(57)【要約】本発明は、ナノ粒子高分子電解メソ形態脂質合成物と少なくとも一つの活性成分とから作られた薬理製剤に関する。この高分子電解脂質は、薄板層構造を有し、この薄板層構造は、交互に配置されたイオン、非イオン層から成り、活性成分は、非イオン層に導入されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノ粒子状メソ形態の高分子電解脂質合成物と少なくとも一つの活性成分とから作られた薬理製剤であって、前記高分子電解脂質合成物は、交互に配置されたイオン、非イオン層を備え、前記少なくとも一つの活性成分は、前記非イオン層に導入され、且つその放出は、pHに基づいて制御可能である薬理製剤。
【請求項２】
粒子が球状のイオン、非イオン層から形成されていることを特徴とする請求項１記載の薬理製剤。
【請求項３】
粒子が平坦なイオン、非イオン層から形成されていることを特徴とする請求項１記載の薬理製剤。
【請求項４】
粒子がポリマーから形成されたシェルによって包まれていることを特徴とする薬理製剤。
【請求項５】
前記シェルが、ポリエチレンオキシド、ポリアミノ酸、ポリエチレンイミン、ポリ（ジアリルジメチルアンモニュウム−クロライド）、ポリ（Ｎ−メチル−４−ビニールピリジニュウム−クロライド）、ポリ（Ｎ−エチル−４−ビニールピリジニュウム−クロライド）、ポリ（Ｎ−ブチル−４−ビニールピリジニュウム−クロライド）、ポリ（４−ビニール−１−（３−ソルフォプロピルピリジニュウムベタイン）、ポリ（４−ビニール−１−カルボキシメチルピリジニュウムベタイン）から形成されていることを特徴とする請求項４記載の薬理製剤。
【請求項６】
前記少なくとも一つの活性成分の放出が、粒子寸法に基づいて制御可能であることを特徴とする請求項１乃至５の少なくとも一つに記載の薬理製剤。
【請求項７】
前記粒子寸法は、１０ナノメータと５００ナノメータとの間であり、好ましくは、１００ナノメータと３００ナノメータとの間であることを特徴とする請求項１乃至６の少なくとも一つに記載の薬理製剤。
【請求項８】
前記高分子電解脂質合成物は、その脂質として、大豆レシチン、卵レシチン、飽和又は不飽和脂肪酸および/又はその塩類を用いて形成されていることを特徴とする請求項１乃至７の少なくとも一つに記載の薬理製剤。
【請求項９】
前記高分子電解脂質合成物は、そのポリベースとして、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、その派生物、ポリアミノ酸および/又はキトサンを用いて形成されていることを特徴とする請求項１乃至８の少なくとも一つに記載の薬理製剤。
【請求項１０】
前記高分子電解脂質合成物は、そのポリベースとして、ポリエチレンオキサイドブロックおよびポリアミノ酸ブロック又はポリエチレン酸ブロックおよびエチレンイミンブロック等からのブロックコポリマーを用いて形成されていることを特徴とする請求項１乃至９の少なくとも一つに記載の薬理製剤。
【請求項１１】
前記高分子電解脂質合成物は、ポリエチレンイミンおよびドデカン酸および/又はアゼライン酸から形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０の少なくとも一つに記載の薬理製剤。
【請求項１２】
前記高分子電解脂質合成物は、ポリエチレンオキサイドおよびポリエチレンイミン、またドデカン酸および/又はアゼライン酸を含むブロックコポリマーから形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０の少なくとも一つに記載の薬理製剤。
【請求項１３】
活性成分として、活性ペプチド、プロテイン、酵素、酵素抑止剤、抗原体、細胞成長抑止剤および/又は抗生物質が含まれていることを特徴とする請求項１乃至１２の少なくとも一つに記載の薬理製剤。
【請求項１４】
前記粒子の表面が免疫体又はＤＮＡと結合することによって化学的に変更されることを特徴とする請求項１乃至１３の少なくとも一つに記載の薬理製剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノ粒子状メソ形態の高分子電解脂質合成物と少なくとも一つの活性成分とから作られた薬理製剤に関するものである。
【０００２】
この高分子電解脂質合成物は、交互に配置されたイオン、非イオン層を備えた薄板層状の構造を有し、活性成分は、その非イオン層に導入される。
【背景技術】
【０００３】
多電荷高分子化合物は、相対するイオンを有する電荷イオン化合物を構成し、このような化合物は、電荷分布、分子重量および最終製造物の疎水性に基づいて、度々、水溶液から凝結されている。
【０００４】
等しい電荷の低分子イオンは、高い分子の化合物によって置換される。この分野における公知例は、アルギン溶液およびCa２＋を、共に添加することによってゲルを形成することである。同様に、プロテインの凝固又は析出がこの原理に従って実行される。原理的には、一つの極性の高分子多電荷成分と他の極性の多くの低分子イオンとから、あるいは、２つのそれぞれ異なる極性を有し多電荷である高分子の共同物質から、高分子電解脂質合成物を形成することができる。微小粒子状の高分子電解脂質合成物を含む薬理製剤がＤＥ４０１３１１０Ａ１から知られている。
【０００５】
最近の薬理技術において、製剤と活性成分との組み合わせは、最も重要になってきており、このことは、活性成分の適用可能性のみでなく、特に、薬剤のバイオ分布、バイオ利用可能性又はその吸収性に影響を与えている。この結果、新しい治療、診断分野へのルートが開かれている。同時に、活性成分の治療範囲もまた、このルートによって改善することができる。特に、最近では、最小径の粒子（所謂微小、即ち、ナノ粒子）の適用性が、経口および非経口の両分野で重要であることが判ってきた（薬理技術：近代ドラッグ形態１９９７参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、適用し易く、且つ活性成分のバイオ分布、バイオ利用可能性および吸収性を制御することができる薬理製剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１の特徴を有する薬理製剤によって達成される。更に、従属請求項は、有益な改良を述べている。
【０００８】
本発明によれば、ナノ粒子状メソ形態の高分子電解脂質合成物と少なくとも一つの活性成分とから作られた薬理製剤が提供される。この場合に、Ｘ線の狭角散乱の如き、コロイド分析法によって明確に確認し得る液晶に類似の状態は、メソ形態によって理解することができる。
【０００９】
本発明によれば、高分子電解脂質合成物は、交互に配置されたイオン、非イオン層を備える薄板層構造を有し、少なくとも一つの活性成分は、非イオン層内に導入される。次いで、ゆっくりとした合成が、溶解平衡および電荷相互作用を経て生体内で行われ、これは、活性成分を放出することによってメソ形態合成物を溶解させることである。この活性成分の放出は、包囲している媒体のpH値によって影響することができる。
【発明の効果】
【００１０】
意外にも、本発明に係る高分子電解脂質合成物は、きわめて高い化学的安定性を有し、且つナノ粒子形態の活性成分の放出を制御することができることが判った。この結果、化学的に感応する薬剤を一定化（形式化）する簡単なルートを構成することができる。更に、この形式化された薬剤の結晶化を簡単な態様で抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
好ましい実施形態において、粒子状高分子電解脂質合成物は、球状のイオン、非イオン層から形成される。個々の層は、玉ねぎ構造に類似して交互に配置されている。
【００１２】
更なる変形態様において、粒子は、平坦なイオン、非イオン層から形成されている。個々の層は、粒子の緯度又は経度の状態で交互に配置されている。
【００１３】
更なる好ましい実施形態において、粒子は、この粒子を包むポリマーから形成されたシェルを有する。このポリマーから形成されたシェルは、好ましくは、ポリエチレンオキシド、ポリアミノ酸、ポリエチレンイミン、ポリ（ジアリルジメチルアンモニュウム−クロライド）、ポリ（Ｎ−メチル−４−ビニールピリジニュウム−クロライド）、ポリ（Ｎ−エチル−４−ビニールピリジニュウム−クロライド）、ポリ（Ｎ−ブチル−４−ビニールピリジニュウム−クロライド）、ポリ（４−ビニール−１−（３−ソルフォプロピルピリジニュウムベタイン）、ポリ（４−ビニール−１−カルボキシメチルピリジニュウムベタイン）から選択され得る。
【００１４】
少なくとも一つの活性成分の放出の制御を、粒子寸法に従って行うことができる。この結果、活性成分自体の分解の期間は、粒子の寸法によって影響することが判った。従って、この粒子寸法は、好ましくは、１０nm（ナノメータ）と５００nmとの間、特に、１００nmと３００nmとの間であるのが好ましい。
【００１５】
高分子電解脂質合成物の合成を形成するため、自然に生ずる、即ち、天然の単位体から形成されるバイオ互換性およびバイオ分解性ポリベースが優先して用いられる。それぞれの異イオンは、天然又は人工の脂質を含む。この場合、脂質として、好ましくは、大豆レシチン、卵レシチン、飽和又は未飽和脂肪酸および/又はその塩、例えば、ドデカン酸および/又はアゼライン酸が用いられる。
【００１６】
ポリベースとして、好ましくは、ポリエチレンイミン（ＰＦＩ）、その派生物、ポリアミノ酸および/又はキトサンが用いられる。同様に、ブロックコポリマーをポリベースとして用いることができる。ここで、ブロックコポリマーには、例えば、ポリエチレンオキサイドブロックおよびポリアミノブロックから成るブロックコポリマー又はポリエチレンオキサイドブロックおよびポリエチレンイミンブロックから成るブロックコポリマーが含まれる。特に、アルギニン、ヒスチジン、又はライシンのホモポリマーが、ポリアミノ酸ブロックとして用いられるのが好ましい。
【００１７】
特に好ましい高分子電解脂質合成物は、例えば、ポリエチレンイミンおよびドデカン酸および/又はアゼライン酸の合成物、およびポリエチレンオキサイドおよびポリエチレンイミンとから成るブロックコポリマーとドデカン酸および/又はアゼライン酸の合成物である。
【００１８】
薬理学における最近の全ての化合物を、活性成分として導入することができる。例えば、活性ペプチド、プロテイン、酵素、酵素抑制剤、抗原体、細胞成長抑止剤および/又は抗生物質等である。
【００１９】
更なる変形例において、粒子の表面を化学的に変更することができる。これは、例えば、免疫体又はＤＮＡと結合させることである。
【００２０】
本発明は、以下の実施例によって一層詳細に説明される。尚、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【００２１】
実施例  １
ポリエチレンイミン-ドデカン酸-合成物
ＰＥＩ（ＭＷ=２５０００g/mol）の０．８８グラム（２２mmol）が４割のエタノールと一割の水との混合物の１５mlに溶解された。攪拌中、６５℃で、エタノール（６５℃）に溶解されたドデカン酸（C12）の１１mmolが、１５min（分）の時間に亘って添加された。更に３０min（分）間、攪拌後、この溶液がテフロン皿で４０℃に乾燥されてクリアフィルムが形成された。カルボキシ酸機能の完成した合成物をFT-IRによって検出してみた。
【００２２】
この合成物における１６９０ｃｍ−１ での典型的なIRカルボニル帯を見ることができないために、遊離酸グループの不存在が確認された。この合成物の光学的異方性を分極化された顕微鏡画像によって検出することができた。形成された組織は、扇状組織、典型的には、薄板層状の液晶のように確認された。
【００２３】
DSCの測定は、４℃の合成物において、ドデカン酸のアルキル側連鎖における最終１．６メチレングループへの溶融転移を示した。室温の合成物における結晶の不存在がX線広角散乱によって確認された。０．４５nm連鎖の平均間隔を有するアルキル連鎖のアモルファス配列のみが見出された。このアモルファス構造は、X線狭角散乱によって試験された。高分子電解物とドデカン酸のイオンヘッドグループとがカルボキシル酸のアルキルラジカルで交互に配置された薄板層状の配列を検出した。この薄板層状の間隔は、２．９nmであり、薄板層に対して垂直な６００nmの値の積層構造であった。
【００２４】
モデル薬剤、補酵素Q１０およびトリヨードチロニンがエタノール又はＤＭＳＯに溶解された。それぞれ、１７．７mg（トリヨードチロニン）および２５mg（Ｑ１０）がＴＨＦ合成物の１００mgの溶液に添加された。この混合物がテフロン皿で乾燥された。同様に、結晶領域がないことを、広角Ｘ線散乱およびＤＳＣ測定によって検出することができた。
【００２５】
この堆積合成物を室内で１５０日以上の間、放置した後でも、結晶反射性を見出すことができなかった。アルキルラジカルのメチレングループの溶融点が、薬剤を携えていることにより、−８℃に下がり、これは、薄板層のこの領域への物質の導入を指示していることになる。合成物と薬剤との相互分離は、無視することができた。Ｘ線狭角散乱は、物質の導入により約０．３nmの薄板層間隔の増大を指示した。
【００２６】
ナノ粒子を作成するために、２０％[w/w]Ｑ１０又は１５％[w/w]トリヨードチロニンを有する合成物の２０mgが１５mlのＴＨＦに溶解された。次に、２０mlの水が、１０分間に亘って添加された。このＴＨＦを、ゆっくり攪拌しながら、５０℃で１２時間蒸発させた。続いて、この蒸発された水が、再び補充されて、散布され、８００nmの膜フィルターによって濾過された。その水の散布の際、ＮＭＲによって、ＴＨＦは、検出されなかった。この検出方法の限界は、０．５％[w/w]以下であった。ナノ粒子は、＋５０mVのゼータポテンシャルと、THF溶液内の合成物の開始濃度に相当する１００乃至２００nmの範囲の粒子寸法を示した。最小の粒子は、０．１％の溶液（ここに述べられた）から得られ、最大の粒子は、１％の原溶液から得られた。ゼータポテンシャル測定、AFM画像およびTEM画像によって、これら画像が核シェル形態を有することが示された。
【００２７】
この核は、PEIおよびドデカン酸の殆ど化学的合成物から形成され、シェルは、非合成PEI連鎖、２（PEI）：１（ドデカン酸）バッチの化学量を有している。非水溶液モデルの薬剤を、これら粒子中に水で安定状態に分散することができた。凝固は、生じなかった。蛍光探知ピレン（同様に、上述のルートを経て）を導入することによって、ピレンを包囲する、換言すると、導入された薬剤を包囲する極性を決定することができた。このような状態は、合成物およびアルキル連鎖層内のみ判別されるべきものであった。合成物内の極性は、無水合成物フィルムと比較して（それらをピレンのヘキサン溶液と比較して）粒子内で増大される。X線狭角散乱によって、粒子内のメソ形態構造を検出することができた。粒子内が薄板層構造であれば、４．０nmへのナノ粒子の形成によって薄板層の間隔が増大する。粒子内の微小極性の決定と共に、薄板層間隔の増大を、合成物のイオン層内への水の導入として説明することができた。合成物から派生されない粒子のメソ形態構造と比較して、薄板層間隔は、合成物フィルムのQ１０の導入によって増大されたまま、同じ０．３nmだけ増大された。
【００２８】
粒子は、外部の塩、希釈およびpH値の変化の影響に対し、その安定性についてテストされた。粒子の粒状寸法は、液状媒体のナトリウムクロライド濃度を変更しつつ、DLSによってテストされた。これによると、粒子は、２〜３日間、０．３mol/lのNaCl濃度まで寸法が安定であったことが示された。粒子分散の希釈時、粒子が寸法および組織において、１mg/lの濃度まで安定のままであることが、粒子の表面の引張り、伝導性、および混濁のオンライン決定によって検出された。
【００２９】
液状媒体のpH値の変更時、粒子が４．２のpH値以下、８pH以上では安定でないことが判った。純粋なドデカン酸としてのDSCによって確認された４．２のpH値以下で、凝固が生じた。
粒子は、このpH値では検出することができなかった。即ち、粒子の核を形成した合成物が、分離され、このpH値で水溶性であるドデカン酸が凝固され、PEIが溶液内で分子のままであった。８pH以上のpH値に上昇すると、同様に、更に、粒子を見ることができなかった。凝固は生じなかった。同様に、合成物が分離され、残りの成分は、このpH値で水溶性であった。このような結論は、蛍光探知ピレンの導入による“包囲”の極性のテストによって確認された。４．２pHと８pHとの間の粒子の安定幅において、極性は、ピレンのブタノール溶液と同程度であった。この値を超えたとき、ピレンの囲いは、より極性化して、ピレンの水溶液の値に達した。
【００３０】
実施例  ２
ポリアミノ酸-ドデカン酸-合成物
粒子を作成するため、ポリアミノ酸、ポリ-L-ヒスチジン（PLH）、ポリ-L-アルギニン（PLA）およびポリ-L-ライシン（PLL）の２mmol/l（添加物に対して）の４０mlが水中に置かれ、１０mmol/l（９．５pHで設定）のドデカン酸の水溶液の４mlと共にゆっくり攪拌されながら混合された。続いて、この混合物の散布が８００nm膜フィルターによって濾過された。
【００３１】
Q１０とピレンとを導入するために、３．４mg又は０．３mgが８mlのTHFで溶解され、合成前にドデカン酸と混合された。次に、このTHFが１２時間に亘って５０℃で蒸発された。ここで、また、THFの蒸発後、溶媒の形跡をNMRによって検出することができなかった。粒子の寸法は、１８０nm乃至２０５nmまで全てのポリアミノ酸に対し、DLSによって決定された。粒子のゼータポテンシャルは、使用されたポリアミノ酸の＋４２mV（PLH-ドデカン酸）、+５９mV （PLL- C12）、および+６７mV（PLA-C１２）に基づいて決定された。粒子のAFM画像と共に、核シェル形態を検出することができた。この核は、殆ど化学的合成物から成り、シェルは、非合成ポリアミノ酸連鎖から成っている。CD測定を経て、合成物、即ち、粒子の核のポリアミノ酸がオーダーされた二次的構造に存在するが、粒子の表面の安定化している非合成連鎖は、オーダーされていないコイル構造で生じている。粒子内のPLLおよびPLAドデカン酸合成物のため、強力なα-へリックス構造を検出することができ、PLHドデカン酸合成物のために、β-ひだ付きシート構造が検出された。
【００３２】
超遠心分離法の分析によって、導入されたQ１０が、ナノ粒子として同じ沈澱率で沈澱することが示され、これは、Q１０が粒子中に分散されることを結論させるものであった。２０日以上に亘る添加粒子の液状分散後でも、水性不溶解物のQ１０の凝固は見られなかった。粒子の粒状寸法が、液状媒体のナトリウムクロライド濃度を変更しつつ、DLSによってテストされた。これによって示されたことは、粒子の寸法が２〜３日間、少なくとも０．３mol/lのNaCl濃度まで安定であることであった。
【００３３】
粒子の安定が、液状媒体のpH値を変更しつつ、ゼータポテンシャルおよび粒子寸法についてテストされた。ポリアミノ酸のpks値に応じて、基礎的なpH値がゼータポテンシャルを降下させ、その結果、粒子の不安定や凝固が生じた。これは、６．８より大きいpH値のPLH-C１２の粒子に、９．８より大きいpH値のPLL-C１２の粒子に、および１１より大きいpH値のPLA-C１２の粒子にそれぞれ生じた。この結果、粒子の不安定性と合成物の不溶解性とは、ポリアミノ酸の基本に基づいて調節可能であった。４．３より小さいpH値によって、全てのポリアミノ酸は、合成物の分離と純粋なドデカン酸の凝固とをもたらし、ポリアミノ酸は、溶液中に残った。
【００３４】
合成物の溶解が蛍光探知ピレンによってテストされた。合成物粒子のそれぞれの安定幅において、導入されたピレンの囲いの極性は、安定性の限界を超えるとき、むしろ非極であり、極性は、ピレンの液状囲いの値に近づき、ピレンは、液状媒体の中に放出された。
【００３５】
実施例  ３
PEO-ブロック-PEI-ドデカン酸-合成物
３つの異なる高分子電解ブロックコポリマー（PEO-ｂ-PEIcy、の１．１４×１０−４molのアミン機能、PEO-ｂ-PEIliの１．９５×１０−４molアミン機能、およびPEO-ｂ-PEIbrの２．８×１０−４molアミン機能に相応する）が６０℃の熱いエタノールに溶解された。次いで、ドデカン酸の０．５当量が熱いエタノールに１％溶液として添加された。この純粋な溶液が更に３０分間攪拌されテフロン皿に注がれて乾燥された。合成する前に、ＴＨＦ又はＤＭＳＯの溶液として、Ｑ１０およびトリヨードチロニンの相当量をドデカン酸の溶液に添加することによってモデル薬剤が達成された。
【００３６】
この添加合成物は、続いて乾燥された。ＰＥＯ-ＰＥＩli-Ｃ１２-合成物が、１２時間に亘る１０Ｎ/cm2の機械的圧力の下に、二つのテフロンフィルム間に配置された。ＦＴ-ＩＲ測定によって、ドデカン酸の完全な合成物を検出することができた。ＰＥＯ連鎖の結晶化がＰＥＩブロックの合成によって妨げられず、また、ＰＥＩ-Ｃ１２の合成物がアモルファス形態で存在していたことを、ＤＳＣ測定およびＸ線広角散乱が示した。導入されたモデル薬剤は、ドデカン酸のアルキル層にアモルファス状態に分散された。その構造がＸ線狭角散乱によって検出された。それによって、約１５nmの厚さの薄板層がブロックコポリマーによって作られ、その薄板層は、ドデカン酸とＰＥＩブロックとの合成によってブロックコポリマーに対して垂直に起立していることが判った。
【００３７】
この合成薄板層は、大きな薄板層より５倍小さい約３nmの薄板層間隔を有している。ナノ粒子は、２０mlの水によって、２０mgの相応する合成物への添加を制御することによって作られた。３５℃で３０分攪拌後、このナノ粒子が散布され、８００nm膜フィルターによって濾過された。こうして形成された粒子のゼータポテンシャルは、０mVであった。ＤＬＳによって決定された粒子寸法は、２００nmであった。ＴＥＭ画像が粒子の核シェル形態を示し、この核はＰＥＩブロックおよびドデカン酸の合成物から成り、シェルはＰＥＯ連鎖から成っている。ＰＥＩブロック構造を、きわめて細長い形状から球状に変更することによって粒子形態を変えることができた。
【国際公開パンフレット】
2005501029.tif 000002
2005501029.tif 000003
2005501029.tif 000004
2005501029.tif 000005
2005501029.tif 000006
2005501029.tif 000007
2005501029.tif 000008
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2005501029.tif 000010
2005501029.tif 000011
2005501029.tif 000012
2005501029.tif 000013
2005501029.tif 000014
2005501029.tif 000015
2005501029.tif 000016
2005501029.tif 000017
2005501029.tif 000018
2005501029.tif 000019
【国際調査報告】
2005501029.tif 000020
2005501029.tif 000021
2005501029.tif 000022
2005501029.tif 000023
2005501029.tif 000024
2005501029.tif 000025