(57)【要約】本発明は微量栄養素を細胞に送達するのに役立つ方法および組成物に関する。微量栄養素を活性型の微量栄養素に変換されうるエステルの形で処方することにより、微量栄養素が分解する前に標的細胞に到達することができるように、そのエステル型微量栄養素と、エステラーゼを阻害する補助エステルとを組み合わせることができる。方法および組成物の両方を記載する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
栄養素を対象に送達する方法であって、エステル型の前記栄養素と、前記対象の細胞への前記栄養素の送達を促進するのに十分な量の、エステラーゼを阻害する補助エステルとを含有する組成物を、前記対象に局所適用することを含む方法。
【請求項２】
前記栄養素が微量栄養素である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記微量栄養素がアルコール基を含む微量栄養素である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記微量栄養素がビタミンＢ６、葉酸、ビタミンＢ１２ 、パントテン酸、カルニチン、リボフラビン、またはユビキノンである請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記微量栄養素がカルボン酸基を含む微量栄養素である請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記微量栄養素がアスコルビン酸、ナイアシン、葉酸、リポ酸、パントテン酸、またはカルニチンである請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記微量栄養素がナイアシンである請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ナイアシンが炭素原子数１２〜１６のアルキル側鎖を持つエステルの形で投与される請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記アルキル側鎖が１４個の炭素原子からなる請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記補助エステルがエステル型の前記微量栄養素よりも低い親油性を持つ請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記補助エステルが、前記微量栄養素との差が約０．５ 〜約１．５ であるような親油性ｌｏｇＰ値を持つ請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記エステルと前記補助エステルとが約１．３ 異なるｌｏｇＰ値を持つ請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記エステルが約６．５ 〜約８．５ のｌｏｇＰ値を持つ請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記エステルが約７ 〜約８ のｌｏｇＰ値を持つ請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記組成物がクリーム、ローション、シャンプー、点眼剤、香膏、スティック、洗口剤、胃管栄養、セッケン、坐剤、包帯、縫合糸または植込み型装置の形をとっている請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記対象が前記微量栄養素の欠乏を起こしている請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記組成物を前記対象の傷害部位に投与することを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記対象が微量栄養素不足に関係する潜在的傷害を受ける前に前記組成物を適用することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記補助エステルが安息香酸ブチルである請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
微量栄養素を対象に送達するのに役立つ組成物であって、（ｉ ）エステル型の前記微量栄養素および（ｉｉ）エステラーゼを阻害する補助エステルを含む組成物。
【請求項２１】
局所投与に適した剤型である請求項２０に記載の組成物。
【請求項２２】
前記微量栄養素がアルコール基を含む請求項２０に記載の組成物。
【請求項２３】
前記微量栄養素がカルボン酸基を含む請求項２０に記載の組成物。
【請求項２４】
前記微量栄養素がビタミンＢ６、葉酸、ビタミンＢ１２ 、パントテン酸、カルニチン、リボフラビン、またはユビキノンである請求項２２に記載の組成物。
【請求項２５】
前記微量栄養素がアスコルビン酸、ナイアシン、葉酸、リポ酸、パントテン酸、またはカルニチンである請求項２３に記載の組成物。
【請求項２６】
前記微量栄養素がナイアシンである請求項２５に記載の組成物。
【請求項２７】
前記ナイアシンが炭素原子数１２〜１６のアルキル側鎖を持つエステルの剤型である請求項２６に記載の組成物。
【請求項２８】
前記アルキル側鎖が１４個の炭素原子からなる請求項２７に記載の組成物。
【請求項２９】
前記補助エステルが安息香酸ベンジルである請求項２０に記載の組成物。
【請求項３０】
前記（ｉ ）と（ｉｉ）とが互いに約１．３ 異なるｌｏｇＰ値を持つ請求項２０に記載の組成物。
【請求項３１】
前記（ｉ ）が約６．５ 〜約８．５ のｌｏｇＰ値を持つ請求項２１に記載の組成物。
【請求項３２】
前記（ｉ ）が約７ 〜約８ のｌｏｇＰ値を持つ請求項３１に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（優先権主張）
本願は、参照により本明細書に組み込まれる仮特許出願第６０／１９７，８２８号（２０００年４ 月１４日出願）に対して優先権を主張する。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は局所微量栄養素送達システムに関する。本システムは、微量栄養素などの望ましくかつ／または必要な物質を、それを必要としている対象に送達するのに役立つ。本システムの治療用途についても記載する。
【０００３】
（背景および従来技術）
皮膚は環境傷害に対する防御に多重の役割を果たしている。環境曝露は皮膚の漸進的な劣化を引き起す。この劣化は初期の間は美容上の問題であるが、最終的に光線性角化症や皮膚癌などの疾患につながる場合もある。
【０００４】
皮膚の劣化はＤＮＡ およびタンパク質が損傷を受けることによって起こり、皮膚細胞のゲノムの完全性を損なうＤＮＡ 損傷の発生に反応性酸素種（以下「ＲＯＳ 」）が関与していることは、有力な証拠によって示されている。皮膚細胞はゲノムの完全性を維持するために固有の機序を持っている。ビタミンＢ６、Ｂ１２ 、Ｃ 、Ｅ 、葉酸およびナイアシンをはじめとする微量栄養素が、ＲＯＳ の捕捉からＤＮＡ 損傷の修復までに及ぶ様々な機序によって、ゲノムの完全性の維持に関与していることは、現在も増えつつある一連の証拠によって証明されている。無症状の微量栄養素欠乏症は先進社会でも広く認められ、微量栄養状態は年齢と共に低下していく。
【０００５】
皮膚は複数の層からなる複雑な器官系である。最上層である「角質層」は、主に表皮ケラチノサイトの最終分化によって生じた非生物からなり、皮膚の下層成分にとって保護障壁となっている。表皮ではケラチノサイトが主要な細胞タイプであるものの、表皮には多数の細胞タイプが含まれている。皮膚線維芽細胞はコラーゲン、エラスチン、プロテオグリカンその他の細胞外マトリックス分子からなるマトリックスに埋め込まれている。真皮には毛細血管が認められるが、表皮は無血管である。
【０００６】
皮膚の概観には老化と共に有害な変化が徐々に現れる。初期の変化は滑らかな肌理の喪失と染みの出現である。次に、弾性の変化が起こって、皮膚にしわが現れることになる。これらの変化が現れる年齢と、ある段階から次の段階に進行する速度には、大きな個人差がある。通常の老化過程では、表皮および真皮の両方が、細胞数の減少および結合組織の喪失を伴って菲薄になり、その結果、細かいしわが現れる。太陽からの紫外線（ＵＶ）照射は、皮膚劣化を加速する光損傷を引き起す。日焼け防止を施した皮膚に見られる菲薄化とは対照的に、光損傷を受けた皮膚は肥厚した粗い概観を持ち、深い皮膚のしわが増える。光損傷は光線性角化症と呼ばれる前癌性病変を含む末期皮膚劣化および皮膚癌も引き起す。
【０００７】
ＲＯＳ の異常な蓄積と定義される酸化ストレスが皮膚劣化の病態生理に関与することは、現在では有力な証拠によって示されている。ＲＯＳ にはスーパーオキシド、ヒドロキシルラジカル、過酸化水素、一重項酸素、一酸化窒素、過酸化亜硝酸および次亜塩素酸が包含される。例えば、参照によって本明細書に組み込まれるＳｉｍｏｎｉａｎら，Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｐｈａｒｍａｃｏｌ． Ｔｏｘｉｃｏｌ． ３６：８３−１０６ （１９９６）を参照されたい。全ての細胞は、正常なエネルギー代謝の過程で、または環境曝露および／ または免疫監視機能により、ＲＯＳ にさらされる。ＲＯＳ は正常な細胞シグナル伝達経路に関与するが、酸化ストレス時にＲＯＳ レベルが上昇するとシグナル伝達経路が破壊され、しばしばアポトーシスまたは壊死による細胞死が起こる。したがって、日焼け防止を施した皮膚でも経時的に観察される細胞数の減少には、ＲＯＳ が関与していると思われる。日光の紫外線への曝露は皮膚の酸化ストレスの主原因である。皮膚ではＤＮＡ とタンパク質がＲＯＳ による損傷の主要な２ つの標的である。損傷が修復されないと皮膚細胞の喪失および遺伝子毒性ストレスに耐えた細胞の機能変化が起こりうるという点で、ＤＮＡ 損傷は特に興味深い。
【０００８】
老化に伴って起こる皮膚変化の一部は不可避であるが、初期段階で起こる皮膚劣化の多くは回避することができる。皮膚細胞は、ＲＯＳ がＤＮＡ およびタンパク質に与える損傷を予防し修復するための防護機構をいくつも持っている。第１ に、例えばグルタチオン、抗酸化ビタミンＣ およびＥ などの多くの細胞内分子は、ＲＯＳ が細胞高分子と反応する前にＲＯＳ を捕捉する上で重要な役割を果たしている。実際、抗酸化ビタミン類は皮膚劣化の予防に既に応用されており、多くのスキンクリームの成分になっている。第２ に、細胞は、ゲノムの完全性を維持するための複雑な機構を持っている。この点で特に興味深いのは、ＤＮＡ 構造の維持およびＤＮＡ 修復機構への微量栄養素の関与を示す証拠が蓄積されつつあることである。正常なヒト代謝に少量必要とされる微量栄養素は約４０ある（Ａｍｅｓ，Ａｎｎ．Ｎ．Ｙ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ ８８９：８７−１０６ （１９９９）；この文献は参照により本明細書に組み込まれる）。これらの微量栄養素の多くに関して、人口のかなりの部分は、１ 日あたりの摂取勧告量として確立されている量よりもかなり少ない量しか消費していない。Ｗｉｌｓｏｎら「データ表：ＵＳＤＡによる１９９４／１９９５ 年個人別食品摂取量継続調査および１９９４／１９９５ 年食事健康知識調査を総合した結果（Ｄａｔａ Ｔａｂｌｅｓ： Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｒｏｍ ＵＳＤＡ’ｓ １９９４ ａｎｄ １９９５ ｃｏｎｔｉｎｕｉｎｇ ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ ｆｏｏｄ ｉｎｔａｋｅｓ ｂｙ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ ａｎｄ １９９４ ａｎｄ １９９５ ｄｉｅｔ ａｎｄ ｈｅａｌｔｈ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｓｕｒｖｅｙ ）」（ベルツビル・ヒト栄養研究センター（メリーランド州リバーデール）ＵＳＤＡ／ＡＲＳ食品調査研究グループ（１９９７）；この文献は参照により本明細書に組み込まれる）を参照されたい。米国人口のうち特定の微量栄養素が欠乏している人々の割合は２ 〜２０％である（Ａｍｅｓ、前掲）。微量栄養状態は老化と共にさらに悪化することが問題を複雑にしている（Ｂａｔｅｓ ら，Ｂｒ．Ｊ．Ｎｕｔｒ ８２（１）：７−１５（１９９９））。微量栄養素と癌などの種々の疾患との関係に関する我々の知識の多くは、血漿中の微量栄養素レベルの測定から得られる。血漿微量栄養素レベルおよび標的組織レベルについてはまだ多くのことを知る必要があるが、血漿中に観察される欠乏は皮膚でも観察されることを示す証拠がある。Ｐｅｎｇら，Ｃａｎｃ．Ｅｐｉｄｅｒｍｉｏｌ Ｂｉｏｍａｒｋｅｒｓ Ｐｒｅｖ ２（２）：１４５−５０ （１９９３）を参照されたい。これは驚くにはあたらない。というのも、皮膚の表皮層には血管がないため、食物微量栄養素の皮膚への送達は不十分になるからである。微量栄養素欠乏が、一本鎖および二本鎖切断および／ または酸化的損傷をもたらすことによって、放射線および化学物質によるＤＮＡ 損傷に似た働きをするという観察結果は、皮膚劣化にとっては特に重要である（Ａｍｅｓ、前掲）。具体的に述べると、葉酸、Ｂ１２ 、Ｂ６、ナイアシン、ビタミンＣ 、ビタミンＥ 、鉄および亜鉛の欠乏はＤＮＡ 損傷の原因となりうる（Ａｍｅｓ、前掲）。これらの各微量栄養素については、遺伝子毒性ストレスがなくて���その欠乏がＤＮＡ 損傷を引き起こすことの理論的根拠となる代謝経路が知られている。さらに、微量栄養素欠乏は、遺伝子毒性ストレスの有害な作用を悪化させると予想される。上記の知見は皮膚細胞の微量栄養状態を改善することが望ましいことを示している。というのも、皮膚細胞の微量栄養状態を改善することにより、皮膚の健康が改善され、おそらくは皮膚の劣化が遅延することになるからである。
【０００９】
本発明の目的は、微量栄養素を利用できるようにするのに役立つまたはこれらの微量栄養素を今まで可能であった量よりも多量に利用できるようにするのに役立つ局所送達システムを提供することである。
【００１０】
本発明のもう一つの目的は、皮膚などの器官の劣化を、その劣化を抑止または予防するのに十分な量で微量栄養素を利用できるようにすることによって、抑止または予防することである。
【００１１】
これを達成する方法は以下の説明から明らかになるだろう。
【００１２】
（好ましい態様の詳細な説明）
本発明の局所送達システムでは、皮膚への微量栄養素の送達に影響する２ 種類の障壁、すなわち角質層の親油性と、皮膚の代謝活性とを考慮する。本発明の微量栄養素送達システムの概要を図１ に示す。簡単に述べると、角質層の内外での微量栄養素の分配は、かかる分配にとって最適な親油性を持つ栄養素エステルによって制御される。これらについて以下に説明する。これらの化合物を記述するために「プロ栄養素（ｐｒｏｎｕｔｒｉｅｎｔ ）」という用語を使用する。さらにプロ栄養素の代謝変換の速度および部位は、後述する不活性な随伴補助エステル（ｃｏ−ｅｓｔｅｒ）を使って制御される。この送達システムが最適に機能するにはいくつかの特徴が必要である。これらの基準の開発に枠組みとして役立った多コンパートメントモデルを図２ に示す。使用したモデル微量栄養素はナイアシンであるが、ここに開示する知見が以下に詳述するように多種多様な微量栄養素にも関係することは、当業者には理解されるだろう。
【００１３】
角質層は親油性が高いので、所望の微量栄養素は、供給コンパートメント（例えばスキンクリームまたはスキンローション）から角質層に効果的に分配するのに十分な親油性を持たなければならない（図２ の＃１）。関係する微量栄養素の大部分は親水性が高すぎてこの基準を満たすことができないので、別個の親油性プロ栄養素を製造する必要が生じる。以下に詳述するように、角質層から表皮への拡散に必要な所要の親油性から、有効なプロ栄養素はクリームまたはローションから角質層に迅速に分配するのに十分な親油性を持つはずであることが予測される。ここでは微量栄養素のエステルを使用する。微量栄養素のエステルを使用すれば、親油性誘導体を製造することができるし、角質層から表皮への拡散後にそれらを効率よく生物変換することもできるからである。
【００１４】
プロ栄養素の親油性はスキンクリームまたはスキンローションなどへのプロ栄養素の処方を可能にするはずであり、またエステル結合はこれらの製剤中で極めて安定なはずである。誘導体化されていない微量栄養素は角質層に極めてゆっくり分配すると予想されるが（図２ の＃２）、極めて安定なプロ栄養素は大いに望ましい。本明細書に開示するエステル類は、水性条件下で化学的加水分解に対して安定であり、クリームまたはローションに処方した場合も化学的加水分解に対して同様に安定なプロ栄養素である。
【００１５】
プロ栄養素は、全身送達を最小限に抑えつつ皮膚の細胞成分への持続送達を達成するために、表皮には比較的遅い速度で分配しなければならない（図２ の＃３）。薬物の皮膚透過性（Ｐ Ｂ ）とオクタノール／ 水分配係数（Ｐ ｏｃｔ／ｗ ）などの物理化学的性質との相関関係は皮膚を横切る薬物輸送を予測する際に有用である。多くの化合物の皮膚透過性（ＬｏｇＰＢ ）とそれらのＰ ｏｃｔ／ｗ の対数との線形相関が立証されており、当技術分野ではよく知られている。著しく親水性の化合物および極めて親油性の化合物では、この関係からの逸脱がみられる。皮膚の細胞成分への微量栄養素の送達にとって最適な親油性を持つ化合物を本明細書に開示する。例えばナイアシンをモデル微量栄養素として、ナイアシンの一連のアルキルエステルを製造し、それらの相対的親油性を決定した。次に、皮膚の細胞成分へのナイアシンの送達に関するこれらプロ栄養素の効力を、確立したモデルを使って、その局所適用後に生物活性型のナイアシン（ＮＡＤ ）を測定することによって決定した。
【００１６】
短鎖エステルは皮膚への持続送達には速すぎる角質層からの固有フラックスを持つ、すなわち全身送達が有利になると考えられる。また、極めて長鎖の誘導体は、効果的な送達には遅すぎる固有フラックスを持つ親油性を示すと予測される。特許出願第０９／４５２，６１７号に開示されているいくつかの新規ナイアシンエステルおよび一部の市販エステルの親油性を、未修飾の２ 分子、すなわちニコチン酸およびニコチンアミドに関する値と共に、下記の表１ に示す。親油性をｌｏｇＰ値として報告する。ここにＰ は上述のオクタノール／ 水分配係数を表す。表１ は、６ 未満のｌｏｇＰ値を持つニコチン酸およびナイアシンエステルが局所適用部位で血管拡張を引き起すことも示している。これは、これらのニコチン酸およびナイアシンエステルが毛細血管の内皮細胞の血管拡張を引き起すのに必要な最低濃度を超える速度でナイアシンを送達していることを証明している。６ より大きいｌｏｇＰ値を持つナイアシンエステルは拡張を引き起さない。ニコチンアミドは血管拡張を引き起さないが、そのｌｏｇＰ値から、ニコチンアミドでは栄養素の送達が速すぎるので、皮膚の細胞成分はそれを吸収してその生物活性型ＮＡＤ に変換することができないことも予測される。皮膚の細胞への局所送達にとって最適なプロ栄養素の物理的性質を決定するために、ローションの適用後に皮膚内の活性型ナイアシンＮＡＤ を決定することによって、６．６ 〜９．２ の範囲のｌｏｇＰ値を持つナイアシンエステルを調べた。典型的な実験の結果を表２ に示す。この実験では１ ％に処方したナイアシンプロ栄養素をヘアレスマウスの背部に毎日１ 回、３ 日間にわたって局所適用した。３ 日後に、各動物の適用部位および腹部から皮膚を採取し、ＮＡＤ 濃度を分析した。動物の背部から採取した皮膚の分析により、１２、１４および１６炭素のナイアシンエステルがＮＡＤ 含量の増加をもたらし、なかでも１４炭素エステルは最も有効であることが証明された。さらなる実験では、１８炭素の側鎖および９．７ のｌｏｇＰ値を持つナイアシンエステルが１６炭素の側鎖を持つエステルほど効果的でないこともわかった。さらに、−０．３４のｌｏｇＰ値を持つニコチンアミドの局所適用は、皮膚細胞ＮＡＤ 含量に影響しないことが明らかになった。表２ の結果は、プロ栄養素を適用していない腹部ではＮＡＤ 含量の増加が見られなかったことから、１４炭素エステルおよび１６炭素エステルの場合は送達が局所的であることも示している。１２炭素エステルの局所適用は腹部への送達をいくらか示した。このことは、この化合物がこの実験で比較した化合物のなかで最も速い送達速度を持つはずであるという上記の示唆と合致する。
【００１７】
本明細書に開示する送達法には、皮膚エステラーゼの作用による所望の微量栄養素へのプロ栄養素の生物変換が含まれる。皮膚のエステラーゼ分布に関する研究から、角質層にはほとんどまたは全く活性がなく、表皮は最も高い活性を持ち、真皮は表皮と比較すると低い活性を持つことが明らかになっている。参照により本明細書に組み込まれるＳｕｇｉｂａｙａｓｈｉ ら，Ｊ．Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ ６２：２０１−２０８ （１９９９）を参照されたい。細胞は微量栄養素に特異的な輸送システムを持っているし、プロ栄養素はその親油性ゆえに受動拡散による生物学的利用が容易になっているはずなので、生物変換が細胞外であろうと（図２ の＃４および＃５）、標的細胞による取込み後であろうと（図２ の＃６および＃７）、送達は可能なはずである。角質層はエステラーゼ活性をほとんどまたは全く含んでいないので、角質層からのプロ栄養素の消失速度は拡散速度にのみ依存し、これはフィックの第二拡散法則、すなわち
ｄＣｓｃ／ｄｔ ＝Ｄ ＳＣｄ２Ｃ ＳＣ／ｄ２ｘ
［式中、ｄｃ／ｄｔ はプロ栄養素濃度の経時変化、Ｃ ＳＣは角質層におけるプロ栄養素濃度、Ｄ ＳＣは角質層からの拡散係数である］
によって記述することができる。
【００１８】
拡散および代謝の両方が同時に起こっている表皮および真皮では、拡散および代謝の両方を考慮しなければならない。したがって、これらのコンパートメントからの消失速度は、次式によって記述することができる：
2004519413.tif 000002
［式中、Ｃ ｐｒｏＮおよびＤ ｐｒｏＮは表皮または真皮におけるプロ栄養素の濃度および拡散係数、Ｖ ｍａｘ （ｘ） は位置ｘ における最大代謝変換速度、Ｋ ｍ はミハエリス− メンテン定数である］。
【００１９】
微量栄養素のエステル誘導体の使用は多種多様な微量栄養素に応用できるが、その一部を表３ に示す。表３ に示す微量栄養素は酸官能性もしくはアルコール官能性またはその両者を持つ。酸官能基を持つ微量栄養素は長鎖アルコールにエステル化することで、局所送達にとって望ましい親油性を形成させることができる。アルコール官能性を持つ微量栄養素は長鎖の酸にエステル化することで、所望の親油性を得ることができる。
【００２０】
上記のエステルは不活性な補助エステルと併用することが好ましい。というのも、これらの不活性補助エステルにより、皮膚内の特定位置への栄養素送達の調節が可能になるからである。表皮のエステラーゼ含量が高いことは、局所適用したプロ栄養素の、表皮中に存在する細胞への送達に有利である。表皮中の細胞への送達は局所送達システムの重要な目標であるが、皮膚線維芽細胞および皮膚中の毛細血管の内皮細胞への送達を達成することも大いに望ましい。真皮および毛細血管への送達の増進は、表皮におけるプロ栄養素の生物変換の程度を調節するために使用することができる不活性補助エステルの使用によって達成することができる。補助エステルが皮膚におけるプロ栄養素の変換速度を調節するには、２ つの基準を満たさなければならない。第１ に、補助エステルは、プロ栄養素および補助エステルの角質層からのフラックスが類似するように、プロ栄養素の親油性と類似する親油性を持たなければならない。第２ に、補助エステルは、皮膚エステラーゼによる生物変換に関してプロ栄養素と効果的に競合しなければならない。酵素飽和未満のプロ栄養素濃度では、補助エステルは表皮における代謝変換（図２ の＃４）を競合的に阻害し、プロ栄養素が無傷のまま真皮に移動して変換および送達を受けること（図２ の＃５）を可能にするだろう。この方法により、プロ栄養素の必要量は最小限に抑えられ、真皮への優れた標的指向型送達システムが得られる。真皮における送達の標的には、皮膚線維芽細胞および毛細管内皮細胞がどちらも含まれる。皮膚線維芽細胞の場合、目的はナイアシンを送達してＮＡＤ に変換させることである。毛細管内皮細胞の場合は、ナイアシンの持つ既知の血管拡張性が、真皮における血流の増加、酸素および他の必須栄養素の供給量の増加、ならびに二酸化炭素および他の最終代謝産物の除去効率の向上に役立つだろう。補助エステルの使用による送達の調節を証明する実験を図３ に示す。この実験には、皮膚の酸素含量を増加させる目的で毛細血管の内皮細胞にナイアシンを送達するために、ナイアシンの８ 炭素エステル（ニコチン酸オクチル）を使用した。この実験では、経皮酸素モニターを使って皮膚内の酸素含量を決定した。試験化合物を含むローションを３０分間局所適用した。次にローションを除去し、経皮酸素モニターを皮膚表面に設置した。対照実験では、皮膚の酸素含量（ＰＯ２ ）は４ｍｍ の値を示すことがわかった。これは比較的低い酸素含量が増加したことを示している。酸素測定を行うためにローションを除去しなければならないので、増加の持続時間は長くはない。安息香酸ブチルを補助エステルとして選択した。ニコチン酸オクチルのｌｏｇＰ値が４．８ であるのに対して、安息香酸ブチルは３．５ のｌｏｇＰ値を持つ。図３ は、ニコチン酸オクチルおよび安息香酸ブチルをどちらも含有する製剤がニコチン酸オクチルのみによって誘発される皮膚酸素濃度の増加を遮断したことを示している。これは補助エステルによるプロ栄養素の送達の調節を証明している。
【００２１】
以下の実施例により、本発明をさらに詳しく説明するが、決して本発明が以下の実施例によって限定されると解釈してはならない。
【００２２】
実施例１
ニコチン酸エステルは、参照により本明細書に組み込まれる特許出願第０９／４５２，６１７号（１９９９年１２月１ 日出願）に従って合成した。簡単に述べると、塩化ニコチノイルをトリエチルアミン（ＴＥＡ ）、ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）および種々のアルキルアルコールと、窒素下で混合した。この合成によって得られたエステルをシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離し、標準的な方法を使ってさらなる精製のためにＨＣｌ 塩に変換した。純度は薄層クロマトグラフィーおよび１Ｈ−ＮＭＲによって確認した。
【００２３】
これらの化合物のＰ ｏｃｔ／ｗ 値は、参照により本明細書に組み込まれるＨａｒｎｉｓｃｈら，Ｊ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇ．２８２：３１５−３３２ （１９８３）に従って決定した。簡単に述べると、このＨＰＬＣ法では各プロ栄養素の容量因子（「Ｋ’」）を決定すると共に、短鎖プロ栄養素に関して、Ｐ ｏｃｔ／ｗ の対数とＫ’の対数との線形関係を立証する。候補ニコチン酸エステル誘導体の加水分解速度は生理的ｐＨ（７．４ ）の水性リン酸塩緩衝液中で３７℃に保温して決定した。溶液からのプロ栄養素消失速度をＨＰＬＣにより２５４ｎｍ で監視した。
【００２４】
実施例２
動物実験では、市販の「Ｖａｎｉｃｒｅａｍ 」ローション２００ｍｇ を使って、濃度１．０ ％（重量／ 重量）のニコチン酸エステルを、雌ヘアレスマウス（ＨＲＳ−Ｊ 、６ 〜８ 週齢）に３ 日間、毎日局所適用した。対照動物にはＶａｎｉｃｒｅａｍ だけを適用した。ローションは毎日１ 週間塗布した。
【００２５】
動物を安楽死させた後、背側および腹側皮膚試料を液体窒素で凍結し、−８０℃で保存した。ＮＡＤ およびタンパク質含量を分析するために、組織試料を０．５Ｍ氷冷ＨＣｌＯ４ 中でホモジナイズした後、３０００ｒｐｍ で１５分間遠心分離した。ＮＡＤ 量を決定するために、得られた上清を氷冷２Ｍ ＫＯＨ／０．６６Ｍ ＫＨ２ＰＯ４ で中和した。ＮＡＤ 量は、参照により本明細書に組み込まれるＪａｃｏｂｓｏｎら，Ｍｅｔｈ．Ｅｎｚｙｍｏｌ．２８０：２２１−２３０（１９９７）に従って決定した。一方、タンパク質量の決定には市販のＢＣＡ 法を使用した。
【００２６】
【表１】ナイアシンプロ栄養素の性質
2004519413.tif 000003
【表２】ナイアシンプロ栄養素の局所適用後の皮膚ＮＡＤ 含量
2004519413.tif 000004
【表３】プロ栄養素エステルを作製するための微量栄養素候補
2004519413.tif 000005
上記は、とりわけ微量栄養素などの栄養素を対象に送達するためのシステムおよび方法に関する本発明の特徴を説明したものである。これらは、他の局所製剤と同じ方法で投与するために処方されるという点で、局所送達システムであることが好ましい。クリームおよびローションの他に、シャンプー、点眼剤などの液体、リップクリームおよびデオドラントスティックなどの香膏およびスティック、洗口剤および胃管栄養、セッケン、坐剤、貼剤、包帯、縫合糸、被覆植込み型装置などの局所製剤、ならびに局所適用のために設計された他の任意のタイプのシステムも、本発明の一部である。製剤は例えば皮膚または肝臓、肺、胃などの他の器官、頭皮、眼、血管などに適用するために設計されることが好ましい。
【００２７】
製剤中に使用する微量栄養素は、表３ に挙げたものなど、Ａｍｅｓら（上記）に挙げられている微量栄養素のいずれでもよい。微量栄養素は酸部分を含むもの（例えばアスコルビン酸）、アルコール部分を含むもの、またはその両方を含むものであることが好ましい。微量栄養素の１ または複数のアルコール部分がエステル化された形であることも好ましい。これらのエステル型微量栄養素は約６．５ 〜約８．５ の範囲のｌｏｇＰ値、より好ましくは約７．０ 〜約８．０ の範囲のｌｏｇＰ値を持つべきである。本明細書に記載の実施例に示したように、ナイアシンエステルの場合は約７．６ のｌｏｇＰ値が理想的だった。ナイアシンの場合、これは１４炭素の側鎖を持つエステルによって得られた。好ましい構造は栄養素ごとまたは微量栄養素ごとに異なるが、ｌｏｇＰ値によって支配されることは、当業者には理解されるだろう。ｌｏｇＰ値の計算は上述のように行うべきである。ここに挙げるｌｏｇＰ値は興味ある物質の分配速度の予測に役立つ。多くの興味ある微量栄養素はエステル化された形で存在する。その他の物質をエステル化する方法は当技術分野で知られており、ここで述べる必要はない。
【００２８】
上記のように、興味ある微量栄養素は「補助エステル」と組み合わせることが好ましい。この補助エステルという用語は、本明細書においては、例えば角質層からわずかに速く移動して、皮膚エステラーゼなどのエステラーゼを占有し、よって微量栄養素が皮膚の下層に拡散することを可能にするように、微量栄養素よりも親油性の低いエステルである化合物を指す。定量的に述べると、補助エステルの親油性は約２０倍以内にあるべき、すなわち同時投与されるまたは同時処方される微量栄養素のｌｏｇＰ値との差が約０．５ 〜約１．５ 、好ましくは約１．０ 〜約１．５ であるようなｌｏｇＰ値を持つべきである。
【００２９】
上述の製剤は本発明に包含される。また、微量栄養素と前記微量栄養素の送達を促進するのに十分な量の補助エステルとの組合わせを投与することによって微量栄養素を対象に送達する方法も、同様に本発明に包含される。実施にあたって、本明細書に記載の送達システムは傷害部位に投与すること（よって治療的に使用すること）ができ、そして／ または本明細書に記載の送達システムを予防的に、すなわち皮膚および／ または器官が傷害、遺伝子毒性ストレスなどを受ける前に投与することができる。製剤は様々な効力を持つように製造することができる。濃度は、適用される当該組成物に対して重量で約０．００５ ％〜約５．０ ％、より好ましくは約０．００５ ％〜２．５ ％、最も好ましくは約０．０１％〜約１．０ ％の範囲にあるべきである。
【００３０】
本発明の他の特徴は当業者には明らかであり、ここに説明する必要はないだろう。
【００３１】
上で使用した用語および表現は限定のためではなく説明のために使用したものであって、かかる用語および表現の使用に、本明細書に示し説明した特徴またはその一部の均等物を排除する意図はなく、本発明の範囲内で様々な変更態様が可能であると理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】皮膚の断面を本発明送達システムの解説と共に示す図である。
【図２】本発明の一態様を詳述している図である。
【図３】活性化合物の送達の調節に関する補助エステルの効力を決定するために計画した実験の結果を概説する図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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