマーとして使用しなかったステレオコンプレックスを形成するもう一方のポリマー（ＰＤＬＡまたはＰＬＬＡ）を含む溶液をマイクロリットル以下の単位で塗布する工程を少なくとも１回行うことによりポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーを形成する工程を含むことを特徴とする薬物徐放性ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマー複合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はドラッグデリバリーシステムに使用される薬物徐放性ステレオコンプレックス乳酸ポリマー複合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドラッグデリバリーシステム（DDS）とは薬効を最大限かつ安全に発揮させる目的で設計される投与システムであり、主に薬物の放出および標的指向性の制御の目的で、高分子からなる粒子、ゲル、フィルム、バルク体などが薬物担体として利用されている。そのため、これらの高分子系材料からなる担体の物性の制御がDDSとして効果に大きな影響を与える(例えば、特許文献１〜６）。
【０００３】
高分子会合体より調製される薬物担体においては、高分子自体の生分解性や物性（分子量、電荷、親疎バランス、結晶性等）、会合体形成に用いられる駆動力（静電的相互作用、疎水性相互、水素結合、Van der Waals 相互作用）、サイズ形状を制御することで、目的志向的な材料設計が可能となると期待される(例えば、非特許文献１〜２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１３８０３６号公報
【特許文献２】特開２００５−２１８７８０号公報
【特許文献３】特開２０１０−０３０９２３号公報
【特許文献４】特開２０１３−５００９４４号公報
【特許文献５】特開平  １１−１００３３１号公報
【特許文献６】特開２０１０−２２２３７１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】T. Akagi, K. Watanabe, H. Kim, M. Akashi, Langmuir (2010), 26, 2406-2413.
【非特許文献２】S. Chen, S.X. Cheng, R.X. Zhuo, Macromol. Biosci. (2011), 11, 576-589.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、ドラッグデリバリーシステムに使用できる新規なポリマー担体、それを使用した薬物徐放性複合体およびそれらの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明は、ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーおよび薬物を含有する、薬物徐放性ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマー複合体に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、ドラッグデリバリーシステムに使用できる今までに提供されたことない新規なポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマー担体およびそれを用いた薬物徐放性ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマー複合体を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】インクジェットプリンタを用いたポリ乳酸ステレオコンプレックスおよび薬物複合体の製造方法を説明するための図。
【図２（ａ）】ＰＬＬＡ/ＰＤＬＡ会合体のＸ線回折図。
【図２（ｂ）】ＰＬＬＡ/ＰＤＬＡ会合体の吐出サイクルと結晶化度の関係を示すグラフ。
【図３（ａ）】ＰＬＬＡ/ＰＤＬＡステレオコンプレックス薬物複合体のＸ線回折図。
【図３（ｂ）】ＰＬＬＡ/ＰＤＬＡステレオコンプレックス薬物複合体の放出率と時間の関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーとは、Ｌ体の乳酸ポリマー（ＰＬＬＡ）とＤ体の乳酸ポリマー（ＰＤＬＡ）が、比較的弱い相互作用であるファンデルワールス相互作用を基にした高分子鎖間の立体的な構造適合により形成される高分子間コンプレックスを意味している。
【００１１】
ＰＬＬＡ、ＰＤＬＡはコンプレックスを形成することができる程度の分子量を有していればよく、具体的には数平均分子量１０００〜２００００００(の範囲内のものを適宜使用するようにすればよい）。そのようなポリマーは、当業者であればラクチドの開環重合により製造可能であり、また色々な分子量のＰＬＬＡ、ＰＤＬＡが、例えば市販品として入手可能である。なお、本発明において数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により測定した値を示している。
【００１２】
本発明で使用できる薬物は、特に限定されるものではなく、蛋白質、ペプチド、低分子薬剤、糖鎖、ウイルス、ナノ・マイクロ粒子等が例示できる。
【００１３】
薬物の含有量は、薬物の種類、薬効、それに合わせた所望量、ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーの分解性、複合体の製造方法、基材からの薬物徐放性、薬物の安定性等を考慮し、適宜選定するようにすればよい。
【００１４】
薬物徐放性ステレオコンプレックス乳酸ポリマー複合体の製造方法を以下に説明する。
本発明においては、まずポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーを製造する。
【００１５】
本発明におけるステレオコンプレックスポリマーの製造方法においては、一のポリマーを含むポリマー溶液と、該一のポリマーとステレオコンプレックスを形成するもう一方のポリマーを含む溶液を別々に用意する。「一のステレオ異性体ポリマー」をＬ体の乳酸ポリマーＰＬＬＡとすると、「他のステレオ異性体ポリマー」は、Ｄ体の乳酸ポリマーＰＤＬＡとなる。「一のステレオ異性体ポリマー」をＤ体の乳酸ポリマーＰＤＬＡとすると、「他のステレオ異性体ポリマー」は、Ｌ体の乳酸ポリマーＰＬＬＡとなる。
【００１６】
一のポリマーを含むポリマー溶液をマイクロリットル以下の単位で基材上に塗布し、続いて該塗布部に、該一のポリマーとステレオコンプレックスを形成するもう一方のポリマーを含む溶液をマイクロリットル以下の単位で塗布する。これにより、ステレオコンプレックスポリマーが製造される。
【００１７】
「ポリマー溶液」の濃度は、溶媒に対する飽和溶解濃度を上限に、目的に応じて、希釈して用いる。その濃度が高すぎると、ポリマー溶液塗布時に、ノズルのヘッドが詰まる問題があり、その濃度が低すぎると目的量のステレオコンプレックスを得るのに時間を要する。具体的には1μg/mL〜50mg/mL、好ましくは0.01mg/mL〜5mg/mL、より好ましくは0.1mg/mL〜2mg/mLである。
【００１８】
「ポリマー溶液」を構成する溶媒は、上記濃度のポリマーを溶解する溶媒であればよく、常圧での沸点として、下限が３０℃以上、好ましくは５０℃以上、上限が２００℃以下、好ましくは１００℃以下の範囲にある溶媒が好ましい。そのような溶媒として、クロロホルム、ジクロロメタン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、1-4-ジオキサン、それらの混合溶媒、例えばアセトニトリル/水混合溶媒、ジメチルホルムアミド/水混合溶媒を用いることができる。その沸点が高すぎると、基板に塗布されたポリマー液滴の蒸発に時間がかかり、その沸点が低すぎると、塗布前にノズル内でポリマーが析出し、塗布不良の問題が生じる。
【００１９】
本発明においては、上記「ポリマー溶液」を、マイクロリットル単位以下で基材上に塗布する（以下、「１回目の塗布」という）。「マイクロリットル単位以下で」とは、「１マイクロリットル以下の範囲の量で」ということを意味する。本発明の製造方法では、ポリマーを小さい体積に閉じ込めた状態で相互作用させるために、効率的で早くステレオコンプレックスを形成することが可能である。このため、溶液量としては、少ない方が好ましいが、少なすぎると塗布量の正確な制御が難しく、バラツキの原因になる。したがって、１回目の塗布量は１マイクロリットル以下、好ましくは１ピコリットル〜１０ナノリットルの範囲であり、さらに好ましくは５〜５０ピコリットルの範囲である。
【００２０】
ポリマー溶液を塗布する基材としては、ポリマーを溶解している溶媒による影響（溶解、腐食等）を受けない材料、例えば、ガラス基板、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリジメチルシロキサン、ポリオレフィン、アクリル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。
【００２１】
塗布は、常温、常圧環境下で行なえばよく、マイクロリットル単位以下の液滴を滴下、吹き付け、吐出、噴射、噴霧等することにより行う。好ましくは、吐出、噴射、噴霧であり、より好ましくは吐出または噴霧、特に好ましくは吐出により行う。そのような塗布を行える装置としては、インクジェットシステムを利用することができる。
【００２２】
１回の吐出を、例えば数十ピコリットル単位、数十ナノリットル単位の少量で行なう場合は、吐出滴数を制御することにより、一回目の塗布量が１マイクロリットル以下の範囲で所望の量を塗布することができる。例えば、１回の吐出量が２０plのノズルを使用する場合、１０００滴を吐出すれば０．０２μリットルを塗布（１回目の塗布）することができる。
【００２３】
上記のような「塗布」は、例えば、インクジェットシステムを使用して行うことができる。
【００２４】
上記塗布に続いて、該塗布部に、該一のポリマーとステレオコンプレックスを形成するもう一方のポリマーを含むポリマー溶液をマイクロリットル単位以下で塗布する（以下、「２回目の塗布」という）。２回目の塗布は、1回目に塗布した溶液が蒸発し溶液中に存在したポリマーが基板上に析出した後、または溶液が存在している状態でおこなわれる。1回目の塗布後に、溶媒を蒸発させ、できるだけ短い時間間隔で次の塗布を行うことが好ましい。その時間は、溶液の塗布量、溶媒の種類、環境温度に依存し適宜設定される。なお、この時の塗布の環境も常温、常圧環境下で行えばよい。
【００２５】
２回目の塗布に使用する「ポリマー溶液」、「マイクロリットル単位以下で」、「塗布」という意味は、１回目の塗布のところで説明したそれらの意味と同様の意味で使用している。
【００２６】
上記１回目、２回目の塗布後、溶液に含まれていた溶媒を除去することにより、ＰＬＬＡとＰＤＬＡのステレオコンプレックスポリマーが形成される。溶媒の除去は、常温、常圧で自然乾燥により行える。必要により、加熱を加えてもよい。
【００２７】
上記「１回目の塗布」および「２回目の塗布」を１サイクルとすると、このサイクルを繰り返すことにより、より厚く、またより多くのステレオコンプレックスポリマーを簡便かつ短時間で形成することができることになる。サイクル間隔は特に限定されず、その間隔が短いほど好ましい。このサイクルを繰り返すことにより、任意の位置に所望量のステレオコンプレックスポリマーを形成することができる。ステレオコンプレックスポリマーで、パターニング、印刷、コーティングすることもできる。
【００２８】
本発明においては、１回目の塗布および２回目の塗布（１サイクル）の量は、少ないほど好ましく、形成するステレコップレックスポリマーの所望量は、上記サイクル数によって調整するようにすることが好ましい。
【００２９】
次に、薬物を含有する薬物溶液を形成されたＰＬＬＡとＰＤＬＡのステレオコンプレックスポリマー上にマイクロリットル単位以下で塗布する。マイクロリットル単位以下で」、「塗布」という意味は、１回目の塗布のところで説明したそれらの意味と同様の意味で使用している。
【００３０】
塗布の観点からは、「薬物溶液」の濃度は、特に限定されるものではなく、その濃度は、薬物の溶解性・分散性、最終的に得られる薬物複合体に含有させる薬物の量、薬物の塗布回数等により決定するようにすればよい。
【００３１】
「薬物溶液」を構成する溶媒は、薬物を溶解できる溶媒であればよく、常圧での沸点として、下限が３０℃以上、好ましくは５０℃以上、上限が２００℃以下、好ましくは１００℃以下の範囲にある溶媒が好ましい。そのような溶媒として、水、メタノール、エタノール等を用いることができる。その沸点が高すぎると、塗布された薬物液滴の蒸発に時間がかかり、その沸点が低すぎると、塗布前にノズル内で薬物が析出し、塗布不良の問題が生じる。
【００３２】
「薬物溶液」に使用される溶媒は、「ポリマー溶液」に使用される溶媒と必ずしも同一、類似の性質を有する溶媒である必要はなく、混和性のない溶媒を使用してもよい。
【００３３】
薬物溶液の塗布は、その前に塗布したポリマー溶液が蒸発し溶液中に存在したポリマーが基板上に析出した後に行うことが好ましい。
【００３４】
薬物を塗付後、溶媒を蒸発させ、その上に「ポリマー溶液」を塗付し、さらにステレオコンプレックスポリマーを形成する。
【００３５】
上記のステレオコンプレックスポリマーの形成と、「薬物溶液」の塗布を繰り返すことにより、本発明の薬物徐放性ステレオコンプレックス乳酸ポリマー複合体を製造することができる。
【００３６】
ここに、一のポリマー（ＰＬＬＡまたはＰＤＬＡ）を含むポリマー溶液をマイクロリットル以下の単位で基材上に塗布し、続いて該塗布部に、該一のポリマーとして使用しなかったステレオコンプレックスを形成するもう一方のポリマー（ＰＤＬＡまたはＰＬＬＡ）を含む溶液をマイクロリットル以下の単位で塗布する工程を少なくとも１回行うことによりポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーを形成し、次に、該ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーの上に、薬物溶液をマイクロリットル以下の単位で塗布乾燥する工程を少なくとも１回行い、さらに該薬物の上に一のポリマー（ＰＬＬＡまたはＰＤＬＡ）を含むポリマー溶液をマイクロリットル以下の単位で塗布し、続いて該塗布部に、該一のポリマーとして使用しなかったステレオコンプレックスを形成するもう一方のポリマー（ＰＤＬＡまたはＰＬＬＡ）を含む溶液をマイクロリットル以下の単位で塗布する工程を少なくとも１回行うことによりポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーを形成する工程を含むことを特徴とする薬物徐放性ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマー複合体の製造方法が提供される。
【００３７】
薬物は、ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマー中に含有されている。上記のポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマー製法からも理解できるように、薬物は、ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーとポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーとの間に挟み込まれた状体で担持され含有されている。
【００３８】
ここに、ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーを薬物徐放性担体として使用することを特徴とする、ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマーの使用方法が提供される。
【００３９】
「徐放性」は、ステレオコンプレックス乳酸ポリマーの量、結晶化度、使用ポリマーの分子量等、また、複合体の形態・形状、例えば複合体形態中での薬物の存在位置、ポリマーの膜厚、ポリマーと薬物の比率等により調整、制御が可能である。例えば、ステレオコンプレックス乳酸ポリマーの結晶化度は、ポリマー溶液の塗布回数、溶液濃度、分子量を変化させることで制御することが可能である。
【００４０】
本発明によると、様々や性状を有する薬剤を用いた3次元構造体や鋳型を使った複合体形成にも応用でき、ワクチン抗原を含有したマイクロニードルなどへの適応が期待できる。
【実施例】
【００４１】
ＰＬＬＡ/ＰＤＬＡステレオコンプレックス会合体の製造
分子量 Mn=100 kDaのＰＬＬＡとＰＤＬＡを別々に0.5 mg/mlをクロロホルム溶液に溶かし、インクジェットシステム（ノズル幅25μｍ、吐出電圧10V、吐出振動数1000 Hｚ）（piezo-electronic inkjet printing装置、DeskViewerTM、クラスターテクノロジー社製）でガラス基板上に交互に吐出した（図1中、１ステップ、２ステップ）。乾燥後、同様の操作を行い、1〜10サイクルで調製したＰＬＬＡ/ＰＤＬＡ会合体を得た。最終的に基盤上に吐出されるPLA量は、1ステップの液滴量を変化させることで、各サイクル間で同じなるように調整した。
【００４２】
得られたＰＬＬＡ/ＰＤＬＡ会合体サンプルのＸ線回折（XRD）を行い、結果を図２（ａ）に示した。また、得られたＰＬＬＡ/ＰＤＬＡ会合体サンプルの吐出サイクルと結晶化度（％）の関係を図２（ｂ）に示した。
【００４３】
サイクル数の増加に伴い、ステレオコンプレックス由来の2θ=12, 21, 24°のピークが検出され、ステレオコンプレックスの形成が確認された（図2（a））。また、カーブフィッティングによりXRDピークを解析した結果、サイクル数の変化に伴い、ステレオコンプレックス結晶化度が0〜50%まで増加した（図2（b））。会合体中には、ＰＬＬＡまたはＰＤＬＡのホモ結晶体は観測されず、ステレオコンプレックス以外の部分はアモルファスであった。
【００４４】
ＰＬＬＡ/ＰＤＬＡステレオコンプレックス・薬物複合体の製造
ＰＬＬＡとＰＤＬＡ（Ｍｎ＝100 kDa)を別々に0.5 mg/ml の濃度でクロロホルム溶液に溶かした。ＰＬＬＡ溶液をインクジェットシステム（ノズル直径25μｍ、吐出電圧10V、吐出振動数1000 Hｚ）でガラス基板上に吐出した（図１中、1ステップ）。乾燥後、ＰＤＬＡ溶液を同様に吐出し乾燥させた（図１中、2ステップ）。次にモデル薬物として、ペプチド（OVA257-264 peptide (8mer, SIINFEKL)）、卵白アルブミン（OVA）内包疎水化ポリ（γ-グルタミン酸）ナノ粒子（OVA-NPs）をＰＬＬＡ/ＰＤＬＡ膜上に吐出した（図１中、３ステップ）。これを１サイクルとして、計10サイクル吐出して、ＰＬＬＡ/ＰＤＬＡ/薬物複合体を調製した。このとき、ペプチドは0.1 mg/ml の濃度で超純水に溶かした溶液を使用、ＯＶＡ内包粒子は、OVA 0.1 mg/ml, 粒子 1 mg/ml の濃度で超純水に分散した溶液を使用した。
【００４５】
得られたＰＬＬＡ/ＰＤＬＡステレオコンプレックス薬物複合体サンプルのＸ線回折（XRD）を行い、結果を図３（ａ）に示した。図３（ａ）中、「PLAs」は PLLA/PDLA複合体を、「PLAs-peptide」は PLLA/PDLA/ペプチド複合体を、「PLAs-OVA-NPs」は PLLA/PDLA/OVA内包粒子複合体を表している。PLLA/PDLA/ペプチド複合体、PLLA/PDLA/OVA内包粒子複合体共に、ステレオコンプレックス由来のピークが確認された。
【００４６】
ＰＬＬＡ/ＰＤＬＡステレオコンプレックス薬物複合体をリン酸緩衝液（PBS）中に浸漬し、複合体からの薬物放出量を経時的に測定した。結果を図３（ｂ）に示した。PLLA/PDLA/ペプチド複合体の場合は約1週間で90%程度の放出が見られた。PLLA/PDLA/OVA内包粒子複合体では1ヶ月以上の薬物徐放を達成することができた。PLAの物性はステレオコンプレックスの結晶化度によって大きく異なることが知られている。ステレオコンプレックスの結晶化度を変化させることにより、薬物徐放担体としての機能を制御できると期待される。
【図１】
2014218478.tif 000002
【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
2014218478.tif 000006