(57)【要約】  ナノ粒子に結合または会合した活性物質を有するナノ粒子を含み、投与されると活性物質に治療機能または生体作用機能を発揮させる、治療的または生体作用性フィルム送達システム。
2013528227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a)少なくとも1種のポリマーを含む1つまたは複数のフィルムマトリックスと、
(b)前記フィルムマトリックスの少なくとも1つに組み込まれた複数のナノ粒子と
を含む、治療的または生体作用性フィルム送達システムであって、前記ナノ粒子が、
(i)金属を含むコアと、
(ii)コアに共有結合により連結した複数のリガンドを含むコロナであって、前記リガンドの少なくとも1つが、炭水化物部分を含む、コロナと、
(iii)コロナに結合している少なくとも1つのペプチドとを含む、治療的または生体作用性フィルム送達システム。
【請求項２】
ペプチドが、可逆的におよび/または非共有結合によりコロナに結合している、請求項1に記載のフィルム送達システム。
【請求項３】
ペプチドが、ナノ粒子を生理溶液に接触させると、結合したペプチドの少なくとも一部がナノ粒子から放出されるように、コロナに結合している、請求項1または請求項2に記載のフィルム送達システム。
【請求項４】
前記放出が、ナノ粒子からの結合ペプチド分子の数分以内の急速解離に次ぐ、少なくとも2時間以上の期間にわたるさらに持続的な放出を含む、請求項3に記載のフィルム送達システム。
【請求項５】
前記放出が、ナノ粒子からの結合ペプチド分子の少なくとも[4]時間以上の期間にわたる解離を含む、請求項4に記載のフィルム送達システム。
【請求項６】
ペプチドが、哺乳動物対象における生理学的反応を刺激することができる、請求項1から5のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項７】
ペプチドが、インスリン、GLP-1、IGF1、IGF2、リラキシン、INSL5、INSL6、INSL7、膵臓ポリペプチド(PP)、ペプチドチロシンチロシン(PTT)、神経ペプチドY、オキシトシン、バソプレッシン、GnRH、TRH、CRH、GHRH/ソマトスタチン、FSH、LH、TSH、CGA、プロラクチン、ClIP、ACTH、MSH、エンドルフィン、リポトロピン、GH、カルシトニン、PTH、インヒビン、リラキシン、hCG、HPL、グルカゴン、インスリン、ソマトスタチン、メラトニン、チモシン、チムリン、ガストリン、グレリン、チモポエチン、CCK、GIPセクレチン、モチンVIP、エンテログルカゴン、IGF-1、IGF-2、レプチン、アディポネクチン、レジスチン、オステオカルシン、レニン、EPO、カリシトロール、ANP、BNP、ケモカイン、サイトカイン、アディポカインおよびそれらの生物活性類似体からなる群から選択される、請求項1から6のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項８】
ペプチドが、哺乳動物対象における血中グルコースレベルの低減を刺激することができる、請求項6または請求項7に記載のフィルム送達システム。
【請求項９】
ペプチドが、単量体および/または二量体ヒトインスリンである、請求項7または請求項8に記載のフィルム送達システム。
【請求項１０】
炭水化物部分が、単糖および/または二糖を含む、請求項1に記載のフィルム送達システム。
【請求項１１】
炭水化物部分が、ガラクトース、グルコース、グルコサミン、N-アセチルグルコサミン、マンノース、フコースおよび/またはラクトースの配糖体を含む、請求項10に記載のフィルム送達システム。
【請求項１２】
炭水化物部分が、ガラクトピラノシドおよび/またはグルコピラノシドを含む、請求項11に記載のフィルム送達システム。
【請求項１３】
炭水化物部分が、硫黄含有連結基、アミノ含有連結基、リン酸含有連結基および酸素含有連結基からなる群から選択される連結基を介してコアに共有結合により連結している、請求項1から12のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項１４】
連結基が、少なくとも2つの炭素のアルキル鎖を含む、請求項13に記載のフィルム送達システム。
【請求項１５】
炭水化物部分を含む前記少なくとも1つのリガンドが、2'-チオエチル-α-D-ガラクトピラノシド、2'-チオエチル-β-D-グルコピラノシド、2'-チオエチル-2-アセトアミド-2-デオキシ-β-D-グルコピラノシド、5'-チオペンタニル-2-デオキシ-2-イミダゾールアセトアミド-α,β-D-グルコピラノシドおよび2'-チオエチル-α-D-グルコピラノシドからなる群から選択され、炭水化物部分を含む前記少なくとも1つのリガンドが、その硫黄原子を介してコアに共有結合により連結している、請求項1から14のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項１６】
コアに共有結合により連結した前記複数のリガンドが、少なくとも1つの非炭水化物リガンドをさらに含む、請求項1から15のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項１７】
前記少なくとも1つの非炭水化物リガンドが、アミン基を含む、請求項16に記載のフィルム送達システム。
【請求項１８】
前記少なくとも1つの非炭水化物リガンドが、チオールの硫黄を介してコアに共有結合により連結した1-アミノ-17-メルカプト-3,6,9,12,15-ペンタオキサ-ヘプタデカノールを含む、請求項17に記載のフィルム送達システム。
【請求項１９】
前記炭水化物部分を含む少なくとも1つのリガンドおよび前記少なくとも1つの非炭水化物リガンドが異なっており、1:40から40:1の比でナノ粒子上に存在する、請求項16から18のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項２０】
前記比が、1:10から10:1である、請求項19に記載のフィルム送達システム。
【請求項２１】
前記比が、1:2から2:1である、請求項20に記載のフィルム送達システム。
【請求項２２】
コロナが、コア1個当たり少なくとも5個のリガンドを含む、請求項1から21のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項２３】
コロナが、コア1個当たり約10個から約1000個の間のリガンドを含む、請求項22に記載のフィルム送達システム。
【請求項２４】
コロナが、コア1個当たり44〜106個のリガンドを含む、請求項23に記載のフィルム送達システム。
【請求項２５】
コア1個当たり少なくとも5個以上のペプチド分子が結合している、請求項1から24のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項２６】
コアが、Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Fe、Co、Gd、Znまたはそれらの任意の組合せからなる群から選択される金属を含む、請求項1から25のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項２７】
コアが、Au、Ag、Pt、PdおよびCu、またはそれらの任意の組合せからなる群から選択される不動態化金属を含む、請求項26に記載のフィルム送達システム。
【請求項２８】
コアが、Au/Fe、Au/Ag、Au/Cu、Au/Ag/Cu、Au/Pt、Au/Pd、Au/Ag/Cu/Pd、Au/Gd、Au/Fe/Cu、Au/Fe/Gd、Au/Fe/Cu/Gdからなる群から選択される金属の組合せを含む、請求項26に記載のフィルム送達システム。
【請求項２９】
コアが、磁性である、請求項1から28のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項３０】
コアが、Mn2+、Gd3+、Eu2+、Cu2+、V2+、Co2+、Ni2+、Fe2+、Fe3+およびランタニド3+からなる群から選択されるNMR活性原子をさらに含む、請求項1から29のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項３１】
コアが、半導体をさらに含む、請求項1から30のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項３２】
半導体が、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウムおよび硫化亜鉛からなる群から選択される、請求項31に記載のフィルム送達システム。
【請求項３３】
コアが、Au、Ag、Cu、Pt、PdおよびZn、またはそれらの任意の組合せからなる群から選択される金属でコーティングされた金属酸化物を含む、請求項1から32のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項３４】
前記金属酸化物が、式XFe2O4(式中、Xは、Fe、MnおよびCoからなる群から選択される金属である)の金属酸化物である、請求項33に記載のフィルム送達システム。
【請求項３５】
ナノ粒子コアが、約0.5nmから約50nmの範囲内の平均直径を有する、請求項1から34のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項３６】
前記平均直径が、約1nmから約10nmの範囲内である、請求項35に記載のフィルム送達システム。
【請求項３７】
前記平均直径が、約1.5nmから約2nmの範囲内である、請求項35に記載のフィルム送達システム。
【請求項３８】
ナノ粒子コアが、二価成分を含む、請求項1から37のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項３９】
前記二価成分が、ナノ粒子のコロナ内に存在する、請求項38に記載のフィルム送達システム。
【請求項４０】
前記二価成分が、二価金属、二価金属化合物または二価状態を有する他の成分からなる群から選択される、請求項38または39に記載のフィルム送達システム。
【請求項４１】
前記二価成分が、亜鉛、マグネシウム、銅、ニッケル、コバルト、カドミウム、またはカルシウム、ならびにそれらの酸化物および塩からなる群から選択される、請求項38または39に記載のフィルム送達システム。
【請求項４２】
前記亜鉛が、Zn2+およびZnOから選択される、請求項41に記載のフィルム送達システム。
【請求項４３】
亜鉛が、ZnCl2を含む、請求項42に記載のフィルム送達システム。
【請求項４４】
前記二価成分が、安定化効果を生成するのに十分な量で存在する、請求項38または39のいずれかに記載のフィルム送達システム。
【請求項４５】
前記二価成分が、前記コア内の前記金属の約0.5当量から約2.0当量の量で存在する、請求項44に記載のフィルム送達システム。
【請求項４６】
前記二価成分が、前記コア内の前記金属の約0.75当量から約1.5当量の量で存在する、請求項44に記載のフィルム送達システム。
【請求項４７】
1つまたは複数のフィルムマトリックスが、熱または放射エネルギーの適用から最初の10分以内に、マトリックスから溶媒担体を蒸発させて粘弾性フィルムを形成することにより形成され、それによりナノ粒子が固定され、またはマトリックスとともに移動することが実質的に防止されて、ナノ粒子の均一な分布を有するフィルム送達システムを提供する、請求項1から46のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項４８】
1つまたは複数のフィルムマトリックスが、異なる放出特性を有する2つのフィルム層を備える、請求項1から47のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項４９】
1つまたは複数のフィルムマトリックスが、少なくとも1種の水溶性または水膨潤性ポリマーを含む、請求項1から48のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項５０】
少なくとも1種の水溶性または水膨潤性ポリマーが、単独のまたはポリエチレンオキシドと組み合わせた、ポリエチレンオキシド、セルロース、セルロース誘導体、プルラン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、カルボキシビニルコポリマー、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、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、アルギン酸ナトリウム、キサンタンガム、トラガカントガム、グアーガム、アカシアガム、アラビアガム、ポリアクリル酸、メチルメタクリレートコポリマー、カルボキシビニルコポリマー、デンプン、ゼラチン、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項49に記載のフィルム送達システム。
【請求項５１】
少なくとも1種の水溶性または水膨潤性ポリマーが、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロース、酢酸フタル酸セルロース、フタル酸ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアセテートフタレート、フタル酸化ゼラチン、架橋ゼラチン、ポリ(乳酸)/ポリ(グリコール酸)/ポリエチレングリコールコポリマー、ポリカプロラクトンおよびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項49に記載のフィルム送達システム。
【請求項５２】
少なくとも1種の水溶性または水膨潤性ポリマーが、メチルメタクリレートコポリマー、ポリアクリル酸ポリマー、ポリ(グリコール酸)(PGA)、ポリ(乳酸)(PLA)、ポリ(乳酸)/ポリ(グリコール酸)/ポリエチレングリコールコポリマー、ポリジオキサノン、ポリオキサレート、ポリ(α-エステル)、ポリ無水物、ポリアセテート、ポリカプロラクトン、ポリ(オルトエステル)、ポリアミノ酸、ポリアミノカーボネート、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ(アルキルシアノアクリレート)、ならびにそれらの混合物およびコポリマーからなる群から選択される、請求項49に記載のフィルム送達システム。
【請求項５３】
前記ポリマーが、アルギン酸ナトリウム、キサンタンガム、トラガカントガム、グアーガム、アカシアガム、アラビアガム、デンプン、ゼラチン、カラギーナン、ローカストビーンガム、デキストラン、ジェランガムおよびそれらの組合せからなる群から選択されるポリマーをさらに含む、請求項50に記載のフィルム送達システム。
【請求項５４】
前記ポリマーが、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロース、酢酸フタル酸セルロース、フタル酸ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアセテートフタレート、フタル酸化ゼラチン、架橋ゼラチン、ポリ(乳酸)/ポリ(グリコール酸)/ポリエチレングリコールコポリマー、ポリカプロラクトン、メチルメタクリレートコポリマー、ポリアクリル酸ポリマー、ポリ(グリコール酸)(PGA)、ポリ(乳酸)(PLA)、ポリ(乳酸)/ポリ(グリコール酸)/ポリエチレングリコールコポリマー、ポリジオキサノン、ポリオキサレート、ポリ(α-エステル)、ポリ無水物、ポリアセテート、ポリカプロラクトン、ポリ(オルトエステル)、ポリアミノ酸、ポリアミノカーボネート、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ(アルキルシアノアクリレート)、アルギン酸ナトリウム、キサンタンガム、トラガカントガム、グアーガム、アカシアガム、アラビアガム、デンプン、ゼラチン、カラギーナン、ローカストビーンガム、デキストラン、ジェランガムおよびそれらの組合せからなる群から選択されるポリマーをさらに含む、請求項50に記載のフィルム送達システム。
【請求項５５】
前記溶媒が、水、極性有機溶媒、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項50に記載のフィルム送達システム。
【請求項５６】
ナノ粒子が、少なくとも1つまたは複数のフィルムマトリックス内に均一に分布している、請求項1から55のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項５７】
ナノ粒子が、フィルムの単位体積当たりのナノ粒子またはナノ粒子により担持されるペプチドの重量パーセント分散が約10%を超えて変動しないように、前記マトリックスの1つ内に分布している、請求項1から56のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項５８】
総含水量が、送達システムの約10重量%以下である、請求項1から57のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項５９】
ナノ粒子が、1つまたは複数のフィルムマトリックスの表面上に組み込まれている、または堆積している、請求項1から58のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項６０】
浸透および/または透過向上剤をさらに含む、請求項1から59のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項６１】
浸透または透過向上剤が、中鎖モノおよびジアシルグリセロール脂肪酸誘導体、合成および天然界面活性剤、中鎖脂肪酸ならびにそれらの塩およびエステル、胆汁塩、キレート剤、洗浄剤、リン脂質、レシチン、セトマクロゲル、グリセロールおよびポリアルキレングリコールおよびそれらのエステル、サリチレート、ポリソルベート、アルキルスルホキシド、アルカノール、脂肪酸ならびにそれらの対応するエステルおよびアルコール、尿素および環状尿素、ピロリドン誘導体、アルキルおよび環状アミド、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、ケトン、アルキルオキシド、シクロアルケンオキシド、油、アルキルグリコシド、閉鎖帯、アルコール、ならびにそれらの組合せからなる群から選択される、請求項60に記載のフィルム送達システム。
【請求項６２】
浸透向上剤が、ナノ粒子コアおよび/またはナノ粒子コロナに接続されている、請求項60または請求項61に記載のフィルム送達システム。
【請求項６３】
(a)少なくとも1種のポリマーを含む1つまたは複数のフィルムマトリックスと、
(b)前記フィルムマトリックスの少なくとも1つに組み込まれた複数のナノ粒子と
を含む、インスリン含有フィルム送達システムであって、前記ナノ粒子が、
(i)金を含むコアと、
(ii)コアに共有結合により繋がり、コアの周囲にコロナを形成する複数のリガンドと
を含み、前記リガンドが、それらのそれぞれの硫黄原子を介してコアにそれぞれ結合した2'-チオエチル-α-D-ガラクトピラノシドおよび1-アミノ-17-メルカプト-3,6,9,12,15-ペンタオキサ-ヘプタデカノールを含み、前記ナノ粒子が、ナノ粒子コア1個当たりに結合した平均少なくとも5個のインスリンモノマーを有する、インスリン含有フィルム送達システム。
【請求項６４】
成分の実質的に均一な分布を有するフィルムを作製するための方法であって、
(a)水溶性または水膨潤性ポリマー、溶媒および活性物質担持成分を含む流動性ポリマーマトリックスを形成するステップであって、前記活性物質担持成分が、
(i)金属を含むコアと、
(ii)コアに共有結合により連結した複数のリガンドを含むコロナであって、前記リガンドの少なくとも1つが、炭水化物部分を含む、コロナと、
(iii)コロナに結合したペプチドと
を含む複数のナノ粒子を含み、前記マトリックスが、前記活性物質の均一な分布を有する、ステップと、
(b)前記流動性ポリマーマトリックスをキャストするステップと、
(c)前記流動性ポリマーマトリックスから前記溶媒の少なくとも一部分を蒸発させて、約10分以内に粘弾性フィルムを形成して、前記粘弾性フィルム内の前記活性物質を固定すること、またはその移動を実質的に防止することにより、前記活性物質の前記均一な分布を維持するステップと、
(d)前記粘弾性フィルムから結果として生じるフィルムを形成するステップであって、前記結果として生じるフィルムが、10%以下の含水量を有し、前記活性物質の前記固定またはその移動の実質的な防止による活性物質の前記均一な分布が維持される、ステップと
を含む方法。
【請求項６５】
粘弾性フィルムが、約4分以内に形成する、請求項64に記載の方法。
【請求項６６】
その上に配置されるフィルムの第2の層を形成するステップをさらに含む、請求項64または請求項65に記載の方法。
【請求項６７】
成分の実質的に均一な分布を有するフィルムを作製するための方法であって、
(a)溶媒ならびに水溶性ポリマー、水膨潤性ポリマーおよびそれらの組合せからなる群から選択されるポリマーを含む、マスターバッチ予混合物を形成するステップと、
(b)所定量の前記マスターバッチ予混合物に活性物質担持成分を添加して、流動性ポリマーマトリックスを形成するステップであって、前記活性物質担持成分が、
(i)金属を含むコアと、
(ii)コアに共有結合により連結した複数のリガンドを含むコロナであって、前記リガンドの少なくとも1つが、炭水化物部分を含む、コロナと、
(iii)コロナに結合したペプチドと
を含む複数のナノ粒子を含み、前記マトリックスが、前記活性物質の均一な分布を有する、ステップと、
(c)前記流動性ポリマーマトリックスをキャストするステップと、
(d)前記流動性ポリマーマトリックスから前記溶媒の少なくとも一部分を蒸発させて、約10分以内に粘弾性フィルムを形成して、前記粘弾性フィルム内の前記活性物質を固定すること、またはその移動を実質的に防止することにより、前記活性物質担持成分の前記均一な分布を維持するステップと、
(e)前記粘弾性フィルムから結果として生じるフィルムを形成するステップであって、前記結果として生じるフィルムが、10%以下の含水量を有し、前記活性物質担持成分の前記固定またはその移動の実質的な防止による活性物質担持成分の前記均一な分布が維持される、ステップと
を含む方法。
【請求項６８】
請求項1から63のいずれか一項に記載のフィルム送達システムを作製するための方法である、請求項64から67のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６９】
それを必要とする哺乳動物対象における血中グルコースを低下させる方法であって、治療上有効な量の請求項1から63のいずれか一項に記載のフィルム送達システムを投与するステップを含む方法。
【請求項７０】
それを必要とする哺乳動物対象における糖尿病を治療する方法であって、治療上有効な量の請求項1から63のいずれか一項に記載のフィルム送達システムを投与するステップを含む方法。
【請求項７１】
前記対象への粘膜または臓器組織表面または膜を介したフィルム送達システムの投与を含む、またはさらに含む、請求項1から70のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７２】
粘膜表面が、口、目、直腸、膣、および耳組織、または臓器組織における表面からなる群から選択される、請求項71に記載の方法。
【請求項７３】
前記対象へのフィルム送達システムの経口腔投与を含む、請求項72に記載の方法。
【請求項７４】
医学的治療方法における使用のための、請求項1から63のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項７５】
ペプチドが、請求項8または請求項9に記載の通りであり、方法が、請求項69から73のいずれか一項に記載の通りである、医学的治療方法における使用のための、請求項1から63のいずれか一項に記載のフィルム送達システム。
【請求項７６】
請求項69から73のいずれか一項に記載の方法における使用のための医薬の調製における、ペプチドが、請求項8または請求項9に記載の通りである、請求項1から63のいずれか一項に記載のフィルム送達システムの使用。
【請求項７７】
(a)少なくとも1種のポリマーを含む1つまたは複数のフィルムマトリックスと、
(b)前記フィルムマトリックスの少なくとも1つに組み込まれた複数のナノ粒子と
を含む少なくとも1つのフィルムを備える製造品であって、前記ナノ粒子が、
(i)金属を含むコアと、
(ii)コアに共有結合により連結した複数のリガンドを含むコロナであって、前記リガンドの少なくとも1つが、炭水化物部分を含む、コロナと、
(iii)コロナに結合したペプチドと
を含み、前記少なくとも1つのフィルムが、少なくとも1つのフィルムの約10重量%以下の含水量、および少なくとも1つのフィルムの約10重量%以下の、複数のナノ粒子またはナノ粒子により担持される活性物質の単位体積当たりの分散を有する、製造品。
【請求項７８】
少なくとも1つのフィルムを収容するための容器をさらに備える、請求項77に記載の製造品。
【請求項７９】
添付文書および/またはラベルをさらに備える、請求項78に記載の製造品。
【請求項８０】
少なくとも1つの請求項1から63のいずれか一項に記載のフィルム送達システムと、
フィルムの少なくとも1つのフィルム送達システムを収容するための容器と、
任意選択で添付文書および/またはラベルと
を備える製造品。
【請求項８１】
ナノ粒子が、単位体積当たりのナノ粒子またはナノ粒子により担持される活性物質の重量パーセントが約10パーセント(10%)を超えて変動しないように、フィルム内に分布している、請求項1から80のいずれか一項に記載のフィルムまたはフィルム送達システム。
【請求項８２】
前記フィルムが、ほぼ等しいサイズの個々のフィルムに分割され、個々のフィルムのナノ粒子の重量による量が、個々のフィルム間で約10パーセント以下の分散を有する、請求項1から81のいずれか一項に記載のフィルムまたはフィルム送達システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に薬における使用のためのナノ粒子を含むフィルム送達システムに関し、例えば血中グルコース調節の、障害の治療のための方法およびシステムを含む。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、哺乳動物、特にヒトの治療のための、組成物、送達システム、生成物、ならびにそのような組成物、送達システムおよびそれから作製された生成物を作製および投与する方法を対象とする。
【０００３】
フィルムを使用したある特定の医薬品、生物活性薬剤、薬用化粧品、栄養補助食品および他の活性物質の送達は、特に、米国特許第7,357,891号、米国特許第7,425,292号および米国特許第7,666,337号に記載されている。しかしながら、摂取を意図したフィルムは、胃腸管において破壊される、不活性化される、または単にそのような投与により十分に吸収されない活性物質には特に好適ではない。インスリン等の多くの生物学的作用物質は、摂取されると特に破壊され易く、したがって、通常は注射により与えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第7,357,891号
【特許文献２】米国特許第7,425,292号
【特許文献３】米国特許第7,666,337号
【特許文献４】WO2002/032404
【特許文献５】WO2004/108165
【特許文献６】WO2005/116226
【特許文献７】WO2006/037979
【特許文献８】WO2007/015105
【特許文献９】WO2007/122388
【特許文献１０】WO2005/091704
【特許文献１１】未公開欧州特許出願第EP09382185.8号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
胃腸管に暴露することのない活性物質の循環系への経口送達に関連した問題を克服するフィルム送達システムが必要とされている。より具体的には、例えば口腔投与を介したある特定のペプチド等の生物学的製剤の有効な経口送達に関連した問題を克服することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、例えば口腔投与を介した活性物質担持成分のベクトル輸送を促進するフィルム送達システムを提供し、それにより、患者の胃腸管に暴露することなく活性物質担持成分を循環系に送達させることにより、上記問題を克服する。本発明はまた、ペプチド等の活性薬剤の送達に好適な活性物質担持成分、すなわち、活性物質に連結、結合、会合または別の方法で接続された成分を提供するという問題に対処する。
【０００７】
本発明は、これに限定されないが、経口送達に特に有用なフィルム送達システムを提供する。特に、本発明のこのフィルム送達システムは、具体的な使用に限定されないが、口腔、舌下、および他の粘膜組織、ならびに臓器組織に対する使用に特に好適である。送達システムから作製されるフィルム生成物は、望ましくは好適な溶媒とともに少なくとも1つのマトリックスを形成する水溶性および/または水膨潤性ポリマーを組み込み、さらに、本明細書において説明されるように、金属コアと、リガンドのコロナと、1つまたは複数のリガンドに繋げられた活性物質とを含むナノ粒子を組み込む。この送達システムは、胃腸管を介した送達に好適ではない活性物質の送達に、特に有用である。
【０００８】
本発明の一態様において、
(a)少なくとも1種のポリマーを含む1つまたは複数のフィルムマトリックスと、
(b)前記フィルムマトリックスの少なくとも1つに組み込まれた複数のナノ粒子と
を含む、治療的または生体作用性フィルム送達システムであって、前記ナノ粒子が、
(i)金属を含むコアと、
(ii)コアに共有結合により連結した複数のリガンドを含むコロナであって、前記リガンドの少なくとも1つが、炭水化物部分を含む、コロナと
を含み、
(iii)少なくとも1つのペプチドがコロナに結合している、治療的または生体作用性フィルム送達システムが提供される。
【０００９】
本発明の別の態様において、
(a)少なくとも1種のポリマーを含む1つまたは複数のフィルムマトリックスと、
(b)前記フィルムマトリックスの少なくとも1つに組み込まれた複数のナノ粒子と
を含む、インスリン含有フィルム送達システムであって、前記ナノ粒子が、
(i)金を含むコアと、
(ii)コアに共有結合により繋がり、コアの周囲にコロナを形成する複数のリガンドと
を含み、リガンドが、それらのそれぞれの硫黄原子を介してコアにそれぞれ結合した2'-チオエチル-α-D-ガラクトピラノシドおよび1-アミノ-17-メルカプト-3,6,9,12,15-ペンタオキサ-ヘプタデカノールを含み、ナノ粒子が、ナノ粒子コア1個当たりに結合した平均少なくとも5個のインスリンモノマーを有する、インスリン含有フィルム送達システムが提供される。
【００１０】
本発明のさらに別の態様において、成分の実質的に均一な分布を有するフィルムを作製するための方法であって、
(a)水溶性または水膨潤性ポリマー、溶媒および活性物質担持成分を含む流動性ポリマーマトリックスを形成するステップであって、前記活性物質担持成分が、
(i)金属を含むコアと、
(ii)コアに共有結合により連結した複数のリガンドを含むコロナであって、前記リガンドの少なくとも1つが、炭水化物部分を含む、コロナと、
(iii)コロナに結合したペプチドと
を含む複数のナノ粒子を含み、前記マトリックスが、前記活性物質担持成分の均一な分布を有する、ステップと、
(b)前記流動性ポリマーマトリックスをキャストするステップと、
(c)前記流動性ポリマーマトリックスから前記溶媒の少なくとも一部分を蒸発させて、約10分以内に粘弾性フィルムを形成して、前記粘弾性フィルム内の前記活性物質担持成分を固定すること、またはその移動を実質的に防止することにより、前記活性物質担持成分の前記均一な分布を維持するステップと、
(d)前記粘弾性フィルムから結果として生じるフィルムを形成するステップであって、前記結果として生じるフィルムが、10%以下の含水量を有し、前記活性物質担持成分の前記固定またはその移動の実質的な防止による活性物質担持成分の前記均一な分布が維持される、ステップと
を含む方法が提供される。最初の層の上に配置されるフィルムの追加の層を形成するさらなるステップが追加されてもよい。
【００１１】
本発明のさらに別の態様において、成分の実質的に均一な分布を有するフィルムを作製するための方法であって、
(a)溶媒ならびに水溶性ポリマー、水膨潤性ポリマーおよびそれらの組合せの群から選択されるポリマーを含む、マスターバッチ予混合物を形成するステップと、
(b)所定量の前記マスターバッチ予混合物に活性物質担持成分を添加して、流動性ポリマーマトリックスを形成するステップであって、前記活性物質担持成分が、
(i)金属を含むコアと、
(ii)コアに共有結合により連結した複数のリガンドを含むコロナであって、前記リガンドの少なくとも1つが、炭水化物部分を含む、コロナと、
(iii)コロナに結合したペプチドと
を含む複数のナノ粒子を含み、前記マトリックスが、前記活性物質担持成分の均一な分布を有する、ステップと、
(c)前記流動性ポリマーマトリックスをキャストするステップと、
(d)前記流動性ポリマーマトリックスから前記溶媒の少なくとも一部分を蒸発させて、約10分以内に粘弾性フィルムを形成して、前記粘弾性フィルム内の前記活性物質担持成分を固定すること、またはその移動を実質的に防止することにより、前記活性物質担持成分の前記均一な分布を維持するステップと、
(e)前記粘弾性フィルムから結果として生じるフィルムを形成するステップであって、前記結果として生じるフィルムが、10%以下の含水量を有し、前記活性物質担持成分の前記固定またはその移動の実質的な防止による活性物質担持成分の前記均一な分布が維持される、ステップと
を含む方法が提供される。
【００１２】
本発明のさらに別の態様において、
(a)少なくとも1種のポリマーを含む1つまたは複数のフィルムマトリックスと、
(b)前記フィルムマトリックスの少なくとも1つに組み込まれた複数のナノ粒子と
を含む少なくとも1つのフィルムを含む製造品であって、前記ナノ粒子が、
(i)金属を含むコアと、
(ii)コアに共有結合により連結した複数のリガンドを含むコロナであって、前記リガンドの少なくとも1つが、炭水化物部分を含む、コロナと、
(iii)コロナに結合したペプチドと
を含み、前記少なくとも1つのフィルムが、少なくとも1つのフィルムの約10重量%以下の含水量、および少なくとも1つのフィルムの約10重量%以下の、複数のナノ粒子またはペプチド含量の単位体積当たりの分散を有する、製造品が提供される。
【００１３】
さらに、
少なくとも1つの本明細書における本発明の実施形態のいずれか1つに記載のフィルム送達システムと、
フィルムの少なくとも1つのフィルム送達システムを収容するための容器と、
任意選択で添付文書および/またはラベルと
を含む製造品が提供される。
【００１４】
本発明は、説明された態様および好ましい特徴の組合せが明らかに許容されない場合、または避けられることが明示的に述べられている場合を除き、そのような組合せを含む。本発明のこれらの態様および実施形態、ならびにさらなる態様および実施形態を、添付の実施例および図面を参照しながら、以下でさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】9:1のGlcC2:GlcNAc比の複数のリガンドを有するナノ粒子「NP-GlcC2(9)GlcNAc(1)」の概略図である。
【図２】4:1のGlcC2:GlcNAc比の複数のリガンドを有するナノ粒子「NP-GlcC2(4)GlcNAc(1)」の概略図である。
【図３】1:1のGlcC2:GlcNAc比の複数のリガンドを有するナノ粒子「NP-GlcC2(1)GlcNAc(1)」の概略図である。
【図４】1:9のGlcC2:GlcNAc比の複数のリガンドを有するナノ粒子「NP-GlcC2(1)GlcNAc(9)」の概略図である。
【図５】1:1のGlcC2:α-Gal比の複数のリガンドを有するナノ粒子「NP-GlcC2(1)α-Gal(1)」の概略図である。
【図６】1:1のβGlcC2:EG6NH2比の複数のリガンドを有するナノ粒子「NP-βGlcC2(1)EG6NH2(1)」の概略図である。
【図７】1:1のGlcNHAc:EG6NH2比の複数のリガンドを有するナノ粒子「NP-GlcNHAc(1)EG6NH2(1)」の概略図である。
【図８】1:1のα-Glc:EG6NH2比の複数のリガンドを有するナノ粒子「NP-α-Glc(1)EG6NH2(1)」の概略図である。
【図９】α-Glcの複数のリガンドを有するナノ粒子「NP-α-Glc」の概略図である。
【図１０】1:1のGlcC2:GlcNH_IAA比の複数のリガンドを有するナノ粒子「NP-GlcC2(1)GlcNH_IAA(1)」の概略図である。
【図１１】1:1のα-Gal:EG6NH2比の複数のリガンドを有するナノ粒子「NP-α-Gal(1)EG6NH2(1)」の概略図である。ある特定の例において、NP-α-Gal(1)EG6NH2(1)ナノ粒子は、本明細書においてバッチNP10と呼ばれる。
【図１２】11種の異なるナノ粒子コロナ組成物に対する、金の量(ナノモル)当たりの結合ヒトインスリン(ナノモル)のインスリン結合曲線である。
【図１３】NP-α-Gal(1)EG6NH2(1)ナノ粒子{バッチ#NP10}の透過型電子顕微鏡(TEM)画像である。
【図１４Ａ】数によるMI-NP-10アミン-gal(すなわちNP-α-Gal(1)EG6NH2(1)ナノ粒子)に対する動的光散乱(DLS)で測定された粒径分布プロットである。
【図１４Ｂ】体積によるMI-NP-10アミン-gal(すなわちNP-α-Gal(1)EG6NH2(1)ナノ粒子)に対する動的光散乱(DLS)で測定された粒径分布プロットである。
【図１５Ａ】数によるインスリン結合MI-NP-10アミン-gal(すなわちNP-α-Gal(1)EG6NH2(1)ナノ粒子)に対する動的光散乱(DLS)で測定された粒径分布プロットである。
【図１５Ｂ】体積によるインスリン結合MI-NP-10アミン-gal(すなわちNP-α-Gal(1)EG6NH2(1)ナノ粒子)に対する動的光散乱(DLS)で測定された粒径分布プロットである。
【図１６】温度ピークが示されたα-ガラクトース-EG-アミン-Auナノ粒子{バッチ#NP10}に対する実験的熱重量分析(TGA)データである。
【図１７】金ナノ粒子に結合したインスリンのグラフであり、菱形は、亜鉛の非存在下でのナノ粒子を示し、三角は、1.33当量の亜鉛の存在下で合成されたナノ粒子を示し、丸は、亜鉛の非存在下で合成されたが、合成後に1.33当量の亜鉛が添加されたナノ粒子を示す。
【図１８】金ナノ粒子の様々な量における、金ナノ粒子に対するGLP-1の結合を示す。
【図１９】GLP-1およびインスリンの両方を含むナノ粒子調製物のGLP-1およびインスリンを示すMALDIトレースである。
【図２０】GLP-1およびインスリンの両方を含むナノ粒子調製物のGLP-1およびインスリンを示すHPLCトレースである。
【図２１】ブランクと比較した、60℃、80℃および100℃の製造温度でのポリマーストリップから回収されたヒトインスリンの量(μg)のプロットである(エラーバーが示されている)。
【図２２】示された注射試料および対照の糖尿病マウスに対する注射後の血中グルコースレベルのプロットである。
【図２３Ａ】水(丸)およびブランクストリップ(四角)の投与後の、対照ミニブタ1における経時的なC-ペプチドレベルのプロットである。
【図２３Ｂ】試料の皮下(丸)および経口腔(四角)投与後の、ミニブタ2における経時的なC-ペプチドレベルのプロットである。
【図２４Ａ】ミニブタ1対2における、皮下(左)および経口腔(右)投与後の経時的な血中グルコースプロットであり、プロットは、2回の実験の平均である。
【図２４Ｂ】ミニブタ1対3における、皮下(左)および経口腔(右)投与後の経時的な血中グルコースプロットであり、プロットは、2回の実験の平均である。
【図２４Ｃ】ミニブタ1対4における、皮下(左)および経口腔(右)投与後の経時的な血中グルコースプロットであり、プロットは、2回の実験の平均である。
【図２５Ａ】水およびブランクストリップ対照を使用した皮下インスリン実験および経口腔インスリン実験中の、対照ミニブタ1におけるインスリンレベル(μU/ml)を示す測定インスリンのプロットである。
【図２５Ｂ】5分の時点以降にプロットされた、A)(ミニブタ1sc)に示されるバックグラウンドレベルの変化に対し補正した、2.5IUヒトインスリンの注射後のミニブタ2、3および4に存在する0日目のデータのインスリンレベル(μU/ml)を示す測定インスリンのプロットである。
【図２５Ｃ】A)(ミニブタ1tb)に示されるバックグラウンドレベルの変化に対し補正した、5IUヒトインスリンストリップの経口腔投与後のミニブタ2、3および4に存在する7日目のデータのインスリンレベル(μU/ml)を示す測定インスリンのプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を説明するにあたり、以下の用語が使用されるが、これは、以下に示されるように定義されることを意図する。
【００１７】
本明細書において使用される場合、「ナノ粒子」は、ナノメートル規模を有する粒子を指し、いかなる具体的な形状制限も示唆することを意図しない。特に、「ナノ粒子」は、ナノスフェア、ナノチューブ、ナノボックス、ナノクラスター、ナノロッド等を包含する。ある特定の実施形態において、本明細書において企図されるナノ粒子および/またはナノ粒子コアは、略多面体または球状構造を有する。
【００１８】
複数の炭水化物含有リガンドを含むナノ粒子は、例えば、WO2002/032404、WO2004/108165、WO2005/116226、WO2006/037979、WO2007/015105、WO2007/122388、WO2005/091704(そのそれぞれの全内容は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる)に記載されており、そのようなナノ粒子は、本発明による使用を見出すことができる。さらに、(例えばチオール-金結合を介して)有機化合物で官能化された酸化鉄フェライト(式XFe2O4(式中、X=Fe、MnまたはCoである)を有する)の磁性コアを含む金被覆ナノ粒子は、2009年9月25日出願の未公開欧州特許出願第EP09382185.8号(その全内容は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる)に記載されており、本発明によるナノ粒子/ナノ粒子コアとしての使用に特に企図される。
【００１９】
本明細書において使用される場合、「コロナ」は、ナノ粒子コアの露出表面を部分的または完全に被覆し得る層またはコーティングを指す。コロナは、少なくとも1つの炭水化物部分を含む複数のリガンドを含む。したがって、コロナは、金属コアを包囲する、または部分的に包囲する有機層であるとみなすことができる。ある特定の実施形態において、コロナは、ナノ粒子のコアの不動態化を提供する、および/またはそれに関与する。したがって、ある特定の場合において、コロナは、金属含有コアを実質的に安定化させるのに十分完全なコーティング層を含み得る。しかしながら、例えば貴金属でコーティングされた金属酸化物含有内部コアを含むコアを有するある特定のナノ粒子は、コア表面を部分的にのみコーティングするコロナを含んでもよいことが、本明細書において特に企図される。
【００２０】
本明細書において使用される場合、「ペプチド」は、任意の配列のアミノ酸を包含することを意図し、特に、ペプチド、ポリペプチドタンパク質(2次、3次および/または4次構造を有するタンパク質を含む)ならびにそれらの断片を含む。「〜に結合したペプチド」という表現は、ナノ粒子の複数のリガンドの1つまたは複数の、1つまたは複数の一部(例えば、化学基または部分)と結合相互作用を形成するペプチドのアミノ酸配列の一部を包含する(ただし全体を含んでもよい)ことを特に意図する。ある特定の実施形態において、ペプチドは、500kDa未満、100kDa未満、50kDa未満、例えば20kDaまでの分子量を有してもよい。
【００２１】
本明細書において使用される場合、「活性物質担持成分」または「活性物質含有成分」は、交換可能に使用され、患者に活性物質を送達することを目的として、活性物質、特に医薬品または生物学的作用物質に物理的および/または化学的に連結、接続、結合または別の方法で密に会合した成分を包含することを意図する。
【００２２】
「フィルム」という用語は、長方形、正方形、または他の所望の形状を含む任意の形状の、フィルム、シート、ディスク、ウエハー等を含む任意の厚さの送達システムを含む。フィルムは、フィルムの連続ロールの形態であってもよく、または、所望の長さおよび幅に採寸されてもよい。本明細書において説明されるフィルムは、使用目的に好適な任意の所望の厚さおよびサイズであってもよい。例えば、本発明のフィルムは、使用者の口腔内に設置され得る、または粘膜もしくは臓器組織に接着され得るように採寸されてもよい。例えば、いくつかのフィルムは、約0.1ミルから約10ミルの比較的薄い厚さを有してもよく、またいくつかは、約10ミルから約30ミルの幾分より厚い厚さを有してもよい。いくつかのフィルムにおいては、厚さは、さらにより厚い、すなわち約30ミルを超えてもよい。当然ながら、フィルムの厚さは、使用される製剤によって制限され得ること、また、より厚いフィルムは、より長い乾燥時間または異なる製造技術を必要とし得ることが理解される。
【００２３】
さらに、より厚いフィルムは、望ましくは、より薄いフィルムのラミネーションにより形成されてもよい。さらに、「フィルム」という用語は、単一層組成、およびラミネートフィルム、フィルム上のコーティング等の複数層組成を含む。例えば、2つ以上のフィルムを別個に形成し、次いで、例えば熱および/または溶媒を用いて互いにラミネートしてより厚いフィルムを形成してもよい。さらに、ラミネーションステップを必ずしも必要とすることなく、第1のフィルムを追加のフィルム層でコーティングすることにより、フィルムの複数層を作製してもよい。様々な厚さの構造を形成するために、また異なる層の異なる機能および特性を可能とするために、フィルムの複数層を追加してもよい。厚さとは無関係に、組成物は、本明細書において説明されるように、フィルムの制御乾燥の適用により成分の均一な分布を維持し、乾燥形態においてフィルム全体にわたる活性物質担持成分の均一性を有する最終フィルムを提供する。本発明のフィルムの活性物質担持成分含量は、フィルムの所与の体積において10重量%を超えて変動しない。例えば、等しいまたは無作為のサイズの単位用量は、実質的に同じ重量による量の活性物質担持成分を含有し、用量の間には10重量%を超える変動がない。また、本発明のフィルム構造は、2つのフィルムの間に、薬物のパウチまたは領域を含んでもよい。
【００２４】
本明細書において説明されるナノ粒子は、フィルム全体にわたり分散されてもよく、または、フィルムの1つまたは複数の表面上に堆積されてもよい。いずれの場合も、単位面積当たりのナノ粒子の量は、望ましくは、フィルム全体にわたり実質的に均一である。本発明のフィルムは、所与のフィルムの体積全体にわたる成分分布の均一性を含むことが望ましい。そのような均一性は、ナノ粒子がフィルムのマトリックス内にあるか、またはその1つもしくは複数の表面上にコーティング、ラミネート、堆積もしくは安定化されているかに関わらず、フィルムの単位体積当たりのナノ粒子の実質的に均一な量、および/またはフィルムの単位体積当たりのナノ粒子と会合した医薬的もしくは生物学的活性物質(例えばペプチド)の実質的に均一な量を含む。そのようなフィルムが個々の単位に切断される場合、単位内のナノ粒子の量は、かなりの精度をもって知ることができる。
【００２５】
フィルム全体にわたる成分の均一性、すなわち含量の均一性は、使用者への正確および有効な用量の投与に有益である。参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる米国特許第7,425,292号、米国特許第7,357,891号、および米国特許第7,666,337号に記載の方法および材料を含む、均一フィルムを形成する様々な方法、ならびに様々な添加剤および充填剤を使用することができる。いくつかの特に望ましい実施形態において、単位体積当たりの活性物質担持成分の量、または活性物質自体の量は、上述のように、約10%を超えて変動しない。したがって、フィルムの大型シートを作製することができ、またそのシートから切断された等しいサイズの用量単位、および各用量単位における活性物質担持成分または活性物質自体の量は、単位間で10重量%を超えて変動しない。
【００２６】
したがって、一態様において、本発明は、
(a)少なくとも1種のポリマーを含む1つまたは複数のフィルムマトリックスと、
(b)前記フィルムマトリックスの少なくとも1つに組み込まれた複数のナノ粒子と
を含む、治療的または生体作用性フィルム送達システムであって、前記ナノ粒子が、
(i)金属を含むコアと、
(ii)コアに共有結合により連結した複数のリガンドを含むコロナであって、前記リガンドの少なくとも1つが、炭水化物部分を含む、コロナと、
(iii)コロナに結合している少なくとも1つのペプチドとを含む、治療的または生体作用性フィルム送達システムを提供する。
【００２７】
「結合した」という用語は、2つの成分の間の物理的および/または化学的会合を含むことを意図する。この用語は、化学的連結の任意の形態、例えば、共有結合、イオン結合、水素結合、またはファンデルワールス力もしくは静電気力等の分子間力を含む。この用語は、物理的接続または連結を含む。この物理的および/または化学的会合は、可逆的であること、すなわち、成分が一方から他方へ分離または解離して、例えば担体成分から活性成分を放出してもよいことを意図し得る。
【００２８】
「粘膜」または「粘膜組織」という用語は、限定されることなく、気道、尿生殖路、および消化管等の、外部と連通し、粘液を分泌する細胞および関連した腺を有する全ての身体通路が有する内膜を含むように意図される。「臓器組織」という用語は、皮膚の最外表皮層を除く、動物またはヒトの体内において明確な構造および機能を形成する組織の任意の分類を含むように意図される。例えば、心臓、腎臓および肝臓が、臓器組織の例である。
【００２９】
1つまたは複数のペプチドは、可逆的にコロナに結合していてもよい。とりわけ、ペプチドは、非共有結合によりナノ粒子の一部に結合していてもよいことが特に企図される。いかなる理論にも束縛されることを望まないが、現在、ペプチドは、ナノ粒子のコロナを提供する1つまたは複数のリガンドとの1つまたは複数の可逆的結合相互作用に関与し得ると考えられている。特に、アミノ酸の配列の一部は、1つまたは複数のリガンドとの水素結合、ファンデルワールス力および/または静電相互作用に関与し得る(例えば、露出したリガンドの1つまたは複数の官能基と相互作用する)。ペプチド結合は、ナノ粒子の1つまたは複数のリガンドとの吸着、吸収または他の直接的もしくは間接的相互作用に関与し得る。
【００３０】
本発明のある特定の実施形態を参照しながら本明細書において説明されるように、1つまたは複数のペプチドは、ナノ粒子を生理溶液に接触させると、結合したペプチドの少なくとも一部または一部分がナノ粒子から放出されるように結合していてもよい。本明細書において説明されるように、ペプチドは、ペプチドが、結合している間安定化される(例えば熱安定化される)が、生物学的に活性な形態で放出可能および利用可能である(例えば、ペプチドがELISAにより検出可能である、および/または、遊離ペプチドの特徴である生体外もしくは生体内系における少なくとも1つの生物学的作用を発揮することができるように放出可能である)ように、ナノ粒子に結合していてもよい。特に、ペプチドが(ヒト)インスリンを含む場合、ペプチドは、インスリン結合ナノ粒子の懸濁液が、(ヒト)インスリンに対するELISAにおいて陽性の結果をもたらす、および/または哺乳動物対象への投与後にその対象における血中グルコースレベルに影響を与えるように、ナノ粒子に結合していてもよい。
【００３１】
ナノ粒子からの結合ペプチド分子の解離に関して、2段階または複数段階の放出(例えば、最初の高速放出に次ぐ、より遅い後続の放出段階)を含む、様々な放出反応速度論が企図される。例えば、放出は、ナノ粒子からの結合ペプチド分子の数秒または数分以内の急速解離に次ぐ、少なくとも2時間、4時間、6時間、8時間またはそれ以上の時間にわたるさらに持続的な放出を含み得る。そのような放出反応速度論は、ある特定の状況、例えば、遊離ペプチドの注射等に比べて持続的作用が望ましい場合において有利となり得る。
【００３２】
ペプチド(ポリペプチド、タンパク質、またはその断片を含むがこれらに限定されない)は、インスリン、GLP-1、IGF1、IGF2、リラキシン、INSL5、INSL6、INSL7、膵臓ポリペプチド(PP)、ペプチドチロシンチロシン(PTT)、神経ペプチドY、オキシトシン、バソプレッシン、GnRH、TRH、CRH、GHRH/ソマトスタチン、FSH、LH、TSH、CGA、プロラクチン、ClIP、ACTH、MSH、エンドルフィン、リポトロピン、GH、カルシトニン、PTH、インヒビン、リラキシン、hCG、HPL、グルカゴン、ソマトスタチン、メラトニン、チモシン、チムリン、ガストリン、グレリン、チモポエチン、CCK、GIPセクレチン、モチンVIP、エンテログルカゴン、レプチン、アディポネクチン、レジスチン、オステオカルシン、レニン、EPO、カリシトロール、ANP、BNP、ケモカイン、サイトカイン、アディポカインおよびそれらの生物活性類似体からなる群から選択され得る。ある特定の実施形態において、ペプチドは、哺乳動物対象における血中グルコースレベルの低減を刺激することができる。したがって、いくつかの場合において、本発明によれば、ペプチドは、単量体および/または二量体ヒトインスリンを含み得る。さらに、少なくとも1つのペプチドは、上に指定された2種以上のペプチドの組合せ、例えばインスリンおよびGLP-1を含んでもよい。
【００３３】
ある特定の場合において、本発明によれば、平均して、コア1個当たり少なくとも1個、少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも10個またはそれ以上のペプチド分子が結合していてもよい。単一の種類のペプチド、または2種以上の異なるペプチドが存在してもよい。2種の異なるペプチドの組合せがナノ粒子に結合している場合、異なるペプチドは、いくつかの場合において、1:10から10:1、例えば1:2から2:1の比で存在してもよい。したがって、有利に同時投与されるペプチドの相補的組合せが、特に企図される。
【００３４】
本明細書において使用される場合、「炭水化物」という用語は、一般式Cn(H2O)m(式中、n=mであり、nは、3より大きい)の化合物を含むことを意図する。また、一般式Cn(H2O)mに含まれない炭水化物類似体/模倣物も、炭水化物の定義に含まれる。炭水化物類似体/模倣物は、擬似糖(カルバ糖)、アミノ糖、イミノ糖およびイノシトールを含むが、これらに限定されない。アミノ糖は、ポリヒドロキシル化ピペリジン、ピロリジン、ピロリジジンおよびインドリジジンを含む。
【００３５】
本明細書において説明されるように、本発明によるナノ粒子は、金属含有コアに共有結合により連結した複数のリガンドを含む。リガンドは、同じまたは異なっていてもよい。具体的実施形態において、複数のリガンドは、少なくとも1つの炭水化物部分を含むリガンドの第1のクラスと、非炭水化物リガンドの第2のクラスとを含んでもよい。本明細書において使用される場合、炭水化物部分を含む少なくとも1つのリガンドは、一般に、1つもしくは複数の糖基、例えば単糖、二糖および/もしくは多糖、ならびに/または1つもしくは複数の擬似糖基(例えば、カルバ糖、アミノ糖、イミノ糖、イノシトール、ポリヒドロキシル化ピペリジン、ピロリジン、ピロリジジンおよびインドリジジンから選択される擬似糖)を含む。リガンドは、ナノ粒子のコアに共有結合により連結している。したがって、「炭水化物部分」という用語は、配糖体等の炭水化物の化学誘導体を含むと理解されるべきであり、リガンドは、非糖原子または分子に繋がった糖基または擬似糖基(例えば、カルバ糖、アミノ糖、イミノ糖、イノシトール、ポリヒドロキシル化ピペリジン、ピロリジン、ピロリジジンおよびインドリジジンから選択される擬似糖)を含む。特定の場合において、本発明による炭水化物部分を含むリガンドは、ガラクトース、グルコース、グルコサミン、N-アセチルグルコサミン、マンノース、フコースおよび/またはラクトースの配糖体を含んでもよく、例えば、炭水化物部分は、ガラクトピラノシドおよび/またはグルコピラノシドを含んでもよい。炭水化物含有リガンドは、硫黄含有連結基、アミノ含有連結基およびリン酸含有連結基から選択される連結基を介してコアに共有結合により連結していてもよい。また、コアからの連結基の組合せが使用されてもよい。いくつかの場合において、連結基は、少なくとも2つの炭素のアルキル鎖を含んでもよい。
【００３６】
コアに連結したリガンドは、例えば多糖、オリゴ糖または単糖基を含む1つまたは複数の炭水化物(糖)基を含む。また、リガンドは、糖脂質または糖タンパク質等のグリカノコンジュゲートであってもよい。炭水化物基に加えて、リガンドは、ペプチド基、タンパク質ドメイン、核酸分子(例えばDNA/RNA断片)および/または蛍光プローブのうちの1つまたは複数を追加的に含んでもよい。
【００３７】
ある特定の場合において、粒子は、その上に固定化された2種以上のリガンド、例えば2種、3種、4種、5種、10種、20種または100種の異なるリガンドを有してもよい。代替的に、または追加的に、複数の異なる種類の粒子を一緒に使用することができる。
【００３８】
ある特定の場合において、粒子の個々の金属コアに連結したリガンドの平均数は、少なくとも5個、少なくとも10個または少なくとも20個のリガンドである。数は、コア1個当たり10個から10000個、例えば10個から1000個、より具体的には20個から500個または44個から106個のリガンドの範囲内であってもよい。
【００３９】
好ましくは、リガンドの実質的に全てが、粒子のコアに共有結合により繋がっている。これを実現するためのプロトコルは、当技術分野において知られている(例えば、WO2002/032404、WO2004/108165、WO2005/116226、WO2006/037979、WO2007/015105、WO2007/122388、WO2005/091704を参照されたい)。これは、還元性末端基を有するリガンドを、金等の貴金属と、還元条件下で反応させることにより実現することができる。粒子を生成する例示的方法は、チオール誘導体化炭水化物部分を使用して、リガンドを粒子に接続する。したがって、リガンドは、保護ジスルフィドとして誘導体化される。好都合には、メタノール中のジスルフィド保護リガンドは、四塩化金酸の水溶液に添加することができる。好ましい還元剤は、水素化ホウ素ナトリウムである。ある特定の実施形態において、ナノ粒子は、有機溶媒ならびに水および生理溶液に溶解性である。本発明者らは、本明細書において説明されるようなナノ粒子が、治療用途に好適であること、ならびに、非毒性であり、尿に溶解および/または排泄され得ることを見出した。
【００４０】
ある特定の場合において、本発明によれば、炭水化物部分を含む少なくとも1つのリガンドは、2'-チオエチル-α-D-ガラクトピラノシド、2'-チオエチル-β-D-グルコピラノシド、2'-チオエチル-2-アセトアミド-2-デオキシ-β-D-グルコピラノシド、5'-チオペンタニル-2-デオキシ-2-イミダゾールアセトアミド-α,β-D-グルコピラノシドおよび2'-チオエチル-α-D-グルコピラノシドからなる群から選択され、炭水化物部分を含む前記少なくとも1つのリガンドは、チオールの硫黄を介してコアに共有結合により連結している。
【００４１】
追加的に、または代替的に、複数のリガンドは、アミン基を含んでもよい。したがって、炭水化物基を含むリガンドは、アミン基を含んでもよい(例えば、グルコサミン等の炭水化物の一部として、および/またはリガンドの非炭水化物部分の構成基として)。さらに、複数のリガンドが少なくとも1つの非炭水化物リガンドを含む場合、非炭水化物基は、アミン基を含んでもよい。少なくとも1つの非炭水化物リガンドは、チオールの硫黄を介してコアに共有結合により連結した1-アミノ-17-メルカプト-3,6,9,12,15-ペンタオキサ-ヘプタデカノールを含んでもよい。
【００４２】
本発明のある特定の実施形態によれば、複数のリガンドは、炭水化物部分を含む前記少なくとも1つのリガンドと、前記少なくとも1つの非炭水化物リガンドとを含んでもよく、前記リガンドは異なり、1:40から40:1の比、例えば1:10から10:1の比、より具体的には1:2から2:1の比でナノ粒子上に存在する。
【００４３】
ナノ粒子「コア」は、金属を含む。好適なコアは、例えば、WO2002/032404、WO2004/108165、WO2005/116226、WO2006/037979、WO2007/015105、WO2007/122388、WO2005/091704(そのそれぞれの全内容は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる)に記載されており、そのようなナノ粒子コアは、本発明による使用を見出すことができる。さらに、酸化鉄フェライト(式XFe2O4(式中、X=Fe、MnまたはCoである)を有する)の磁性コアを含む金被覆ナノ粒子は、2009年9月25日出願の未公開欧州特許出願第EP09382185.8号(その全内容は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる)に記載されており、本発明による使用を見出すことができる。
【００４４】
いくつかの場合において、本発明によれば、ナノ粒子コアは、Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Fe、Co、Gd、Znまたはそれらの任意の組合せの群から選択される金属を含む。コアは、Au、Ag、Pt、PdおよびCu、またはそれらの任意の組合せの群から選択される不動態化金属を含んでもよい。ある特定の実施形態において、金属の特定の組合せ、例えばAu/Fe、Au/Ag、Au/Cu、Au/Ag/Cu、Au/Pt、Au/Pd、Au/Ag/Cu/Pd、Au/Gd、Au/Fe/Cu、Au/Fe/Gd、Au/Fe/Cu/Gdの群から選択される金属の組合せが使用されてもよい。
【００４５】
いくつかの場合において、本発明によれば、ナノ粒子コアは、磁性であってもよい。コアは、Mn2+、Gd3+、Eu2+、Cu2+、V2+、Co2+、Ni2+、Fe2+、Fe3+およびランタニド3+の群から選択される金属等のNMR活性原子を含んでもよい。
【００４６】
いくつかの場合において、本発明によれば、ナノ粒子コアは、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウムおよび硫化亜鉛の群から選択されるもの等の半導体を含んでもよい。
【００４７】
いくつかの場合において、本発明によれば、ナノ粒子コアは、Au、Ag、Cu、Pt、PdおよびZn、またはそれらの任意の組合せの群から選択される金属でコーティングされた金属酸化物を含んでもよい。金属酸化物は、有利には、式XFe2O4(式中、Xは、Fe、MnおよびCoの群から選択される金属である)の金属酸化物であってもよい。
【００４８】
いくつかの場合において、本発明によれば、ナノ粒子コアは、約0.5nmから約50nm、例えば約1nmから約10nm、より具体的には約1.5nmから約2nmの範囲内の平均直径を有してもよい。
【００４９】
本発明によれば、前記少なくとも1つのペプチドは、少なくとも2つ、3つ、4つ、5つまたはそれ以上の異なる種のペプチドを含んでもよい。特に、ナノ粒子は、同じナノ粒子のコロナに結合したインスリンおよびGLP-1を含んでもよい。ナノ粒子に結合した2種以上のペプチドの存在は、単一種のペプチドの結合と比較して、ある特定の状況(例えばある特定の臨床的状況)において好ましい場合がある。特に、ペプチドの組合せは、ペプチドが相互に有益な機能を果たす、および/または、例えば相乗的に呼応して作用するように、ナノ粒子上に担持され得る。2種以上の存在は、1つまたは複数の状態の治療を目的として、および1つまたは複数の治療適応症のために使用され得る。
【００５０】
本発明のナノ粒子は、二価状態を有する成分、例えば二価状態を有する金属もしくは化合物、またはそれらの酸化物もしくは塩を含んでもよい。例えば、二価状態で存在する能力を有する金属または金属錯体が、特に有用である。そのような成分は、添加時に二価状態であってもよく、または、添加後に二価状態に変換されてもよい。二価成分の酸化物および塩もまた有用であり、直接添加されてもよく、または添加後にその場で形成されてもよい。二価成分の有用な塩には、ハロゲン化物塩、例えば塩化物、ヨウ化物、臭化物およびフッ化物が含まれる。そのような二価成分は、例えば、亜鉛、マグネシウム、銅、ニッケル、コバルト、カドミウム、またはカルシウム等の二価金属、ならびにそれらの酸化物およびそれらの塩を含み得る。成分は、望ましくは、安定化効果を生成するのに十分な量で存在し、また望ましくは、コア金属(すなわち金)に対して約0.5当量から2.0当量、または任意選択でコア金属(すなわち金)に対して約0.75当量から1.5当量の量で存在する。
【００５１】
二価成分は、いくつかの場合において、ナノ粒子のコロナ内に存在してもよい。二価成分は、ナノ粒子の合成プロセスにおける亜鉛の含有の結果として、ナノ粒子のコロナ内を含むナノ粒子内に含まれてもよいことが、本明細書において特に企図される。追加的に、または代替的に、二価成分は、ナノ粒子の合成後に添加されてもよい。いくつかの場合において、本発明によれば、亜鉛等の二価成分は、Zn2+およびZnOから選択され得る。例えば、亜鉛は、ZnCl2の形態であってもよい。
【００５２】
フィルム送達システムの調製
本発明の送達システムは、本明細書において定義されるようなフィルムであってもよい。本明細書において説明されるように、流動性フィルム形成マトリックスは、本発明の教示に従って、含量が均一となるように調製される。含量の均一性は、望ましくは、流動性マトリックスがフィルムとして形成され乾燥される際に維持される。本発明の乾燥プロセスは、活性成分を安全な温度に、すなわち活性物質が実質的に劣化しない、または効力が低下もしくは実質的に不活性化しない温度および/または条件に維持しながら、フィルム内の均一性をもたらすための、いくつかの因子を使用し得る。まず、本発明のフィルムは、全温度暴露が可能な限り最小限となるように、通常はわずか約数分の極めて短い熱履歴を有する。フィルムは、成分の凝集および移動を防止するとともに、内部での発熱を防止するために、制御可能に乾燥される。フィルムは、底部から乾燥されてもよく、または、上部および底部乾燥を組み合わせて乾燥されてもよい。望ましくは、湿潤フィルムの上部表面は、フィルムの厚さを、本明細書において後述されるように全フィルム組成物の約10重量%以下である所望の最終含水量レベルまで乾燥させる前に、被膜形成をもたらす様式では乾燥されない。
【００５３】
しかしながら、いずれの乾燥方法においても、乾燥の最初の十(10)分から十五(15)分以内、より望ましくは乾燥の最初の四(4)分から六(6)分以内、最も望ましくは乾燥の最初の四(4)分以内にフィルムの活性物質固定粘弾性部分を急速に形成して、前記活性物質の固定またはその移動の実質的な防止による前記活性物質の均一な分布を形成することが望ましい。例えば、活性物質は、本明細書において言及される複数のナノ粒子の成分であってもよい。短時間の熱暴露および蒸発冷却により、薬物、敏感な生物学的製剤または揮発性活性物質等のフィルム成分は、乾燥プロセス中に高温により影響を受けず、活性薬剤の微小粒子は、非凝集状態に維持される。一方、上部表面上の被膜形成は、フィルム内のエネルギーが増加した液体担体分子を捕捉し、それにより、フィルム内の温度を上昇させ、活性成分を潜在的に有害な高い温度に暴露する。
【００５４】
次に、制御乾燥および表面被膜形成がないことに起因して、フィルム内で熱混合が生じる。熱混合は、フィルム内の対流により生じる。フィルムの底部に熱が加えられると、底部付近の液体は温度上昇し、膨張し、より低密度となる。したがって、このより高温の液体は上昇し、より低温の液体が置き換わる。上昇中、より高温の液体はより低温の液体と混合し、それと熱エネルギーを共有する、すなわち熱を移動させる。サイクルが反復するにつれて、熱エネルギーはフィルム全体にわたり広がる。
【００５５】
本発明の制御乾燥プロセスにより達成される確実な熱混合は、フィルム全体にわたる均一な熱拡散をもたらす。そのような熱混合がない場合、「ホットスポット」が発達し得る。フィルム内の熱のポケットは、フィルム内の粒子凝集物または危険領域の形成、およびその結果としての不均一性をもたらす。そのような凝集物または集塊の形成は、活性物質が不規則に分布し得る不均一フィルムをもたらすため、望ましくない。そのような一様でない分布は、フィルム単位、用量または体積当たりの活性物質の量の大きな差をもたらす可能性があり、これは、効力、安全性および有効性の観点から問題となる。
【００５６】
さらに、熱混合は、フィルム内のより低い全体温度の維持に役立つ。フィルム表面は、活性成分が劣化する温度を超える温度に暴露され得るが、フィルム内部はこの温度に達し得ない。この温度差により、活性物質は劣化しない。
【００５７】
例えば、本発明のフィルムは、望ましくは、十(10)分以下の期間乾燥される。80℃で十(10)分間フィルムを乾燥させると、大気とフィルムマトリックスとの間に約5℃の温度差が生じる。これは、十(10)分間の乾燥後、フィルムの内部の温度が、外部暴露温度より5℃低いことを意味する。しかしながら、多くの場合において、十(10)分未満、例えば四(4)分から六(6)分の乾燥時間で十分である。四(4)分間の乾燥は、約30℃の温度差をもたらすことができ、六(6)分間の乾燥は、約25℃の差をもたらすことができる。そのような大きな温度差により、フィルムは、熱に敏感な活性物質を劣化させることなく、および、マトリックスを、活性物質が実質的に不安定である、実質的に劣化する、またはより活性が低下する温度に到達させることなく、効率的な高い空気温度で乾燥され得る。
【００５８】
機械的混合後、フィルムは、乾燥プロセス中の連続的熱混合のためにコンベヤ上に設置され得る。乾燥プロセスの最初に、フィルムは、好ましくは、コンベヤで移動する際に底部から加熱される。熱は、これに限定されないが、乾燥器等の加熱機構によりフィルムに供給され得る。フィルムが加熱されると、液体担体、または揮発性物質が蒸発し始める。また、より高温の液体が上昇し、より低温の液体が置き換わる際に熱混合が発生する。フィルムの上部表面上に被膜が形成されないため、揮発性液体は蒸発し続け、熱混合はフィルム全体にわたり熱エネルギーを分配し続ける。十分な量の揮発性液体が蒸発したら、熱混合はフィルム全体にわたり均一な熱拡散を発生させている。成分は、望ましくは、フィルム全体にわたり均一な分布に固定される。粘弾性固体を急速に、例えば最初の十(10)分以内、望ましくは最初の六(6)分以内、最も望ましくは最初の0.5分から四(4)分以内に形成することが望ましい場合がある。粘弾性フィルムの形成後に少量の液体担体、すなわち水が残留し得るが、所望により、フィルムの所望の不均質性に影響することなく、フィルムをさらに乾燥させてもよい。さらなる乾燥において、望ましくは、最終フィルム内に十パーセント(10%)未満の溶媒が残留するように、より望ましくは八パーセント(8%)未満の溶媒が残留するように、最も望ましくは六パーセント(6%)未満の溶媒が残留するように粘弾性固体から溶媒を除去することにより、最終フィルムが形成される。
【００５９】
乾燥のための空気温度は、約50℃から約160℃であってもよいが、フィルムマトリックスの温度は、一般に、マトリックス中の水の沸点より低く、望ましくは約90℃以下、最も望ましくは約80℃以下である。換言すれば、乾燥に使用される空気温度は、任意選択で、マトリックスが受ける実際の温度より高くてもよい。
【００６０】
さらに、活性物質含有粒子または粒子状物質、例えば本明細書において言及されるナノ粒子は、フィルム形成組成物または材料がフィルムにキャストされた後に、組成物または材料に添加されてもよい。例えば、そのような粒子は、フィルムの乾燥前にフィルムに添加されてもよい。活性物質含有粒子は、好適な技術により、例えば、フィルムの表面にわずかにまたは軽く接触してフィルム表面上に粒子を制御可能に配置するドクターブレードの使用により、フィルムに制御可能に計量供給されてフィルム上に配置されてもよい。他の好適な、ただし限定されない技術は、活性物質含有粒子をフィルム表面上に設置するための追加のローラの使用、フィルム表面への粒子の噴霧または堆積、単純な(乾燥裏打ちフィルムに適用される)またはデュアルスロットダイ押出(裏打ちフィルムおよび粒子が同時に成形される)のいずれかによる活性物質含有粒子の添加等を含む。活性物質含有粒子は、堆積技術により、対置するフィルム表面のいずれかまたは両方、すなわち上部および/または底部フィルム表面上に配置されてもよい。堆積技術は、フィルムの表面上に活性物質含有粒子の量を正確に計量供給する能力を含む。いくつかの実施形態において、活性物質含有粒子が液体媒体中に分散され、分散液が、例えばコーティング層としてフィルム上に堆積されてもよい。望ましくは、粒子は、フィルム上に固定可能に配置され、例えばフィルム内に埋設される。さらに、そのような粒子は、望ましくは、フィルム内に完全に封入または完全に埋設されず、粒子が部分的に埋設または部分的に封入される場合のように、フィルムの表面に露出したままである。
【００６１】
フィルムの厚さの監視および制御もまた、均一な厚さのフィルムを提供することによる均一なフィルムの生成に寄与する。フィルムの厚さは、γゲージまたはβゲージ等のゲージ用いて監視することができる。ゲージは、フィードバックループを通して通信し、コーティング装置内の開口を制御および調節して、均一なフィルム厚の制御をもたらすように、乾燥装置、すなわち乾燥炉またはトンネル乾燥器の端部の別のゲージに接続されてもよい。あるいは、フィルムの厚さはまた、生成プロセス中に手動測定により制御され、フィルムの所望の厚さを達成してもよい。
【００６２】
フィルム生成物は、一般に、適切に選択されたポリマーおよび極性溶媒、ならびに所望により任意の薬剤または充填剤を組み合わせることにより形成される。望ましくは、組合せの溶媒含量は、組合せ全体の少なくとも約30重量%である。この組合せにより形成される材料は、望ましくはロールコーティングによりフィルムとして形成され、次いで、望ましくは急速および制御乾燥プロセスにより乾燥されて、フィルムの均一性、より具体的には非自己凝集性の均一な不均質性が維持される。結果として生じるフィルムは、望ましくは、約十重量パーセント(10重量%)以下の溶媒、より望ましくは約八重量パーセント(8重量%)以下の溶媒、さらにより望ましくは約六重量パーセント(6重量%)以下の溶媒、最も望ましくは約二パーセント(2%)以下の溶媒を含有する。溶媒は、水、エタノール、イソプロパノール、アセトン、塩化メチレン、またはそれらの任意の組合せを含むがこれらに限定されない極性有機溶媒であってもよい。
【００６３】
また、これらに限定されないが、レオロジー特性、粘度、混合方法、キャスト方法および乾燥方法等の上記パラメータの考慮は、本発明の異なる成分のための材料選択に影響する。さらに、適切な材料選択に関するそのような考慮は、単位体積当たり十重量パーセント(10重量%)以下の、活性物質、例えば医薬的、生物学的、生体作用性、および/もしくは化粧品の活性物質の分散、または、フィルム生成物の単位体積当たり十重量パーセント(10重量%)以下の、活性物質担持成分(例えばナノ粒子)の分散を有する、医薬的、生物学的、生体作用性、および/もしくは化粧品としての剤形またはフィルム生成物を含む、本発明の組成物を提供する。換言すれば、本発明の均一性は、マトリックス全体にわたり十重量パーセント(10重量%)以下の医薬的、生物学的、生体作用性活性物質含有成分および/または化粧品の分散の存在により決定される。望ましくは、分散は、五重量パーセント(5重量%)未満、二重量パーセント(2重量%)未満、一重量パーセント(1重量%)未満、または0.5重量%未満である。いくつかの実施形態において、フィルムまたはフィルム送達システムは、ほぼ等しいサイズの個々のフィルムに分割されてもよく、ナノ粒子の量(重量基準)は、個々のフィルム間で約10パーセントを超えて変動しない。望ましくは、同じ出発フィルムから分割された個々のフィルム間の分散は、五重量パーセント(5重量%)未満、二重量パーセント(2重量%)未満、一重量パーセント(1重量%)未満、または0.5重量%未満である。
【００６４】
フィルム送達システム用のフィルム形成ポリマー
本発明のフィルム単位または用量は、少なくとも1種の水溶性ポリマーを含む。また、フィルムは、所望により、水膨潤性または水不溶性ポリマーを含んでもよい。
【００６５】
いくつかの実施形態において、自立型フィルムは、水溶性である糖ベースのポリマーを含む。例えば、糖ベースのポリマーは、セルロースまたはセルロース誘導体であってもよい。有用な糖ベースの水溶性ポリマーの具体例は、これらに限定されないが、ポリデキストロース、プルラン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HPC)、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、アルギン酸ナトリウム、キサンタンガム、トラガカントガム、グアーガム、アカシアガム、アラビアガム、デンプン、ゼラチン、およびそれらの組合せを含む。
【００６６】
いくつかの実施形態において、糖ベースのポリマーは、少なくとも1種のセルロース系ポリマー、ポリデキストロースまたはそれらの組合せであってもよい。また、フィルムは、非糖ベースの水溶性または水不溶性ポリマーを含み得る。非糖ベースの水溶性ポリマーの例は、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸、メチルメタクリレートコポリマー、カルボキシビニルコポリマー、およびそれらの組合せを含む。有用な水不溶性ポリマーの具体例は、これらに限定されないが、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロース、酢酸フタル酸セルロース、フタル酸ヒドロキシプロピルメチルセルロースおよびそれらの組合せを含む。
【００６７】
いくつかのさらに好ましい実施形態において、ポリマーは、ヒドロキシプロピルメチルセルロースおよびポリエチレンオキシドの組合せであってもよい。いくつかの他の好ましい実施形態において、ポリマーは、ポリデキストロースおよびポリエチレンオキシドの組合せである。さらに好ましい実施形態において、ポリマーは、ポリデキストロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースおよびポリエチレンオキシドの組合せである。
【００６８】
本明細書において使用される場合、「水溶性ポリマー」という語句およびその変化形は、少なくとも部分的に水に可溶である、望ましくは完全にまたは大部分が水に可溶である、または水を吸収するポリマーを指す。いくつかの実施形態において、本発明のフィルム単位は、湿潤物質に暴露されると少なくとも部分的に溶解可能である。いくつかの他の実施形態において、本発明のフィルム単位は、湿潤物質に暴露されると実質的に溶解可能である。
【００６９】
水を吸収するポリマーは、しばしば水膨潤性ポリマーと呼ばれる。本発明に関して有用な材料は、室温および他の温度、例えば室温を超える温度で水溶性または水膨潤性であってもよい。さらに、材料は、大気圧未満の圧力で水溶性または水膨潤性であってもよい。望ましくは、水溶性ポリマーは、少なくとも20重量パーセントの吸水量を有する水溶性または水膨潤性ポリマーであってもよい。二十五(25)重量パーセント以上の吸水量を有する水膨潤性ポリマーもまた有用である。そのような水溶性ポリマーから形成された本発明のフィルムまたは剤形は、望ましくは、体液との接触後に溶解可能であるように十分水溶性である。
【００７０】
本発明のフィルムへの組込みに有用な他のポリマーは、生体分解性ポリマー、コポリマー、ブロックポリマーおよびそれらの組合せを含む。上記の基準を満たす既知の有用なポリマーまたはポリマークラスには、ポリ(グリコール酸)(PGA)、ポリ(乳酸)(PLA)、ポリジオキサノン、ポリオキサレート、ポリ(α-エステル)、ポリ無水物、ポリアセテート、ポリカプロラクトン、ポリ(オルトエステル)、ポリアミノ酸、ポリアミノカーボネート、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ(アルキルシアノアクリレート)、ならびにそれらの混合物およびコポリマーが含まれる。さらなる有用なポリマーは、L-およびD-乳酸のステレオポリマー、ビス(p-カルボキシフェノキシ)プロパン酸およびセバシン酸のコポリマー、セバシン酸コポリマー、カプロラクトンのコポリマー、ポリ(乳酸)/ポリ(グリコール酸)/ポリエチレングリコールコポリマー、ポリウレタンおよびポリ(乳酸)のコポリマー、α-アミノ酸のコポリマー、α-アミノ酸およびカプロン酸のコポリマー、グルタミン酸α-ベンジルおよびポリエチレングリコールのコポリマー、スクシネートおよびポリ(グリコール)のコポリマー、ポリホスファゼン、ポリヒドロキシ-アルカノエート、ならびにそれらの混合物を含む。二元および三元系が企図される。
【００７１】
有用な他の具体的なポリマーは、MedisorbおよびBiodelの商標で市販されているものを含む。Medisorb材料は、Wilmington、DelawareのDupont Companyにより市販されており、一般に、「ヒドロキシ酢酸のヒドロキシポリマーを含む、プロパン酸2-ヒドロキシ-ポリマー」を含有する「ラクチド/グリコリドコポリマー」として同定されている。4種のそのようなポリマーは、338°F〜347°F(170℃〜175℃)の範囲内の融点を有する100%ラクチドと考えられるラクチド/グリコリド100L;437°F〜455°F(225℃〜235℃)の範囲内の融点を有する100%グリコリドと考えられるラクチド/グリコリド100L;338°F〜347°F(170℃〜175℃)の範囲内の融点を有する85%ラクチドおよび15%グリコリドと考えられるラクチド/グリコリド85/15;ならびに、338°F〜347°F(170℃〜175℃)の範囲内の融点を有する50%ラクチドおよび50%グリコリドのコポリマーと考えられるラクチド/グリコリド50/50を含む。
【００７２】
Biodel材料は、化学的に異なる様々なポリ無水物のファミリーである。
【００７３】
多種多様なポリマーが使用され得るが、乾燥前に混合物の所望の粘度を提供するようにポリマーを選択することが望ましい。例えば、薬剤または他の成分が選択された溶媒に可溶でない場合、均一性の維持を補助するためにより大きな粘度を提供するポリマーが望ましい。一方、成分が溶媒に可溶である場合、より低い粘度を提供するポリマーが好ましい場合がある。
【００７４】
ポリマーは、フィルムの粘度に影響を与える上で重要な役割を担う。粘度は、エマルジョン、コロイドまたは懸濁液中の薬剤の安定性を制御する、液体の1つの特性である。一般に、マトリックスの粘度は、約400cpsから約100000cpsまで、好ましくは約800cpsから約60000cpsまで、最も好ましくは約1000cpsから約40000cpsまで変動する。望ましくは、フィルム形成マトリックスの粘度は、乾燥プロセスの開始後に急速に増加する。
【００７５】
粘度は、マトリックス内の他の成分に依存して、選択された薬剤成分および/または活性物質含有成分に基づき調節され得る。例えば、成分が選択された溶媒に可溶でない場合、結果として生じるフィルムの均一性に悪影響を与える成分の沈降を防止するように、適切な粘度が選択され得る。粘度は、異なる手法で調節されてもよい。フィルムマトリックスの粘度を増加させるために、より高い分子量のポリマーが選択されてもよく、または、カルシウム、ナトリウムおよびカリウムの塩等の架橋剤が添加されてもよい。また、粘度は、温度を調節することにより、または粘度増加成分を添加することにより調節され得る。粘度を増加させる、またはエマルジョン/懸濁液を安定化する成分は、限定されることなく、アルギネート、カラギーナン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ローカストビーンガム、グアーガム、キサンタンガム、デキストラン、アラビアガム、ジェランガムおよびそれらの組合せを含む、より高分子量のポリマーおよび多糖およびガムを含む。
【００７６】
また、単独で使用される場合、可撓性フィルムを実現するために通常は可塑剤を必要とするある特定のポリマーが、可塑剤なしで組み合わされても可撓性フィルムを実現することができることが観察されている。例えば、HPMCおよびHPCは、組み合わされて使用されると、製造および保存に適切な可塑性および弾性を有する可撓性の強固なフィルムをもたらす。可撓性のために、追加の可塑剤またはポリアルコールは必要ない。
【００７７】
さらに、ポリエチレンオキシド(PEO)は、単独または親水性セルロース系ポリマーおよび/またはポリデキストロースと組み合わせて使用されると、可撓性の強固なフィルムを実現する。可撓性のために、追加の可塑剤またはポリアルコールは必要ない。PEOとの組合せに好適なセルロース系ポリマーの限定されない例は、HPCおよびHPMCを含む。PEOおよびHPCは、本質的にゲル化温度を有さないが、HPMCは、58〜64℃のゲル化温度を有する(Dow Chemical Co.から入手可能なMethocel EF)。さらに、これらのフィルムは、実質的に有機溶媒を含まない場合であっても十分に可撓性であり、この有機溶媒は、フィルム特性を損なうことなく除去され得る。有機溶媒は、フィルムを可塑化する傾向を有し得るため、この効果がより望ましくない、または他の添加剤により制御されるべきである場合、有機溶媒を残すことが有用となり得る。また、PEOベースのフィルムは、ポリマー成分が適切なレベルのPEOを含有する場合、良好な引裂き抵抗を示し、カールをほとんど示さず、または示さず、急速な溶解速度を示す。
【００７８】
所望のフィルム特性を達成するために、ポリマー成分中のPEOのレベルおよび/または分子量が変化されてもよい。PEO含量の変更は、引裂き抵抗、溶解速度、および接着傾向に影響する。したがって、フィルム特性を制御するための1つの方法は、PEO含量を変更することである。例えば、いくつかの実施形態において、速溶性フィルムが望ましい。ポリマー成分の含量を変更することにより、所望の溶解特性を達成することができる。
【００７９】
本発明によれば、PEOは、望ましくは、ポリマー成分中約20重量%から100重量%の範囲である。いくつかの実施形態において、PEOの量は、望ましくは、約1mgから約200mgの範囲である。親水性セルロースポリマーおよび/またはポリデキストロースは、約0重量%から約80重量%の範囲であるか、または、PEOとの比が最大約4:1、望ましくは比が約1:1である。
【００８０】
いくつかの実施形態において、ある特定のフィルム特性を促進するために、PEOレベルを変化させることが望ましい場合がある。高い引裂き抵抗および急速な溶解速度を有するフィルムを得るために、ポリマー成分中約50%以上のPEOレベルが望ましい。接着防止、すなわちフィルムが口蓋に接着するのを防止することを達成するためには、約20%から75%のPEOレベルが望ましい。しかしながら、いくつかの実施形態においては、例えば動物または子供への投与のために、口蓋への接着が望ましい場合がある。そのような場合、より高いレベルのPEOが使用され得る。より具体的には、フィルムの構造的完全性および溶解は、使用目的に依存して、フィルムが粘膜に接着して容易に取り外すことができるように、または、より強固に接着して取り外しが困難となり得るように制御することができる。
【００８１】
また、PEOの分子量が変化されてもよい。フィルムの粘膜接着を増加させるためには、約400万等の高分子量PEOが望ましい場合がある。より望ましくは、分子量は、約100000から900000、より望ましくは約100000から600000、最も望ましくは約100000から300000の範囲であってもよい。いくつかの実施形態において、ポリマー成分中、高分子量(600000から900000)PEOを低分子量(100000から300000)PEOと組み合わせることが望ましい場合がある。
【００８２】
例えば、ある特定のフィルム特性、例えば急速な溶解速度および高い引裂き抵抗は、少量の高分子量PEOをより大量の低分子量PEOと組み合わせることにより達成され得る。望ましくは、そのような組成物は、PEOブレンドポリマー成分中、約60%以上のレベルの低分子量PEOを含有する。
【００８３】
接着防止、急速な溶解速度、および良好な引裂き抵抗の特性を均衡化するために、望ましいフィルム組成物は、任意選択で少量の高分子量PEOと組み合わせた約50%から75%の低分子量PEOを含んでもよく、ポリマー成分の残りは、親水性セルロース系ポリマー(HPCもしくはHPMC)および/またはポリデキストロースを含有する。
【００８４】
いくつかの実施形態において、フィルムは、単独または少なくとも1種の追加のポリマーと組み合わせたポリビニルアルコール(PVA)を含んでもよい。追加のポリマーの例は、セルロース系ポリマー、デンプン、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレンオキシド(PEO)、アルギネート、ペクチン、またはそれらの組合せを含む。PVAは、フィルム強度を改善するため、ならびに/または溶解時間を変動させる、および遅らせるために、フィルム中に使用することができる。フィルムは、化粧品、栄養補助食品、生物学的製剤、医薬および生物作用薬剤の送達に特に有用である。好ましい実施形態において、フィルムは、PVAを含み、いかなる可塑剤も添加されない。例えば、フィルムは、フィルムに強度を提供するPVA、およびフィルムに可撓性を提供するPEOの両方を含むことができ、可塑剤の必要性を排除し得る。
【００８５】
PVAは、生成物の用途および所望の特性に依存して、様々な量で使用することができる。例えば、一般に、より大量のPVAは、フィルム強度を増加させ、溶解時間を増加させる。高い活性物質用量を必要とするフィルムにおいては、PVAは、フィルム強度を改善するために、フィルムの0.5重量%、好ましくは1重量%、より好ましくは5重量%という最小量で効果的に使用することができる。PVAは、最大量で、例えばフィルムの80重量%、好ましくは50重量%、より好ましくは25重量%で効果的に使用することができる。溶解時間を遅らせるためには、PVAは、80%という高いレベルで使用することができる。活性物質を含有するフィルムは、フィルムの溶解およびフィルムからの活性物質の放出を変更するために、表面の一方または両方をPVA含有層でコーティングされ得る。
【００８６】
高い配合量の活性物質は、フィルムの強度および可撓性を低減し得る。単独で、または少なくとも1種の他のポリマーと組み合わせてPVAをフィルムに含有させると、フィルムの引張強度が増加し得る。また、薬物粒子または風味をマスクした、もしくはコーティングした、もしくは放出調節された薬物粒子は、より大きな粒径を有し得、これは、それらの粒子をフィルム内に配合することを困難とし得る。PVAは、フィルム溶液の粘度を増加させ、薬物配合の改善を可能とし得る。
【００８７】
制御放出フィルム
「制御放出」という用語は、予め選択された、または所望の速度での成分の放出を意味するように意図される。例えば、フィルムがフィルム本体内にナノ粒子を含む実施形態において、フィルムからのその放出を制御することが望ましい場合がある。この速度は、用途に依存して変動する。望ましい速度は、急速または即時放出プロファイル、および遅延、持続または逐次放出を含む。放出パターンの組合せ、例えば、活性物質の最初の急激な放出に続く、より低レベルの持続放出が企図される。薬剤のパルス放出もまた企図される。
【００８８】
溶解性フィルムは、一般に、即溶解性、中間溶解性、および徐溶解性の3つの主要なクラスに分類される。本発明のフィルムは、液体の存在下で、例えば使用者の口腔内で、または水等の液体と混合された時に溶解可能である。即溶解性フィルムは、一般に、約1秒から約30秒で溶解する。中間溶解性フィルムは、一般に、約1分から約30分で溶解し、徐溶解性フィルムは、一般に、30分超、例えば最長約60分以上で溶解する。即溶解性フィルムは、低分子量親水性ポリマー(すなわち、約1000から200000の間の分子量を有するポリマー)からなってもよい。一方、徐溶解性フィルムは、一般に、高分子量ポリマー(すなわち数百万の分子量を有する)を有する。
【００８９】
中間溶解性フィルムは、即溶解性フィルムと徐溶解性フィルムとの間に該当する傾向を有する。中間溶解性フィルムは、幾分速やかに溶解し、また良好なレベルの粘膜接着性を有し得る。中間フィルムはまた、可撓性であり、速やかに湿潤可能であり、典型的には使用者に対する刺激性を有さない。口内溶解性フィルムの場合、中間溶解性フィルムが好ましいが、これは、そのようなフィルムが、十分速やかな溶解速度(約1分から約30分の間)を提供しながら、フィルムが使用者の口腔内に設置されると容易に取り外すことができないような、許容される粘膜接着レベルを提供するためである。
【００９０】
また、本発明のフィルム用に選択されるポリマーは、成分の制御崩壊を可能とするように選択され得る。これは、経時的にフィルムから放出されるナノ粒子を組み込んだ実質的に水不溶性のフィルムを提供することにより達成することができる。これは、多種多様な可溶性または不溶性ポリマーを組み込むことにより達成することができ、それに組み合わせて生体分解性ポリマーも含むことができる。あるいは、ナノ粒子の制御放出特性を達成するために、コーティングされた制御放出薬剤粒子が、容易に可溶なフィルムマトリックス内に組み込まれてもよい。フィルムマトリックスを調製するために使用されるポリマーは、水溶性、部分的に水溶性、水膨潤性であってもよく、または、可溶性、部分的に可溶性および/もしくは膨潤性であってもよいポリマーの組合せであってもよい。
【００９１】
いくつかの実施形態において、持続放出(または徐溶解性)フィルム層の組合せが、即溶解性フィルムの層と組み合わされてもよい。活性物質または活性物質含有成分、例えば本明細書において説明されるインスリンおよび/またはGLP-1ナノ粒子は、いずれかの層または両方の層に存在してもよい。一実施形態において、活性物質または活性物質含有成分は、即溶解性(または急速放出)フィルム層に存在し、より遅い持続放出層がそれにラミネートまたは別の方法で付着されてもよい。急速放出層は、(本明細書において定義されるような)粘膜または臓器組織表面に対するものであることが意図されてもよく、また、遅い持続放出層は、即溶解性層を被覆および保護し、経口腔用途の場合等のように全フィルム単位を(本明細書において定義されるような)粘膜または臓器組織部位に接着させる専用の層であってもよい。
【００９２】
定期的に複数の単一用量を投与することとは対照的な、長期間制御された様式で成分を放出する医薬の1つの単一用量を投与する利便性は、製薬技術分野において長い間認識されている。一貫した均一なレベルの医薬を長期間にわたり身体に送達させる上での患者および臨床医学者に対する利点もまた、同様に認識されている。
【００９３】
任意選択の成分
様々な他の成分および充填剤がまた、本発明のフィルムに添加されてもよい。これらは、限定されることなく、界面活性剤;混合物内の成分の適合化を補助する可塑剤;ポリアルコール;フィルムから酸素を放出することによってより滑らかなフィルム表面を促進する消泡剤、例えばシリコーン含有化合物;ならびに、成分の分散の維持に役立つ熱硬化性ゲル、例えばペクチン、カラギーナン、およびゼラチンを含み得る。
【００９４】
本発明の組成物に組み込むことができる様々な添加剤は、多種多様な機能を提供し得る。添加剤のクラスの例は、賦形剤、潤滑剤、緩衝剤、安定剤、発泡剤、顔料、着色剤、充填剤、増量剤、香料、剥離調整剤、アジュバント、可塑剤、フロー促進剤、離型剤、ポリオール、造粒剤、希釈剤、結合剤、緩衝剤、吸着剤、流動促進剤、接着剤、接着防止剤、酸味料、柔軟剤、樹脂、粘滑剤、溶媒、界面活性剤、乳化剤、エラストマーおよびそれらの混合物を含む。これらの添加剤は、活性要素とともに添加されてもよい。
【００９５】
有用な添加剤には、例えば、ゼラチン、植物性タンパク質、例えばヒマワリタンパク質、大豆タンパク質、綿実タンパク質、落花生タンパク質、ブドウ種子タンパク質、乳漿タンパク質、血漿タンパク質、卵タンパク質、アクリル化タンパク質、水溶性多糖、例えばアルギネート、カラギーナン、グアーガム、寒天、キサンタンガム、ジェランガム、アラビアガムおよび関連ガム(ガティガム、カラヤガム、トラガカントガム)、ペクチン、セルロースの水溶性誘導体:アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルアルキルセルロース、例えばメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、セルロースエステルおよびヒドロキシアルキルセルロースエステル、例えば酢酸フタル酸セルロース(CAP)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC);カルボキシアルキルセルロース、カルボキシアルキルアルキルセルロース、カルボキシアルキルセルロースエステル、例えばカルボキシメチルセルロースおよびそのアルカリ金属塩;水溶性合成ポリマー、例えばポリアクリル酸およびポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸およびポリメタクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテートフタレート(PVAP)、ポリビニルピロリドン(PVP)、PVY/酢酸ビニルコポリマー、ならびにポリクロトン酸を含み、またフタル酸化ゼラチン、コハク酸ゼラチン、架橋ゼラチン、シェラック、デンプンの水溶性化学誘導体、3級または4級アミノ基等、例えば所望により4級化されていてもよいジエチルアミノエチル基を有する陽イオン改質アクリレートおよびメタクリレート;ならびに他の同様のポリマーも好適である。
【００９６】
そのような体質顔料は、任意選択で、全ての成分の重量を基準として、望ましくは約80%までの範囲内、望ましくは約3%から50%、より好ましくは3%から20%の範囲内の任意の所望量で添加され得る。
【００９７】
さらなる添加剤は、望ましくは全ての成分の重量を基準として約0.02重量%から約3重量%、望ましくは約0.02%から約1%の濃度範囲の、流動促進剤および乳白剤、例えばマグネシウムアルミニウム、ケイ素、チタン等の酸化物であってもよい。
【００９８】
添加剤のさらなる例は、ポリマーの重量を基準として約0.5%から約30%の範囲、望ましくは約0.5%から約20%の範囲の濃度で添加される、ポリアルキレンオキシド、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン-プロピレングリコール、低分子量を有する有機可塑剤、例えばグリセロール、グリセロールモノアセテート、ジアセテートまたはトリアセテート、トリアセチン、ポリソルベート、セチルアルコール、プロピレングリコール、ソルビトール、ジエチルスルホコハク酸ナトリウム、クエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル等を含む可塑剤である。
【００９９】
さらに、フィルム組成物のテクスチャを改善するために、望ましくは水素化形態の動物性または植物性脂肪、特に室温で固体であるもの等の化合物が添加されてもよい。これらの脂肪は、望ましくは、50℃以上の融点を有する。C12、C14、C16、C18、C20およびC22脂肪酸とのトリグリセリドが好ましい。これらの脂肪は、体質顔料または可塑剤を添加することなく単独で添加することができ、また、単独で、あるいはモノおよび/もしくはジグリセリドまたはホスファチド、特にレシチンとともに有利に添加することができる。モノおよびジグリセリドは、望ましくは、上述の脂肪の種類、すなわちC12、C14、C16、C18、C20およびC22脂肪酸から誘導される。
【０１００】
脂肪、モノ、ジグリセリドおよび/またはレシチンの全使用量は、全組成物の最大約五重量パーセント(5重量%)、好ましくは約0.5重量%から約二重量パーセント(2重量%)の範囲内である。
【０１０１】
二酸化ケイ素、ケイ酸カルシウム、または二酸化チタンを、全組成物の約0.02重量%から約1重量%の濃度で添加することがさらに有用である。これらの化合物は、乳白剤および流動助剤として機能する。
【０１０２】
これらの添加剤は、その使用目的を達成するのに十分な量で使用されるべきである。一般に、これらの添加剤のいくつかの組合せは、活性要素の全体的な放出プロファイルを改変し、放出を変更する、すなわち遅らせる、または促進するために使用され得る。
【０１０３】
レシチンは、本発明における使用のための1種の表面活性剤である。レシチンは、約0.25重量%から約2.00重量%の量で原料に含めることができる。他の表面活性剤、すなわち界面活性剤は、これらに限定されないが、セチルアルコール、ラウリル硫酸ナトリウム、ICI Americas, Inc.から市販されているSpans(商標)およびTweens(商標)を含む。エトキシル化ヒマシ油、例えばBASF社から市販されているCremophor(登録商標)ELを含むエトキシル化油もまた有用である。Carbowax(商標)は、本発明において非常に有用なさらに別の改質剤である。Tweens(商標)または表面活性剤の組合せは、所望の親水性-親油性バランス(「HLB」)を達成するために使用され得る。しかしながら、本発明は、界面活性剤の使用を必要とせず、本発明のフィルムまたはフィルム形成組成物は、界面活性剤を本質的に含まないが、それでも本発明の所望の均一性の特徴を提供することができる。
【０１０４】
本発明の手順および生成物を向上させる追加的な改質剤が特定されているため、本出願人らは、そのような追加的な改質剤の全てを、本明細書において請求される本発明の範囲内に含めることを意図する。
【０１０５】
他の要素は、フィルムの形成の容易性および全体的な品質に寄与する結合剤を含む。結合剤の限定されない例は、デンプン、αデンプン、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロース、ポリアクリルアミド、ポリビニルオキサゾリドン、およびポリビニルアルコールを含む。
【０１０６】
本発明のフィルム、具体的には使用者による経口摂取に有用なフィルムは、1種または複数の味覚向上剤、例えば香料および/または甘味料をさらに含んでもよい。
【０１０７】
好適な香料および甘味料は、参照により本明細書にその全内容が組み込まれる米国特許第7,425,292号に記載のものを含む。
【０１０８】
さらなる潜在的な添加剤は、溶解度向上剤、例えば活性成分と包接化合物を形成する物質を含む。そのような薬剤は、非常に不溶性および/または不安定な活性物質の特性の改善に有用となり得る。一般に、これらの物質は、疎水性の内部空洞および親水性の外側を有するドーナツ形状分子である。不溶性および/または不安定活性物質は、疎水性空洞内に適合し、それにより水に可溶である包接錯体を生成することができる。したがって、包接錯体の形成により、非常に不溶性および/または不安定な活性物質は水に溶解することができる。そのような薬剤の特に望ましい例は、デンプンから誘導化される環状炭水化物であるシクロデキストリンである。しかしながら、他の類似物質も、本発明の範囲内に十分含まれるものとみなされる。
【０１０９】
本発明の様々な実施形態は、透過および浸透向上剤を含んでもよい。そのような有用な向上剤には、中鎖モノおよびジアシルグリセロール脂肪酸誘導体、例えばラウリン酸グリセロール、およびそれらの混合物;合成および天然界面活性剤およびそれらの混合物;中鎖脂肪酸ならびにモノ、ジおよびトリグリセリドを含むそれらの塩およびエステル、例えばカプリル酸ナトリウムおよびカプリン酸ナトリウムおよびそれらの混合物;胆汁塩;キレート剤、例えばEDTA;洗浄剤;シクロデキストリン、エナミン誘導体、リン脂質、レシチン、セトマクロゲル、サリチル酸ナトリウム、ナトリウム-5-メトキシサリチル酸;グリセロールおよびポリエチレングリコールエステル、例えばLabrasolの商品名で販売されているもの;閉鎖帯毒素;ならびにアルキルグリコシドが含まれる。さらに、異なるクラスからの透過および浸透向上剤の組合せもまた有用である。
【０１１０】
追加的な浸透向上剤は、ポリソルベート80、ホスファチジルコリン、n-メチルピペラジン、サリチル酸ナトリウム、メリチン、およびパルミトイルカルニチンクロリド(pcc)、23-ラウリルエーテル、アプロチニン、アゾン、塩化ベンザルコニウム、塩化セチルピリジニウム、臭化セチルトリメチルアンモニウム、シクロデキストリン、硫酸デキストラン、ラウリン酸、ラウリン酸/プロピレングリコール、リゾホスファチジルコリン、メントール、メトキシサリチレート、オレイン酸メチル、オレイン酸、ホスファチジルコリン、ポリオキシエチレン、ナトリウムEDTA、グリココール酸ナトリウム、タウロコール酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、サリチル酸ナトリウム、グリコデオキシコール酸ナトリウム、タウロデオキシコール酸ナトリウム、スルホキシド、ならびにそれらの組合せを含む。
【０１１１】
追加的な浸透および/または透過向上剤は、ジメチルスルホキシド、デシルメチルスルホキシド、アルキルスルホキシド;アルカノール、例えばエタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、2-ブタノール、2-ペンタノール、ベンジルアルコール;脂肪アルコール酸およびその対応するアルコール、例えばカプリル、デシル、ラウリル、2-ラウリル、ミリスチル、セチル、ステアリル、オレイル、リノレイル、リノレニルアルコール;直鎖カルボン酸、例えば吉草酸、ヘプタン酸、ペラルゴン酸、カプロン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、カプリル酸、分岐カルボン酸、例えばイソ吉草酸、ネオペンタン酸、ネオヘプタン酸、ネオノナン酸、トリメチルヘキサン酸、ネオデカン酸、イソステアリン酸;脂肪酸エステル、例えば脂肪酸-イソプロピルn-ブチレート、イソプロピルn-ヘキサノエート、イソプロピルn-デカノエート、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、ミリスチン酸オクチルドデシル;アルキルエステル、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メチル、吉草酸メチル、プロピオン酸メチル、セバシン酸ジエチル、オレイン酸エチル;プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセロール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサントリオール、尿素、ジメチルアセトアミド、ジエチルトルアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルオクタミド、ジメチルデカミド;生体分解性環状尿素、例えば1-アルキル-4-イミダゾリン-2-オン;ピロリドン誘導体、例えば1-メチル-2-ピロリドン、2-ピロリドン、1-ラウリル-2-ピロリドン、1-メチル-4-カルボキシ-2-ピロリドン、1-ヘキシル-4-カルボキシ-2-ピロリドン、1-ラウリル-4-カルボキシ-2-ピロリドン、1-メチル-4-メトキシカルボニル-2-ピロリドン、1-ヘキシル-4-メトキシカルボニル-2-ピロリドン、1-ラウリル-4-メトキシカルボニル-2-ピロリドン、N-シクロヘキシルピロリドン、N-ジメチルアミノプロピルピロリドン、N-ココアルキルピロリドン、N-タロウアルキルピロリドン;生体分解性
ピロリドン誘導体、例えばN-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンの脂肪酸エステル;環状アミド、例えば1-ドデシルアザシクロヘプタン-2-オン(Azone)、1-ゲラニルアザシクロヘプタン-2-オン、1-ファルネシルアザシクロヘプタン-2-オン、1-テラニルゲラニルアザシクロヘプタン-2-オン、1-(3,7-ジメチルオクチル)アザシクロヘプタン-2-オン、1-(3,7,11-トリメチルドデシル)アザシクロヘプタン-2-オン、1-ゲラニルアザシクロヘキサン-2-オン、1-ゲラニルアザシクロペンタン-2,5-ジオン、1-ファルネシルアザシクロペンタン-2-オン;ヘキサメチレンラウラミドおよびその誘導体;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン;陰イオン性界面活性剤、例えばラウリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム;陽イオン性界面活性剤、例えば臭化セチルトリメチルアンモニウム、臭化テトラデシルトリメチルアンモニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化オクタデシルトリメチルアンモニウム、塩化セチルピリジニウム、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム、塩化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム;ポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンのブロックコポリマー(例えばPoloxamer 231、182、および184の商品名で販売されているもの)、ポリオキシエチレンドデシルエーテル(Brij 30の商品名で販売されている)、ポリオキシエチレンモノオレイルエーテル(Brij 93、96および99の商品名で販売されている)、ソルビタン脂肪酸エステル、例えばSpan(20、40、60、80、85)の商品名で販売されているもの、モノステアリン酸ソルビタン、例えばTween(20、40、60、80)の商品名で販売されているもの、モノステアリン酸ポリエチレングリコール、例えばMyrj(45、51、52)の商品名で販売されているもの、およびMiglyol 840等の商品名で販売されているジカプリル/ジカプリン酸プロピレングリコールを含む、非イオン性界面活性剤;胆汁塩、例えばコール酸ナトリウム、タウロコール酸、グリコール酸およびデスオキシコール酸のナトリウム塩;レシチン;炭化水素、例えばD-リモネン、a-ピネン、B-カレン;アルコール、例えばa-テルピネオール、テルピネン-4-オール、カルボール;ケトン、例えばカルボン、プレゴン、ピペリトン、メントン;オキシド、例えばシクロヘキセンオキシド、リモネンオキシド、a-ピネンオキシド、シクロペンテンオキシド、1,8-シネオール;油、例えばイランイラン、アニス、アカザ、ユーカリ;N-ヘプタン、N-オクタン、N-ノナン、N-デカン、N-ウンデカン、N-ドデカン、N-トリデカン、N-テトラデカン、N-ヘキサデカン;サリチル酸およびサリチレート(そのメチル、エチル、およびプロピルグリコール誘導体を含む);クエン酸およびコハク酸を含む。
【０１１２】
前述のように、異なるクラスの透過および浸透向上剤の組合せもまた有用である。アルコールおよび他の浸透向上剤の組合せが有用である。例えば、エタノールおよびイソプロパノールが組合せとして使用されてもよい。これらのアルコールは、さらに、本明細書において説明される他の浸透および/または透過向上剤と組み合わせて、混合物または溶液として使用されてもよい。例えば、限定されない有用な組合せは、環状モノテルペン、ジカプリル/ジカプリン酸プロピレングリコール(Miglyol 840の商品名で販売されている)、酢酸エチル、オレイン酸、1-メントール、尿素、グリセリド、グリセリンおよび脂肪酸のトリエステル、例えばトリカプリリン(Panasate 800の商品名で販売されている)、プロピレングリコール、尿素、水;ならびに、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン(Tween 80の商品名で販売されている)、ミリスチン酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、ラウリン酸、ラウリルアルコールおよびラウリル硫酸Naから選択される1種または複数の成分と組み合わせたエタノールを含む。
【０１１３】
浸透向上剤は、活性物質の吸収を促進および/または向上させる。また、敏感な生物学的活性薬剤を吸収前の破壊から保護するために、酵素阻害剤が使用されてもよい。浸透向上剤は、特定の製剤および活性薬剤に依存して、様々な有効な量でフィルム内に使用され得る。一般に、浸透向上剤は、全フィルム組成物の約15重量%から約25重量%の量で存在してもよく、より望ましくは0.01重量%から約15重量%の量で使用される。
【０１１４】
フィルムの形成
本発明のフィルムは、乾燥前にフィルムストリップまたはシートとして形成されてもよい。所望の成分が組み合わされてポリマー、水、およびナノ粒子、ならびに所望により任意の他の成分を含む複数成分マトリックスを形成した後、組合せは、複数成分マトリックスのコーティング、展着、キャストまたは引出等の当技術分野において知られた任意の方法により、シートまたはフィルムとして形成される。複数層フィルムが望ましい場合、これは、同じまたは異なる組成であってもよい成分の2つ以上の組合せの共押出により達成されてもよい。複数層フィルムはまた、既に形成されたフィルム層への組合せのコーティング、展着またはキャストにより達成されてもよい。
【０１１５】
最終フィルム内の気泡混入を防止するために、混合段階において複数の技術を使用することができる。最終生成物内に実質的に気泡形成を有さない組成物混合物を提供するために、消泡剤または表面張力低下剤が使用される。さらに、望ましくは、混合物中に空気を引き込むような混合物のキャビテーションを防止するように混合速度が制御される。最後に、フィルムを乾燥させる前に気泡が逃げるのに十分な時間混合物を放置することにより、さらに気泡の低減を行うことができる。望ましくは、本発明の方法は、活性要素または揮発性材料を有さないフィルム形成成分のマスターバッチをまず形成する。一実施形態において、活性物質は、キャスト直前に、マスターバッチのより少量の混合物と組み合わされる。したがって、活性薬剤または他の要素の不安定性を心配することなく、マスターバッチ予混合物をより長期間放置することができる。
【０１１６】
多種多様なフィルム形成技術が使用され得るが、リバースロールコーティング等の可撓性フィルムを提供する方法を選択することが望ましい。フィルムの可撓性により、保存のために、または個々の剤形に切断されるまで、フィルムのシートを巻いて運搬することが可能となる。望ましくは、フィルムはまた、自立型であってもよく、または、換言すれば、別個の支持体がなくてもその完全性および構造を維持することができてもよい。さらに、本発明のフィルムは、可食または摂取可能な材料から選択されてもよい。
【０１１７】
フィルム組成物のキャストまたは堆積
本発明は、成分の実質的に均一な分布を有する自立型フィルムを作製するための方法を使用する。自立型フィルムは、本明細書において説明されるような活性物質の送達に特に有用である。フィルムを作製するためのプロセスは、フィルム全体にわたり分布した成分の組成の均一性を維持するように設計されるが、これは、薬学的活性物質等の活性物質がフィルムに組み込まれる場合特に必要である。薬学的観点から、フィルムが個々のフィルム用量単位に分割され得るように組成的に均一であることが必須であり、各用量単位は、規制認可が確保され得るように、投与される際に適切な量の活性物質を有する。
【０１１８】
方法は、さらに、可食水溶性ポリマーおよび水のマスターバッチ予混合物を形成する予備ステップと、任意選択で(例えば混合により)予混合物を脱気する予備ステップと、所定量の予混合物を少なくとも1つの混合器に供給する予備ステップと、ナノ粒子を混合器に加える予備ステップと、成分を混合してその均一な分布を達成する予備ステップとを含んでもよい。その後、湿潤フィルムが形成および乾燥される。
【０１１９】
本発明のフィルムを形成するためには、コーティング法またはキャスト法が特に有用である。具体例は、特に複数層フィルムが望ましい場合、リバースロールコーティング、グラビアコーティング、含浸もしくはディップコーティング、メータリングロッドもしくはマイヤーバーコーティング、スロットダイもしくは押出コーティング、ギャップもしくはナイフオーバーロールコーティング、エアナイフコーティング、カーテンコーティング、またはそれらの組合せを含む。
【０１２０】
ロールコーティング、またはより具体的にはリバースロールコーティングは、本発明によるフィルムを形成する場合に特に望ましい。この手順は、本発明において望ましい、結果として生じるフィルムの優れた制御および均一性を提供する。この手順において、コーティング材料は、上部計量ローラとその下の塗布ローラとの間のギャップの正確な設定により、塗布器ローラ上に計測供給される。コーティングは、基板が塗布ローラに隣接した支持ローラの周囲を通過する際に塗布ローラから基板に転写される。3ロールおよび4ロールプロセスの両方が一般的である。
【０１２１】
グラビアコーティングプロセスは、コーティング浴中で作動している彫り込まれたローラに基づくものであり、ローラの彫り込まれた点または線がコーティング材料で充填される。ローラ上の過剰のコーティングは、ドクターブレードにより拭き取られ、次いで、コーティングは、彫り込まれたローラと圧力ローラとの間を基板が通過する際に基板上に堆積される。
【０１２２】
コーティングが基板に転写される前に中間ローラ上に堆積される、オフセットグラビアが一般的である。
【０１２３】
含浸またはディップコーティングの単純なプロセスでは、基板は、コーティングの浴内に浸漬されるが、コーティングは、基板が持ち上げられた際にコーティングが再び浴内に流れ落ちることができるように通常低粘度である。
【０１２４】
メータリングロッドコーティングプロセスでは、基板が浴ローラ上を通過する際に過剰のコーティングが基板上に堆積される。巻き線型のメータリングロッドは、時折マイヤーバーとしても知られるが、所望量のコーティングを基板上に残すことを可能にする。量は、ロッド上に使用される巻き線の直径により決定される。
【０１２５】
スロットダイプロセスでは、コーティングは、重力により、または圧力下で、スロットを通して基板上に搾り出される。コーティングが100%固体である場合、プロセスは「押出」と呼ばれ、この場合、ライン速度は、多くの場合押出速度よりはるかに速い。これにより、コーティングは、スロットの幅よりも大幅に薄くなり得る。
【０１２６】
ギャップまたはナイフオーバーロールプロセスは、コーティングが基板に塗布され、次いで基板が「ナイフ」と支持ローラとの間の「ギャップ」を通過することに基づくものである。コーティングおよび基板が通過すると、過剰のコーティングが掻き落とされる。
【０１２７】
エアナイフコーティングでは、コーティングが基板上に塗布され、過剰のコーティングはエアナイフからの強力な噴射により「吹き落とされる」。この手順は、水溶液コーティングに有用である。
【０１２８】
カーテンコーティングプロセスでは、基部にスロットを有する浴により、コーティングの連続カーテンが2つのコンベヤの間のギャップ内に落下し得る。コーティングされる物体は、制御された速度でコンベヤに沿って通過され、したがってその上面にコーティングを受ける。いくつかの実施形態において、活性物質含有粒子は、微小液滴堆積技術により、別個の単位用量のフィルム上に堆積され得る。いくつかの実施形態において、活性物質含有成分または粒子は、既に形成されたフィルムの表面上に印刷されて、その上に活性物質の別個の印刷層を形成してもよい。
【０１２９】
フィルムの乾燥
乾燥ステップもまた、フィルム組成物の均一性を維持する点での要因である。制御乾燥プロセスは、粘度増加組成物、または、例えばポリマーの選択により粘度が制御される組成物の非存在下において、フィルム内の成分が、凝集または集塊化する傾向の増加を有し得る場合、特に重要である。
【０１３０】
制御乾燥プロセスを必要としない、正確な用量のフィルムを形成する代替の方法は、所定のウェル上にフィルムをキャストすることである。この方法を用いれば、成分は凝集し得るが、各ウェル自体が用量単位を画定し得るため、隣接した剤形への活性物質の移動はもたらされない。
【０１３１】
フィルムを作製するために使用される1つの方法は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第7,425,292号に記載されている。この方法において、フロー移動および分子間力が凝集物または集塊を形成するのを防止し、それによりフィルム中の成分の組成的に均一な分布を維持するために、高温気流をフィルムに適用することによって粘弾性フィルムを急速に形成することにより、さらに、粘弾性フィルムを乾燥させて自立型フィルムを形成することにより、フィルムが調製される。
【０１３２】
湿潤フィルム形成マトリックスは、まず、高温気流の適用前に表面の上部側に供給され得る。湿潤フィルムは、望ましくは、含有される活性物質が劣化する前の期間内に、脱気されたマトリックスから形成される。方法は、さらに、乾燥したフィルムを等しい寸法および組成的構成の個々の用量単位に分割するステップを含んでもよい。所望により、上部表面に高温気流が適用されてもよい。そのような実施形態において、乾燥中、フィルムの上部表面よりも高速でフィルムの底部表面に高温気流が適用されることが望ましい場合がある。フィルムの上部を乾燥させるために適用される高温気流は、好ましくは、表面の皺形成または被膜形成をもたらす気流よりも低い。気流速度は、フィルム形成マトリックスの固有粘度に打ち勝つのに十分なせん断応力を供給しないように、したがってフィルムの上部表面を乱さないように制御される。これにより、フィルムは、被膜のない表面を通した水の蒸発を可能としながら、体積の均一性を固定するのに十分濃度が濃くなることができる。
【０１３３】
制御または急速乾燥プロセスが使用される場合、湿潤フィルムにおいて得られる均一性、またはより具体的には非自己凝集性の均一な不均質性が維持されるように、液体担体がフィルムから除去される。
【０１３４】
望ましくは、固体の粘弾性構造がまず形成され、フィルムの内容物が「固定」されるように、フィルムは急速に乾燥される。これは、乾燥プロセスの最初の数分、例えば最初の約0.5分から約4.0分以内に生じ得る。この初期乾燥段階中に、上部空気流の量を限定することが望ましい場合がある。このようにして乾燥を制御することにより、従来の乾燥方法によりもたらされるフィルムの上部表面の破壊および再形成が防止される。これは、フィルムを形成し、上部側および底部側を有する表面の上部側に設置することにより達成される。次いで、液体担体を蒸発させる、または別の方法で除去するために必要なエネルギーを提供するために、まずフィルムの底部側に熱が加えられる。このようにして乾燥されるフィルムは、空気乾燥フィルム、または従来の乾燥手段により乾燥されるフィルムに比べて、より急速および一様に乾燥する。まず上部および縁部で乾燥する空気乾燥フィルムとは対照的に、底部に熱を加えることにより乾燥されたフィルムは、中央および縁部で同時に乾燥する。これはまた、従来の手段により乾燥されたフィルムにおいて生じる要素の沈降を防止する。
【０１３５】
乾燥中のフィルム形成マトリックスの温度は、望ましくは約100℃以下、望ましくは約90℃以下、最も望ましくは約80℃以下である。空気温度は、フィルムマトリックスまたは活性物質もしくは活性物質担持成分もしくは粒子に対して実質的な有害効果が作用しない限り、フィルムマトリックス温度より実質的に高くてもよい。フィルム内の温度が、フィルム形成マトリックス中の任意の溶媒の沸点未満であるように、フィルムを乾燥させることが望ましい場合がある。さらに、フィルム形成マトリックス内の温度が、フィルム内に含有される任意の活性物質の劣化温度未満に維持されることが望ましい。しかしながら、フィルムの外側の温度は、フィルム内の温度を超えてもよく、いくつかの場合において、フィルム内の温度よりも実質的に高くてもよいことに留意されたい。
【０１３６】
単独で、または上で開示されたような他の制御された方法と組み合わせて使用され得る乾燥プロセスを制御する別の方法は、フィルムが乾燥されている乾燥装置内の湿度を制御および変更することを含む。このようにして、フィルムの上部表面の早すぎる乾燥が回避され得る。
【０１３７】
別の乾燥方法は、Magoonにより以前に説明された、水の興味深い特性に基づく方法に従うものである。水は、その内部および周囲環境の両方に伝導および対流によりエネルギーを伝達するが、水は、その内部および水に対してのみエネルギーを放射する。したがって、Magoonの装置は、果肉が設置される表面を含み、これは赤外線に対し透明である。表面の下側は、温度制御水浴と接触している。水浴温度は、望ましくは、水の沸点を若干下回る温度で制御される。湿潤した果肉が装置の表面上に設置されると、これは「屈折窓」を形成する。これは、赤外線エネルギーが、表面を通して、果肉により占有される表面上の領域のみに放射し得ることを意味する。Magoonの装置は、本発明のフィルムに、フィルムの成分の凝集の発生を低減する効率的な乾燥時間を提供する。
【０１３８】
本明細書において説明される乾燥プロセスの目的は、上記の「皺形成」効果等の問題を回避するフィルムの乾燥方法を提供することであり、この問題は、まずフィルムの上部表面を乾燥させて内部に水分を捕捉する従来の乾燥方法に関連する。従来の炉内乾燥方法において、内部に捕捉された水分がその後蒸発すると、上部表面は、引き裂かれ、次いで再形成されることにより改変される。
【０１３９】
これらの問題は、本発明の乾燥方法により回避され、フィルムの深部を乾燥させる前に、まずフィルムの底部表面を乾燥させることにより、または別の方法でフィルムの上部表面上のポリマーフィルム(被膜)の形成を防止することにより、均一なフィルムが提供される。これは、上述のように熱を加えて、または代替的に放射線(例えば制御されたマイクロ波)を導入して、フィルム内の水もしくは他の極性溶媒を蒸発させることにより達成され得る。いくつかの実施形態において、フィルムは、乾燥の最初の十五(15)分以内に、望ましくは乾燥の最初の十(10)分以内に、より具体的には乾燥の最初の四(4)分以内に、粘弾性構造を形成するように急速に乾燥される。望ましくは、フィルムは、ナノ粒子を含む任意の成分が不要に移動または互いに凝集することがないような速い速度で乾燥される。湿潤マトリックスを急速に乾燥させることにより、かなりの数のナノ粒子は集塊化する時間がない。
【０１４０】
さらに、代替的に、乾燥は、均衡した流体流、例えば均衡した空気流を使用することにより達成されてもよく、底部および上部空気流は均一フィルムを提供するように制御される。そのような場合、フィルムの上部に方向付けられた空気流は、気流により生成された力による湿潤フィルム内に存在する粒子の移動をもたらす状態を形成するべきではなく、すなわち、この乾燥段階中に存在するいかなる上部空気流も、フィルム表面の固有粘度に打ち勝つには不十分となるべきである。さらに、フィルムの底部に方向付けられたいかなる気流も、望ましくは、フィルムが空気からの力により持ち上がることがないように制御されるべきである。フィルムの上または下の制御されていない気流は、最終フィルム生成物における不均一性を形成し得る。上部表面周囲の領域の湿度レベルもまた、ポリマー表面の早すぎる閉鎖または被膜形成を防止するように、適切に調節され得る。
【０１４１】
本発明は、組成成分の移動および/または凝集を低減するように注意が払われれば、極めて均一なフィルム生成物を提供する。混合プロセスにおいて過剰の空気の導入を回避およびそのような空気を排除し、制御可能な粘度を提供するようにポリマーおよび溶媒を選択し、活性物質含有成分を固定することにより均一性を維持するようにフィルムを急速に制御可能に乾燥させることによって、そのようなフィルムが得られる。様々な乾燥方法は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第7,425,292号および米国特許第7,357,891号に記載されているものを含む。
【０１４２】
フィルムは、最初に約500μmから約1500μm、または約20ミルから約60ミルの厚さを有してもよく、乾燥時には約3μmから約250μm、または約0.1ミルから約10ミルの厚さを有してもよい。いくつかの実施形態において、フィルム生成物は、0.1ミルを超える厚さを有する。いくつかの他の実施形態において、フィルム生成物は、約10ミル以下の厚さを有する。いくつかのさらなる実施形態において、フィルム生成物は、約0.5ミルから約5ミルの厚さを有する。望ましくは、乾燥フィルムは、約2ミルから約8ミル、より望ましくは、約3ミルから約6ミルの厚さを有する。
【０１４３】
フィルム組成物の押出
代替の実施形態において、本発明のフィルム生成物は、キャストまたは堆積法ではなく、押出により成形されてもよい。押出は、後述されるように、ポリエチレンオキシド系ポリマー成分を含有するフィルム組成物に対して特に有用である。例えば、本発明によれば、単軸押出プロセスを使用することができる。そのような押出プロセスによれば、ダイを通して押し出され得る、または型内に射出され得るように、ポリマー溶融物内で圧力が高まる。
【０１４４】
PEOポリマー成分を含有するフィルム組成物を成形するための押出方法を使用することが特に望ましい場合がある。これらの組成物は、ポリマー成分中にPEOまたはPEOブレンドを含有し、添加された可塑剤、および/または界面活性剤、およびポリアルコールを本質的に含まなくてもよい。
【０１４５】
組成物は、約90℃未満の処理温度でシートとして押し出されてもよい。押出は、均一なマトリックスを得るために、ローラまたはダイを通してフィルム組成物を搾り出すことにより進行してもよい。押し出されたフィルム組成物は、次いで、当業者に知られている任意の機構により冷却される。例えば、冷却ローラ、空冷ベッド、または水冷ベッドが使用されてもよい。PEOは熱を保持する傾向があるため、冷却ステップは、PEOポリマー成分を含有するフィルム組成物に対して特に望ましい。このようにして成形されたシートは、所望により様々な形状に成形され得る。
【０１４６】
フィルムの使用
本発明のフィルムは、多くの使用に好適である。フィルムの成分の高度の均一性により、フィルムは、医薬品の組込みに特に好適である。さらに、フィルムの構築に使用されるポリマーは、フィルムの崩壊時間の範囲を可能とするように選択され得る。フィルムが崩壊する期間の変動または延長により、活性物質が放出される速度に対する制御が達成され得るが、これは持続放出送達システムを可能とし得る。さらに、フィルムは、粘膜および臓器組織(本明細書において定義されるような)を有するものを含む、皮膚および他の体表面に対するナノ粒子の投与に使用されてもよい。
【０１４７】
フィルムは、経口投与、または望ましい任意の他の投与によりナノ粒子を投与するために使用されてもよい。投与は、例えば、上述のようにフィルムを調製し、フィルムを哺乳動物の粘膜または組織表面に導入し、必要に応じてフィルムを湿潤させることにより達成され得る。所望により、このフィルムは、調製されて第2の層または支持層に接着されてもよく、使用前、すなわち皮膚への貼付前にその層からフィルムが取り外される。フィルムを支持体または裏打ち材料に取り付けるために、接着剤が使用されてもよく、当技術分野において知られている接着剤のいずれかであってもよく、好ましくは水溶性ではない。接着剤が使用される場合、接着剤は、望ましくは、活性物質の特性を改変しない接着剤である。粘膜接着組成物もまた有用である。フィルム組成物は、多くの場合、それ自体粘膜接着剤として機能する。
【０１４８】
本発明のフィルムは、湿潤すると、すなわち水または唾液等の湿潤物質との接触により速やかに溶解するフィルムの傾向を利用する。本発明によるフィルムを調製し、そのフィルムを液体に導入し、またフィルムを溶解させることにより、ナノ粒子を液体に導入することができる。これは、ナノ粒子の液体剤形を調製するために使用することができ、次いでこれは使用者に投与され得る。
【０１４９】
以下は、例示を目的として示されるものであり、特許請求の範囲の限定として解釈されるべきではない。
【０１５０】
(実施例)
(実施例1)
リガンドの調製
2-チオ-エチル-α-D-ガラクトシド(α-ガラクトースC2SH)の調製
【０１５１】
【化１】
2013528227.tif 000003
【０１５２】
ガラクトース(3g、16.65mmol)の2-ブロモエタノール(30ml)中の懸濁液に、酸性樹脂Amberlite 120-Hを、pH2に達するまで添加する。反応物を50〜60℃で16時間撹拌する。反応混合物を濾過し、MeOHで洗浄する。pH8に達するまでトリエチルアミンを添加する。粗反応物を濃縮し、トルエンと3回共蒸発させる。反応混合物をピリジン(75mL)に溶解し、Ac2O(35mL)および触媒量のDMAPを0℃で添加し、室温で3時間撹拌する。混合物をAcOEtで希釈し、1.H2O、2.HCl(10%)、3.NaHCO3溶液、4.H2Oで洗浄する。有機層を回収し、無水Na2SO4で脱水する。TLC(ヘキサン:AcOEt 3:1、2回溶出)は、(所望の)主要生成物およびより低いRfの副生成物を示す。ヘキサン:酢酸エチル  6:1混合物を溶離液として使用したフラッシュクロマトグラフィーにより生成物を精製すると、2-ブロモエチル-α-ガラクトシド(2)が得られる。
【０１５３】
前の反応の生成物2を、27mlの2-ブタノンに溶解する。この溶液に、触媒量のテトラブチルアンモニウムヨージドおよび4当量のチオ酢酸カリウムを添加する。得られる懸濁液を、室温で2時間撹拌する。この期間中、反応物を、出発材料の消失についてTLC(ヘキサン-AcOEt 2:1、2回溶出)により試験する。混合物を20mlのAcOEtで希釈し、飽和NaCl溶液で洗浄する。有機相を脱水し、濾過し、真空下で蒸発させる。生成物をヘキサン/AcOEt 2:1→1:1中で精製すると、アセチルチオ-α-ガラクトシド3が得られる。
【０１５４】
新たな反応生成物3を、ジクロロメタン-メタノール  2:1混合物に溶解する。この混合物に、1Nナトリウムメトキシド(1当量)の溶液を添加し、室温で1時間撹拌する。pH5〜6に達するまで、Amberlite IR-120H樹脂を添加する。次いで、得られる混合物を濾過し、乾燥するまで濃縮すると、最終生成物(α-ガラクトースC2SH)が得られる。
【０１５５】
アミノ-チオール連結基の調製
【０１５６】
【化２】
2013528227.tif 000004
【０１５７】
PPh3(3g、11.4mmol)の乾燥THF20ml中の溶液に、DIAC(2.3g、11.4mmol)を添加する。混合物を0℃で15分間、白色生成物が出現するまで撹拌する。この混合物に、ヘキサエチレングリコール(1.45mL、5.7mmol)およびHSAc(610μl、8.55mmol)の乾燥THF(20mL)中の溶液を滴下(滴下漏斗)により添加する。15分後、生成物はTLC上でRf0.2で出現し始める。溶液をエバポレーター内で濃縮する。粗反応物を50mlのジクロロメタンに溶解し、K2CO3の10%溶液で洗浄する。有機相を無水Na2SO4で脱水し、濾過し、真空下で濃縮する。溶離液としてAcOEt:ヘキサン  1:1、AcOEtおよび最後にDCM:MeOH 4:1を使用した粗生成物のフラッシュクロマトグラフィーにより、アセチル-チオ-ヘキサエチレングリコール誘導体が得られた。
【０１５８】
反応生成物を5mlのDMFに溶解し、PPh3(2.25g、8.55mmol)、NaN3(0.741g、11.4mmol)およびBrCl3C(0.845ml、8.55mmol)を添加し、続いて溶液を室温で40分間撹拌する。TLC(DCM:MeOH 25:1)を行うと、得られる生成物は、出発生成物よりも高いRfを有する。反応混合物を100mlのジエチルエーテルで希釈し、H2Oで3回洗浄する。有機相を無水Na2SO4で脱水し、濾過し、真空下で蒸発させる。DMC/MeOH 200:1およびDCM/MeOH 40:1の溶離液混合物を使用したフラッシュクロマトグラフィーにより生成物を精製すると、アジド-アセチルチオ-ヘキサエチレングリコール誘導体が得られる。
【０１５９】
トリフェニルホスフィンオキシドを除去するために、反応生成物を10mlのTHFに溶解し、この溶液に0.5gのMgCl2を添加する。反応物を80℃で2時間、白色沈殿物が出現するまで撹拌し、次いでセライトを通して濾過する。生成物をエタノール:H2O 3:1の混合物に溶解し、Zn粉末(0.45g、6.84mmol)およびNH4Cl(0.6g、11.4mmol)を添加する。反応物を還流下で1時間、出発材料の存在がTLC(DCM/MeOH 25:1)により検出できなくなるまで撹拌する。セライトを通して反応物を濾過し、溶媒を蒸発させる。粗反応物をAcOEtで希釈し、5mlのH2Oで抽出する。水相を乾燥するまで蒸発させると、アミノ-チオール-ヘキサエチレングリコール生成物が得られる。
【０１６０】
(実施例2)
混合金ナノ粒子の調製
β-グルコースC2誘導体1、N-アセチルグルコサミンC2誘導体2、α-ガラクトースC2誘導体3、α-グルコースC2誘導体4、グルコサミンC5誘導体5およびヘキサエチレングリコールアミン連結基6は、Midatech Bioguneストックからのものを使用した。N-(3-ジメチルアミノプロピル)-N'-エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC・HCl)、HAuCl4、NaBH4は、Sigma-Aldrich Chemical Companyから購入した。イミダゾール-4-酢酸一塩酸塩は、Alfa Aesar Companyから購入した。高品質MeOHおよびNanopure水(18.1mΩ)を、全ての実験および溶液に使用した。
【０１６１】
【化３】
2013528227.tif 000005
【０１６２】
リガンドの命名
GlcC2
【０１６３】
【化４】
2013528227.tif 000006
【０１６４】
2'-チオエチル-β-D-グルコピラノシド(β)
GlcNHAcC2
【０１６５】
【化５】
2013528227.tif 000007
【０１６６】
2'-チオエチル-2-アセトアミド-2-デオキシ-β-D-グルコピラノシド(β)
GlcNH2-IAA-C5
【０１６７】
【化６】
2013528227.tif 000008
【０１６８】
5'-チオペンタニル-2-デオキシ-2-イミダゾールアセトアミド-α,β-D-グルコピラノシド(α、β異性体混合物)
α-GalC2(α)
【０１６９】
【化７】
2013528227.tif 000009
【０１７０】
2'-チオエチル-α-D-ガラクトピラノシド(α)
α-GlcC2(α)
【０１７１】
【化８】
2013528227.tif 000010
【０１７２】
2'-チオエチル-α-D-グルコピラノシド
EG6NH2
【０１７３】
【化９】
2013528227.tif 000011
【０１７４】
1-アミノ-17-メルカプト-3,6,9,12,15-ペンタオキサ-ヘプタデカノールまたは1-アミノ-6-メルカプト-ヘキサエチレングリコール(俗称)
【０１７５】
複数のリガンドを有するナノ粒子(NP)の調製
NP-GlcC2(9)GlcNAc(1)
1(21.6mg、90μmmol)および2(2.8mg、10μmmol)のMeOH(8.3mL)中の溶液に、HAuCl4の0.025M水溶液(1.33mL、33μmmol)を添加した。溶液を30秒間振盪し、次いで、NaBH4の1N水溶液(0.67mL、0.67mmol)を、数回に分けて添加した(134μL×5)。暗色懸濁液を100分間振盪した。メタノール層を除去し、ペレットを10mLの水に溶解し、遠心濾過(10KDa AMICON 4mL、4500g、15分、15℃)により精製した。このプロセスを3回繰り返し、2mLの水で洗浄した。残渣を7mLの水に溶解した。定量のために一定分量を凍結乾燥した。[NP]=0.8mg/mL。
【０１７６】
いかなる理論にも束縛されることを望まないが、9:1のGlcC2:GlcNAc比の複数のリガンドを有する得られたナノ粒子「NP-GlcC2(9)GlcNAc(1)」の概略図を、図1に示す。
【０１７７】
NP-GlcC2(4)GlcNAc(1)
1(19.2mg、80μmmol)および2(5.6mg、20μmmol)のMeOH(8.3mL)中の溶液に、HAuCl4の0.025M水溶液(1.33mL、33μmmol)を添加した。溶液を30秒間振盪し、次いで、NaBH4の1N水溶液(0.67mL、0.67mmol)を、数回に分けて添加した(134μL×5)。暗色懸濁液を100分間振盪した。メタノール層を除去し、ペレットを10mLの水に溶解し、遠心濾過(10KDa AMICON 4mL、4500g、15分、15℃)により精製した。このプロセスを3回繰り返し、2mLの水で洗浄した。残渣を7mLの水に溶解した。定量のために一定分量を凍結乾燥した。[NP]=0.8mg/mL。
【０１７８】
いかなる理論にも束縛されることを望まないが、4:1のGlcC2:GlcNAc比の複数のリガンドを有する得られたナノ粒子「NP-GlcC2(4)GlcNAc(1)」の概略図を、図2に示す。
【０１７９】
NP-GlcC2(1)GlcNAc(1)
1(12mg、50μmmol)および2(14mg、50μmmol)のMeOH(8.3mL)中の溶液に、HAuCl4の0.025M水溶液(1.33mL、33μmmol)を添加した。溶液を30秒間振盪し、次いで、NaBH4の1N水溶液(0.67mL、0.67mmol)を、数回に分けて添加した(134μL×5)。暗色懸濁液を100分間振盪した。メタノール層を除去し、ペレットを10mLの水に溶解し、遠心濾過(10KDa AMICON 4mL、4500g、15分、15℃)により精製した。このプロセスを3回繰り返し、2mLの水で洗浄した。残渣を7mLの水に溶解した。定量のために一定分量を凍結乾燥した。[NP]=0.9mg/mL。
【０１８０】
いかなる理論にも束縛されることを望まないが、1:1のGlcC2:GlcNAc比の複数のリガンドを有する得られたナノ粒子「NP-GlcC2(1)GlcNAc(1)」の概略図を、図3に示す。
【０１８１】
NP-GlcC2(1)GlcNAc(9)
1(2.4mg、10μmmol)および2(25.3mg、90μmmol)のMeOH(8.3mL)中の溶液に、HAuCl4の0.025M水溶液(1.33mL、33μmmol)を添加した。溶液を30秒間振盪し、次いで、NaBH4の1N水溶液(0.67mL、0.67mmol)を、数回に分けて添加した(134μL×5)。暗色懸濁液を100分間振盪した。メタノール層を除去し、ペレットを10mLの水に溶解し、遠心濾過(10KDa AMICON 4mL、4500g、15分、15℃)により精製した。このプロセスを3回繰り返し、2mLの水で洗浄した。残渣を7mLの水に溶解した。定量のために一定分量を凍結乾燥した。[NP]=0.8mg/mL。
【０１８２】
いかなる理論にも束縛されることを望まないが、1:9のGlcC2:GlcNAc比の複数のリガンドを有する得られたナノ粒子「NP-GlcC2(1)GlcNAc(9)」の概略図を、図4に示す。
【０１８３】
NP-GlcC2(1)α-Gal(1)
1(12mg、50μmmol)および3(12mg、50μmmol)のMeOH(8.3mL)中の溶液に、HAuCl4の0.025M水溶液(1.33mL、33μmmol)を添加した。溶液を30秒間振盪し、次いで、NaBH4の1N水溶液(0.67mL、0.67mmol)を、数回に分けて添加した(134μL×5)。暗色懸濁液を100分間振盪した。メタノール層を除去し、ペレットを10mLの水に溶解し、遠心濾過(10KDa AMICON 4mL、4500g、15分、15℃)により精製した。このプロセスを3回繰り返し、2mLの水で洗浄した。残渣を7mLの水に溶解した。定量のために一定分量を凍結乾燥した。[NP]=0.7mg/mL。
【０１８４】
いかなる理論にも束縛されることを望まないが、1:1のGlcC2:α-Gal比の複数のリガンドを有する得られたナノ粒子「NP-GlcC2(1)α-Gal(1)」の概略図を、図5に示す。
【０１８５】
NP-βGlcC2(1)EG6NH2(1)
1(12mg、50μmmol)および6(14.85mg、50μmmol)のMeOH(8.3mL)中の溶液に、HAuCl4の0.025M水溶液(1.33mL、33μmmol)を添加した。溶液を30秒間振盪し、次いで、NaBH4の1N水溶液(0.67mL、0.67mmol)を、数回に分けて添加した(134μL×5)。暗色懸濁液を100分間振盪した。メタノール層を除去し、ペレットを10mLの水に溶解し、遠心濾過(10KDa AMICON 4mL、4500g、15分、15℃)により精製した。このプロセスを3回繰り返し、2mLの水で洗浄した。残渣を7mLの水に溶解した。定量のために一定分量を凍結乾燥した。[NP]=0.9mg/mL。
【０１８６】
いかなる理論にも束縛されることを望まないが、1:1のβGlcC2:EG6NH2比の複数のリガンドを有する得られたナノ粒子「NP-βGlcC2(1)EG6NH2(1)」の概略図を、図6に示す。
【０１８７】
NP-GlcNHAc(1)EG6NH2(1)
2(14mg、50μmmol)および6(14.85mg、50μmmol)のMeOH(8.3mL)中の溶液に、HAuCl4の0.025M水溶液(1.33mL、33μmmol)を添加した。溶液を30秒間振盪し、次いで、NaBH4の1N水溶液(0.67mL、0.67mmol)を、数回に分けて添加した(134μL×5)。暗色懸濁液を100分間振盪した。メタノール層を除去し、ペレットを10mLの水に溶解し、遠心濾過(10KDa AMICON 4mL、4500g、15分、15℃)により精製した。このプロセスを3回繰り返し、2mLの水で洗浄した。残渣を6mLの水に溶解した。定量のために一定分量を凍結乾燥した。[NP]=0.6mg/mL。
【０１８８】
いかなる理論にも束縛されることを望まないが、1:1のGlcNHAc:EG6NH2比の複数のリガンドを有する得られたナノ粒子「NP-GlcNHAc(1)EG6NH2(1)」の概略図を、図7に示す。
【０１８９】
NP-α-Glc(1)EG6NH2(1)
4(12mg、50μmmol)および6(14.85mg、50μmmol)のMeOH(8.3mL)中の溶液に、HAuCl4の0.025M水溶液(1.33mL、33μmmol)を添加した。溶液を30秒間振盪し、次いで、NaBH4の1N水溶液(0.67mL、0.67mmol)を、数回に分けて添加した(134μL×5)。暗色懸濁液を100分間振盪した。メタノール層を除去し、ペレットを10mLの水に溶解し、遠心濾過(10KDa AMICON 4mL、4500g、15分、15℃)により精製した。このプロセスを3回繰り返し、2mLの水で洗浄した。残渣を4mLの水に溶解した。定量のために一定分量を凍結乾燥した。[NP]=0.8mg/mL。
【０１９０】
いかなる理論にも束縛されることを望まないが、1:1のα-Glc:EG6NH2比の複数のリガンドを有する得られたナノ粒子「NP-α-Glc(1)EG6NH2(1)」の概略図を、図8に示す。
【０１９１】
NP-α-Glc
4(24mg、100μmmol)のMeOH(8.3mL)中の溶液に、HAuCl4の0.025M水溶液(1.33mL、33μmmol)を添加した。溶液を30秒間振盪し、次いで、NaBH4の1N水溶液(0.67mL、0.67mmol)を、数回に分けて添加した(134μL×5)。暗色懸濁液を100分間振盪した。メタノール層を除去し、ペレットを10mLの水に溶解し、遠心濾過(10KDa AMICON 4mL、4500g、15分、15℃)により精製した。このプロセスを3回繰り返し、2mLの水で洗浄した。残渣を5mLの水に溶解した。定量のために一定分量を凍結乾燥した。[NP]=1.0mg/mL。
【０１９２】
いかなる理論にも束縛されることを望まないが、α-Glcの複数のリガンドを有する得られたナノ粒子「NP-α-Glc」の概略図を、図9に示す。
【０１９３】
NP-GlcC2(1)GlcNH_IAA(1)
1(12mg、50μmmol)および5(12mg、50μmmol)のMeOH(8.3mL)中の溶液に、HAuCl4の0.025M水溶液(1.33mL、33μmmol)を添加した。溶液を30秒間振盪し、次いで、NaBH4の1N水溶液(0.67mL、0.67mmol)を、数回に分けて添加した(134μL×5)。暗色懸濁液を100分間振盪した。メタノール層を除去し、ペレットを10mLの水に溶解し、遠心濾過(10KDa AMICON 4mL、4500g、15分、15℃)により精製した。このプロセスを3回繰り返し、2mLの水で洗浄した。残渣を8mLの100mM MESに溶解し、EDC(153mg、0.8mmol)およびイミダゾール-4-酢酸一塩酸塩(81mg、0.5mmol)で14時間処理した。混合物を遠心濾過(10KDa AMICON 4mL、4500g、15分、15℃)により精製した。このプロセスを3回繰り返し、2mLの水で洗浄した。残渣を4mLの水に溶解した。定量のために一定分量を凍結乾燥した。[NP]=0.9mg/mL。
【０１９４】
いかなる理論にも束縛されることを望まないが、1:1のGlcC2:GlcNH_IAA比の複数のリガンドを有する得られたナノ粒子「NP-GlcC2(1)GlcNH_IAA(1)」の概略図を、図10に示す。
【０１９５】
NP-α-Gal(1)EG6NH2(1)
アミンα-gal金ナノ粒子Batch MI-NP-10-AMINE-GALの調製:1:1(0.58mmol、3当量)の比のアミン-メルカプトヘキサエチレングリコール連結基6およびα-ガラクトースリガンド3のMeOH(49mL)中の混合物に、金塩の水溶液(7.86mL、0.19mmol、0.025M)を添加した。反応物を30秒間撹拌し、次いで、NaBH4(1N)の水溶液を、数回に分けて添加した(4.32mL、4.32mmol)。反応物を、900rpmで100分間振盪した。この時間後、懸濁液を14000rpmで1分間遠心分離した。上清を除去し、沈殿物を2mLの水に溶解した。次いで、2mLの懸濁液を2つのフィルタ(AMICON、10KDa、4mL)に導入し、4500gで5分間遠心分離した。フィルタ内の残渣をさらに2回水で洗浄した。最終残渣を80mLの水に溶解した。
【０１９６】
いかなる理論にも束縛されることを望まないが、1:1のα-Gal:EG6NH2比の複数のリガンドを有する得られたナノ粒子「NP-α-Gal(1)EG6NH2(1)」の概略図を、図11に示す。
【０１９７】
金NPの調製において、製造は層流キャビネット下であった。全てのガラスおよびプラスチック材料(例えばエッペンドルフ、バイアルおよび瓶)ならびに溶媒(水、HAc)は、まずオートクレーブ内で滅菌した。他の全ての使い捨て器具(例えばチップおよびフィルタ)は、事前に滅菌された状態であった。
【０１９８】
(実施例3)
ナノ粒子へのインスリン結合
以下の方法は、αGal(1)EG6NH2(1)NPに対するインスリンの結合がいかにして行われたかを詳細に示すものである。方法は、一定インスリンおよび様々なNPレベルを使用し、試験された他のNP試料に対してはより低い/異なるレベルのNPが使用されたが、これ以外は方法は試験された全てのNPに対して同じであった。
【０１９９】
インスリンストック溶液の調製;清浄なガラスバイアルに20mgのヒトインスリンを量り入れ、8.7mlの10mM HCl混合物を静かに添加すると、インスリンは完全に溶解し、次いで1.3mlの100mMトリス塩基を添加することによりpHを7.5に戻し、溶液は、インスリンがその等電点を通過すると速やかに懸濁し、pHが7.5であることを確認し、蓋をして4℃で保存し、これを2mg/mlインスリンストック溶液とする。
【０２００】
様々な量のαGal(1)EG6NH2(1)NP、例えば15、30、60、120、240および480ナノモルの金含量のNPを、エッペンドルフまたは好適なサイズの容器に入れ、水で全体積を200μlとし、次いで50μlのヒトインスリン(トリスHCl pH7.5中2mg/ml、インスリンストック溶液の調製については上記を参照)を添加する。静かに混合し、室温で2時間放置し、続いて2分間の卓上遠心分離(2000rpm)を行って凝集物を沈降させる。最大上清値を得るために、ちょうど200μlの水および50μlのインスリンを有する標準管に対して行うべきであり、同様にブランク、すなわち50μlのトリスHCl pH7.5+200μlの水に対しても行うべきである。高精度が必要とされる場合は、既知量のαGal(1)EG6NH2(1)NPを含有する試料、すなわち10μgの金含量の試料を水で200μlとし、50μlのインスリン緩衝剤を添加し(トリスHCl pH7.5)、これを使用して、BCAアッセイにおいてαGal(1)EG6NH2(1)NPが与えるわずかに陽性の結果を補正することができる(以下参照*)。
【０２０１】
標準的マイクロBCAアッセイ(Pierceキット23235)により上清20μlを3回分析するが、これによって上清にどれ程のインスリンが残留しているかを示すデータが得られる。この値をインスリンのみの標準に対する値から差し引くことにより、NPに結合したインスリンの量を計算するが、これはまた、必要に応じてパーセントとして表現することができる。ここで得られたデータは、使用した100μgのインスリンを最大限に結合させるために必要なαGal(1)EG6NH2(1)-NPの量を示し、これらの条件は、必要量のαGal(1)EG6NH2(1)-NP-インスリンを生成するためにスケールアップすることができる。
【０２０２】
*データは、BCAアッセイにおける遊離αGal(1)EG6NH2(1)-NPのわずかな干渉に対して補正することができる。これを行うためには、全ての最終試料に対して金分析を行い、様々な上清中にどれ程の金が残留しているかを計算するが、インスリンに対して過剰のNPを有する試料においてより高いレベルが観察される。以下の例により示されるように、10μgの金含量のNPに対するBCA値を使用して、観察される金含量に対して補正を行う。
【０２０３】
インスリンを有さない10μgの金含量のNPがBCAにより0.5を示し、40μgAu試験NP上清が1.25のBCAを示し、また5μgの金含量を示す場合、これは、0.25のBCA値(0.5の50%)が実際には遊離NPによるものであり、したがって、40μg金試験NP上清に対する補正値は、1.25ではなく1.00となるべきであることを意味する。これは単純化された説明のための例であり、上清中の金含量が低い場合は、補正因子は最小限となる。
【０２０４】
金の量(ナノモル)当たりの結合ヒトインスリンの量(ナノモル)を図12に示すが、図中、
Glc=2'-チオエチル-β-D-グルコピラノシドであり、
GlcNAc=2'-チオエチル-2-アセトアミド-2-デオキシ-β-D-グルコピラノシドであり、
GlcamineIAA=5'-チオペンタニル-2-デオキシ-2-イミダゾールアセトアミド-α,β-D-グルコピラノシド(α、β異性体混合物)であり、
AGal=2'-チオエチル-α-D-ガラクトピラノシドであり、
EG6NH2=1-アミノ-17-メルカプト-3,6,9,12,15-ペンタオキサ-ヘプタデカノールであり、
AGlc=2'-チオエチル-α-D-グルコピラノシドであり、
凡例中の数字は、リガンドの化学量を指す。
【０２０５】
図12を参照することにより分かるように、約1:1の比のAGalおよびEG6NH2のコロナを有するナノ粒子を使用して、比較的高程度のインスリン結合が得られた。インスリン結合はまた、以下のコロナ組成物のいずれかを有するナノ粒子によっても示された。
AGal:EG6NH2 1:1(トレース11、図12)
Glc:GlcamineIAA 1:1(トレース10、図12)
AGlc:EG6NH2 1:1(トレース8、図12)
BGlc:EG6NH2 1:1(トレース6、図12)
GlcNAc:EG6NH2 1:1(トレース7、図12)。
【０２０６】
(実施例4)
ナノ粒子の特性決定
I)インスリン金ナノ粒子バッチMI-NP-10-Ins(NP-α-Gal(1)EG6NH2(1))の特性決定
a)金含量:エトプロパジンと、Au(III)への完全酸化後の金との間の着色錯体の形成に基づく方法を使用して、金含量を測定した。513nmにおいて試料の吸光度を測定し、既知量の金を有する同様の溶液と定量的に比較する。
【０２０７】
金含量は、262.5±56.3mg/L(バッチ#NP10)と決定された。
【０２０８】
TEM:ナノ粒子懸濁液の透過型電子顕微鏡(TEM)画像を、図13に示す。
【０２０９】
試料は、金コアにおいて以下のサイズ特性を有すると決定された。
カウント=783
平均(直径)=2.323nm±0.716nm
最小=1.002nm
最大=4.859nm
最頻値=2.104nm
【０２１０】
b)動的光散乱による粒径分布:MI-NP-10アミン-gal(すなわちNP-α-Gal(1)EG6NH2(1)ナノ粒子)に対し、動的光散乱(DLS)により数および体積分布を測定し、それぞれ図14AおよびBに示す。
【０２１１】
図14Aに示されるピークのピーク値は、以下の通りである。
ピーク1 4.875nm
【０２１２】
図14Bに示されるピークのピーク値は、以下の通りである。
ピーク1 5.289nm
【０２１３】
II)インスリン金ナノ粒子バッチMI-NP-10-INSの最終調製
金ナノ粒子MI-NP-10(13.041mg金)の溶液を、水で49.68mLとした。最終溶液に酢酸を添加し、pH=4.6を得た。次いで、27.85mLのトリスHCl pH7.5中の55.7mgのヒトインスリンを添加した。懸濁液を24時間放置し、この時間後に、4500gで1分間遠心分離した。上清を除去し、さらなるインスリンおよび金含量の分析のために保存した。沈殿物を3.220mLの水に再懸濁させ、500単位インスリン/mLの最終インスリン濃度を得た。
【０２１４】
DLS分析により、インスリン-金ナノ粒子の粒径分布を測定した。BCA標準アッセイにより、インスリン含量を測定した。
【０２１５】
**インスリン金NPの最終調製物は、層流キャビネット下で製造した。使用した全てのガラスおよびプラスチック材料(例えばエッペンドルフおよび瓶)ならびに溶媒(例えば水、トリスHClおよびHAc)は、オートクレーブ内で滅菌した。他の全ての使い捨て器具(例えばチップおよびフィルタ)は、事前に滅菌された状態であった。
【０２１６】
特性決定:
a)MI-NP-10-INS(アミン-gal-INSULINナノ粒子)の数および体積による動的光散乱での粒径分布を、それぞれ図15AおよびBに示す。
【０２１７】
図15Aに示されるピークのピーク値は、以下の通りである。
ピーク1 68.46nm
【０２１８】
図15Bに示されるピークのピーク値は、以下の通りである。
ピーク1 88.38nm
【０２１９】
b)インスリン含量:
ナノ粒子へのインスリン結合の%を、以下の式により決定した。
【０２２０】
【数１】
2013528227.tif 000012
【０２２１】
【表１】
2013528227.tif 000013
【０２２２】
NP-インスリンナノ粒子中のインスリンおよび金の濃度:
インスリン:55.7mgインスリン
金:13.041mgの金
全体積:3.23mL水
最終インスリン濃度:17.25mgインスリン/mL=500単位/mL
最終金濃度:4.037mgAu/mL。
【０２２３】
いかなる理論にも束縛されることを望まないが、本発明者らは、以下のように考える。
【０２２４】
102個のAu原子/NP、これは数学的に、1個のNPに14個のインスリン分子が繋がっている結果となる。幾何学的考察では、ナノ粒子の表面上に約7個のインスリン分子の空間が許容されるため、これらの結果は、各NPが7個のインスリン二量体単位を含有することを示唆している。
【０２２５】
インスリン金ナノ粒子バッチMI-NP-10-INSのさらなる特性決定により、以下の結果が得られた。
【０２２６】
最終インスリン濃度:17.25mgインスリン/mL=500U/mL、既知濃度のインスリン標準溶液に対する補正後の比色ビシンコニン酸アッセイにより測定。
【０２２７】
最終金濃度:4.037mgAu/mL、既知濃度の金標準溶液に対する補正後のエトプロパジンアッセイを用いた比色アッセイにより測定。
【０２２８】
全体積:MilliQ水中3.23mL。
【０２２９】
幾何学的考察を行うと、1個のα-ガラクトース-EG-アミン-Auナノ粒子は102原子の金コアを含有する。したがって、
4.037mg=2.049e-5モル=1.234e19原子=1.21e17ナノ粒子
17.25mg=2.97e-6モル=1.789e18分子
【０２３０】
したがって、1個のα-ガラクトース-EG6NH2-Auナノ粒子は、約14個から15個の間のインスリン分子に結合して、最終ナノ粒子を生成する。
【０２３１】
熱重量分析の結果:
いかなる理論にも束縛されることを望まないが、本発明者らは、インスリン-NPに関して、乾燥重量が500ugであり、そのうち410ugが分解していると考える。したがって、有機物パーセントは82%である。1個のα-ガラクトース-EG6NH2-Auナノ粒子中に102原子の金を考えると、金重量は、20091(18%)であり、有機物コロナは12122である。したがって、82有機物%である粒子を有するには、111616の重量、すなわち91525の有機物を有さなければならない。有機物の12122はコロナであるため、有機物の約79403がインスリンとなる。インスリンはMW5808を有するため、粒子1個当たり14モルインスリンとなるはずである。
【０２３２】
図16は、実験的熱重量分析(TGA)データを示す。
【０２３３】
(実施例5)
インスリン結合のZn最適化
金ナノ粒子(NP)、αGal(1)EG6NH2(1)NPを、上記実施例2に記載のように調製した。NPへのインスリン結合に対するZnの影響を評価するために、Znの非存在下でNPの第1のバッチを合成した。NPの第2のバッチは、1.33当量のZnの存在下で合成した。NPの第3のバッチは、Znの非存在下で合成したが、合成後に1.33当量のZnCl2をNPに添加した。次いで、3つのバッチの金NPに対するヒトインスリンの結合を測定した。
【０２３４】
結果を図17に示す。図17は、様々な金NP濃度に対し、17.2ナノモルという一定量のインスリンが結合していることを示すグラフを示す。Znなしで合成されたNP、1.33当量で合成されたNP、および1.33当量のZnCl2を添加したZn不含NPの比較。
【０２３５】
図17中のグラフは、亜鉛が存在しない場合、インスリン結合が非常に低いレベルであることを示している。亜鉛が存在する場合、インスリン結合は、定量可能な程まで大幅に高くなる。亜鉛がNP合成中に存在するか、合成後に添加されるかに関わらず、同等のインスリン結合が生じる。
【０２３６】
いかなる理論にも束縛されることを望まないが、本発明者らは、Zn2+陽イオンが金NPへの改善されたインスリン結合をもたらすと考える。Znの他の形態、例えばZnOもまた、改善されたインスリン結合を媒介し得る。特に、数ヶ月の期間保存された金NP試料中のZnOの存在は、ZnOが形成可能であり、Zn2+陽イオンに加えて、またはその代替として、NPへの改善されたインスリン結合を媒介または促進し得ることを示す。
【０２３７】
インスリンの結晶化、形態および機能におけるZn2+の重要性は、以前に報告されている。しかしながら、本明細書に記載のデータは、Zn2+の存在下を含めて、NPに結合したインスリンが、Zn2+の存在下でのヒトインスリン(すなわちNPに結合していないインスリン)により一般的に関連する六量体形態ではなく、単量体または二量体形態であることを示している。多くの状況(例えば臨床的状況)においては、六量体インスリンと比較して単量体または二量体インスリンが好ましいため、これは、本発明に関連する大きな利点を提示し得る。
【０２３８】
本発明者らは、金NP(本明細書において説明される)に対するGLP-1の結合が、Zn(Zn2+および/またはZnOを含むがこれらに限定されない)の存在下で生じることを見出した。本明細書において説明される金NPへのGLP-1結合は、Znの存在下で合成されたNPに対するものであった。本明細書において、Znは、GLP-1結合金ナノ粒子組成物中に存在してもよいことが特に企図される。
【０２３９】
(実施例6)
金ナノ粒子へのGLP-1結合
金ナノ粒子(NP)、αGal(1)EG6NH2(1)NPを、上記実施例2に記載のように調製した。インスリンを添加するのではなく、GLP-1を添加した。GLP-1がNPに結合することが判明した。様々な金NP濃度に対し、一定の29.8ナノモルのGLP-1が結合することが、図18に示されている。これらの結果は、インスリン以外のペプチドが本発明のナノ粒子に結合することを示している。
【０２４０】
(実施例7)
2種以上のタンパク質が共結合したナノ粒子:混合インスリン/GLP-1ナノ粒子
金ナノ粒子(NP)、αGal(1)EG6NH2(1)NPを、上記実施例2に記載のように調製した。インスリンおよびGLP-1の両方をNPに添加した。GLP-1/インスリンNPの水溶液を、MALDIによる分析に供したが、その結果を図19に示す。GLP-1/インスリンNPをHPLCに供したが、そのトレースを図20に示す。HPLCデータは、19.8mgのインスリンおよび1.33mgのGLP-1が測定されたことを示している。
【０２４１】
26.2mgのインスリンおよび1.8mgのGLP-1の混合物を使用して、結合反応を行った。HPLCデータは、ナノ粒子への結合後にインスリン:GLP-1の近似比が維持されることを示している。
【０２４２】
MALDIおよびHPLCデータは、金ナノ粒子に対するGLP-1およびインスリンの混合結合を示している。いかなる理論にも束縛されることを望まないが、本発明者らは、本発明のナノ粒子に対する2つ以上の異なる種のペプチドの共結合が、単一種のペプチドの結合と比較して、ある特定の状況(例えばある特定の臨床的状況)において好ましくなり得ると考える。特に、ペプチドの組合せは、ペプチドが相互に有益な機能を果たす、および/または、例えば相乗的に呼応して作用するように、ナノ粒子上に担持され得る。
【０２４３】
(実施例8〜16)
インスリンナノ粒子(インスリンNP)を組み込んだ経口フィルムの生成および特性決定
(実施例8)
アッセイ測定用インスリンフィルムストリップ(0.01mg)およびプラセボストリップ
以下のフィルム組成物を調製し、それからフィルムストリップを作製した。フィルムストリップの一部(約50ストリップ)を、後の試験用のプラセボ試料として使用した。
【０２４４】
フィルムストリップの別の一部は、本明細書において説明されるように調製された0.01mgのインスリンナノ粒子(インスリンNP)を含有していた。インスリンNP含有ストリップを後述するように試験して、フィルムの乾燥および二(2)ヶ月間の室温での放置後のインスリンの安定性、すなわち生物学的活性が維持されることを確定した。
【０２４５】
フィルムマトリックス組成物
1. 4.796g(7.993%)のポリエチレンオキシド(PEO) WSR 1105 LEO(Colorcon社製)
2. 26.977g(44.961%)のPEO WSR N80 LEO(Colorcon社製)
3. 11.99g(19.983%)のPEO WSR N10 LEO(Dow社製)
4. 5.995g(9.991%)の固形物および1.998gの水を含有する7.993gのマルチトールシロップ(Lycasin 80/55)(Roquette社製)
5. 5.995g(9.991%)の天然グリセリン(Spectrum社製)
6. 4.196g(6.994%)のHPMC E15(Dow社製)
7. 0.0444g(0.074%)のシメチコンを含有する0.072gのMED 341シメチコンエマルジョン(Nusil社製)
8. 176.802gの滅菌水USP(Braun社製)
(注:ナノ粒子およびインスリンを含有する固体の残りの0.013%は、実験において後に添加される。)
【０２４６】
成分1、4、5、7、および8を、加工ガラスボウルに加えた。ボウルにVariac制御加熱マントルを装着し、加熱を開始した。Degussa Dental Multivac Compactを使用して、以下に示すように溶液を調製した。
【０２４７】
20分撹拌=125rpm  真空=0%  温度=67℃。
40分撹拌=125rpm  真空=0%  温度=63℃、加熱を停止し、加熱マントルを取り外した。
20分撹拌=125rpm  真空=0%  温度=35℃。
2、3、および6の要素のブレンドを添加した。
滅菌水を添加してQSを得た。
20分撹拌=125rpm  真空=60%(16in Hg)
8分撹拌=100rpm  真空=80%(23in Hg)
8分撹拌=100rpm  真空=85%(24in Hg)
8分撹拌=100rpm  真空=90%(25in Hg)
8分撹拌=100rpm  真空=95%(26in Hg)
4分撹拌=100rpm  真空=98%(27in Hg)
滅菌水を添加してQSを得た。
4分撹拌=100rpm  真空=98%(27in Hg)
4分撹拌=100rpm  真空=100%(28in Hg)
【０２４８】
マイクロメートルウェッジバーを840ミクロンに設定したKコントロールコーターを使用して、マイラー基板上に溶液を4枚のフィルムにキャストし、プラセボ試料を得た。フィルムを80℃の対流式炉内で25分間乾燥させた。本発明に従ってフィルムを乾燥させた。フィルムは、空気流が粘弾性マトリックスの形成前に上部表面を乱さないように、またはフィルムの表面上に被膜を形成しないように、空気流が十分に低い様式で乾燥させたが、粘弾性マトリックスの形成は約2〜6分で生じ、含量の均一性が保存されるようにインスリンNPを適所に固定した。フィルムを22×26mmのストリップに切断したが、これは約94mgから107mgの重量であり、2.89の%湿度を有していた。これらのプラセボストリップ50個を、個々にRFE-042パウチ内に封入し、ラベル付けした。
【０２４９】
29.996g(99.987%)の固形分を含有する119.4gの溶液を、プラセボストリップの調製後にガラスボウル内に残した。次いで、0.003g(0.01%)のインスリンおよび0.0009g(0.003%)のナノ粒子を含有するインスリンNP(金ガラクトースアミンナノ粒子ウシインスリン)を含有する600マイクロリットルの溶液を、ボウルに添加した。Degussa Dental Multivac Compactを使用して、溶液を100%(28in Hg)の真空下で100rpmで16分間撹拌した。
【０２５０】
845ミクロンのマイクロメートル設定のKコントロールコーターを使用して、マイラー基板上にフィルムを6枚のフィルムにキャストした。2つのフィルムを60℃で40分間乾燥させ、2つのフィルムを40℃で80分間乾燥させ、2つのフィルムを室温で19時間乾燥させた。本明細書において説明されるように、含量の均一性を維持および保存するために乾燥を再び行った。フィルムを22×26mmのストリップに切断したが、これは約94mgから114mgの重量であった。ストリップを個々にRFE-042パウチ内に封入した。各乾燥条件において50個のストリップを得た。60℃で乾燥させたストリップおよび40℃で乾燥させたストリップをラベル付けした。室温で乾燥させたストリップもまたラベル付けした。
【０２５１】
吸光度測定を使用した免疫酵素アッセイ測定は、室温、40℃、および60℃での乾燥後、インスリンが安定であることを示した。60℃で乾燥させたストリップを2ヶ月間室温で放置した後でも、ストリップはまだ生物学的に活性であった。
【０２５２】
(実施例9)
第1のマウス試験用のインスリンフィルムストリップ(1IU)およびプラセボ(NP-インスリン溶液を添加する堆積法)(NP-インスリンを添加するin situ溶液法)
目的:インスリンストリップの製造、およびストレプトゾトシン処理後の糖尿病マウスにおける腹腔内(IP)注射による、製造後に影響を受けていないインスリン生物活性の実証。
【０２５３】
フィルムマトリックス組成物
1. 4.796g(7.993%)のポリエチレンオキシド(PEO) WSR 1105 LEO(Colorcon社製)
2. 26.984g(44.974%)のPEO WSR N80 LEO(Colorcon社製)
3. 11.99g(19.983%)のPEO WSR N10 LEO(Dow社製)
4. 5.995g(9.991%)の固形物および1.998gの水を含有する7.993gのマルチトールシロップ(Lycasin 80/55)(Roquette社製)
5. 5.995g(9.991%)の天然グリセリン(Spectrum社製)
6. 4.196g(6.994%)のHPMC E15(Dow社製)
7. 0.0444g(0.074%)のシメチコンを含有する0.072gのMED 341シメチコンエマルジョン(Nusil社製)
8. 177.982gの滅菌水USP(Braun社製)
【０２５４】
成分1、4、5、7、および8を、加工ガラスボウルに加えた。ボウルにVariac制御加熱マントルを装着し、加熱を開始した。Degussa Dental Multivac Compactを使用して、以下に示すように溶液を調製した。
20分撹拌=125rpm  真空=0%  温度=67℃。
40分撹拌=125rpm  真空=0%  温度63℃、加熱を停止し、加熱マントルを取り外した。
20分撹拌=125rpm  真空=0%  温度=35℃。
2、3、および6の成分のブレンドを添加した。
滅菌水を添加してQSを得た。
20分撹拌=125rpm  真空=60%(16in Hg)
8分撹拌=100rpm  真空=80%(23in Hg)
8分撹拌=100rpm  真空=85%(24in Hg)
8分撹拌=100rpm  真空=90%(25in Hg)
8分撹拌=100rpm  真空=95%(26in Hg)
2重量%のSpan 80(Spectrum社製)を固体に添加し、取り込まれた空気を低減した。
8分撹拌=100rpm  真空=95%(26in Hg)
【０２５５】
マイクロメートルの調節可能なウェッジバーを860ミクロンに設定したKコントロールコーターを使用して、マイラー基板上に溶液を4枚のフィルムにキャストし、プラセボ試料を得た。フィルムを80℃の対流式炉内で25分間乾燥させた。フィルムの深部を乾燥させる前に、上部表面の上部の乱れを防止し、被膜形成を防止するために、また最初の六(6)分以内に粘弾性マトリックスを形成させるために、乾燥は、本発明に従って制御された様式で行った。粘弾性マトリックスの形成は、インスリンNPを移動できないように固定し、フィルムおよびフィルムから切断した単位用量内の含量の均一性をもたらした。
【０２５６】
フィルムを22.2×25.4 mmのストリップに切断したが、これは93mgから113mgの重量であった。これらのプラセボストリップの50個を、個々にRFE-042パウチ内に封入し、ラベル付けした。プラセボストリップ(フィルム)の40個を、以下のインスリン堆積実験用に確保した。
【０２５７】
本発明に従って調製された10マイクロリットルのNP-5-インスリン溶液(ヒトインスリン)を、5マイクロリットルのピペットを使用して、少量ずつ40個のプラセボストリップのそれぞれに添加した。ストリップを室温で2時間乾燥させ、個々にRFE-042パウチ内に封入し、ラベル付けした。これは、フィルムへの直接的な堆積法によりNP-インスリン溶液を添加することの実行可能性を実証する。
【０２５８】
120gの原液を、加工ガラスボウルに加えた。次いで、2600マイクロリットルのNP-5-インスリン溶液(目標は3015マイクロリットルであった)をボウルに加えた。不十分な量のNP-5-インスリン溶液により、ストリップの乾燥目標重量を100mgから117mgに調節し、フィルムストリップ当たり1IUのインスリンを得た。溶液を撹拌しながら脱気した。マイクロメートルの調節可能なウェッジバーを1000ミクロンから1025ミクロンに設定したKコントロールコーターを使用して、マイラー基板上に溶液を6つのフィルムシートにキャストした。2つのフィルムを60℃で29分から37分間乾燥させ、2つのフィルムを80℃で28分間乾燥させ、2つのフィルムを100℃で20分間乾燥させた。
【０２５９】
本発明に従って乾燥を行い(全ての実施例に対して同様)、すなわち、制御乾燥を行って、粘弾性マトリックスを形成させ、粒子が移動できないように、および均一な含量が達成されるようにインスリンNPを固定した。フィルム表面の乱れおよび早すぎる被膜形成(フィルムの深部の乾燥前)を防止するために空気流を制御した。粘弾性マトリックスが形成されたら、所望の含水量レベルが確実に得られるようにさらなる乾燥を行った。フィルムを22.2×25.4mmのストリップに切断したが、これは108mgから125mgの重量であった。ストリップを個々にRFE-042パウチ内に封入した。各乾燥条件において40から42個のストリップを得た。60℃で乾燥させたストリップをラベル付けし、100℃で乾燥させたストリップをラベル付けし、80℃で乾燥させたストップもまたラベル付けした。この実験は、フィルムをキャストする前に、NP-インスリン溶液をin situでフィルム溶液とともに添加することの実行可能性を実証する。
【０２６０】
試験用マウスの不足により、80℃および100℃で乾燥させたストリップは試験しなかった。ヒトインスリンが繋げられたナノ粒子(NP)は、糖尿病マウスにおける血中グルコースを正常血糖値まで低下させる上で活性であった。活性は、400分維持した。データは、ナノ粒子に結合したヒトインスリンが、ナノ粒子から急速に解離せず、短期間の活性を有する純粋なインスリンとは対照的に、インスリンの連続的送達を提供することを示している。NP-5-インスリンが付着し60℃で製造されたストリップは、血中グルコースを正常血糖値まで低減することができた。製造プロセスおよび温度は、ナノ粒子に結合したインスリンの生物活性には影響しなかったが、これは、結合した際にインスリンが安定化されることを示している。ナノ粒子は、このプロセス中のインスリンの熱安定化において重要であると思われる。
【０２６１】
(実施例10)
インスリンフィルムストリップ(1IU)徐溶解性調合物
フィルムマトリックス組成物
1. 1.959g(7.834%)のポリエチレンオキシド(PEO) WSR 1105 LEO(Colorcon社製)
2. 11.017g(44.067%)のPEO WSR N80 LEO(Colorcon社製)
3. 4.896g(19.585%)のPEO WSR N10 LEO(Dow社製)
4. 2.448g(9.793%)の固形物および0.816gの水を含有する3.264gのマルチトールシロップ(Lycasin 80/55)(Roquette社製)
5. 2.448g(9.793%)の天然グリセリン(Spectrum社製)
6. 1.714g(6.854%)のHPMC E15(Dow社製)
7. 0.0185g(0.074%)のシメチコンを含有する0.03gのMED 341シメチコンエマルジョン(Nusil社製)
8. 0.50g(2.000%)のSpan 80(Spectrum社製)
9. 71.684gの滅菌水USP(McGaw社製)
【０２６２】
成分4、5、7、8、および9を、加工ガラスボウルに加えた。次いで、成分1をボウルに徐々に加えながら、スパチュラで撹拌した。ボウルにVariac制御加熱マントルを装着し、加熱を開始した。Degussa Dental Multivac Compactを使用して、以下に示すように溶液を調製した。
【０２６３】
8分撹拌=125rpm  真空=0%  温度=84℃。
40分撹拌=125rpm  真空=0%
加熱を停止し、加熱マントルを取り外した。
滅菌水を添加してQSを得た。
要素2、3、および6のブレンドを添加した。
20分撹拌=125rpm  真空=60%(16in Hg)
20分撹拌=100rpm  真空=90%(25in Hg)
12分撹拌=100rpm  真空=95%(27in Hg)
8分撹拌=100rpm  真空=98%(27.5in Hg)
滅菌水を添加してQSを得た。
4分撹拌=100rpm  真空=100%(28.5in Hg)
【０２６４】
この溶液48.75gを加工ガラスボウルに加えた。次いで、125IUインスリン(ストリップ当たり1IUとなる)を含有する1.25mlのNP-6-インスリンを、ボウルに加えた。Degussa Dental Multivac Compactを使用して、この溶液を100rpmおよび真空=100%(28.5in Hg)で4分間撹拌した。マイクロメートルの調節可能なウェッジバーを865ミクロンに設定したKコントロールコーターを使用して、紙基板のHDP側にこの溶液を2枚のフィルムにキャストした。フィルムシートを60℃の対流式炉内で40分間乾燥させた。前述の実施例において説明されるように、本発明に従って乾燥を行い、結果として生じるフィルムおよびそのフィルムから切断した単位用量における含量の均一性をもたらした。フィルムを22.2×25.4mmのストリップに切断したが、これは93mgから110mgの重量であった。フィルムは、1.92%の含水率を有していた。54個のストリップを、個々にRFE-042パウチ内に封入し、ラベル付けした。
【０２６５】
(実施例11)
インスリンフィルムストリップ(1IU)(第2のマウス試験用の60℃および100℃で乾燥させた急速調合物)
フィルムマトリックス組成物
1. 5.171g(49.25%)のポリエチレンオキシド(PEO) WSR N10 LEO(Dow社製)
2. 2.586g(24.63%)のHPMC E15(Dow社製)
3. 1.293g(12.31%)の固形物および0.431gの水を含有する1.724gのマルチトールシロップ(Lycasin 80/55)(Roquette社製)
4. 1.293g(12.31%)の天然グリセリン(Spectrum社製)
5. 0.053g(0.50%)のSpan 80(Spectrum社製)
6. 0.105g(1.00%)の二酸化チタンUSP(Brenntag社製)
7. 300IUインスリン(ストリップ当たり1IUとなる)を含有する3.0mlのNP-6-インスリン(Midatech社製)
8. 14.069gの滅菌水USP(McGaw社製)
【０２６６】
成分3、4、5、6、および8を、加工ガラスボウルに加えた。次いで、成分1および2のブレンドをボウルに加えた。Degussa Dental Multivac Compactを使用して、以下に示すように溶液を調製した。
【０２６７】
40分撹拌=100rpm  真空=60%(16in Hg)
40分撹拌=100rpm  真空=90%(25in Hg)
12分撹拌=100rpm  真空=95%(27in Hg)
8分撹拌=100rpm  真空=98%(27.5in Hg)
滅菌水を添加してQSを得た。
4分撹拌=100rpm  真空=100%(28.5in Hg)
成分7を添加した。
滅菌水を添加してQSを得た。
8分撹拌=100rpm  真空=100%(28.5in Hg)
【０２６８】
マイクロメートルの調節可能なウェッジバーを440ミクロンから460ミクロンに設定したKコントロールコーターを使用して、紙基板のHDP側に溶液を2枚のフィルムにキャストした。一方のフィルムを100℃の対流式炉内で15分間乾燥させ、他方のフィルムを60℃の対流式炉内で30分間乾燥させた。本発明に従って乾燥を行い、結果として生じるフィルムおよびそのフィルムから切断した単位用量における含量の均一性をもたらした。フィルムを0.875×0.5インチのストリップに切断したが、これは33mgから39mgの重量であった。各乾燥条件において55個のストリップを得た。ストリップを個々にRFE-042パウチ内に封入した。100℃で乾燥させたストリップおよび60℃で乾燥させたストリップの両方をラベル付けした。
【０２６９】
(実施例12)
第2のマウス試験用の即溶解性フィルムストリッププラセボ調合物
フィルムマトリックス組成物
1. 18.469g(49.25%)のポリエチレンオキシド(PEO) WSR N10 LEO(Dow社製)
2. 9.236g(24.63%)のHPMC E15(Dow社製)
3. 4.616g(12.31%)の固形物および1.539gの水を含有する6.155gのマルチトールシロップ(Lycasin 80/55)(Roquette社製)
4. 4.616g(12.31%)の天然グリセリン(Spectrum社製)
5. 0.188g(0.50%)のSpan 80
6. 0.375g(1.00%)の二酸化チタンUSP(Brenntag社製)
7. 60.961gの蒸留水
【０２７０】
成分3、4、5、6、および7を、加工ガラスボウルに加えた。次いで、成分1および2のブレンドをボウルに加えた。ボウルにVariac制御加熱マントルを装着し、加熱を開始した。Degussa Dental Multivac Compactを使用して、以下に示すように溶液を調製した。
【０２７１】
12分撹拌=125rpm  真空=0%  温度=85℃。
加熱を停止し、加熱マントルを取り外した。
20分撹拌=125rpm  真空=0%
蒸留水を添加してQSを得た。
20分撹拌=125rpm  真空=60%(16in Hg)
20分撹拌=125rpm  真空=90%(25in Hg)
12分撹拌=100rpm  真空=95%(27in Hg)
8分撹拌=100rpm  真空=98%(27.5in Hg)
滅菌水を添加してQSを得た。
4分撹拌=100rpm  真空=100%(28.5in Hg)
滅菌水を添加してQSを得た。
8分撹拌=100rpm  真空=100%(28.5in Hg)
【０２７２】
マイクロメートルの調節可能なウェッジバーを440ミクロンに設定したKコントロールコーターを使用して、マイラー基板上に溶液をフィルムにキャストした。フィルムを80℃の対流式炉内で25分間乾燥させた。本発明に従って乾燥を行い、結果として生じるフィルムおよびそのフィルムから切断した単位用量における含量の均一性をもたらした。フィルムは、4.42%の含水率を有していた。フィルムを0.875×0.5インチのストリップに切断したが、これは約35mgから36mgの重量であった。特性を主観的に評価すると、フィルムは、適正な引張強度を有し、低い引裂き抵抗性から中程度の引裂き抵抗性を有し、適正な可撓性を有していた。36mgのフィルムストリップは、37.2℃で5秒の部分含浸溶解(PID)を有していた。(PIDは、フィルムが2.8gの重りを取り付けられて水に暴露された場合に壊れるのに要する時間の推定値を得るために使用される、社内技術である。)
【０２７３】
以前の研究プロジェクトの経験では、5秒から10秒のPIDは、口内で1分以内の溶解時間に対応することが示されている。フィルムストリップ60個を、バルクで箔内に封入してラベル付けし、第2のマウス試験用の急速調合物におけるインスリン1IUストリップのプラセボとして使用した(実施例8において調製)。
【０２７４】
(実施例13)
ミニブタ試験用の徐溶解性閉塞フィルムストリップの調製
フィルムマトリックス組成物
1. 7.844g(7.47%)のポリエチレンオキシド(PEO) WSR 1105 LEO(Colorcon社製)
2. 53.981g(51.41%)のPEO WSR N80 LEO(Colorcon社製)
3. 12.758g(12.15%)の固形物および4.253gの水を含有する17.011gのマルチトールシロップ(Lycasin 80/55)(Roquette社製)
4. 12.758g(12.15%)の天然グリセリン(Spectrum社製)
5. 10.805g(10.29%)のHPMC E15(Dow社製)
6. 2.10g(2.00%)のスクラロース
7. 4.20g(4.00%)のペパーミント2303香料(Ungerer社製)
8. 0.525g(0.50%)のモノオレイン酸グリセリル(Spectrum社製)
9. 0.0315g(0.03%)の青色1号
10. 240.747gの滅菌水(Braun社製)
【０２７５】
成分3、4、8、および10を、加工ガラスボウルに加えた。次いで、成分1をボウルに加えながら、スパチュラで撹拌した。ボウルにVariac制御加熱マントルを装着し、加熱を開始した。Degussa Dental Multivac Compactを使用して、以下に示すように溶液を調製した。
【０２７６】
20分撹拌=150rpm  真空=0%
40分撹拌=150rpm  真空=0%
加熱を停止し、加熱マントルを取り外した。
成分2、5、6、および9のブレンドを添加した。
滅菌水を添加してQSを得た。
20分撹拌=125rpm  真空=60%(17in Hg)
20分撹拌=100rpm  真空=90%(26in Hg)
12分撹拌=100rpm  真空=95%(27in Hg)
8分撹拌=100rpm  真空=98%(28in Hg)
滅菌水を添加してQSを得た。
成分7を添加した。
8分撹拌=100rpm  真空=100%(28.5in Hg)
【０２７７】
マイクロメートルの調節可能なウェッジバーを900ミクロンに設定したKコントロールコーターを使用して、6330L紙基板の非光沢HDPE側に溶液をフィルムにキャストした。フィルムを80℃の対流式炉内で27分間乾燥させた。本発明に従って乾燥を行い、結果として生じるフィルムおよびそのフィルムから切断した単位用量における含量の均一性をもたらした。フィルムの22×11mmのストリップは、51mgの重量であった。フィルムの22×11のストリップは、37.2℃で18秒の部分含浸溶解等級(PID)を有し、口内の頬領域において約13.5分存続した。フィルムを22×160mmのストリップに切断し、ミニブタ試験における使用のために箔内に封入した。
【０２７８】
(実施例14)
ミニブタ試験用の即溶解性MI-NP-10-インスリンフィルムストリップの調製
この試験の主目的は、フィルムマトリックス内に埋め込まれた金ナノ粒子により担持されたインスリンの口腔用調製物が、治療反応に好適な全身濃度に達するかどうかを試験すること、および、ヒトにおいてさらに調査されるべき適切な用量を確定するために、頬粘膜を通したインスリンの吸収を測定することである。
【０２７９】
インスリン金ナノ粒子の調製:
a)金ナノ粒子MI-NP-10-INS(13.041mg金)の溶液を、水で49.68mLとした。
【０２８０】
最終溶液に酢酸を添加し、pH=4.6を得た。
【０２８１】
27.85mLのトリスHCl pH7.5中の55.7mgのヒトインスリンを添加した。
【０２８２】
懸濁液を24時間放置し、この時間後に、4500gで1分間遠心分離した。
【０２８３】
上清を除去し、さらなるインスリンおよび金含量の分析のために保存した。沈殿物を3.220mLの水に再懸濁させ、500単位インスリン/mLの最終インスリン濃度を得た。
【０２８４】
DLS分析により、インスリン-金ナノ粒子の粒径分布を測定した。BCA標準アッセイにより、インスリン含量を測定した。
【０２８５】
インスリン金NPの最終調製は、層流キャビネット下で行った。使用した全てのガラスおよびプラスチック材料ならびに溶媒は、オートクレーブで処理した。全ての使い捨て器具は、事前に滅菌された状態で供給される。
【０２８６】
b)インスリン含量:
ナノ粒子へのインスリン結合の%を、以下の式により決定した。
【０２８７】
【数２】
2013528227.tif 000014
【０２８８】
【表２】
2013528227.tif 000015
【０２８９】
分析概要
インスリン:54.4mgインスリン
金:13.041mgの金
全体積:3.23mL水
最終インスリン濃度:16.8mgインスリン/mL=488単位/mL
最終金濃度:4.037mgAu/mL。
【０２９０】
c)フィルムマトリックス組成物の調製
1. 14.775g(49.25%)のPEO WSR N10 LEO(Colorcon社製)
2. 7.389g(24.63%)のHPMC E15(Dow社製)
3. 3.693g(12.31%)の固形物および1.231gの水を含有する4.924gのマルチトールシロップ(Lycasin 80/55)(Roquette社製)
4. 3.693g(12.31%)の天然グリセリン(Spectrum社製)
5. 0.15g(0.50%)のモノオレイン酸グリセリル(Spectrum社製)
6. 0.30g(1.00%)の二酸化チタン(Brenntag社製)
7. 53.769gの滅菌水(Braun社製)
【０２９１】
成分3、4、5、6、および7を、加工ガラスボウルに加えた。次いで、成分1および2のブレンドをボウルに加えた。Degussa Dental Multivac Compactを使用して、以下に示すように溶液を調製した。
【０２９２】
40分撹拌=100rpm  真空=60%(17in Hg)
40分撹拌=100rpm  真空=90%(26in Hg)
12分撹拌=100rpm  真空=95%(27in Hg)
8分撹拌=100rpm  真空=98%(28in Hg)
滅菌水を添加してQSを得た。
4分撹拌=100rpm  真空=100%(28.5in Hg)
【０２９３】
6グラムの固形物を含有するこの溶液17グラムを、より小さい加工ボウルに加えた。次いで、1500IUインスリン(Midatech社製)を含有する3mlのMI-NP-10-インスリンを、ボウルに加えた。Degussa Dental Multivac Compactを使用して、溶液を125rpmおよび真空=100%(28.5in Hg)で10分間撹拌した。マイクロメートルの調節可能なウェッジバーを365ミクロンに設定したKコントロールコーターを使用して、6330L紙の非光沢HDPE側に溶液をフィルムにキャストした。フィルムを80℃の対流式炉内で20分間乾燥させた。本発明に従って乾燥を行い、結果として生じるフィルムおよびそのフィルムから切断した単位用量における含量の均一性をもたらした。フィルムは、3.33%の含水率を有していた。フィルムを7×18mmのストリップに切断したが、これは9mgから11mgの重量であった。乾燥ストリップ目標重量は、10mg+/-目標の10%となる許容重量範囲、つまり9mgから11mgであった。ストリップ当たりのインスリンの用量は、2.5IUである。ストリップは、3秒のPIDを有していた。ストリップ当たり2.5IUインスリンの2つのストリップを含有する、またはパウチ当たり5IUインスリンの10個の箔パウチをラベル付けした。また、ストリップ当たり2.5IUを含有する単一ストリップの90個を、バルクで包装し、ラベル付けした。
【０２９４】
(実施例15)
即溶解性インスリンフィルムストリップの徐溶解性閉塞フィルムへのラミネーション
即溶解性フィルムマトリックス組成物
上記実施例14において作製された即溶解性インスリンフィルムのフィルムストリップ(7×18mm)を、上記実施例10において作製された徐溶解性閉塞フィルムのストリップ(11×22mm)の中央に設置した。3の熱設定を使用してGBCヒートシーラーH212にストリップを2回通過させることにより、フィルムストリップをラミネートした。ストリップ当たり2.5IUインスリンの2つのラミネートストリップを含有する、またはパウチ当たり5IUインスリンの24個の箔パウチをラベル付けした。この実施例のラミネートフィルムを、ミニブタ試験における使用のために送付した:
【０２９５】
ストリップ当たり2.5IUインスリンの2つのラミネートストリップを含有する、またはパウチ当たり5IUインスリンの24個の箔パウチ。
【０２９６】
(実施例16)
即溶解性プラセボフィルムストリップの調製およびミニブタ試験のための徐溶解性閉塞フィルムストリップへのラミネーション
即溶解性フィルム組成物
1. 14.775g(49.25%)のPEO WSR N10 LEO(Colorcon社製)
2. 7.389g(24.63%)のHPMC E15(Dow社製)
3. 3.693g(12.31%)の固形物および1.231gの水を含有する4.924gのマルチトールシロップ(Lycasin 80/55)(Roquette社製)
4. 3.693g(12.31%)の天然グリセリン(Spectrum社製)
5. 0.15g(0.50%)のモノオレイン酸グリセリル(Spectrum社製)
6. 0.30g(1.00%)の二酸化チタン(Brenntag社製)
7. 68.769gの蒸留水
【０２９７】
成分3、4、5、6、および7を、加工ガラスボウルに加えた。次いで、成分1および2のブレンドをボウルに加えた。Degussa Dental Multivac Compactを使用して、以下に示すように溶液を調製した。
【０２９８】
40分撹拌=100rpm  真空=60%(17in Hg)
40分撹拌=100rpm  真空=90%(26in Hg)
12分撹拌=100rpm  真空=95%(27in Hg)
8分撹拌=100rpm  真空=98%(28in Hg)
滅菌水を添加してQSを得た。
4分撹拌=100rpm  真空=100%(28.5in Hg)
【０２９９】
マイクロメートルの調節可能なウェッジバーを365ミクロンに設定したKコントロールコーターを使用して、6330L紙の非光沢HDPE側に溶液をフィルムにキャストした。フィルムを80℃の対流式炉内で20分間乾燥させた。本発明に従って乾燥を行い、結果として生じるフィルムおよびそのフィルムから切断した単位用量における含量の均一性をもたらした。フィルムの含水率は4.23%であり、乾燥ストリップ目標重量は10mgであった。
【０３００】
この即溶解性プラセボのフィルムストリップ(7×18mm)を、実施例10において作製された徐溶解性閉塞フィルムのストリップ(11×22mm)の中央に設置した。3の熱設定を使用してGBCヒートシーラーH212に2回通過させることにより、ストリップをラミネートした。パウチ当たりラミネートプラセボストリップ2つを含有する10個の箔パウチをラベル付けした。
【０３０１】
陰性および陽性対照の調製
層流キャビネット下で2種の溶液を調製した。
1.陰性対照:
滅菌生理食塩水緩衝液(0.85%NaCl)の溶液20mLに、
フェノール(40μL、0.2%)(バッチ:067K0765-Sigma-aldrichウシ血清アルブミン(0.01mg、0.1%)(K40246318 936-Merck))
を添加した。
混合物を15分間撹拌し、次いで1N HClでpHを約3に調節した。溶液を0.22μフィルタに通過させ、滅菌した8mlバイアルに充填し、ラベル付けした。
【０３０２】
2.陽性対照
10mLの陰性対照(pH調節前)に、
インスリン(3.45mg、100IU)(11 376 497 001-Roche)
を添加した。
混合物を15分間撹拌し、1N HClでpHを約3.0に調節した。
溶液を0.22μフィルタに通過させ、滅菌した8mlのバイアルに充填した。次いでバイアルをラベル付けした。
【０３０３】
3.ミニブタ試験への発送:
a.2つのバイアルの陽性対照V=6ml:生理食塩水緩衝液インスリン0.06mM
b.2つのバイアルの陰性対照V=6ml:生理食塩水緩衝液
c.10個のストリップのプラセボ(実施例13)
d.24個のパウチのインスリンMI-NP-10;各パウチは2つのフィルムを含有し、各フィルムは2.5IUインスリンを含有していた(実施例12)。
【０３０４】
プロトコール
ヒトインスリンを結合させるナノ粒子構造体を、上述のように合成し、次いでポリマーフィルムストリップ送達システムに組み込んだ。フィルムストリップを水に溶解し、次いで一定量を糖尿病マウスの腹腔内に注射して、生物学的活性について試験した。注射後、血中グルコースレベルを監視し、各マウスに対して血中グルコースの変化をプロットした。
【０３０５】
図22は、グラフ上にプロットした血中グルコースレベルを示す。「IU」=国際単位であることに留意されたい。以下の群を、図22のグラフ上にプロットした。
【０３０６】
試料1.ブランク-水の注射(ブランク)
試料2.1IU/kgの用量の純粋なヒトインスリン(ヒトインスリン)
試料3.1IU/kgの用量のナノ粒子に繋げられた純粋なヒトインスリン(NP-インスリン)
試料4.ブランクストリップの溶液中に溶解されたヒトインスリン(1IU/kg)(インスリンおよび実施例13からのストリップ)
試料5.室温でブランクストリップ上に堆積され、次いで水中に溶解された、ナノ粒子に繋げられたヒトインスリン(2lU/kg)(ストリップRT;実施例13からのストリップ上に堆積されたNP-5-インスリン)。
試料6.ナノ粒子に繋げられ、60℃でストリップとして製造され(1IU/kg)、次いで水に溶解されたヒトインスリン(ストリップ60(ストリップ中のNP5-インスリン))
試料7.溶解したブランクストリップの溶液(ブランクストリップ;実施例13からのプラセボフィルムストリップ)
試料8.ナノ粒子に繋げられ、60℃でストリップとして製造され(1IU/kg)、次いで水に溶解されたウシインスリン(ストリップB;フィルムストリップ中のウシインスリン)
【０３０７】
試料1〜8に対する結論
対照
-  対照(試料1)は、水ブランクがグルコース低下活性を有さないことを示している。
-  対照(試料2)は、ヒトインスリンが一時的に血中グルコースを正常血糖値まで降下させるが、次いで400分までに高血糖値に戻ることを示している。
-  対照(試料4)は、ストリップの溶解したポリマー製剤がインスリン活性に干渉しないことを示している。
-  対照(試料5)は、ストリップ上に堆積され(すなわちフィルム内に組み込まれていない)、生成後に発送された(発送対照)ヒトインスリンを含有するナノ粒子が、まだ活性であったことを示している。
-  対照(試料7)は、ストリップからの溶解したポリマーブランクが、グルコース低下活性を有さなかったことを示している。
【０３０８】
試験試料
-  試料3は、インスリンが繋げられたナノ粒子が、血中グルコースを正常血糖値まで低下させる上で活性であることを示した。活性は、400分維持した。データは、ナノ粒子に結合したヒトインスリンが、ナノ粒子から急速に解離せず、短期間の活性のみを有する純粋なインスリンとは対照的に、インスリンの連続的送達を提供することを示している。
-  試料6は、インスリンが繋がり60℃で製造されたナノ粒子が、血中グルコースを正常血糖値まで低減することができたことを示している。製造プロセスおよび温度は、これらのナノ粒子に結合したインスリンの生物活性には影響しなかったが、これは、結合した際にインスリンが安定化されることを示している。活性の速度論は試料3と同様であり、これは、60℃でのフィルムへの製造後もインスリンがまだナノ粒子に結合していることを示唆している。
-  試料8は、60℃で製造し、室温で2ヶ月間放置したナノ粒子上のウシインスリンがまだ生物学的に活性であったことを示している。
【０３０９】
上記結果は、ヒトインスリンをナノ粒子に繋げる(または密接に会合させる)ことが可能であること、また繋げられたインスリンの生物学的活性が製造プロセスの間およびその後にも維持されることを確証するものである。また、データは、ナノ粒子が、このプロセス中のインスリンの熱安定化において重要であることを示唆している。ナノ粒子上の純粋なヒトインスリンの生物学的活性は、純粋なヒトインスリン単独の生物学的活性よりも高いと思われる。また、インスリンナノ粒子の作用期間は、純粋なヒトインスリンに対して観察される作用期間よりもはるかに長い。純粋なヒトインスリンは、溶液中で凝集物を形成する傾向を有し、活性であるのは単量体形態のインスリンのみである。これらのモノマー形態は、腎臓により速やかに除去され、純粋なヒトインスリンの注射の効果は、通常4時間以内である。上記結果は、インスリンナノ粒子構造体が、インスリン単量体を粒子から徐々に放出していることを示唆している。400分までに、マウスにおいてインスリン活性の喪失は観察されなかった。しかしながら、活性の初期段階は、純粋なヒトインスリンと同様であった。ナノ粒子は、いくつかのインスリンをすぐに放出し(即効性)、次いで予備のインスリンを送達する。7時間の時点で、この予備はまだ枯渇していない。糖尿病患者には、通常、即効性インスリン(最初の6時間作用する)および遅効性インスリン(6時間後に開始し、最長24時間持続する)の混合物が与えられる。いかなる理論にも束縛されることを望まないが、この予備データから、インスリンナノ粒子が即効性および遅効性インスリンの組合せのように挙動していると思われる。この速度論的挙動はまた、グルタチオンを介したナノ粒子からの薬物の放出においても観察される(急速段階に次ぐ24時間までの徐放出段階)。同様の立体的/化学的交換機構もまた、ナノ粒子からのペプチド(インスリン)の放出に適用されると思われる。
【０３１０】
これらの結果は、フィルム送達技術を使用したインスリン等のペプチドの送達のためのナノ粒子の使用において、重要な意味合いを有する。
【０３１１】
ミニブタにおけるin vivo試験
3匹のミニブタの群を一晩絶食させ、次いで麻酔した。次いで、2IUのヒトインスリンを皮下注射した。対照として4匹目の動物を使用し、同一に処理したが、無菌緩衝液を注射した。180分まで既知の間隔をおいて血液試料を採取した。この処理後、ミニブタに1週間のウォッシュアウト期間を与え、インスリンが接続したナノ粒子を含有する、ストリップ当たり2.5IUヒトインスリンの濃度の2つの経口腔(tb)投与用ポリマーストリップ(実施例13)で皮下(sc)注射を置き換えて実験を繰り返した。180分の期間まで一定の間隔をおいて血液試料を再び採取した。血漿を血中グルコースレベル、インスリンおよびC-ペプチドについて分析した。
【０３１２】
C-ペプチドレベル
結果を図23に示す。ヒトC-ペプチドの測定は、糖尿病患者において一般的である。C-ペプチドのレベルの低減は、患者における内因性インスリンの低減をもたらす外因性インスリンのレベルの増加の兆候であるとみなされる。本発明者らの実験の場合、全ての動物のプロットは、内因性インスリン産生の抑制と一致している。最も高いダイナミックレンジを有していたブタ2の場合(図23B)参照)、データは、この反応がsc投与の場合よりも急速であることを示唆している。他の動物では、それらのより低いダイナミックレンジの結果として、情報が得られなかった。処理された全ての動物において、レベルは最低検出可能レベル(36.3pM)を下回っており、対照動物は、測定可能なレベルを維持していることに留意されたい。
【０３１３】
血中グルコースレベル
血中グルコースに関するデータは、絶対値としてプロットされ、図24に示されている。各グラフは、完全な2つの実験に対するプロットを示し、皮下注射データが左に、経口腔データが右側に示されている。図24A)〜C)のグラフの組は、2回の実験を平均した対照データを有する。したがって、これは、各動物が自身の対照として効果的に機能する縦断的研究を示し、グラフの左部分は、7日後に、動物がscインスリンに対してどのように反応したかを示し、右側は、同じ動物がtbインスリンに対してどのように反応したかを示している。左右のパネルの比較は、経時的および大きさにおける反応の違いを示す。上述のように、グラフは、第1の実験においては滅菌水を、第2の実験においてはブランクストリップを与えられた対照動物に対してプロットされている。
【０３１４】
さらなる考慮点は、文献が、麻酔されたミニブタにおいてはインスリン産生が抑制され、大幅に高い血中グルコースレベルがもたらされることを示唆していることである。これは、麻酔されていない動物においては、scインスリンに対してだけでなく、ストリップを介して経口腔投与されたインスリンに対しても、増加した反応が見られることが予想され得ることを意味する。
【０３１５】
血中グルコースレベルに関する結論
1.陽性対照sc注射に対する縦断的比較対照に基づき、インスリンの存在と一致する血中グルコースレベルの低下が、tb動物において、sc投与と同程度に良好に達成された。
2.グルコースレベルが上昇することが観察されている、文献中に報告されているような使用された麻酔薬に対する反応を考慮して、得られる結果は、測定されたレベルが示すものよりもさらに顕著であると結論付けることができる。
【０３１６】
インスリンレベル
図25は、試料中のインスリンの測定から得られたデータを示す。
【０３１７】
図25A)は、皮下(sc)インスリン実験および経口腔(tb)インスリン実験の間の、対照ミニブタ1のインスリンレベル(μU/ml)を示す。
【０３１８】
図25B)は、2.5IUヒトインスリンの注射後のミニブタ2、3および4に存在する0日目のデータのインスリンレベル(μU/ml)を示す。データは、図21A)(動物1sc)に示されるバックグラウンドレベルの変化に対し補正され、5分の時点以降にプロットされている。
【０３１９】
図25C)は、5IUヒトインスリンストリップの経口腔投与後のミニブタ2、3および4に存在する7日目のデータのインスリンレベル(μU/ml)を示す。データは、図25A)(動物1tb)に示されるインスリンのバックグラウンドレベルの変化に対し補正されている。
【０３２０】
インスリンレベルに関する観察:
1.縦断的分析は、tb送達がscインスリンと同程度に良好であり、恐らくはミニブタのいくつかにおいてより急速な発現を有していたことを示唆している。
2.現時点で利用可能なインスリンの測定(上記参照)は、血中グルコースレベルから導かれた結論を支持していると思われる。つまり、頬の膜を介したストリップからのヒトインスリンの吸収が達成された。
3.C-ペプチド測定は、結論1および2をさらに支持している。
4.ミニブタは飢餓状態にあり、低い安静時血中グルコースレベルを有していたことから、この実験における反応の本発明者らのダイナミックレンジは非常に小さい。データはまた、陽性対照scインスリン注射であっても、本発明者らが合理的に達成し得る最低値が2.5〜3mM血中グルコースであることを示している。これらの動物は低血糖の傾向を有し、したがって、肝臓がグルコースを産生してレベルがそれ以上低くなることを防止する。
5.対照ブタもまた、血中グルコースの実質的な降下を示したが、絶対値スケールにおいて最低レベルは常にインスリン処理動物より高い。また、対照ブタは、より高い空腹時血中グルコースを示したが、本発明者らは、これはこの系統のミニブタにおける通常の変動性範囲内であると理解している。処理されたミニブタの全ては、安静時血中グルコースの同様の開始点を有していた。
【０３２１】
血中グルコース、インスリンおよびC-ペプチドレベルに関して得られたデータは、本発明者らが、ストリップからのインスリンの経口腔吸収を達成したこと、また、これが、ミニブタにおける生物学的反応を、2IU皮下注射からの対照反応と同程度に効果的に生成したことを示している。
【０３２２】
本明細書において引用される全ての参考文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれ、あらゆる目的において、個々の出版物または特許もしくは特許出願のそれぞれが、具体的および個別に、参照によりその全体が組み込まれるものとして示されるのと同等に組み込まれる。
【０３２３】
本明細書に記載の特定の実施形態は、限定を目的とせず、例示を目的として示される。本明細書におけるいずれの副題も、利便性のみを目的として含まれ、いかなる様式でも、本開示を制限するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
2013528227.tif 000016
【図２】
2013528227.tif 000017
【図３】
2013528227.tif 000018
【図４】
2013528227.tif 000019
【図５】
2013528227.tif 000020
【図６】
2013528227.tif 000021
【図７】
2013528227.tif 000022
【図８】
2013528227.tif 000023
【図９】
2013528227.tif 000024
【図１０】
2013528227.tif 000025
【図１１】
2013528227.tif 000026
【図１３】
2013528227.tif 000027
【図１２】
2013528227.tif 000028
【図１４Ａ】
2013528227.tif 000029
【図１４Ｂ】
2013528227.tif 000030
【図１５Ａ】
2013528227.tif 000031
【図１５Ｂ】
2013528227.tif 000032
【図１６】
2013528227.tif 000033
【図１７】
2013528227.tif 000034
【図１８】
2013528227.tif 000035
【図１９】
2013528227.tif 000036
【図２０】
2013528227.tif 000037
【図２１】
2013528227.tif 000038
【図２２】
2013528227.tif 000039
【図２３Ａ】
2013528227.tif 000040
【図２３Ｂ】
2013528227.tif 000041
【図２４Ａ】
2013528227.tif 000042
【図２４Ｂ】
2013528227.tif 000043
【図２４Ｃ】
2013528227.tif 000044
【図２５Ａ】
2013528227.tif 000045
【図２５Ｂ】
2013528227.tif 000046
【図２５Ｃ】
2013528227.tif 000047
【国際調査報告】
2013528227.tif 000048
2013528227.tif 000049
2013528227.tif 000050