(57)【要約】【課題】正常な骨代謝機能が阻害されている難治性骨疾患である転移性骨腫瘍及び骨粗鬆症、又は骨免疫疾患である関節リウマチなどにおいて、患部局所で作用させることのできる徐放性の医薬組成物を提供する。【解決手段】カルシウム八リン酸結晶の表面及び水和層のＨＰＯ４２−基を、骨疾患を治療することのできる生物学的活性物質に置換することによって、十分な量の生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶を得ることができる。この生物学的活性物質を含有するカルシウム八リン酸系結晶を骨疾患の患部に投与することによって、機能が亢進している破骨細胞がカルシウム八リン酸系結晶を溶解するため、生物学的活性物質が患部において効率よく放出され、その部位での薬剤などの濃度を上昇させることが可能であり、効率的に治療を行うことができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水和層に生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶。
【請求項２】
前記生物学的活性物質が、その構造中に陰イオン基を有する生物学的活性物質である、請求項１に記載のリン酸八カルシウム系結晶。
【請求項３】
前記生物学的活性物質が、骨疾患治療用化合物である、請求項１又は２に記載のリン酸八カルシウム系結晶。
【請求項４】
前記骨疾患治療用化合物が、ビスホスホネートである、請求項３に記載のリン酸八カルシウム系結晶。
【請求項５】
前記リン酸八カルシウム系結晶のカルシウムイオンの一部が、金属陽イオンに置換された請求項１〜４のいずれか一項に記載のリン酸八カルシウム系結晶。
【請求項６】
前記金属陽イオンがマグネシウム、ストロンチウム、バリウム、白金、マンガン、銅、亜鉛及び鉄からなる群から選択された金属陽イオンである、請求項５に記載のリン酸八カルシウム系結晶。
【請求項７】
疾患の症状により生理活性物質が放出される医薬組成物。
【請求項８】
前記疾患の症状が、生体内の細胞の機能亢進による症状である、請求項７に記載の医薬組成物。
【請求項９】
前記生体内の細胞が、破骨細胞である請求項８に記載の医薬組成物。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のリン酸八カルシウム系結晶を有効成分として含む請求項７〜９のいずれか一項に記載の医薬組成物。
【請求項１１】
前記疾患が骨疾患である、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の医薬組成物。
【請求項１２】
カルシウムイオンを含む溶液とリン酸イオンを含む溶液とをｐＨ４．５〜８．５に保持しながら２５〜８０℃で混合及び撹拌する、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウムの製造方法であって、前記カルシウムイオンを含む溶液及び／又はリン酸イオンを含む溶液に生物学的活性物質を含むことを特徴とする、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶の製造方法。
【請求項１３】
前記カルシウムイオンを含む溶液及び／又はリン酸イオンを含む溶液に金属陽イオンを含む、請求項１２に記載の生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶の製造方法。
【請求項１４】
ｐＨ４．５〜８．５に保持した生物学的活性物質を含む溶液に、ＣａＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ、ＣａＨＰＯ４、αＣａ３（ＰＯ４）２、又はβＣａ３（ＰＯ４）２を添加し、２５〜８０℃で撹拌する、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウムの製造方法。
【請求項１５】
前記生物学的活性物質を含む溶液が金属陽イオンを含む、請求項１４に記載の生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウムの製造方法。
【請求項１６】
前記生物学的活性物質が、その構造中に陰イオン基を有する生物学的活性物質である、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウムの製造方法。
【請求項１７】
前記生物学的活性物質が、骨疾患治療用化合物である、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウムの製造方法。
【請求項１８】
前記骨疾患治療用化合物が、ビスホスホネートである、請求項１７に記載の生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶及びそれを含む医薬組成物並びにその製造方法に関する。本発明によれば、破骨細胞の機能亢進を伴う骨疾患の患部において、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶を破骨細胞が溶解することにより、生物学的活性物質が放出され、破骨細胞の機能亢進に対応した徐放性医薬組成物を提供することが可能である。
【背景技術】
【０００２】
慢性疾患や生体内の局所で起こる疾患の治療法として、生体内で薬剤などの生物学的活性物質が徐々に放出される徐放性の医薬製剤を用いる治療法が知られている。徐放性の医薬製剤は、生体内で生物学的活性物質を徐々に放出させるため、少ない回数の投与により、その効果を持続させることが可能である。また、生体内の局所で生物学的活性物質を放出させることができるため、患部における生物学的活性物質の濃度を上昇させ、生物学的活性物質の治療効果を高めることが可能である。このような徐放性の医薬製剤としては、生物学的活性物質を担体に担持させ、生体内に投与し、徐々に放出させるものが知られている。例えば、慢性疾患に対する徐放性医薬製剤としては、タンパク質をアパタイトナノ粒子に担持させ、皮下に注射することにより、生体内で持続的に放出させる医薬製剤が報告されている（特許文献１、非特許文献１）。
【０００３】
局所性の骨疾患としては、難治性骨疾患である転移性骨腫瘍及び骨粗鬆症、又は骨免疫疾患である関節リウマチなどを挙げることができるが、このような疾患では、骨を形成する骨芽細胞と骨を吸収する破骨細胞とのカップリングが破壊され、正常な骨代謝機能が阻害されている。特に、疾患部位において破骨細胞の機能が亢進しており、破骨細胞の機能を抑制し、骨の再生を促進することのできる治療方法の開発が望まれている。このような骨疾患に対し、例えば、高温で焼成された水酸アパタイト多孔体に、薬剤を担持させて、患部で作用させる方法が報告されている（特許文献２、非特許文献２、非特許文献３、及び非特許文献４）しかしながら、水酸アパタイト多孔体は、骨には親和性を有しているが、高温で焼成されているため、薬剤を担持することのできる量が少なく、患部で十分な量の薬剤を放出することができなかった。
【０００４】
一般に、前記の徐放性の医薬製剤は、担体としてアパタイトナノ粒子、水酸アパタイト多孔体、炭酸カルシウム化合物又はポリ乳酸・グルコール酸（ＰＬＧＡ）などを利用しており、これらの担体の表面に、薬剤などの生物学的活性物質を疎水結合などによって吸着させているため、生体内で徐々に薬剤などが放出される。しかしながら、薬剤を吸着によって担持させているため、医薬製剤の投与初期に過剰に薬剤を放出する初期バースト放出などの問題があり、また、時間の経過と共に放出される薬剤の量が減少せざるを得なかった。
【０００５】
【特許文献１】特開平２００５−８５４５号公報
【特許文献２】特開平２００３７３３０４号公報
【非特許文献１】「ジャーナル・オブ・コントロールド・リリース（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｌｅａｓｅ）」（オランダ）、２００６年、第１１０巻、ｐ．２６０−２６５
【非特許文献２】「マテリアルズ・サイエンス・アンド・エンジニアリング・シー（Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｃ）」（オランダ）、２００５年、第２５巻、ｐ．２０７−２１３
【非特許文献３】「ジャーナル・オブ・バイオメディカル・マテリアルズ・リサーチ・パートＢ：アプライド・バイオマテリアルズ（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ｐａｒｔ−Ｂ：  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ）」（アメリカ）、２００４年、第７０Ｂ巻、ｐ．２４０−２４９
【非特許文献４】「オステオアアルスライティス・アンド・カーティレイジ（Ｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓ  ａｎｄ  Ｃａｒｔｉｌａｇｅ）」（オランダ）、２００５年、第１３巻、ｐ．４０５−４１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らは、正常な骨代謝機能が阻害されている難治性骨疾患である転移性骨腫瘍及び骨粗鬆症、又は骨免疫疾患である関節リウマチなどにおいて、患部局所で作用させることのできる徐放性の医薬組成物について鋭意検討を重ねた結果、アパタイト様層状化合物のリン酸八カルシウム〔Ｃａ８Ｈ２（ＰＯ４）６・５Ｈ２Ｏ；以下、ＯＣＰと称することがある〕を、薬剤などの生物学的活性物質を含有させるための担体として用いることにより、骨疾患の症状の軽重に対応して薬剤などの放出量をコントロールすることができることを見出した。具体的には、カルシウム八リン酸結晶の表面及び水和層のＨＰＯ４２−基を、骨疾患を治療することのできる生物学的活性物質に置換することによって、十分な量の生物学的活性物質を含有させることが可能であった。また、製造時のｐＨ及び温度などを調整することによって、薬剤などの生物学的活性物質の活性を損なうことなく、カルシウム八リン酸結晶に含有させることが可能であった。そして、この生物学的活性物質を含有するカルシウム八リン酸系結晶を骨疾患の患部に投与した場合、機能が亢進している破骨細胞がカルシウム八リン酸系結晶を認識し、溶解するため、生物学的活性物質が患部において効率よく放出されることを見出した。従って、疾患の原因である破骨細胞の機能が亢進している部位であるほど、より多くの生物学的活性物質が放出され、その部位での薬剤などの濃度を上昇させることが可能であり、効率的に治療を行うことができることを見出した。
本発明は、こうした知見に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従って、本発明は、水和層に生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶に関する。
本発明によるリン酸八カルシウム系結晶の好ましい態様においては、前記生物学的活性物質が、その構造中に陰イオン基を有する生物学的活性物質であり、好ましくは骨疾患治療用化合物であり、より好ましくは、ビスホスホネートである。
本発明によるリン酸八カルシウム系結晶の別の好ましい態様においては、前記リン酸八カルシウム系結晶のカルシウムイオンの一部が、金属陽イオンに置換されており、特には、前記金属陽イオンがマグネシウム、ストロンチウム、バリウム、白金、マンガン、銅、亜鉛及び鉄からなる群から選択された金属陽イオンである。
【０００８】
また、本発明は、疾患の症状により生理活性物質が放出される医薬組成物にも関する。
本発明による医薬組成物の好ましい態様においては、前記疾患の症状が、生体内の細胞の機能亢進による症状であり、特には、前記生体内の細胞が、破骨細胞である。
また、本発明による医薬組成物の別の好ましい態様においては、前記リン酸八カルシウム系結晶を有効成分として含み、特には、前記疾患が骨疾患である。
また、本発明は、カルシウムイオンを含む溶液とリン酸イオンを含む溶液とをｐＨ４．５〜８．５に保持しながら２５〜８０℃で混合及び撹拌する、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウムの製造方法であって、前記カルシウムイオンを含む溶液及び／又はリン酸イオンを含む溶液に生物学的活性物質を含むことを特徴とする、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶の製造方法にも関する。
本発明によるリン酸八カルシウム系結晶の製造方法の好ましい態様においては、前記カルシウムイオンを含む溶液及び／又はリン酸イオンを含む溶液に金属陽イオンを含む。
更に、本発明は、ｐＨ４．５〜８．５に保持した生物学的活性物質を含む溶液に、ＣａＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ、ＣａＨＰＯ４、αＣａ３（ＰＯ４）２、又はβＣａ３（ＰＯ４）２を添加し、２５〜８０℃で撹拌する、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウムの製造方法にも関する。
本発明によるリン酸八カルシウム系結晶の製造方法の好ましい態様においては、前記生物学的活性物質を含む溶液が金属陽イオンを含む。
本発明によるリン酸八カルシウム系結晶の別の製造方法の好ましい態様においては、前記生物学的活性物質が、その構造中に陰イオン基を有する生物学的活性物質であり、好ましくは骨疾患治療用化合物であり、より好ましくはビスホスホネートである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明方法によれば、生物学的活性物質の効果を低下させることなく、リン酸八カルシウム系結晶の水和層や表面に、生物学的活性物質を含有させることが可能である。含有された生物学的活性物質の重量比は、リン酸八カルシウム系結晶の最大７０重量％であり、長期の徐放が可能な含有量である。また、本発明による生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶は、中性条件では緩やかに、酸性条件で選択的に生物学的活性物質を放出することができる。従って、生体内において、通常の状態では、ほとんど生物学的活性物質は放出されないが、難知性骨疾患や関節リウマチの原因である破骨細胞が、リン酸八カルシウム系結晶を溶解する酸性条件において、破骨細胞の働きに応答するように、効率的に生物学的活性物質が放出され、骨疾患を治療することが可能である。更に、担体であるリン酸八カルシウムは、生体親和性が優れており、骨伝導能を示すなどの特徴があり、破骨細胞によって吸収された患部の骨を修復させる材料として利用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
リン酸八カルシウムは水和物であり、水和層を含む層状の結晶を形成する。本発明におけるリン酸八カルシウム系結晶は、その水和層のＨＰＯ４２−基の一部又は全部が、生物学的活性物質に置換されているという特徴を有している。更に、結晶の表面にも生物学的活性物質が、カルシウムとの結合により担持されている。
【００１１】
本発明によるリン酸八カルシウム系結晶に含有される生物学的活性物質は、生体内において生理活性機能を示すことのできる物質であれば、特に限定されるものではなく、例えば、慢性疾患や局所での疾患に対して薬効を示す物質を用いることができる。具体的には、タンパク質、ペプチド、低分子化合物などの薬剤、並びにＤＮＡ及びＲＮＡなどの核酸を挙げることができる。本発明のリン酸八カルシウム系結晶を有効成分として、徐放性の医薬組成物に用いた場合、酸性条件において生物学的活性物質を放出することが可能であり、また、リン酸緩衝液中の中性条件でアパタイトに変換される場合にも、生物学的活性物質を放出することができる。従って、特定の疾患に対して薬効のある生物学的活性物質を含有させることによって、様々な疾患に対する徐放性の医薬組成物として利用することができる。これらの生物学的活性物質のリン酸八カルシウム系結晶中の含量の下限は、３重量％以上が好ましく、８重量％以上がより好ましい。３重量％以上であると生物学的活性物質を効率よく局所に徐放させることが可能である点で好ましい。また、生物学的活性物質の含量の上限は、７０重量％以下が好ましく、５０重量％以下がより好ましく、１５重量％が最も好ましい。
【００１２】
前記生物学的活性物質は、構造的には、リン酸八カルシウム系結晶の水和層に挿入されるため、陰イオン基をその構造内に有するものが好ましい。陰イオン基を有することにより、カルシウムイオンと相互作用し、生物学的活性物質が水和層に挿入されやすいからである。その陰イオン基は、特に限定されるものではなく、例えば、−ＨＰＯ４２−基、−ＰＯ３２−基、−ＣＯＯ−基、−ＯＨ−基、−Ｃｌ−基、−ＳＯ３２−基などを挙げることができるが、特には−ＰＯ３２−基が好ましい。
【００１３】
本発明によるリン酸八カルシウム系結晶は、有効成分として骨疾患に対する徐放性の医薬組成物に用いることができる。骨疾患としては、難治性骨疾患である骨粗鬆症、転移性骨腫瘍、骨免疫疾患である関節リウマチなどを挙げることができる。これらの骨疾患は、破骨細胞による骨吸収が亢進していることを特徴とするが、この他にも、破骨細胞による病的な骨吸収が見られる疾患としては、関節炎、歯周病（歯周炎）、炎症性腸疾患、糖尿病及びエリテマトーデスなどの自己免疫疾患、転移性の乳ガンや肺ガンなどを挙げることができる。
【００１４】
前記の骨疾患に対する薬効を示す生物学的活性物質としては、破骨細胞の阻害薬、例えば、エストロゲン、カルシトニン、活性型ビタミンＤ３、ビタミンＫ、イプリフラボン、ミスラマイシン、プリカマイシン、硝酸ガリウム、及びビスホスホネートを挙げることができる。また関節リウマチに対して薬効を示す生物学的活性物質としては、前記破骨細胞の阻害薬以外に、サイトカイン阻害薬（例えば、抗ＴＮＦ）、インターフェロン、及び抗リウマチ薬（例えば、ヒドロキシクロロキン、アザチオプリン、メトトレキサート、シクロホスホアミド、レフルノミド、スルファサラジン、ロベンザリットニナトリウム、ブシラミン、アクラリットサラゾスルファピリジン、及びファルネシル酸プレドニゾロン等）を挙げることができる。また、骨粗鬆症に対する薬効を示す生物学的活性物質としては、抗エストロゲン作用を有するラロキシフェンを挙げることができる。更に、転移性骨腫瘍、転移性の乳ガン及び肺ガンに対して薬効を示す生物学的活性物質としては、抗癌剤を用いることも可能である。
【００１５】
前記破骨細胞の阻害薬であるビスホスホネートとしては、例えば、エチドロネート、アレンドロネート、リセドロネート、インカドロネート、ゾレドロネート、イバンドロネート、クロドロネート、パミドロネート、チルドロネート、オルパドロネート、ネリドロネート、ミノドロネート、１−ヒドロキシ−３−（１−ピロリジニル）−プロピリデン・ビスホスホネート、シマドロネート、リセドロネート、ピリドロネート、パミドロネート、これらの薬剤として許容できる塩及びこれらの混合物を挙げることができる。
【００１６】
更に、本発明によるリン酸八カルシウム系結晶に含有することのできる生物学的活性物質としては、骨芽細胞の働きを亢進させることのできる薬剤、又は破骨細胞と骨芽細胞とのカップリングを正常な状態にすることのできる薬剤を用いることも可能である。
【００１７】
本発明によるリン酸八カルシウム系結晶に含まれるカルシウムイオンは、金属陽イオンに置換することができる。金属陽イオンは、特に限定されないが、例えば、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、白金、マンガン、銅、亜鉛、鉄、及びそれらの混合物等を挙げることができる。カルシウムイオンが、他の金属陽イオンに置換されることによって、リン酸八カルシウム系結晶の水和層の層間距離を制御することが可能となり、大きさの異なる生物学的活性物質を水和層に挿入することができる。特に、ストロンチウムイオン及びバリウムイオンで置換されることによって、水和層の層間距離が大きくなり、比較的分子量の大きな生物学的活性物質を水和層に導入することが可能である。リン酸八カルシウム系結晶に含まれる金属陽イオンの含量は、特に限定されるものではないが、単位胞〔２分子のＣａ８Ｈ２（ＰＯ４）６・５Ｈ２Ｏ〕当たりのカルシウム原子への置換が好ましくは１〜４であり、より好ましくは１〜３である。置換が４を超えると生体毒性を示す可能性があり、生体親和性が悪くなると破骨細胞による認識が弱くなる傾向が見られ、好ましくない。
【００１８】
本発明のリン酸八カルシウム系結晶の大きさは、特に限定されるものではないが、骨疾患を治療するためには、少なくとも破骨細胞が認識できる大きさであることが好ましい。また、生体内の局所へ注射又は埋め込み等によって投与することのできる大きさであることが好ましい。本発明のリン酸八カルシウム系結晶は、立方体、直方体、又は粒子状など形態をとることが可能であるが、粒径が、好ましくは１μｍ〜１ｍｍであり、より好ましくは１μｍ〜１００μｍである。
【００１９】
本発明による水和層に生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶は、共沈法又は加水分解法によって製造することができる。生物学的活性物質が製造中に失活しないように、急激なｐＨの変化、急激なイオン濃度変化、高い生成温度での調製、激しい撹拌などを行わない方が好ましい。例えば、ｐＨは４．５〜８．５の範囲で維持し、急激に変化させないことが好ましい。また、反応温度も急激に変化させず、一定に保つことが好ましく、好ましくは、２５〜８０℃、より好ましくは３０〜６０℃、最も好ましくは３５〜５０℃の温度範囲の一定温度で行う。激しい撹拌を行わない方が好ましく、例えば、スターラーなどを用いる場合は、３０００ｒｐｍ以下の回転数で行うことが好ましい。更に、反応に用いるｐＨも急激に変化させず、一定に保つことが好ましく、好ましくは、４．５〜８．５、より好ましくは５．０〜７．５、最も好ましくは５．０〜６．０の範囲で一定のｐＨで行う。このような、穏やかな条件で、本発明のリン酸八カルシウム系結晶を生成させることによって、薬効の低下を起こさずに、十分な量の生物学的活性物質をリン酸八カルシウム系結晶の水和層に導入することが可能である。
【００２０】
例えば、共沈法により水和層に生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶を製造する場合は、ｐＨ及びイオン強度を制御して、以下のように行うことができる。ｐＨを４．５〜８．５に維持しながら、リン酸イオンを含む溶液とカルシウムイオンを含む溶液とをゆっくり混合し、リン酸八カルシウム系結晶を生成させる。混合はリン酸イオンを含む溶液にカルシウムイオンを含む溶液を滴下するか、又はカルシウムイオンを含む溶液にリン酸イオンを含む溶液を滴下しながら、２５〜８０℃でゆっくりと撹拌する。薬剤などの生物学的活性物質は、リン酸イオンを含む溶液及び／又はカルシウムイオンを含む溶液に含ませることができるが、リン酸イオンを含む溶液に含ませることが好ましい。リン酸イオンとしては、オルトリン酸又はリン酸アンモニウムが好ましく、カルシウムイオンとしては、水酸カルシウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウム又は炭酸カルシウムが好ましい。更に、金属陽イオンを添加する場合は、生物学的活性物質と同じように、リン酸イオンを含む溶液及び／又はカルシウムイオンを含む溶液に含ませ、均一に溶解させることが好ましい。
【００２１】
加水分解法により水和層に生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶を製造する場合は、酢酸塩などによりｐＨを４．５〜８．５に調整した溶液に生物学的活性物質を溶解させ、この溶液にブルッシャイト〔ＣａＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ〕、モネタイト〔ＣａＨＰＯ４〕αＣａ３（ＰＯ４）２、又はβＣａ３（ＰＯ４）２の粉末を分散させ、２５〜８０℃で、ゆっくりと撹拌し溶解させ、リン酸八カルシウム系結晶を生成する。更に、金属陽イオンを添加する場合は、生物学的活性物質と一緒に溶液に含ませ均一に溶解させておくことが好ましい。
【００２２】
前記共沈法及び加水分解法においても、金属陽イオンを溶液に添加することによって、リン酸八カルシウム系結晶のカルシウムイオンが金属陽イオンに置換され、水和層の層間距離を制御することが可能となった。特に、ストロンチウムイオン及びバリウムイオンで置換されることによって、水和層の層間距離が大きくなり、比較的分子量の大きな生物学的活性物質を水和層に導入することが可能である。
【００２３】
更に、本発明によるリン酸八カルシウム系結晶の粒子を破骨細胞が認識することのできる大きさに調整するために、スプレードライ法や造粒乾燥を用いることも可能である。作製した薬剤含有リン酸八カルシウム系結晶の懸濁液を０．１〜１５重量％の濃度に調整し、噴霧圧を０．００５〜０．６ＭＰａ、入り口温度と出口温度をそれぞれ１００〜１８０℃と４０〜９０℃の範囲で調整して噴霧乾燥を行う。また、造粒乾燥を行うことも可能である。これら手法により粒子の大きさを１μｍ〜３ｍｍの大きさに自在に調整することが可能である。
【００２４】
生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶は、酸性条件（例えばｐＨ６．０以下）で効率よく、生物学的活性物質を放出することができる。この放出の速度は酸性度が強いほど速く、例えば、溶液に一時間浸漬することによって、ｐＨ３．０では含有量の７０％が、ｐＨ４．５では含有量の４０％が放出され、中性に近づくほど放出の速度は緩やかである。
【００２５】
また、生体内の環境に類似した疑似生体環境（中性、３７℃、リン酸存在下）においては、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶は、一ヶ月以上をかけて、次第に生体組織類似のアパタイトに変化する。この際、含有される生物学的活性物質も、変化に伴い、ゆっくりと溶液内に放出される。更に、生体内に投与された生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶に対して、明確な拒絶反応や顕著な炎症反応は見られず、本発明のリン酸カルシウム系結晶は生体親和性を示す。
【００２６】
本発明の水和層に生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶を有効成分とする医薬組成物は、それらの製剤化に通常用いることのできる担体、賦形剤、又はその他の添加剤を用いて調整することができる。
【００２７】
本発明の医薬組成物は、非経口剤、例えば、静注、皮下、臓器、関節部位などへの注射剤、埋め込み剤、顆粒剤、散剤等の固形製剤、懸濁剤等の液剤又は軟膏剤などとして、投与することができる。注射剤としては、無菌の水溶性又は非水性の溶液剤、懸濁剤、又は乳濁剤を含む。水溶性の溶液剤又は懸濁剤には、希釈剤として、例えば、注射用蒸留水又は生理用食塩水などが含まれる。非水溶性の溶液剤又は懸濁剤の希釈剤としては、例えば、アルコール類（例えば、エタノール）、グリコール類（例えば、プロピレングリコール又はポリエチレングリコール）、又はポリソルベトール８０（商品名）等を含む。前記組成物は、更に、湿潤剤、乳化剤、分散剤、安定化剤、溶解若しくは溶解補助剤、又は防腐剤などを含んでいてもよい。
【００２８】
本発明の医薬組成物を骨疾患の治療に用いる場合は、骨粗鬆症の患部、関節リュウマチの患部、又は骨腫瘍の部位に、医薬組成物を注射などによって直接投与することができる。従って、リン酸八カルシウム系結晶の大きさは、例えば、懸濁注射剤として使用する場合は、分散度、通針性を確保することのできる範囲であればよい。例えば、結晶の平均粒径は、０．１〜３００μｍが好ましく、より好ましくは１〜１５０μｍであり、最も好ましくは２〜１００μｍである。
【００２９】
本発明の医薬組成物の投与量は、生物学的活性物質の種類や含量、剤型、活性物質放出の持続時間、投与対象動物などにより異なるが、生物学的活性物質の有効量が含まれている投与量であればよい。例えば、一回あたりの投与量として、成人（体重５０ｋｇ）当たり、ビスホスホネートとして、０．０１ｍｇ〜５００ｍｇ、好ましくは１ｍｇ〜２５０ｍｇ、より好ましくは５ｍｇ〜５０ｍｇを１週間〜３ヶ月に一回投与することができる。
【００３０】
《作用》
破骨細胞は、古い骨に接着し、骨と破骨細胞との間に吸収窩（ピット）を形成し、その部分のｐＨを低下させ骨を溶解し、吸収する。正常な状態であれば、破骨細胞にカップリングしている骨芽細胞が、吸収された部分に新しい骨を形成するが、骨疾患、例えば、骨粗鬆症、骨腫瘍、関節リウマチなどでは、破骨細胞と骨芽細胞のカップリングが破壊され、破骨細胞の骨吸収作用が亢進しており、病的な骨吸収が起こっていると考えられる。
一方、本発明のリン酸八カルシウム系結晶は、その結晶内の水和層にビスホスホネートなどの生物学的活性物質を含有しているが、生物学的活性物質は結晶内に存在するため、生体内に投与された場合も、通常の生体内の環境では、生物学的活性物質は急激には放出されず、初期バースト放出などの問題は起こさないと考えられる。しかし、リン酸八カルシウム系結晶は、リン酸及びカルシウムを含むため、骨と同じように破骨細胞によって認識され、特に、破骨細胞の機能が亢進している骨疾患の患部においては、本発明のリン酸八カルシウム系結晶が破骨細胞によって溶解され、生物学的活性物質が放出される。生物学的活性物質が、破骨細胞の機能を抑制する化合物である場合には、その化合物が作用する破骨細胞の近傍において放出され、破骨細胞の機能を抑制するため、効率的な治療効果が期待できる。
また、リン酸八カルシウム系結晶に含有される生物学的活性物質としては、破骨細胞の機能を抑制する生物学的活性物質ばかりでなく、骨芽細胞の機能を亢進させる薬剤や破骨細胞と骨芽細胞のカップリングを正常な状態に戻す薬剤などを、導入することも可能であり、そのような物質も破骨細胞の機能が亢進している患部において、選択的に放出されるため、効率的な治療効果を期待することができる。
従来、このような疾患の症状や病態に応じて、薬剤などの生理活性物質を放出する症状対応型又は病態対応型の医薬組成物は存在しなかった。疾患の症状や病態は、外来の病原体などによって直接起きることもあるが、多くの場合は、生体の免疫反応や炎症反応などの生体防御反応や正常の生体反応が異常になった場合などに起きることがある。このような疾患の症状や病態を担っているものは、生体内の細胞であり、それらの機能が亢進したり、あるいは抑制されることによって、症状や病態が変化する。本発明の医薬組成物は、疾患の症状や病態に応じて、薬剤などの生理活性物質を放出することのできるものであり、選択的な治療効果が期待できるものである。
【実施例】
【００３１】
以下に実施例及び比較例を示し本発明の具体的な説明を行うが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
【００３２】
《実施例１》
本実施例１では、加水分解法によって、ビスホスホネートを含有するリン酸八カルシウム系結晶の生成を行った。
ビスホスホネート１５ｍｇを水に溶解し、酢酸ナトリウムを添加しｐＨ５．０の溶液１００ｍＬを調製した。溶液をゆっくり撹拌しながら、ブルッシャイト〔ＣａＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ〕１６０ｍｇを添加した。溶液を６０℃で一日撹拌し、ビスホスホネートを含有するリン酸八カルシウム系結晶を得た。理論的には、下記の式により、ブルッシャイト１４０ｍｇから１００ｍｇのリン酸八カルシウム結晶を生成することができるが、実際には、量論反応は８５％程度であり、１６０ｍｇのブルッシャイトから１００ｍｇのリン酸八カルシウム結晶が生成された。
［式１］
ＣａＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ→Ｃａ８Ｈ２（ＰＯ４）６・５Ｈ２Ｏ
得られたビスホスホネート含有リン酸八カルシウム系結晶の粉末Ｘ線回折解析（ＸＲＤ）、熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ）及び走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）解析を行った。
【００３３】
《Ｘ線回折解析》
Ｘ線回折装置〔理学電機（株）製〕ＲＩＮＴ２２００を用い、４０ｋＶ／４０ｍＡで発生させたＣｕＫα線を使用し、発散スリット角１度、発散縦制限スリット１０ｍｍ、散乱スリット１．２５ｍｍ、受光スリット０．３ｍｍ、スキャンスピード２度／分、サンプリング幅０．０２度の条件で測定を行った。得られた生成物は、リン酸八カルシウム〔Ｃａ８Ｈ２（ＰＯ４）６・５Ｈ２Ｏ〕をベースとした結晶であり、ビスホスホネートを添加せずに得られたリン酸八カルシウム結晶と比較すると、低角の回折線（Ｃｕｂａ：４．７度）が、更に低角側に移動しており、ビスホスホネートが水和層に挿入されたことにより、水和層の層間距離が拡大していることが確認された。
【００３４】
《熱分析》
島津製作所製ＤＴＧ−５０を用い、空気７０ｍＬ／分の気流下で、得られた生成物約１０ｍｇを昇温速度１０℃／分で３０℃から６００℃まで昇温し、測定開始前の重量を基準（１００％）として重量減少曲線を求めた。その結果、有機物の燃焼に特徴的なピークが４００℃付近に観察され、その重量減少は、１２％程度であった。これより、得られた生成物に、ビスホスホネートが約１２％含まれていることがわかった。
【００３５】
《走査型電子顕微鏡による形態の解析》
ビスホスホネート含有リン酸八カルシウム系結晶の形態を、電界放出型走査型電子顕微鏡ＦＥ−ＳＥＭ〔ＨＩＴＡＣＨＩ  Ｓ−５０００〕を用いて加速電圧１０ｋＶで観察した。得られた生成物は、板状結晶であり、約１００×１０×１０μｍの大きさであった。
【００３６】
《実施例２》
本実施例１では、共沈法によって、ビスホスホネートを含有するリン酸八カルシウム系結晶の生成を行った。
４０ｍｍｏｌのＮａ２ＨＰＯ４及び４０ｍｍｏｌのＮａＨ２ＰＯ４を混合してｐＨ５．５のリン酸緩衝液２５０ｍＬを調製した。この緩衝溶液にビスホスホネートを添加し、ゆっくりと撹拌ながら溶解させた。２０ｍｍｏｌ酢酸カリウム２５０ｍＬをゆっくり添加し、３７℃で、６時間反応させて、ビスホスホネートを含有するリン酸八カルシウム系結晶を得た。
得られたビスホスホネート含有リン酸八カルシウム系結晶の粉末Ｘ線回折解析（ＸＲＤ）、熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ）及び走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）解析を、実施例１と同じ方法を用いて行った。
《Ｘ線回折解析》
実施例１と同様に、ビスホスホネートを含有しないリン酸八カルシウム結晶と比較すると、低角の回折線（Ｃｕｂａ：４．７度）が、低角側に移動しており、ビスホスホネートが水和層に挿入されたことにより、水和層の層間距離が拡大していることが確認された。
《熱分析》
有機物の燃焼に特徴的なピークが４００℃付近に観察されたが、その重量減少は、８％程度であった。これより、得られた生成物に、ビスホスホネートが約８％含まれていることがわかった。
《走査型電子顕微鏡による形態の解析》
実施例１と同様に、得られた生成物は、板状結晶であり、約１００×１０×１０μｍの大きさであった。
【００３７】
《実施例３》
本実施例３では、得られたビスホスホネート含有リン酸八カルシウム系結晶の酸性条件でのビスホスホネートの放出を検討した。
実施例１で得られたビスホスホネート含有リン酸八カルシウム系結晶１０ｍｇを、塩酸でｐＨ３．０及びｐＨ４．５に調整した水溶液２０ｍＬに添加し、３７℃で保持した。ｐＨ３．０の水溶液では、浸漬１時間後に７０％のビスホスホネートが放出され、ｐＨ４．５の水溶液では、浸漬１時間後に４０％のビスホスホネートが放出された。
【００３８】
《実施例４》
本実施例４では、得られたビスホスホネート含有リン酸八カルシウム系結晶の中性条件でのビスホスホネートの放出を検討した。
実施例１で得られたビスホスホネート含有リン酸八カルシウム系結晶５ｍｇを、リン酸緩衝液５ｍＬに添加し、３７℃で保持した。浸漬１時間後では、ビスホスホネートの放出は、ほとんど検出できなかった。この状態で一ヶ月放置したところ、ビスホスホネートは１００％放出されていた。また、一ヶ月後の生成物を、実施例１と同じ粉末Ｘ線回折解析（ＸＲＤ）により解析したところ、炭酸基を含有した生体組織類似アパタイトに変換されていた。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶は、それを有効成分とする医薬組成物に用いることにより、骨疾患、例えば、転移性骨腫瘍及び骨粗鬆症、又は骨免疫疾患である関節リウマチなどを効果的に治療できる治療剤として利用することが可能である。また、本発明の生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶の製造方法により、徐放性製剤として十分な量の生物学的活性物質を含有することのできるリン酸八カルシウム系結晶を製造することが可能である。