(57)【要約】  方法、共重合体材料およびデバイスは、塞栓性動脈インターベンション(塞栓治療法又は動脈塞栓療法)のために提供される。より詳細には、ヨード含有、ハロゲン化フェニル含有単位、例えばヨード化デサミノチロシン誘導体、およびポリエチレングリコール(PEG)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリテトラメチレンオキシド(PTMO)またはポリトリメチレンカーボネート(PTMC)などのゴム状成分の共重合体を含む、塞栓形成または血管閉塞治療のための放射線不透過性、生体吸収性球状微粒子が提供される。提供されるマイクロビーズは、治療薬の標的送達のために、パクリタキセルなどの治療薬をさらに含有するか、またはそれでコーティングすることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの放射性不透過性ヨウ素含有成分および少なくとも１つのゴム成分を有する共重合体材料を含む塞栓球状微粒子であって、
前記ゴム成分は、約３７℃の生理学的温度未満のＴｇを有するポリマー材料を含み、該ゴム成分はＰＥＧ、ＰＣＬ、ＰＴＭＯ、ＰＴＭＣまたはそれらの組み合わせのオリゴマーを含み、
前記放射線不透過成分は、ハロゲン化フェニル含有モノマーまたはオリゴマー単位を含む、塞栓球状微粒子。
【請求項２】
前記共重合体材料が、異なる化学結合が異なる速度のインビボ加水分解性を有するように、加水分解に対する異なる親和性を有する２つ以上の異なる化学結合によって連結されたモノマー又はオリゴマー単位を含む、請求項１に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項３】
前記共重合体材料の加水分解速度が、速分解性化学結合と遅分解性化学結合の相対量によって制御される、請求項１又は２に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項４】
速分解性化学結合の遅分解性化学結合に対する比が約１００：１〜約１：１００の範囲にある、請求項３に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項５】
前記微粒子のインビボでの溶解が、１分〜数年の範囲にある、請求項３又は４に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項６】
前記放射線不透過性ヨウ素含有成分と前記ゴム成分との比が約１０：１〜約１：１０である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項７】
前記共重合体が、異なる親水性および、水又は生物学的に関連する液体媒体中の膨潤に対して異なる親和性を有する１を超えるゴム成分を含み、異なる親水性／膨潤能力を有する２つの異なるゴム成分間の比が約１００：１〜約１：１００の範囲である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項８】
液体水性媒体との接触後、１〜３分で完全水和状態の約８０〜９０％まで微粒子の水和が起こる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項９】
前記共重合体が、異なる加水分解速度を有する１を超えるゴム成分を含み、速分解性のゴム成分と遅分解性のゴム成分との比が約１００：１〜１：１００の範囲にある、請求項１〜８のいずれか一項に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項１０】
前記微粒子が内部および／又は外部の多孔性を有し、該多孔性が速分解性化学結合の分解および揮発性物質の放出により微粒子形成後に生成され、任意に揮発性物質が細孔および／または「逃避」チャネルを形成する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項１１】
前記揮発性物質が二酸化炭素である、請求項１０に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項１２】
前記微粒子が内部および／又は内部／外部の多孔性を有し、かつ、該多孔性が、微粒子形成中のポロゲン材料の取り込みおよびその後の形成された微粒子からのポロゲンの排除によって作り出される、請求項１〜１１のいずれか一項記載の塞栓球状微粒子。
【請求項１３】
前記微粒子が、高度に圧縮可能である、請求項１〜１２のいずれか一項記載の塞栓球状微粒子。
【請求項１４】
前記微粒子が、高い回復力を有し、前記微粒子が、圧縮の解除後に元の形状およびサイズ、又は元の直径の約９０％〜１００％に戻ることができる、請求項１〜１３のいずれか一項記載の塞栓球状微粒子。
【請求項１５】
前記共重合体材料のゴム成分が、ＰＥＧ、ＰＣＬ、ＰＴＭＯ、ＰＴＭＣ又はそれらの組合せの１種以上のオリゴマー又はマクロマーを含む、請求項１〜１４のいずれか一項記載の塞栓球状微粒子。
【請求項１６】
前記放射線不透過性ヨウ素含有成分が、Ｉ２ＤＴＥ、Ｉ２ＤＡＴ、ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ、又はこれらの組合せの１種以上のモノマー、オリゴマーおよび／又はマクロマーを含む、請求項１〜１５のいずれか一項記載の塞栓球状微粒子。
【請求項１７】
前記放射線不透過性ヨウ素含有成分が以下の構造を有する繰り返し単位を含む、請求項１〜１５のいずれか一項記載の塞栓球状微粒子：
【化１】
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式中、ｎは１〜１８までの整数である。
【請求項１８】
前記放射線不透過性ヨウ素含有成分がＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴを含む、請求項１６に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項１９】
前記微粒子が、少なくとも２つの異なる構成共重合体のブレンドを含み、該構成共重合体の各々が、所定量のカーボネート結合および所定量のオキサレート結合を有するポリマー主鎖を含み、
前記２つの構成共重合体のうちの１つが、他の構成共重合体よりも早い速度でインビボで加水分解し、その結果、微粒子の多段階又は段階的分解を生じるように、カーボネート結合の量に対して、オキサレート結合の量が実質的に異なる、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項２０】
前記微粒子がさらに１つ以上の治療薬を含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項２１】
前記微粒子が、前記１つ以上の治療薬を送達し、制御された放出を達成するように構成されている、請求項２０に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項２２】
１つ以上の治療薬が、シスプラチン、ドキソルビシン、シクロホスファミド、パクリタキセル、オキサリプラチン、５−フルオロウラシル、ニボルマブ／ペムブロリズマブ、イピリムマブ、インターロイキン−２、およびこれらの組合せおよび類縁体からなる群より選択される、請求項２０又は２１に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項２３】
治療剤が微粒子の細孔に拡散される、請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項２４】
治療剤が微粒子中にカプセル化されている、請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項２５】
前記微粒子が、前記共重合体材料および前記治療剤を含む溶液から沈殿される、請求項２４に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項２６】
溶液と、該溶液に懸濁した請求項１〜２５のいずれかに記載の塞栓球状微粒子を含み、該微粒子が水和され、約４０μｍ〜約２０００μｍの直径を有する、塞栓形成懸濁液。
【請求項２７】
前記懸濁液が、造影剤および生理食塩水を約１０：９０〜約９０：１０の比率で含む、請求項２６に記載の塞栓形成懸濁液。
【請求項２８】
少なくとも２つの異なるプレポリマー成分の縮合重合を実施することを含む塞栓微粒子に含めるための共重合体材料を調製する方法であって、
該縮合重合は、少なくとも２つの異なるカップリング剤の添加によって達成され、
該少なくとも２つの異なるカップリング剤の添加は、前記共重合体材料の共重合体鎖に沿った加水分解および／又は熱分解に対する異なる親和性を有する化学結合の形成をもたらす方法。
【請求項２９】
少なくとも２つの異なるカップリング剤の添加が同時に行われる、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記縮合重合が、共重合体鎖に沿って、速加水分解性化学結合と遅加水分解性化学結合の比較的均一な分布の形成をもたらす、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
少なくとも２つの異なるカップリング剤の添加は連続的又は逐次的に行う、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記縮合重合により、共重合体鎖に沿って、速加水分解性化学結合を有するブロックと遅加水分解性化学結合を有するブロックの形成をもたらす、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
少なくとも２つの異なるカップリング剤の添加が、複数のサブ部分における異なるカップリング剤の交互添加を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
前記縮合重合が、共重合体鎖に沿って、速加水分解性化学結合と遅加水分解性化学結合の比較的小さなブロックの形成をもたらす、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
少なくとも２つの異なるカップリング剤が塩化オキサリルおよびトリホスゲン（ＴＰ）の少なくとも１つを含む、請求項２８〜３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
多孔質球状マイクロビーズを調製する方法であって、該方法は、
請求項２８〜３５のいずれか一項に記載の方法でポリマー材料を提供する工程と、
該ポリマー材料を適切な溶媒中で溶解する工程と、
該ポリマー含有溶媒を受容溶液に流入させてマイクロビーズを形成する工程と
を含み、ポリマー材料内の高加水分解性の化学結合の同時部分分解によって揮発性ガスが生成され、その結果、マイクロビーズ内に内部細孔が形成される、方法。
【請求項３７】
マイクロビーズから漏出する揮発性ガスが、開孔および／又は外面の多孔性を作り出す、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
熱的に不安定な化学結合の同時の部分的分解を伴う請求項２８〜３５のいずれか一項に従って調製された共重合体の溶液から多孔質球状マイクロビーズを形成する方法であって、分解によって発生した揮発性ガスがマイクロビーズを抜け出し、内部多孔性を形成し、および／又は外部表面多孔性に開口する方法。
【請求項３９】
球状架橋マイクロビーズを形成する方法であって、
ポリマー組成物中に（ヒドロキシエチル）メタクリレート（ＨＥＭＡ）を含ませる工程と、
ポリマーの溶液にフリーラジカル開始剤を添加する工程と、
該フリーラジカル開始剤がマイクロビーズ中に拡散するように、前記ポリマーの溶液からマイクロビーズを形成する工程と、
ポリマー架橋を開始する工程と、
を含む方法。
【請求項４０】
少なくとも２つの異なる構成共重合体のブレンドを含む塞栓球状微粒子であって、該２つの構成共重合体のいずれか又は両方が請求項２８〜３５のいずれか１つの方法に従って調製され、前記カップリング剤が、２つの構成共重合体が、２つの異なるカップリング剤によって生成される化学結合の相対的含有量が実質的に異なるように選択され、前記２つの構成共重合体のうちの１つが、他の構成共重合体よりも速い速度で、インビボで加水分解され、多段階又は段階的分解を生じる塞栓球状微粒子。
【請求項４１】
前記微粒子が、少なくとも１つの治療薬をさらに含み、前記共重合体のインビボでの分解の間に前記治療薬を放出するように構成され、前記放出が、前記多段階又は段階的分解を伴って実質的に調整される、請求項４０に記載の塞栓性球状微粒子。
【請求項４２】
少なくとも１つの放射性不透過性ヨウ素含有成分と少なくとも１つのゴム成分から合成された共重合体材料で構成される放射線不透過生分解性の塞栓球状微粒子であって、
前記ゴム成分は、約３７℃の生理学的温度未満のＴｇを有するポリマー材料を含み、該ゴム成分は、オリゴマーＰＥＧ、ＰＣＬ、ＰＴＭＯ、ＰＴＭＣ又はそれらの組み合わせを含み、
前記放射線不透過性成分はハロゲン化フェニル含有モノマー又はオリゴマー単位を含み、
前記微粒子が内部および／又は外部多孔性を含む微粒子。
【請求項４３】
前記共重合体材料が、加水分解に対して異なる親和性を有する２つ以上の異なる化学結合によって連結され、該異なる化学結合がインビボ加水分解の異なる速度を有するモノマー又はオリゴマー単位を含み、かつ前記共重合体材料の加水分解の速度が、速分解性の化学結合と遅分解性の化学結合の相対量によって制御される、請求項４２に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項４４】
請求項４２又は４３に記載の塞栓球状微粒子であって、前記微粒子の多孔質は、微粒子形成中のポロゲン材料の取り込みおよびそれに続く形成された微粒子からのポロゲン材料の排除を介して作り出される、塞栓性球状微粒子。
【請求項４５】
速分解性の化学結合の分解および揮発性物質の放出による微粒子形成の後に多孔性が形成され、任意に揮発性物質が孔を形成および／又は「逃がし」孔を形成する、請求項４２又は４３に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項４６】
マイクロビーズが高度に圧縮可能である、請求項４２〜４５のいずれか一項に記載の塞栓球状微粒子。
【請求項４７】
マイクロビーズは高い回復力を有し、マイクロビーズが圧縮の解除後に元の形状およびサイズ、又は元の直径の約９０％〜１００％に戻ることが可能である、請求項４２〜４６のいずれか一項に記載の塞栓球状微粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［優先権出願の参照による組み込み］
本出願は、2018年8月20日に出願された米国仮出願第62/734,067号および2018年11月14日に出願された米国仮出願第62/767,293号に優先権の利益を主張し、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
背景
分野
本開示の実施形態は、一般的な塞栓性動脈インターベンションのための方法、材料およびデバイスに関し、より詳細には、放射線不透過性の生体吸収性ミクロスフェアによる標的組織における血液循環の時間制御された塞栓閉塞のための方法およびデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
塞栓療法デバイスおよび試薬には、金属塞栓コイル、プラグ、ゲルフォーム、高分子糊、スポンジ、着脱式バルーン、オイル、アルコール、および粒状ポリマー塞栓剤が含まれる。これらは、例えば、出血を制御し、外科的処置の前又は最中の失血を防ぎ、腫瘍、血管奇形又は他の組織部位への血液供給を制限又は遮断するために使用され得る。
【０００４】
過去１０年間に、治療用動脈塞栓療法の開発、特に球形微粒子又はビーズの使用において、大幅な改良がなされた。
【０００５】
ミクロスフェアのような粒状塞栓剤は、例えば、Ｘ線ガイダンス下で血管に挿入されたガイドカテーテルを介して、塞栓粒子が腫瘍又は血管奇形の可能性がある標的部位への展開を誘導するように送達される用途として、血液供給を制限又は遮断するための低侵襲処置として使用され得る。例としては、子宮筋腫、癌性腫瘍（すなわち、肝細胞癌又はＨＣＣ）、出血（例えば、出血を伴う外傷時）および動静脈奇形（ＡＶＭ）、瘻孔および動脈瘤などが挙げられる。臨床応用に使用される粒子は、通常、放射線不透過性の造影剤溶液中に懸濁され、注射器を介し、血管カテーテルを通じて送達される。
【０００６】
球形微粒子（「球形微粒子」、「球形マイクロビーズ」、および単に「マイクロビーズ」という用語は、本明細書中では通常的に互換可能に使用される）は、より正確で均一なサイズ、より良い位置への制御、および血管系へのより深い浸透のための遠位マイクロカテーテル送達の能力を提供することができるため、腫瘍塞栓術にしばしば有利であった。球状微粒子は、血管の穿孔、塞栓物質の収縮、粒子の断片化及びスポンジ、ゲル及び接着剤からの下流へのリリースのような他の塞栓デバイスのこのような欠点を最小限にする。
【０００７】
経カテーテル動脈化学塞栓術（Transcatheter arterial chemoembolization）又はＴＡＣＥは、塞栓粒子又はビーズが、腫瘍のような標的組織への血液供給を制限するために粒子の適用に続いて放出される化学療法薬を運ぶ方法である。したがって、粒子は、血液供給を遮断し、腫瘍を攻撃するための細胞毒性の誘導をすることができる。
【０００８】
放射線不透過性の塞栓性ビーズは、塞栓療法処置中および処置後にＸ線下で見えるという潜在的に明確な利点を有する。処置の間、粒子状物質の可視化は、医師が標的の血管又は組織への正確な送達に影響を与え、粒子が意図しない部位に常在化しないようにすることができる。いったん放射線不透過性粒子が埋め込まれたら、経過観察は、非介入的方法、例えば単純なＸ線撮影に限定することができる。例えば、腫瘍の場合、放射線不透過性の塞栓部は、質量／容積が時間とともに減少するにつれて収束することが示されるので、そのサイズを追跡することができる。
【０００９】
生体吸収性塞栓粒子、ビーズ又はミクロスフェアは、一時的であるという潜在的な利点を有する。時間の経過と共に微粒子である異物を効果的に除去することにより、周囲の組織を影響を受けていない状態に戻すことができる。生体吸収性塞栓粒子は、最初の塞栓形成部位での再治療を可能にし、側副血行再建（collateral revascularization）を最小限に抑えるのにも役立つ。
【００１０】
様々な経カテーテル動脈塞栓術適応のために、多くの球状塞栓粒子が開発されている。現在、Ｍｅｒｉｔ  Ｍｅｄｉｃａｌ社のＥｍｂｏｓｐｈｅｒｅ（登録商標）とＨｅｐａＳｐｈｅｒｅ／ＱｕａｄｒａＳｐｈｅｒｅ（登録商標）、ＢＴＧ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ社のＢｅａｄ  Ｂｌｏｃｋ（登録商標）、ＬＣ  Ｂｅａｄ（登録商標）、ＬＣ  Ｂｅａｄ  ＬＵＭＩ（登録商標）、ＤＣ  Ｂｅａｄ（登録商標）、ＤＣ  Ｂｅａｄ  ＬＵＭＩ（登録商標）、Ｂｏｓｔｏｎ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社のＣｏｎｔｏｕｒ  ＳＥ（登録商標）とＥｍｂｏｚｅｎｅ  ＴＭ、テルモ社のＨｙｄｒｏＰｅａｒｌ（登録商標）とＬｉｆｅＰｅａｒｌ（登録商標）など、様々なタイプの塞栓マイクロスフェア製品が市場に出回っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第８，６１７，１３２号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２８４，８６２号明細書
【特許文献３】米国特許第６，４７５，４７７号明細書
【特許文献４】米国特許第８，６８５，３６７号明細書
【特許文献５】米国特許第７，４７３，４１７号明細書
【特許文献６】米国特許第８，００８，５２８号明細書
【特許文献７】米国特許第８，４６１，２８９号明細書
【特許文献８】米国特許第８，５５１，５１１号明細書
【特許文献９】米国特許第８，２５２，８８７号明細書
【特許文献１０】米国特許第８，４１５，４４９号明細書
【特許文献１１】米国特許第９，０８０，０１５号明細書
【特許文献１２】米国特許第８，７６５，１６１号明細書
【特許文献１３】米国特許第９，６０５，１１２号明細書
【特許文献１４】米国特許第８，８８３，８６１号明細書
【特許文献１５】米国特許第９，４１６，０９０号明細書
【特許文献１６】米国特許出願公開２０１５／００４５，４５１号明細書
【特許文献１７】米国特許出願公開２０１６／０１７７，０２８号明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｐｕｂｌｉｃ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ａｃｔ（４２  Ｕ．Ｓ．Ｃ．  ２６２（ａ）），ｐｅｒ  Ｓｅｃｔｉｏｎ  ３５１（ａ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
球状マイクロビーズは、サイズ（１〜１２００μｍ）、内部構造（固体、多孔質、カプセル）および表面形態（滑らか又は粗い、意図的に拡張された表面）の様々なもので開発されている。例えば、米国特許第８，６１７，１３２号明細書（Ｇｏｌｚａｒｉａｎら）では、カルボキシメチルセルロースと架橋されたカルボキシメチルキトサンを含む塞栓ミクロスフェアを開示している。市販の利用可能なマイクロビーズの機能性の範囲は、生分解性［１，２，３］、薬物負荷および薬物溶出能［４，５］、Ｘ線可視性［６−８］も含むが、すべてが同一製品中に存在するわけではない。
【００１４】
しかしながら、任意の単一の塞栓マイクロビーズ又はミクロスフェアにおいて利用可能な機能には制限が残っており、用途に制限が設けられている。現在、１つのマイクロビーズにおいて、放射線不透過性、分解性、薬剤および／または生物学的薬剤を送達する能力および送達可能性の特性を組み合わせた球状マイクロビーズは存在しない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
概要
マイクロビーズには、その機能的挙動に大きな影響を与える複数のパラメータがある。これらのパラメータの多くは相互に関連しており、主としてポリマー材料の組成によって規定されている。それらの中で最も重要なパラメータは、放射線不透過性、生分解性、物理的取扱いの容易さ、浮力、最適化された機械的挙動（圧縮性および回復力）、流体力学、および閉塞挙動である。
【００１６】
本明細書に示されるように、本開示の実施形態は、これらのニーズに対処し、１つのマイクロビーズで、放射線不透過性、分解性、薬剤および／又は生物学的薬剤を送達する能力および送達可能性の特性を組み合わせた球状マイクロビーズを提供するものである。
【００１７】
本明細書に示されるように、本開示の実施形態は、多孔質ポリマー材料を含む、マイクロビーズが含まれる。実施形態は、多孔質である本質的に放射線不透過性の生体吸収性ポリマー材料を含む、通常球状のマイクロビーズを含む。
【００１８】
本明細書に示されるように、本開示の実施形態は、治療薬又は他の薬剤の内容物を含む、マイクロビーズを含む。実施形態は、治療薬又は他の薬剤の内容物を含む、多孔質マイクロビーズおよび非多孔質マイクロビーズの両方を含む。
【００１９】
本開示のいくつかの実施形態は、少なくとも１つの放射線不透過性ヨウ素含有成分および少なくとも１つのゴム成分を有する共重合体材料を含む塞栓球状微粒子に関し、ゴム成分は、約３７℃の生理学的温度未満のＴｇを有するポリマー材料を含み、該ゴム成分は、ＰＥＧ、ＰＣＬ、ＰＴＭＯ、ＰＴＭＣまたはそれらの組み合わせのオリゴマーを含み、放射線不透過性成分は、ハロゲン化フェニル含有モノマー又はオリゴマー単位を含む。いくつかの実施形態において、微粒子は内部および／又は外部の多孔性（porosity）を有する。いくつかのさらなる実施形態において、微粒子は放射線不透過性であり、生分解性である。
【００２０】
本明細書中に記載される塞栓球状微粒子のいくつかの実施形態において、共重合体材料は、異なる化学結合が異なる速度のインビボ加水分解性を有するように、加水分解に対する異なる親和性を有する２つ以上の異なる化学結合によって連結されたモノマー又はオリゴマー単位を含む。このような実施形態のいくつかでは、共重合体材料の加水分解速度は、速分解性化学結合と遅分解性化学結合の相対量によって制御される。いくつかの実施形態において、速分解性化学結合の遅分解性化学結合に対する比は、約１００：１〜約１：１００、約５：９５〜約９５：５、約１０：９０〜約９０：１０、約２０：８０〜約８０：２０、約３０：７０〜約７０：３０、約４０：６０〜約６０：４０、約５０：５０の範囲にある。このような実施形態のいくつかでは、微粒子のインビボでの溶解又は分解は１分〜数年の範囲にある。
【００２１】
本明細書に記載される塞栓球状微粒子のいくつかの実施形態において、放射線不透過性ヨウ素含有成分のゴム成分に対する比は、約１０：１〜約１：１０、約９：１〜約１：９、約８：１〜約１：８、７：１〜約１：７、約６：１〜約１：６、約５：１〜約１：５、約４：１〜約１：４、約３：１〜約１：３、約２：１〜約１：２又は約１：１である。
【００２２】
いくつかの実施形態において、共重合体は、異なる親水性および、水又は生物学的に関連する液体媒体中の膨潤に対して異なる親和性を有する１を超えるゴム成分を含み、かつ、異なる親水性／膨潤能力を有する２つの異なるゴム成分間の比が、約１００：１〜約１：１００、約５：９５〜約９５：５、約１０：９０〜約９０：１０、約２０：８０〜約８０：２０、約３０：７０〜約７０：３０、約４０：６０〜約６０：４０、又は約５０：５０の範囲にある。いくつかのそのような実施形態において、液体水性媒体との接触後、１〜３分で完全水和状態の約８０〜９０％まで微粒子の水和が起こる。いくつかの実施形態において、共重合体が、異なる加水分解速度を有する１を超えるゴム成分を含み、そして、速分解性のゴム成分と遅分解性のゴム成分との比が、約１００：１〜１：１００、約５：９５〜約９５：５、約１０：９０〜約９０：１０、約２０：８０〜約８０：２０、約３０：７０〜約７０：３０、約４０：６０〜約６０：４０又は約５０：５０の範囲にある。
【００２３】
本明細書に記載される塞栓球状微粒子のいくつかの実施形態において、微粒子は内部および／又は外部の多孔性を有する。このような実施形態のいくつかでは、微粒子形成の後、速分解性化学結合の分解によりおよび分解の結果として生じた揮発性物質又は気体の放出により、多孔性が作り出される。いくつかのさらなる実施形態において、揮発性物質又はガスは、細孔および／又は「逃避(escape)」チャネルを形成する。１つの実施形態において、揮発性物質又はガスは二酸化炭素である。いくつかの他の実施形態において、多孔性は、微粒子形成中の１種以上のポロゲン材料の取り込みおよびその後の形成された微粒子からのポロゲンの排除によって作り出される。
【００２４】
本明細書に記載される塞栓球状微粒子のいくつかの実施形態において、微粒子は高度に圧縮可能である。いくつかの実施形態において、微粒子は高い回復力を有する。いくつかのそのような実施形態において、微粒子は、元の形状およびサイズに戻る、又は元の直径又はサイズの約９０％〜１００％に戻ることが可能である。いくつかのそのような実施形態において、元の状態は、液体又は水溶液環境と接触する前の微粒子の「乾燥」状態を指し得る。いくつかの他の実施形態において、元の状態は、液体又は水溶液環境と接触した後の微粒子の「水和」状態を指す。
【００２５】
本明細書に記載される塞栓球状微粒子のいくつかの実施形態において、共重合体材料のゴム成分は、ＰＥＧ、ＰＣＬ、ＰＴＭＯ、ＰＴＭＣ又はそれらの組合せの１種以上のオリゴマー又はマクロマーを含む。
【００２６】
いくつかの実施形態において、放射性不透過性ヨウ素含有成分は、Ｉ２ＤＴＥ、Ｉ２ＤＡＴ、ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ又はそれらの組合せの１つ以上のモノマー、オリゴマーおよび／又はマクロマーを含む。いくつかのさらなる実施形態において、放射性不透過性ヨウ素含有成分は以下の構造を有する繰り返し単位を含む：
【００２７】
【化１】
2022501365.tif 000003
ここでｎは１〜１８までの整数である。１つの実施形態において、放射性不透過性ヨウ素含有成分はＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴを含む。
【００２８】
いくつかの実施形態において、前記微粒子が、少なくとも２つの異なる構成共重合体のブレンドを含み、該構成共重合体の各々が、所定量のカーボネート結合および所定量のオキサレート結合を有するポリマー主鎖を含み、前記２つの構成共重合体のうちの１つが、他の構成共重合体よりも早い速度でインビボで加水分解し、その結果、微粒子の多段階又は段階的分解（multiple step or phased degradation）を生じるように、カーボネート結合の量に対して、オキサレート結合の量が実質的に異なる。
【００２９】
いくつかの実施形態において、微粒子はさらに１つ以上の治療薬を含む。いくつかのそのような実施形態において、微粒子は、１つ以上の治療薬を送達し、制御された放出を達成するように構成されている。いくつかのさらなる実施形態において、１つ以上の治療薬は、シスプラチン、ドキソルビシン、シクロホスファミド、パクリタキセル、オキサリプラチン、５−フルオロウラシル（5-Flourorcil）、ニボルマブ／ペムブロリズマブ、イピリムマブ、インターロイキン−２、およびこれらの組み合わせおよび類縁体からなる群より選択される。いくつかのさらなる実施形態において、治療剤は、微粒子の細孔に拡散される。他の実施形態において、治療剤は、微粒子中にカプセル化される。さらなる実施形態において、微粒子は、共重合体材料および治療剤を含む溶液から沈殿させることによって調製される。
【００３０】
本開示のさらなる実施形態は、溶液又は溶媒、および溶液又は溶媒中に懸濁された本明細書に記載された塞栓球状微粒子を含み、微粒子は水和され、直径が約４０μｍ〜約２０００μｍ、約５０μｍ〜約１５００μｍ、約６０μｍ〜約１０００μｍ、約７０μｍ〜約９００μｍ、約８０μｍ〜約８００μｍ、約９０μｍ〜約７００μｍ、約１００μｍ〜約６００μｍの範囲を有する塞栓懸濁液に関する。いくつかの実施形態において、該懸濁液は、造影剤および生理食塩水をさらに含む。そのようないくつかの実施形態において、造影剤および生理食塩水は、約１０：９０〜約９０：１０、約２０：８０〜約８０：２０、約３０：７０〜約７０：３０、約４０：６０〜約６０：４０又は約５０：５０の比率である。
【００３１】
本明細書のさらなる実施形態は、少なくとも２つの異なるプレポリマー成分の縮合重合を実施することを含む塞栓性微粒子中に含めるための共重合体原料を調製する方法に関するものであり、ここで、該縮合重合は少なくとも２つの異なるカップリング剤の添加によって達成され、そして、少なくとも２つの異なるカップリング剤の添加は、前記共重合体原料の共重合体鎖に沿った加水分解および／又は熱分解に対する異なる親和性を有する化学結合の形成をもたらす。いくつかの実施形態において、少なくとも２つの異なるカップリング剤の添加は、同時に行われる。このような実施形態において、縮合重合は、共重合体鎖に沿って、速加水分解可性化学結合と、遅加水分解性化学結合の比較的均一な分布の形成をもたらす。他の実施形態において、少なくとも２つの異なるカップリング剤の添加は、連続的又は逐次的に行われる。このような実施形態において、縮合重合は、共重合体鎖に沿って速加水分解性化学結合を有するブロックの形成と、遅加水分解性化学結合を有するブロックの形成をもたらす。他の実施形態において、少なくとも２つの異なるカップリング剤の添加は、複数のサブ部分（sub-portions）における異なるカップリング剤の交互添加を含む。このような実施形態において、縮合重合は、共重合体鎖に沿って速加水分解性化学結合と遅加水分解性化学結合の比較的小さなブロックの形成をもたらす。いくつかの実施形態において、異なるカップリング剤は、塩化オキサリルおよびトリホスゲン（ＴＰ）の少なくとも１つを含む。
【００３２】
本明細書のさらなる実施形態は、多孔質球状マイクロビーズを調製する方法に関し、該方法は、本明細書に記載された方法に従って調製されたポリマー材料を提供する工程と、該ポリマー材料を適切な溶媒中で溶解する工程と、該ポリマー含有溶媒を受容溶液に流入させて、マイクロビーズを形成する工程を含み、ポリマー材料内で高加水分解性の化学結合の同時部分分解（simultaneous partial decomposition）によって揮発性ガスが生成され、その結果、マイクロビーズ内に内部細孔が形成される。いくつかの実施形態において、マイクロビーズから漏出する揮発性ガスは、開孔および／又は外面の多孔性を作り出す。いくつかの実施形態において、共重合体溶液からのマイクロビーズの形成は、マイクロビーズ中で熱的に不安定な化学結合の部分的な分解と同時に起こり、マイクロビーズの内部および／又は外部の多孔性を生じさせる。
【００３３】
さらなる実施形態は、ポリマー組成物中に（ヒドロキシエチル）メタクリレート（ＨＥＭＡ）を含ませる工程と、ポリマーの溶液にフリーラジカル開始剤を添加する工程と、該フリーラジカル開始剤がマイクロビーズ中に拡散するように、ポリマー溶液からマイクロビーズを形成する工程と、ポリマー架橋を開始する工程とを含む、球状架橋マイクロビーズを形成する方法に関する。いくつかの実施形態において、ポリマー架橋は熱を付与することによって開始される。
【００３４】
さらなる実施形態は、少なくとも２つの異なる構成共重合体のブレンドを含む塞栓球状微粒子に関し、２つの構成共重合体のいずれか又は両方が、本明細書に記載の方法に従って調製され、カップリング剤は、２つの構成共重合体が、２つの異なるカップリング剤によって生成される化学結合の相対含有量が実質的に異なるように選択され、２つの構成共重合体のうちの１つが、他の構成共重合体よりも速い速度で、インビボで加水分解され、多段階又は段階的分解をもたらす。いくつかの実施形態において、前記微粒子は、少なくとも１つの治療剤をさらに含み、共重合体のインビボでの分解の間に治療剤を放出するように構成され、放出は多段階又は段階的分解を伴って実質的に調整される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
図面の簡単な説明
本明細書に明示された実施形態の上述の特徴および他の特徴は、実施形態の図を参照して以下に記載される。例示された実施形態は、実施形態を例示することを意図しているが、限定することを意図していない。
【００３６】
【図１】図１は、２つのモノマーＡおよびＢ（例えば、ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴおよびＰＥＧ）のトリホスゲン（ＴＰ）との縮合重合のための一般化された反応スキームを示している。
【図２】図２は、カーボネート結合およびオキサレート結合の混合物を有する例示的な一般化された共重合体の化学構造を示している。
【図３】図３は、カーボネート結合とオキサレート結合の比が７５％〜２５％である、４０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−４０％ＰＥＧ４００−ｃｏ−２０％ＰＣＬ１．２５ｋ共重合体から作製された高多孔質放射線不透過性生分解性ミクロスフェアのＳＥＭ画像を示している。
【図４】図４は、マンニトールコーティングで覆われた球状の乾式塞栓形成微粒子の例示的な実施形態のＳＥＭ画像である。
【図５】図５Ａおよび５Ｂは、２つの異なる倍率での球状の完全に水和された非多孔質塞栓形成微粒子の例示的な実施形態のＳＥＭ画像である。
【図６】図６は、球状の乾式塞栓形成多孔質微粒子（マンニトールコーティングで覆われている）のさらなる例示的な実施形態のＳＥＭ画像である。
【図７】図７Ａおよび７Ｂは、２つの異なる倍率での球状の完全に水和された多孔質塞栓形成微粒子のさらなる例示的な実施形態のＳＥＭ画像である。
【図８】図８は、ＤＭＡ応力緩和モード試験における個々のマイクロビーズの圧縮およびサイズ回復を示している。
【図９】図９Ａ−９Ｂは、ドキソルビシンで拡散された、カーボネート結合とオキサレート結合の比＝７５％〜２５％で、５０％ＰｒＤＩ２ＦＤ−ｃｏ−３０％ＰＥＧｌｋ−２０％ＰＣＬ１．２５ｋ共重合体から調製された共重合体マイクロビーズを示している。図９Ａは薬物ドキソルビシン（ＤＯＸ）を取り込む前；および図９Ｂは完全にＤＯＸが充填されたマイクロビーズを表している。
【図１０】図１０は、共重合体材料中の混合物としての結晶性パクリタキセルの沈殿によって作製されたマイクロビーズを示している。
【図１１】図１１は、架橋ポリマーを含むマイクロビーズの実施形態を作製するための反応スキームを示している。
【図１２】図１２Ａおよび１２Ｂは、共重合体および共重合体のブレンドを含むミクロスフェアのいくつかの特定の非限定的な例示的な式の生分解パターンを示し、多相薬剤溶出パターンを達成している。
【図１３】図１３は、有機溶媒中でのＤＯＸ懸濁液のカプセル化により、１００％カーボネート結合を有する５０％ＰｒＤＩ２ＦＤ−ｃｏ−５０％ＰＥＧｌｋ共重合体から調製されたＤＯＸ充填マイクロビーズを示している。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
詳細な説明
本開示の態様によれば、特定の実施形態は、以下を含む少なくとも１つの放射線不透過性ヨウ素含有成分および少なくとも１つのゴム成分から合成される共重合体材料で構成される塞栓球状放射線不透過性微粒子であって、得られるポリマーにおけるこれらの組み合わせが望ましい特性の組み合わせを提供する。
【００３８】
放射線不透過性成分は、上述のようなハロゲン化フェニル含有モノマー又はオリゴマー単位を含み得る。好ましくは、ハロゲン含量はすべて、又は主としてヨウ素である。本開示の態様によれば、特定の実施形態は、ジヨード化−デサミノチロシンを有する１、３−プロパンジオールのジエステル単位を含む共重合体を含む。別の実施態様では、例えばエチレングリコール、ブチルジオール、アルキルジオール、一般的にポリエチレングリコール（ＰＥＧ）のオリゴマーなどの、ジヨード化−デサミノチロシンを有する他のジオールのジエステルが含まれる。
【００３９】
ゴム成分は、血管系への移植中および移植後に柔軟性および回復力を提供するために、約３７℃の生理学的温度未満のＴｇ（ガラス転移温度）を有するポリマー材料を含み得る。例えば、共重合体材料のゴム成分は、ＰＥＧ、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ（テトラメチレンオキシド）（ＰＴＭＯ）、ポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）又はそれらの組み合わせのオリゴマー単位を含み得る。１種を超えるゴム成分は、生分解、「粘着性」、回復力などの共重合体の特性を調整するために使用することができる。
【００４０】
定義
本明細書で使用される項目の見出しは、構成的な目的のためでしかなく、説明される主題を限定すると解釈すべきではない。
【００４１】
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術的および科学的用語は、当業者によって一般的に理解されているのと同じ意味を有する。ここに引用される全ての特許、出願、公開された出願および他の刊行物は、特に明記しない限り、それらの全体において参照により組み込まれる。ここでいう用語に複数の定義がある場合、特に明記しない限り、このセクションのものが支配的である。明細書及び付随する特許請求の範囲で使用されているように、単数形態「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈を明確に規定しない限り、複数の指示物を含む。特に明記しない限り、質量分析、ＮＭＲ、ＨＰＬＣ、タンパク質化学、生化学、ＤＮＡ組換え技術及び薬理学の従来の方法が採用される。特に指示がない限り、「ｏｒ」又は「ａｎｄ」の使用は、「ａｎｄ／ｏｒ」を意味する。さらに、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」の使用は、「ｉｎｃｌｕｄｅ」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」、「ｉｎｃｌｕｄｅｄ」など他の形態と同様に限定されない。本明細書において使用されているように、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（ｓ）」および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」という用語は、移行フレーズ又はクレーム本体のいずれにおいても、オープンエンドの意味を有するものとして解釈されるべきである。すなわち、この用語は、「ｈａｖｉｎｇ  ａｔ  ｌｅａｓｔ」又は「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ａｔ  ｌｅａｓｔ」というフレーズと同義的に解釈されるべきである。あるプロセスの文脈で使用される場合、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」という用語は、そのプロセスが少なくとも記載された工程を含むが、さらなる工程を含む可能性があることを意味する。化合物、組成物、又はデバイスの文脈で使用される場合、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」という用語は、化合物、組成物、又はデバイスが少なくとも記載された特徴又は構成要素を含むが、さらなる特徴又は構成要素も含む可能性があることを意味する。
【００４２】
本開示は、前述の説明において詳細に記載されているが、そのような記載は、例示的であり、限定的ではない。本開示は、開示された実施形態に限定されるものではない。開示された実施形態のバリエーションは、明細書および添付された請求項の検討から、主張された本開示を実践する当業者が理解し、実施することができる。
【００４３】
ここで引用されるすべての参考文献は、その全体が参照により、本明細書に組み込まれる。参照により組み込まれている刊行物及び特許又は特許出願が明細書に含まれる開示と矛盾する場合、明細書はそのような矛盾する資料にとって変わるあるいは／又は優位であることを意図している。
【００４４】
別段の定義がない限り、すべての用語（技術および科学用語を含む）は、当業者にその通常の慣習的意味を与えられるべきであり、本明細書において明示的に定義されない限り、特別の又はカスタマイズされた意味に限定されない。明細書の特定の特徴又は側面を記述する際の特定の用語の使用は、その用語が関連する開示の特徴又は態様のいずれかの特定の性質を含むためにここで制限される用語が再定義されていることを意味すべきではないことに留意すべきである。
【００４５】
値の範囲が提供されている場合、範囲の上限および下限、範囲の上限と下限の間の介在する各値が実施形態内に包含されることが理解される。
【００４６】
放射線不透過性
マイクロビーズの実施形態の放射線不透過性は、１種以上のハロゲン含有モノマーを取り込むことによって提供される。マイクロビーズの放射線不透過性は、共重合体中の放射線不透過性成分の量を変化させることによって調節することができる。上述のように、本開示のマイクロビーズの放射線不透過性は、標的位置におけるビーズの正確な位置決めを可能にし、塞栓形成の「終点」を決定することを可能にする。
【００４７】
放射線不透過性構成成分は、ハロゲン置換フェニル環を含むモノマー又はマクロマーを含み、これらは、ミクロスフェア又はビーズのポリマー構造に組み込まれた場合に放射線不透過性実体として働く。典型的に、このようなハロゲン置換フェニル環は共重合体材料の剛性に寄与し、本明細書では「剛性」成分と呼ぶことができる。
【００４８】
好ましい態様において、ハロゲンはヨウ素である。多くの適当なハロゲン化フェノール性成分は、以下の米国特許および米国公表特許出願に記載されている：米国特許第６，２８４，８６２号明細書、米国特許第６，４７５，４７７号明細書、米国特許第８，６８５，３６７号明細書、米国特許第７，４７３，４１７号明細書、米国特許第８，００８，５２８号明細書、米国特許第８，４６１，２８９号明細書、米国特許第８，５５１，５１１号明細書、米国特許第８，２５２，８８７号明細書、米国特許第８，４１５，４４９号明細書、米国特許第９，０８０，０１５号明細書、米国特許第８，７６５，１６１号明細書、米国特許第９，６０５，１１２号明細書、米国特許第８，８８３，８６１号明細書、米国特許第９，４１６，０９０号明細書、米国特許出願公開２０１５／００４５，４５１号明細書、米国特許出願公開２０１６／０１７７，０２８号明細書。
【００４９】
例えば、（とりわけ）米国特許第９，４１６，０９０号明細書は、一般にＤＴＥと略記されるデサミノチロシルチロシンエチルエステルを含む、モノマーおよびポリマーを記載している。ＤＴＥは、様々な位置、および様々な程度でハロゲン−置換され得る。ジヨード化ＤＴＥの変異体の例を以下に示し、Ｉ２ＤＴＥと略記する。（ヨード置換にはいくつかの可能性のある変異体があり、例えば、米国特許第９，４１６，０９０号明細書によると、異なる位置での１−４置換体がある。）
【００５０】
【化２】
2022501365.tif 000004
【００５１】
別の例において、米国特許第８，２５２，８８７号明細書は、アルキル結合単位（ＣＨ２）ｎ（ここでｎは１から１８までの整数である）へのエステル結合によって、ジヨード化デサミノチロシン（一般にＩ２ＤＡＴと略す）の２単位を含むモノマーが記載されている。
【００５２】
【化３】
2022501365.tif 000005
【００５３】
好ましい実施形態において、ｎ＝３であり、連結ユニットは１，３−プロパンジオールであるので、このモノマーは１，３−プロパンジオール（「ＰｒＤ」）のＩ２ＤＡＴとのジエステルである。この化合物（および関連ポリマー形態）は本明細書中で「ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ」と称される。
【００５４】
共重合体エラストマー成分
本開示の態様を有するあるマイクロビーズ実施形態は、少なくとも２つの異なる生分解性成分−ハロゲン含有モノマーに基づく放射線不透過性成分および生理学的温度未満（約３７℃未満）のガラス転移温度を有するエラストマー成分から構成される共重合体を含む。この成分は、「ゴム成分」、「ソフト成分」などとも呼ばれることがある。
【００５５】
エラストマー成分は、１つ以上のモノマー又はオリゴマー種を含み得る。例えば、ある実施形態では、エラストマー相は、とりわけポリエチレングリコール（ＰＥＧ）の単位を含むことができる。
【００５６】
【化４】
2022501365.tif 000006
【００５７】
ＰＥＧ単位の分子量（ＭＷ）は「ｎ」の値に依存する。ｎは、目的とする性質に応じて選択される。たとえば、弾性成分は「ｎ」の平均値と範囲によって特徴づけられる分子量の範囲をもつＰＥＧの繰り返し単位を含む。ＰＥＧのオリゴマーはいくつかのサイズ又はＭＷの範囲で市販されている。例えば、シグマ−アルドリッチ（現在はミリポールシグマ）は分子量約２００〜約５０，０００ｇ／ｍｏｌのＰＥＧ材料又は溶液を上市している。
【００５８】
オリゴマーポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ（テトラメチレンオキシド）（ＰＴＭＯ）、ポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）又はそれらの組合せなどの他の材料をエラストマー成分に含めるため、ＰＥＧの代わりに、又はＰＥＧと組み合わせて使用することができる。
【００５９】
速分解性化学結合を組み込んだ材料
いくつかの例において、本明細書に記載される実施形態は、共重合体材料の共重合体鎖に沿った結合における加水分解および／又は熱分解に対して異なる親和性を有する化学結合を含み、そのような違いが本開示の共重合体材料の実施形態のいくつかの異なる特性に影響を及ぼす可能性があることを含む。
【００６０】
特定の実施形態において、このような速分解性の結合の効果は、塞栓ミクロスフェア又はマイクロビーズのような医療部材に対して相補的であり、かつ有用であり得る。いくつかの実施形態において、このような速分解性の結合は、共重合体材料のモノマー又はオリゴマー成分を連結するため（例えば、放射線不透過性成分および／又はエラストマー成分を連結する）、他の比較的安定な連結結合が含まれてもよい。
【００６１】
以下に記載される例示的な実施形態において、速分解性の結合はオキサリルエステル結合であってよく、加水分解および／又は熱分解の条件下で比較して比較的安定であるカーボネート結合と併せて組み込まれてもよい。共重合体材料を製造するための特定の実施形態において、トリホスゲン（ＴＰ）および塩化オキサリルなどの試薬は、共重合体鎖中の結合を作り出す際の反応剤として使用され得る。
【００６２】
カーボネート結合およびオキサレート結合の混合物を有する共重合体組成物の一実施形態において、本明細書中でマイクロビーズの実施形態を作製する際の構成成分として使用することができ、それによってオキサレート結合の部分は、マイクロビーズのインビボでの分解特性の両方を調整し、マイクロビーズの形成中に所望の多孔性を誘導するように選択することができる。
【００６３】
さらに、速分解性の結合を含有するポリマーを、本明細書中でマイクロビーズの実施形態を作製する際に、より安定なカーボネート結合を有するポリマーとブレンドすることができ、それによって、オキサレート結合の部分は、マイクロビーズのインビボでの分解特性の両方を調整し、マイクロビーズの形成中に所望の多孔性を誘導するように選択することができる。
【００６４】
重合結合型による調節可能な分解速度
本開示のマイクロビーズ実施形態の分解は、大部分が取り込まれた速分解性の化学結合の量に依存して、数時間から数カ月、又は数年まで調整することができる。ある実施形態において、共重合体のモノマー単位は、加水分解および熱分解に対する感受性の程度が異なる少なくとも２つの異なるタイプの化学結合によって連結される。
【００６５】
いくつかの実施形態において、共重合体のモノマー単位を含むものは、カップリング剤としてのホスゲンとの縮合反応によって作り出される比較的遅く分解するカーボネート結合によって連結される。
【００６６】
【化５】
2022501365.tif 000007
【００６７】
この結果生じる共重合体鎖のカーボネート結合は生理学的条件下（例えば、インビボ）では、加水分解に対する反応性が比較的低い。例えば、図１は、トリホスゲン（ＴＰ）を反応剤として用いて作成されたカーボネート共重合体の例の反応スキームを例示する。（例えば、実施例１参照）
【００６８】
いくつかの実施形態において、単量体単位を含むものは、カップリング剤反応体としての塩化オキサリルとの重縮合反応によって生じたオキサリルエステル化学結合によって連結される。（例えば、実施例２参照）
【００６９】
【化６】
2022501365.tif 000008
【００７０】
オキサリルエステル結合は、共重合体鎖の生分解を促進するために、生理学的条件下（例えば、インビボ）ではカーボネート結合よりも加水分解を受けやすい。例えば、図２は、オキサリル結合とカーボネート結合の混合物を有する一般化された共重合体を示す。
【００７１】
重合反応の重縮合の性質のため、複数のカップリング剤の付加は、異なる方法（例えば、同時、連続、および／又は交互付加により）で変化し、同一の共重合体巨大分子中に異なる化学結合の取り込みをもたらす可能性があり、これは、以下の実施例３−５に詳細に記載されている。
【００７２】
マイクロビーズの多孔性
いくつかの実施形態において、マイクロヘッドの多孔性は組成変化およびビーズ形成条件によって調整され得る。マイクロビーズは、多孔性を有しない、あるいは実質的に内部に多孔性を有するように調製され得る。具体的な調製は、以下の実施例７および８に記載されている。
【００７３】
同様に、マイクロビーズは、粒子表面に達する内部多孔性を有するように調製してもよい。この特性は、内部および／又は内部／外部に多孔性を有するものとして本明細書中で言及され得る。例として、図３に示した高多孔質マイクロビーズを参照する。
【００７４】
１つの実施形態において、マイクロビーズの内部多孔性は、オキサリルエステル化学結合が加水分解中に形成する二酸化炭素によってチャネルを作り出すことで導入される。あるいは、多孔質マイクロビーズ実施形態は、ポロゲン（ｐｏｒｏｇｅｎ）材料（塩、ＤＭＳＯ、氷粒子など）がビーズ形成中にビーズに組み込まれ、後にネガレプリカ細孔を残して除去されるという、ポロゲン材料漏出方法などの、多孔質材料を作製するための伝統的な方法によっても作製され得る。
【００７５】
放射線不透過性物質の密度と浮力
ある程度の多孔性の導入は、ポリマー配合物にヨウ素を含めるとその密度が増加するため、本開示の態様を有する放射線不透過性マイクロビーズに特に有用である。多孔性の導入は、マイクロビーズの浮力を実質的に増大させ、したがって、マイクロビーズへの多孔性の導入は、ヨウ素の密度効果を相殺するために使用することができる。バランスのとれた浮力は、マイクロビーズの送達可能性を改善し、迅速な沈降を避けるために役立つ。
【００７６】
マイクロビーズの水和と膨潤
本開示のマイクロビーズの実施形態は、水性流体への応答を遅らせるために、乾燥状態で製造され得る。水、対照液（contrast）又は水−対照液に接触すると、マイクロビーズは速やかに水を吸収し、膨潤するように構成され得る。初期の高速膨潤（１〜３分）の後、微粒子の密度は、特に多孔質ビーズの場合、乾燥ビーズの密度より実質的に低くなる。例えば、例示的なマイクロビーズとして、乾燥形態（図４および６）および水和形態（図５Ａ、５Ｂ、７Ａおよび７Ｂ）が示されている。
【００７７】
このように溶媒和された微粒子は、相互に作用し、互いに凝集する傾向が実質的に低く、そしてこれらは、適切な内腔サイズを有するマイクロカテーテルを通すことによって水和されたマイクロビーズを送達することを可能にする沈降速度を有する懸濁液を溶液中で形成する。マイクロビーズを閉塞部位に配置した後に、さらに小さなマイクロビーズの膨潤がいくつか生じる。マイクロビーズのこの追加の小さな膨張は、血管の壁に対し圧力を生じ、塞栓形成微粒子は、このように、血管の断面に適合することができる。
【００７８】
マイクロビーズの特定の実施形態は、複数のゴム成分を含み、かつ異なるゴム成分が、水中又は生物学的に関連する液体培地中の膨潤に対して異なる親水性および異なる親和性を有する共重合体材料を含み得る。親水性成分に対する疎水性成分の相対量は、ビーズに対する膨潤、それらの浮力および機械的特性に対して実質的な効果を有する。親水性／膨潤能力の異なるゴム成分間の比は１００：０〜０：１００である。
【００７９】
サイズ及びサイズ分布
本開示の塞栓材料は、直径３０μｍ〜約１５００μｍの乾燥微球に形成されることがある。解剖学的構造に応じて、様々な用途で、様々なサイズのビーズが必要となる。ミクロスフェアのサイズは、解剖学的適合性、流体力学、送達可能性および閉塞レベルにとって極めて重要である。本開示のマイクロビーズは、狭い又は広いサイズ範囲で製造され得る。より小さなミクロスフェアは通常、血管の深部に浸透し、より大きなサイズのミクロスフェアは血管を塞ぎ、より小さなビーズの浸透を防ぐ機会がより多い。例えば、図３〜図７Ａ−７Ｂは、本明細書に記載されるいくつかの実施形態のスケールを有する画像を提示している。
【００８０】
圧縮性及び回復力
マイクロビーズの圧縮性および回復力は、送達手法にとって極めて重要であり、マイクロカテーテルを通しての移動中にマイクロビーズが圧縮されるが、カテーテルからの注入後にその元のサイズに速やかに回復する。
【００８１】
いくつかの実施形態では、マイクロビーズの圧縮性および回復力は、共重合体組成物中のゴム成分の量によって調節される。いくつかの他の実施形態において、マイクロビーズの圧縮率および回復力は、ゴム成分の分子量、合成された共重合体材料の分子量、又は多孔性の存在によって調節される。
【００８２】
いくつかの実施形態において、水和マイクロビーズは、元の水和した球形から、実質的に変形した細長い円筒状の形状に圧縮可能であり、その後、それらの元の形状に戻ることができる。マイクロビーズのひずみ特性下でのこの圧縮性により、水和マイクロビーズの直径より小さい直径を有する送達カテーテルにマイクロビーズを圧縮することを可能にする。回復力により、マイクロビーズは、カテーテルを出ると、数秒で元の水和状態の９０％〜１００％まで回復することができる。いくつかの実施形態において、微粒子は、高度に圧縮可能であり、その結果、微粒子は前の元のサイズあるいは圧縮力の適用の前の直径の約５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％あるいは前述の２つの値の間の範囲内まで圧縮可能である。いくつかの実施形態において、微粒子は高い回復力を有し、元の形状およびサイズ、又は圧縮力の解放後に元の直径の約５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９９％、１００％まで、又は前述の２つの値の間の範囲内までに戻ることができる。いくつかのさらなる実施形態において、微粒子は、元の直径又はサイズの約９０％〜１００％に戻ることができる。いくつかのそのような実施形態において、元の状態は、液体又は水溶液環境と接触する前の微粒子の「乾燥」状態を指すことができる。いくつかの他の実施形態において、元の状態は、液体又は水溶液環境と接触した後の微粒子の「水和」状態を指す。さらなる実施形態において、微粒子は、水和状態において高い回復力がある。
【００８３】
図８は、水中で実施されたＤＭＡ圧縮試験において個々のビーズ（直径３５０μｍ）を８０％まで圧縮し、マイクロビーズをアンロードした後の迅速な歪みの回復を示している。この例では、マイクロビーズは、ポリ（５０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ５０％ＰＥＧ１Ｋ  １００％カーボネート）で形成される。
【００８４】
マイクロビーズの相対的特性
一般に、放射線不透過性成分の％含有量が増加すると、放射線不透過性が増加するだけでなく、構造的剛性および劣化時間が増加する。これにより圧縮率が低下する可能性がある。
【００８５】
一般に、カーボネート結合に対するオキサレート結合の％が増加すると、一方では多孔性と浮力の両方が増加し、他方では加水分解速度が増加する。
【００８６】
マイクロビーズ調製法
本開示は、また、内部および外部に多孔性を有する球形、放射線不透過性、生分解性、圧縮性、回復性の微粒子を作製する方法を提供する。微粒子の多孔性は、予め取り込まれた、容易に加水分解可能又は熱不安定な化学結合の分解によりマイクロビーズ調製中に形成される二酸化炭素ガスの形成によって作製される。
【００８７】
いくつかの実施形態において、微粒子の多孔性は、ビーズ形成段階の間にポロゲン材料を取り込み、その後にそれらを既に形成されたマイクロビーズから排除することによっても作製することができる。
【００８８】
マイクロビーズの薬物内容物および薬物送達
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される放射線不透過性の生分解性マイクロビーズは、塞栓性インプラントの部位で放出され得る少なくとも１つの薬物又は医薬品を含む。本明細書中で使用される「薬物」という用語は、限定されるものではなく、低分子化合物および高分子組成物又は生物学的薬剤のいずれか又は両方を含み得ることから、「薬物」という用語は、医学において一般に知られているような「治療薬」を包含することを広く意図している。
【００８９】
一般的な薬物および治療薬
本明細書に記載される塞栓療法製品および方法の１つの実施形態によれば、ポリマーは、選択された治療効果を発揮するのに十分な少なくとも１つの治療薬（例えば、医薬および／又は生物学的薬剤）の有効量で処方され得る。
【００９０】
本明細書に用いられる「医薬」という用語は、特定の生理学的（代謝）反応を刺激する疾患の軽減、治療、又は予防を意図した物質を包含する。
【００９１】
本明細書中で使用される「生物学的薬剤」という用語は、生物学的なシステムにおいて構造的および／又は機能的活性を有する任意の物質を包含し、これらには、臓器、組織または細胞ベースの誘導体、細胞類、ウイルス、ベクター、天然および合成起源ならびに任意の配列およびサイズの核酸（動物、植物、微生物及びウイルス）、抗体、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ｃＤＮＡ、癌遺伝子、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、リポタンパク質、糖タンパク質、脂質、炭水化物、多糖類、脂質、リポソーム、又は受容体およびリガンドのための他の細胞成分もしくは細胞小器官が含まれるが、これらに限定されない。
【００９２】
本明細書中で使用される用語「生物学的薬剤」には、ヒトの疾病又は傷害の予防、治療、又は治癒に適用可能なウイルス、血清、毒素、抗毒素、ワクチン、血液、血液成分又は誘導体、又はアレルゲン性製品、又は同族体製品、又はアルスフェナミンもしくはその誘導体（又は任意の三価有機ヒ素化合物）が含まれる（公衆衛生サービス法（Public Health Service Act）（42 U.S.C. 262(a)）のセクション３５１（ａ）による）
【００９３】
さらに、用語「生物学的薬剤」は以下を含み得る：
１）本明細書中で使用される「生体子」であって、自然発生又は組換え生物、抗体、組織又は細胞株、又はそのような分子の合成同族体によって産生および精製された生物学的に活性なペプチド、タンパク質、炭水化物、ビタミン、脂質、又は核酸を包含するもの；
２）本明細書中で使用される「遺伝物質」であって、核酸（デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）又はリボ核酸（ＲＮＡ）のいずれか）、遺伝要素、遺伝子、因子、対立遺伝子、オペロン、構造遺伝子、調節因子遺伝子、オペレーター遺伝子、遺伝子補体、ゲノム、遺伝コード、コドン、アンチコドン、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）、トランスファーＲＮＡ（ｔＲＮＡ）、リボソーム染色体外遺伝因子、プラスマゲン、プラスミド、トランスポゾン、遺伝子変異、遺伝子配列、エキソン、イントロンを包含するもの；
３）操作を受けた細胞、組織又は器官などの、本明細書で使用される「加工生物学的製剤」。
【００９４】
治療剤はビタミン又はミネラル物質、又は他の天然元素も含み得る。
【００９５】
充填済み塞栓マイクロビーズ、および「臨床（bed-side）」薬物充填
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される放射線不透過性、生体吸収性の塞栓マイクロビーズは、エンドユーザー（例えば、治療医）に供給されるように、薬物又は治療薬の内容物があらかじめ組み込まれている。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるマイクロビーズは、エンドユーザーによる治療薬の適用による使用時に、薬物又は治療薬を組み込むように構成されている（例えば、いわゆる「ベッドサイド」で治療専門家によりマイクロビーズの実施形態に注入された治療薬）。あるいは、該実施形態は、薬物又は治療薬の適用なし（例えば、「素(plain)」又は「穏和な(bland)」マイクロビーズ）で、塞栓効果を達成するためにのみ使用されることを意図したマイクロビーズも含む。
【００９６】
いくつかの実施形態において、薬物又は治療薬をマイクロビーズに組み込むために、本明細書に示され、記載される方法は、実施例１２および図９Ａ−９Ｂに記載されるように、「ベッドサイド」での充填に適用され得る。
【００９７】
腫瘍の治療。重要な非限定的な例において、本明細書に記載されるマイクロビーズは、血管新生腫瘍の治療のための薬物を送達することができる。例えば、腫瘍学に一般的に使用される多くの薬物は、生分解および薬物放出の選択された速度を有するマイクロビーズ実施形態によって有利に送達されることができ、ここで、ビーズ共重合体の固有の放射線不透過性は、全身作用を最小限にしながら、腫瘍への正確な局在化送達を助ける。
【００９８】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される放射線不透過性、生体吸収性の塞栓マイクロビーズは、「多面的な（multifaceted）」治療能力を提供することができる。例えば、マイクロビーズは、２つの相補的な治療目標薬物を有する持続的な局所的放出を提供し得、１つ目は、腫瘍を縮小させるための強力な化学療法薬の持続的放出、そして２つ目は、腫瘍を攻撃するために免疫系を刺激するように設計された治療薬の持続的放出である。
【００９９】
本明細書に記載されるマイクロビーズの実施形態を用いる多面的治療方法の一例において、２つ以上の異なるマイクロビーズのタイプの混合物を腫瘍部位に投与することができる。この例において、第１のタイプのマイクロビーズは、１つ以上の腫瘍縮小化学療法薬を含み、また、第２のタイプのマイクロビーズは、免疫療法剤を含む。各タイプのマイクロビーズは、その構成薬物の治療効果を最適化するのに適した構造および組成を有し得る。
【０１００】
マイクロビーズ実施形態を用いる多面的治療方法の別の例において、単一型のマイクロビーズは、（ｉ）より多くの腫瘍縮小性の化学療法剤、（ｉｉ）免疫療法剤の両方を含む。マイクロビーズ実施形態の構造および組成は、各治療薬の効果的な送達および溶出タイミングを可能にするのに適している。
【０１０１】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されているマイクロビーズの制御可能又は調節可能な生分解性は、特定の薬物治療ストラテジーにおいて非常に有利であり、最初の移植部位におけるその後の再治療を可能にする。
【０１０２】
多面的治療方法の別の例では、複数の治療薬の送達のために腫瘍部位での連続的な再治療を可能にするように、本明細書に記載されるマイクロビーズの制御可能な生体吸収特性を使用する。例えば、腫瘍の初期塞栓治療は、第１の薬物又は薬剤を効果的に送達するために構成されたマイクロビーズ構造および／又は組成（溶出速度および／又は生分解速度において）を含む本明細書に記載されたマイクロビーズの投与を含み得る。次いで、再治療は、第２の薬物又は薬剤を含む第２のマイクロビーズ実施形態を使用して実施され得る。
【０１０３】
同様に、腫瘍のような部位の塞栓形成は、血管系の破壊を伴わずに、その部位に一時的な虚血状態を作り出すために制御され得る。いくつかの実施形態において、本明細書に記載される放射線不透過性生体吸収性マイクロビーズは、生体適合性である生分解生成物を生産するだけでなく、多くの薬物と適合性があることが示されている組成物を含み、薬物を変性させたり、無効にしたりすることを避けることができる。
【０１０４】
治療薬の例
薬物又は他の治療薬の非限定的な例としては、以下が挙げられる：
Ａ．  シスプラチン−肺がん、卵巣がん、がん腫、乳がん、脳腫瘍などによく用いられる。シスプラチンはＤＮＡ複製を妨げるようにＤＮＡに結合し、ミトコンドリアの酸化ストレスを増加させながらアポトーシスを引き起こす。シスプラチンは標的細胞の複製状態にかかわらず有効である。
Ｂ．  ドキソルビシン−乳がん、肺がん、胃がん、卵巣がん、甲状腺がん、骨髄腫、肉腫などによく用いられる。ドキソルビシンはＴＯＰII（トポイソメラーゼＩＩ）を介したＤＮＡ修復を妨害し、膜を損傷するフリーラジカルを生成して、一般に複製細胞を標的とする。
Ｃ．  シクロホスファミド−抗血管新生薬として、また、とりわけ免疫療法のためにペプチドがんワクチンと併用されることが多い。シクロホスファミドは、複製状態にかかわらず細胞を標的とする。
Ｄ．  パクリタキセル−乳がん、卵巣がん、前立腺がん、胃がん、非小細胞肺がん、頭部がん、頸部がんなどに用いられる。パクリタキセルはチューブリン構造を適所に固定することによって作用し、有糸分裂を障害する。
Ｅ．  オキサリプラチン−特に大腸がんおよび卵巣がんに用いられ、一般に５−フルオロウラシルと併用される。オキサリプラチンはＤＮＡとタンパク質を架橋することによって作用する。
Ｆ．  ５−フルオロウラシル（5-Fluororcil）−とりわけ大腸がんや固形がんに用いられ、効果を高めるためにロイコボリンと併用されることがある。５−フルオロウラシルは、ＲＮＡ合成を混乱させることによって作用する。
Ｇ．  ニボルマブ／ペンブロリズマブ−  ＩｇＧ４イソタイプの抗体で、がん細胞の保護メカニズムを遮断し、免疫システムがそのがん細胞を破壊することを可能にする。中でもメラノーマや非小細胞肺がんに用いられる。
Ｈ．  イピリムマブ−免疫系をダウンレギュレートするタンパク質受容体であるＣＴＬＡ−４を標的にして免疫系を活性化する働きをするモノクローナル抗体。これは、メラノーマの治療に使用することが承認されている癌免疫療法である。
Ｉ．  インターロイキン−２（ＩＬ−２）−免疫系を刺激してがんを攻撃させる生物学的反応修飾物質とサイトカイン。腎細胞癌やメラノーマに用いられる。
【０１０５】
一例として、肝細胞癌のような肝癌は、一般的には、非常に血管の多い充実性腫瘍として現れることがある。塞栓マイクロビーズ実施形態は、血液供給を遮断するために、およびドキソルビシンのような化学療法薬を送達するために、腫瘍の細動脈に送達され得る。一実施形態では、マイクロビーズは、約１００ミクロン〜約３００ミクロンの範囲の直径を有し得る。マイクロビーズのポリマー材料は、例えば約２〜６か月の選択された期間にわたって薬物内容物を放出するように、予測可能に分解するのに適している。免疫療法薬は、本明細書に記載されるマイクロビーズ実施形態を介して投与もされ得る。
【０１０６】
いくつかの実施形態において、本開示の生体吸収性マイクロビーズは、特定の薬物の有効性を増強し得る特性を有する。例えば、パクリタキセルおよびドキソルビシンは、長期間にわたって低用量で使用することが有利である。本明細書に記載される共重合体実施形態の疎水性成分は、マイクロビーズ移植部位での長期溶出のための安定なリザーバーとして作用するために、これらの薬物と相互作用し得る。選択可能な生分解速度（たとえば、カーボネート結合とオキサリルエステル結合の混合物による）は、このような長時間の溶出をもたらすことができる。
【０１０７】
カーボネート結合
ある実施態様において、共重合体材料は、放射線不透過性および／又はゴム成分のいずれか又は両方のサブユニットを連結するカーボネート結合の生成によって合成される。これは、例えば、重合反応物としてトリホスゲン（ＴＰ）を使用することによって達成することができ、それによって、ＴＰは、反応混合物中のそれぞれのモノマー又はオリゴマーのカルボニル基およびヒドロキシ基に作用する。一般的には、このようなポリマー鎖のカーボネート結合は、生理的条件下では加水分解に対して比較的安定である。特定の実施形態において、共重合体はＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴおよびポリエチレングリコール（ＰＥＧ）の両方を含む。以下の実施例１は、このような共重合体を調製する一般的な方法を例示する。この実施例では、反応物として過剰のトリホスゲン（ＴＰ）を用いてカーボネート結合をつくる。
【０１０８】
オキサレート結合
ある実施態様において、共重合体材料は、放射線不透過性および／又はゴム成分のいずれか又は両方のサブユニットを連結するオキサリルエステル又はオキサレート結合の生成によって合成される。たとえば、塩化オキサリルを重合反応剤として用いると、塩化オキサリルは反応混合物中の各モノマー又はオリゴマーのカルボニル基およびヒドロキシ基に作用する。以下の実施例２は、このような共重合体を調製する一般的な方法を記載する。ある例では、このようなポリマー鎖のオキサレート結合は加水分解に対して比較的脆弱である。
【０１０９】
カーボネート結合とオキサレート結合の混合物
いくつかの実施形態において、重合スキームは、塞栓マイクロビーズを形成する材料の共重合体鎖におけるカーボネート結合およびオキサレート結合の両方の混合物を作り出すように構成されている。以下に記載する混合物の詳細は、マイクロビーズの生分解特性を治療上の必要条件に合わせ、適合させることを可能にする。
【０１１０】
いくつかの他の実施形態において、共重合体は同様にＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴおよびポリエチレングリコール（ＰＥＧ）の両方を含む。これらの実施形態において、カーボネート結合（例えば、ＴＰの付加による）およびオキサレート結合（例えば、塩化オキサリルの付加による）の両方が形成され、それにより得られる共重合体の明確な特性が達成される。以下の実施例３〜５は、カーボネート結合とオキサレート結合の両方を有するこのような共重合体の調製法のいくつかを示している。
【０１１１】
特定のカーボネート−オキサレート合成の縮合スキームと結合配置
様々なマイクロビーズの実施形態において、ポリマー材料の合成は、カーボネート結合とオキサレート結合のさまざま配置と頻度により、共重合体材料を作成するために、いくつかの異なるタイミングの方式又は戦略のうちの１つを有しうる。各結合型の頻度（カーボネートの％対オキサレートの％）、および共重合体の変化に沿ったカーボネート結合とオキサレート結合のパターン又は配置の両方が、共重合体原料の特性に影響を及ぼす可能性がある。
【０１１２】
図１は、２つのモノマーＡおよびＢのトリホスゲンとの縮合重合のために一般化された反応スキームを示す。例えば、ＡはＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴであり、ＢはＰＥＧであり得る。
【０１１３】
図２は、カーボネート結合とオキサレート結合の混合をもつ例示的な一般化された共重合体の化学構造を図示したものである。
【０１１４】
以下の実施例３〜５に記載されるように、それぞれの反応添加物を提供するためにトリホスゲン（ＴＰ）および塩化オキサリルの化学量論的に計算された一部を適切な溶媒に溶解して、縮合反応が達成される。次いで、これらの反応剤添加物の各々を、特定の所望のタイミングパターンで、所望の前駆体モノマー又はオリゴマーを含む反応混合物に添加することができる：
（ａ）同時添加（例えば、実施例３）−トリホスゲン（ＴＰ）および塩化オキサリル反応剤溶液の全部をほぼ同時に反応混合物に加え、それぞれの前駆体モノマー又はオリゴマーとの反応を同時に進行させる。同時に付加すると、共重合鎖に沿ってより速い加水分解可能な化学結合とより遅い加水分解可能な化学結合が比較的均等に分布することになる。加水分解性の高い化学結合がこのように均等に分布していると、マイクロビーズが均一に分解される。
（ｂ）逐次添加（例えば、実施例４）−トリホスゲン（ＴＰ）および塩化オキサリル反応剤溶液の一方を選択して、まず反応混合物に加え、反応が完全又はほぼ完了するまで反応させた後、もう一方を添加して反応させる。この連続的あるいは逐次的な縮合の様式により、加水分解性の高い化学結合をもつブロックが形成され、共重合体鎖に沿ってより遅い加水分解性の化学結合でブロックされる。得られる共重合体のブロッキングは、マイクロビーズの少なくとも二工程の分解をもたらす。
（ｃ）交互添加（例えば、実施例５）−反応剤溶液の各部分を所望数のサブ部分（例えば、２０のサブ部分）に細分化する連続スキームのバリエーションであり、次いで、全てのサブ部分が添加され、反応するまで、添加の間の適切な反応時間とともに、サブ部分を交互に追加する。異なるカップリング剤のこの交互添加は、より速い加水分解可能な化学結合とより遅い加水分解可能な化学結合の比較的小さなブロックの形成をもたらす。非常に、そしてより遅い加水分解が可能な化学結合の小ブロックの交互分布は、マイクロビーズの分解動態（degradation kinetics）に影響を及ぼし、分解速度の調整を可能にする。
【０１１５】
次の反応、例えば上記（ａ）−（ｃ）において、例えば、反応混合物からの沈殿（例えば、ＩＰＡを用いて）、続いて複数の溶解（例えば、ＤＣＭ中へ）および沈殿（ＩＰＡ）、続いて順次乾燥によって、実施例に記載されているように共重合体材料を精製することができる。
【０１１６】
マイクロビーズの作製
実施例１−６に記載されたような精製された共重合体材料は、様々な方法によりマイクロビーズに形成され得る。
【０１１７】
１つの実施形態において、実施例７に記載のようにマイクロビーズを作製することができる。これには、ポリマー材料を適当な溶媒で溶解し、その溶液を細い流れ（例えば、シリンジから）で受容溶液に加えることが含まれ、その流れの崩壊によってビーズが形成される。
【０１１８】
実施例９−１３は、マイクロビーズを製造する方法、特に、薬物又は生物学的薬剤の含有物を有するマイクロビーズを製造する方法も記載している。共重合体材料からマイクロビーズを作製する際に、例えば連続フロービーズ法（Continuous Flow Beads（ＣＦＢ）法）といった他の方法を使用して、所望のサイズの均一なビーズを得ることができる。
【０１１９】
マイクロビーズの多孔性
本明細書に記載されているマイクロビーズの実施形態は、他の特性の中でも圧縮性と浮力の両方に寄与する実質的な多孔性を有する。実施形態はまた、内部および外部の多孔性（外部の多孔性は、マイクロビーズ表面に開口する細孔を意味する）を有する、球形、放射線不透過性、生分解性、圧縮性、回復性の微粒子を作製する方法を含む。
【０１２０】
カーボネート結合とオキサレート結合の相対的割合の効果
実施形態では、マイクロビーズの多孔性は、予め取り込まれた容易に加水分解可能な又は熱的に不安定な化学結合（例えばオキサレート結合）の分解によりマイクロビーズ調製中に形成される二酸化炭素ガスの形成によって作り出される。
【０１２１】
実施形態では、マイクロビーズの形成中（および／又はマイクロビーズの水和中）に、二酸化炭素が形成する孔および／又は「逃がし」孔などの揮発性物質の放出を伴う速分解性の化学結合の分解によって多孔性を作り出すことができる。微粒子の多孔性は、ビーズ形成段階中のポロゲン材料の取り込みおよびその後の既に形成されたマイクロビーズからのそれらの除去によっても作製され得る。
【０１２２】
マイクロビーズによる薬物充填方法
拡散。本明細書に記載されるように、本明細書に記載されるマイクロビーズの実施形態は、二酸化炭素が生成される反応において沈殿され得、ガスが充填された細孔をもたらす。反応条件によっては、細孔が相互に連結してスポンジ状の多孔性をつくることがある。
【０１２３】
図３に示すように、一般的に球形のマイクロビーズの表面は、開いた細孔の大きな部分を含んでおり、したがって、ビーズ内部との広範な連絡を可能にする。このように、細孔は、ビーズ内の非常に実質的な空隙の体積を提供し、空隙は、薬物又は生物学的剤のための貯蔵体積として両方とも作用することができ、また、マイクロビーズの浮力および流動性送達特性を調節するように作用し得る。
【０１２４】
あらかじめ調製した乾燥マイクロビーズには、拡散により薬物内容物を充填できる（例えば、実施例１２）。薬物、薬物混合物、および／又は生物学的薬剤を適当な溶媒として懸濁させ、マイクロビーズ中に拡散させることができる。図９Ａ−９Ｂは例示的な水溶性薬物ドキソルビシン（ＤＯＸ）で充填されているマイクロビーズを示す。図９Ａは本来のビーズの小さなクラスター（拡散前−明るい色）を示している。これは、ビーズが薬物溶液中に浸漬される場合、ＤＯＸの多孔質マイクロビーズ構造への拡散後、図９Ｂ中の同様のクラスタービーズと対照的である。図９Ｂは、ＤＯＸの濃いオレンジ色を有するすべての薬物が充填されたマイクロビーズをクローズアップした詳細である。この特に制限のない例では、マイクロビーズは、５０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−３０％ＰＥＧ１ｋ２０％ＰＣＬ１．２５ｋからなる共重合体から構成され、カーボネート結合／オキサレート結合の比率＝７５％／２５％である。
【０１２５】
拡散による薬物の充填は、医療用製品としてマイクロビーズを製造する工程として含まれるか（プレ充填）、又はその代わりに、投与手順の一部として実施され、それにより、体内に埋め込まれる直前の滅菌状態（例えば、血管系内の部位へのカテーテル送達）で、薬物又は薬剤をビーズ内に拡散させることができる。この後者の方法は、傷みやすい又は敏感な薬剤など、特定の生物学的製剤に特に適している可能性がある。
【０１２６】
特定の実施形態では、溶媒中での薬物の拡散に続いて、溶媒を蒸発させて、細孔を有する薬物の堆積を形成することができる。マイクロビーズ内の薬物含量を増加させるために、任意にこの工程を繰り返すことができる。
【０１２７】
沈殿。特定の実施形態において、薬物又は薬剤は、マイクロビーズの実施形態が沈殿する溶媒又は混合物中で安定かつ適合性であり得、薬物又は薬剤は、マイクロビーズの本体内に含まれる。例えば、マイクロビーズが沈殿する時に、溶液中にパクリタキセルを有するように共重合体マイクロビーズの実施形態が調製されており、パクリタキセルは、形成されたマイクロビーズ内で結晶として存在する。生分解性により、インプラント部位におけるパクリタキセルの時間−持続溶出が可能となる。
【０１２８】
図１０は、共重合体材料中に混合物としての結晶性パクリタキセルを沈殿させて作成した、マイクロビーズ実施形態を示す複合画像である。実施例９は、このようなマイクロビーズを作製するための例示的な方法を記載する。これらの方法により、３０重量％を超えるパクリタキセル含量が実証されている。結晶性薬物がマイクロビーズの表面まで透けて見えることが、画像の拡大部分で特に明らかである。
【０１２９】
実施例１０では、ラパマイシン（シロリムス）を２５重量％を超える濃度でマイクロビーズにカプセル化することによってマイクロビーズが調製される。
【０１３０】
実施例１３では、塞栓性共重合体のジクロロメタン溶液中のドキソルビシン（ＤＯＸ）の懸濁液からＤＯＸをカプセル化することによってマイクロビーズが調製される。ＤＯＸのカプセル化懸濁液を有する微粒子の画像を図１３に示す。この方法は、拡散法よりもカプセル化した薬物ＤＯＸの高濃度化を達成しうる。
【０１３１】
放射線不透過性、生体吸収性マイクロビーズにおける生物学的薬剤のカプセル化
実施例１１において、生物学的薬剤は、マイクロビーズ実施形態中にカプセル化され、腫瘍および他の解剖学的構造に生物学的薬剤を送達するマイクロビーズの能力を実証する。この場合、生物学的製剤は、生物学的製剤および／又は大分子製剤に適したモデルである牛血清アルブミン（ＢＳＡ）である。前述のように、腫瘍の治療では免疫学的薬剤（例えば、ニボルマブ／ペムブロリズマブ、イピリムマブ、およびインターロイキン−２など）が重要である。
【０１３２】
潜在的に架橋可能な共重合体材料製のマイクロビーズ
マイクロビーズの実施形態は、架橋共重合体材料を含むことができる。図１１は、架橋ポリマーを含むマイクロビーズの実施形態を作製するための反応スキームを示し、それにより、共重合体が潜在的に架橋性を有するＨＥＭＡ又はＨＥＭＡ様の架橋基を含むペンダント基を有するように調製される。プレフォームマイクロビーズの形成に続いて、フリーラジカル開始剤の適用により架橋が誘導される。
【０１３３】
実施例１７は、マイクロビーズをフリーラジカル開始剤で処理し、その後のフリーラジカル重合手順を実施して、生分解性架橋マイクロビーズを作製する方法を記載する。この実施形態では、（ヒドロキシエチル）メタクリル酸エステル又はＨＥＭＡをポリマー組成物中に組み込む。続いてフリーラジカル開始剤がビーズ形成段階でポリマー溶液に添加され、その結果、開始剤はビーズ中に拡散し、ビーズ内に取り込まれる。重合体架橋を開始するために熱を加えてもよい。
【０１３４】
共重合体ブレンドを含むマイクロビーズ
また、純粋にカーボネート結合で構成される共重合体と純粋にオキサレート結合で構成される共重合体の混合物（又はブレンド）からマイクロビーズを作製することもできた。共重合体のブレンドの場合、分解は二段階プロセスとなる。オキサレート結合をもつ共重合体がまず分解し、これがマイクロビーズの物理的構造を変化させ、後の段階でカーボネート結合をもつ共重合体の分解を促進することになる。マイクロビーズの加水分解速度と各分解工程の持続時間は、オキサリル結合を有する共重合体とカーボネート結合を有する共重合体の異なる比率で組み込むことにより調節できた。以下の実施例８を参照。
【０１３５】
達成可能な分解プロファイルの実例を図１２Ａと１２Ｂに示す。
【０１３６】
図１２Ａは、１００％カーボネート結合で調製した共重合体（式＃４−遅い分解）、１００％オキサレート結合で調製した共重合体（式＃１−１〜２４時間での速い分解）及びカーボネート結合とオキサレート結合の混合物で調製した共重合体（式＃２及び３−中間体分解）の分解動態（質量損失）を示す。
【０１３７】
この特に非限定的な例として、本発明の式１〜４が構成する：
式＃１：オキサレート結合を１００％有する、共重合体７０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−３０％ＰＥＧ１ｋ。
式＃２：カーボネート結合を８０％、オキサレート結合を２０％有する、共重合体４０％ＰｒＤ−ｄｉ２ＤＡＴ−ｃｏ−３０％ＰＥＧ４００−ｃｏ−３０％ＰＣＬ１．２５ｋ。
式＃３：カーボネート結合を８０％、オキサレート結合を２０％有する、共重合体４０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−３０％ＰＥＧ１ｋ−ｃｏ−３０％ＰＣＬ１．２５ｋ。
式＃４：カーボネート結合を１００％有する、共重合体５０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−５０％ＰＥＧ１Ｋ。
【０１３８】
図１２Ｂは、純粋にカーボネート又はオキサレートの化学結合によって構成された共重合体のブレンドから調製されたマイクロビーズの分解動態（質量損失）を示す。
【０１３９】
例えば、共重合体のブレンドとして調製された式＃５−７は、純粋にカーボネート結合又はオキサレート結合によって構成されている。共重合体の重量比は、５０％／５０％（式＃５）、７０％／３０％（式＃７）および９０％／１０％（式＃６）である。
【０１４０】
この特定の非限定的実施例において、式５−７は、以下を含む：
式＃５：カーボネート結合を１００％有する、共重合体５０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−５０％ＰＥＧ１Ｋと、オキサレート結合を１００％有する、共重合体５０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−５０％ＰＥＧ１ｋとのブレンド、５０／５０％ｗ／ｗ。
式＃６：カーボネート結合を１００％有する、共重合体５０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−５０％ＰＥＧ１Ｋと、オキサレート結合を１００％有する、共重合体５０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−５０％ＰＥＧｌｋとのブレンド、９０／１０％ｗ／ｗ。
式＃７：カーボネート結合を１００％有する、共重合体５０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−５０％ＰＥＧ１Ｋと、オキサレートを１００％有する、ポリ（５０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−５０％ＰＥＧｌｋ）とのブレンド、７０／３０％ｗ／ｗ。
【０１４１】
ヨウ素化構造成分（ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ）とゴム成分（ＰＥＧ４００又はＰＥＧ１０００）の比、単共重合体中又は共重合体のブレンドを利用してのカーボネート対オキサレート結合の比を、調整すると、多段階分解を含む広範囲の分解プロファイルが達成できた。例えば、式５は、約３０％の迅速な質量−損失の後、明確なプラトーを示し、その後約２０日で始まる質量−損失の第２段階が続く。式７（より低いオキサレート％）は、約２０％の速やかな質量消失後に同様に明確なプラトーを示し、その後約７０日で始まる質量消失の第２段階が続く。
【０１４２】
この特性は、所望の塞栓効果を達成するためだけでなく、マイクロビーズに薬物又は他の治療薬又は生物学的活性剤が取り込まれている場合にそれらの投与にも有用である。従って、本明細書に例示されるような共重合体のブレンドの実施形態は、多相時間放出プログラムにおいて塞栓ミクロスフェア又は１つ以上の治療薬又は薬物を溶出するマイクロビーズの配置を可能にする。
【実施例】
【０１４３】
実施例
実施例１〜６は、トリホスゲン（ＴＰ）と塩化オキサリルを用いて、単量体／マクロマー間のカーボネート結合とオキサリル結合の混合物を形成し、共重合体材料を形成するための代替スキームを示している。例示的な非限定的実施形態は、ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴおよびポリエチレングリコール（ＰＥＧ）の共重合体である。
【０１４４】
本明細書中で使用される用語「ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ」は、ジ−ヨード化−デサミノチロシン（「Ｉ２ＤＡＴ」）を有する１、３−プロパンジオール（「ＰｒＤ」）のジ−エステルを指す略である。
【０１４５】
実施例１−ポリ（５０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−５０％ＰＥＧ１Ｋカーボネート）。トリホスゲンのみを用いた塞栓療法用のポリマー調製物
３Ｌフラスコに、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ、Ｍｎ〜１０００Ｄａ）およびＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴをそれぞれ７５ｇ加えた。フラスコにジクロロメタン（ＤＣＭ）１２００ｇ及びピリジン５４．８ｇを加えた。混合物は溶液が透明になるまで撹拌した。
【０１４６】
２５０ｍｌボトル中で、１９ｇのトリホスゲン（ＴＰ）をＤＣＭ７６ｇに溶解した。ＴＰの量は、ＯＨ基のモル当量の少なくとも１．２〜１．３倍である。撹拌しながら添加時間が約１．５時間になるように、ＴＰ溶液をゆっくりとフラスコに導入した。この時点で反応混合物は粘性がある。所望の分子量に応じて、より多くのＴＰを加えてもよい。
【０１４７】
２−プロパノール（ＩＰＡ）を使用した沈殿と、それに続く複数回のＩＰＡ洗浄によってポリマーを分離した。未精製のポリマーをＤＣＭに再溶解した後、沈殿させ、ＩＰＡで洗浄した。ポリマーがピリジンを含まなくなるまでこれを繰り返した。次に、ポリマーを動的真空下の真空オーブンに乾燥するまで入れた。
【０１４８】
実施例２−ポリ（５０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−５０％ＰＥＧ１Ｋオキサレート）。塩化オキサリルのみを用いた塞栓療法用のポリマー調製物
３Ｌフラスコに、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ、Ｍｎ−１０００Ｄａ）およびＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴをそれぞれ７５ｇ加えた。フラスコにジクロロメタン（ＤＣＭ）１２００ｇ及びピリジン５４．８ｇを加えた。混合物は溶液が透明になるまで撹拌した。
【０１４９】
２５０ｍｌボトル中で、２５ｇの塩化オキサリル（ＯＣ）をＤＣＭ１００ｇに溶解した。ＯＣの量はＯＨ基のモル当量の少なくとも１．２〜１．３倍である。フラスコ内の溶液をかき混ぜながら、ＯＣ溶液を最初の添加時間が約１．５時間になるようにゆっくりとフラスコ内に導入した。この時点で、反応混合物は粘性がある。所望の分子量に応じて、より多くのＯＣを加えてもよい。
【０１５０】
ポリマーは、２−プロパノール（ＩＰＡ）を使用した沈殿と、それに続く複数回のＩＰＡ洗浄によって分離された。未精製のポリマーをＤＣＭに再溶解した後、沈殿させ、ＩＰＡで洗浄した。ポリマーがピリジンを含まなくなるまでこれを繰り返した。次に、ポリマーを動的真空下の真空オーブンに乾燥するまで入れた。
【０１５１】
実施例３−同時添加  オキサレートおよびカーボネートの両方の結合基を有するポリマーの調製
ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴと所望の分子量のポリエチレングリコールの適切な混合物を、オーバーヘッドスターラー、窒素導入管、および液体添加用の２つのポートを備えた４つ口フラスコ内のＤＣＭに溶解した。混合物中のＯＨ基の３〜４倍に相当するピリジンを加えた。ＯＨ基の総数の約１／２当量のトリホスゲンをＤＣＭに溶解した。全ＯＨ基の１／２に相当する塩化オキサリルを、ＴＰの溶解に使用した同量のＤＣＭに溶解した。
【０１５２】
適度に撹拌しながら、ＴＰ溶液と塩化オキサリル溶液の両方を同じ速度で加えた。添加が完了した後、反応混合物を３０分間撹拌し、ポリマーをＩＰＡを用いた沈殿により単離した。ポリマーは、すべての副生成物が除去されるまで、複数回の溶解（ＤＣＭ）および沈殿（ＩＰＡ）によってさらに精製された。ポリマーを４０℃の真空オーブンで乾燥させた。
【０１５３】
実施例４−逐次添加  オキサレートおよびカーボネートの両方の結合基を有するポリマーの調製
ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴと所望の分子量のポリエチレングリコールの適切な混合物を、オーバーヘッドスターラー、窒素導入管、および液体添加用の２つのポートを備えた４つ口フラスコ内のＤＣＭに溶解した。混合物中のＯＨ基の３〜４倍に相当するピリジンを加えた。ＯＨ基の総数の約１／２当量がＤＣＭに溶解した。全ＯＨ基の１／２に相当する塩化オキサリルを、ＴＰの溶解に使用した同量のＤＣＭに溶解した。
【０１５４】
適度に撹拌しながら、塩化オキサリル溶液をフラスコに加えた。添加が完了した後、反応混合物を１０分間撹拌し、次にＴＰ溶液を同じ速度で添加した。添加が完了した後、ポリマーをＩＰＡで沈殿させることにより単離した。ポリマーは、すべての副生成物が除去されるまで、複数回の溶解（ＤＣＭ）および沈殿（ＩＰＡ）によってさらに精製された。ポリマーを４０℃の真空オーブンで乾燥させた。
【０１５５】
実施例５−交互添加  オキサレートおよびカーボネートの両方の結合基を有するポリマーの調製
ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴと所望の分子量のポリエチレングリコールの適切な混合物を、オーバーヘッドスターラー、窒素導入管、および液体添加用の２つのポートを備えた４つ口フラスコ内のＤＣＭに溶解した。混合物中のＯＨ基の３〜４倍に相当するピリジンを加えた。トリホスゲン（ＯＨの総数の約１／２当量）基をＤＣＭに溶解した。全ＯＨ基の１／２に相当する塩化オキサリルを、ＴＰの溶解に使用した同量のＤＣＭに溶解した。
【０１５６】
適度に撹拌しながら、塩化オキサリル溶液の約１／２０をフラスコに加えた。添加を停止し、５分間撹拌した後、約１／２０のＴＰ溶液を添加した。両方の試薬が完全に添加されるまで、この添加シーケンスを繰り返した。添加が完了した後、反応混合物を３０分間撹拌し、ポリマーをＩＰＡでの沈殿により単離した。ポリマーは、複数回の溶解（ＤＣＭ）および沈殿（ＩＰＡ）によってさらに精製された。
【０１５７】
実施例６：８０％カーボネート２０％オキサレート結合基を有するポリ（４０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−３０％ＰＥＧｌｋ−ｃｏ−３０％ＰＣＬ１．２５ｋ）の調製
実施例６は、本明細書中に記載される一般的に球状のマイクロビーズの調製に適した交互共重合体材料を作製するための例示的な方法を実証する。
【０１５８】
３５℃に設定した乾燥した３Ｌジャケット付き容器に、ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ（６０ｇ、０．０６８５モル）、ポリエチレングリコール１０００ｇ／ｍｏｌ（４５ｇ、０．０４５０モル）、およびポリカプロラクトン１２５０ｇ／ｍｏｌ（４５ｇ、０．０３６０モル）の混合物を添加した。容器アセンブリは４つ口を蓋で閉じ、撹拌ブレードアセンブリとモーターが装備されていた。混合物をＮ２下で一晩撹拌した。一晩かき混ぜた後、ジクロロメタン（ＤＣＭ）１２００ｇをフラスコに加え、続いてピリジン５０．９９ｇを加え、混合物を溶解させた。
【０１５９】
別容器に、１３．６ｇ（０．１１９６モル）のトリホスゲン及び５４．４２ｇのＤＣＭを加えて２０％（ＷＴｒｉｐｈｏｓｇｅｎｅ／ＷＳｏｌｕｔｉｏｎ）液とした。
【０１６０】
別の容器に、４．３６ｇ（０．０２９９モル）の塩化オキサリルと１７．４６ｇのＤＣＭを加えて、２０％（Ｗｏｘａｌｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ／ＷＳｏｌｕｔｉｏｎ））液を作成した。
【０１６１】
２つの溶液を、交互にポンプを介して、モノマー混合物を含有する３Ｌジャケット付き容器に所望の粘度に達するまで、３時間にわたって、添加した。最終粘度に達した後、１０％水のテトラヒドロフラン溶液１２５ｍｌを添加することによって反応を停止させた。ポリマーは、連続した沈殿とイソプロパノール（ＩＰＡ）での洗浄、およびＤＣＭへの複数回の溶解によって精製された。単離されたポリマーは、真空下、４５℃でオーブン乾燥させた。
【０１６２】
実施例７〜１７は、本明細書に記載される球状マイクロビーズを作製するための例示的な方法を示す。実施例７は、球状マイクロビーズを作製する方法の１つの例示的な実施形態を記載する。実施例８は、共重合体材料のブレンドからマイクロビーズを調製するための例示的手順を示す。実施例９〜１３は、本明細書に記載されるマイクロビーズの実施形態に１つ以上の薬物、治療薬および／又は生物学的薬剤を組み込むか、あるいは組み込まない方法および手順を示す。実施例１４〜１７は、架橋ポリマー材料を含むマイクロビーズについて記載し、種々の関連する前駆体の調製およびそのようなマイクロビーズ調製法を工程順に示す。実施例７および８では、オキサレート結合を含む共重合体材料組成物を使用することができ、そのような場合、記載の方法は、多孔質構造を有するマイクロビーズを生成することができる。
【０１６３】
実施例７−ビーズの調製
実施例１〜６のマイクロビーズは、ポリ（ビニルアルコール）（「ＰＶＡ」）の０．５％溶液（例えば、約０．５〜２．５％の範囲）を攪拌しながら、塩化メチレン（例えば、５〜２５％の範囲）中のポリマーの溶液を導入し、ＰＶＡ中でのマイクロビーズ懸濁液を形成し、水でマイクロビーズを洗い、マンニトール溶液でコーティングし、マイクロビーズを凍結乾燥して調製した。
【０１６４】
ＰＶＡ０．５％溶液は、４ｇの「冷水溶解性ＰＶＡ」を脱イオン（ＤＩ）水８００ｍＬに一晩かけて溶かして調製する。５ｇの塞栓ポリマーを、マグネチックスターラー又は他の手段を用いて撹拌することによりガラス瓶中の塩化メチレン５０ｍＬに溶解した。ＰＶＡ溶液６００ｍＬを２Ｌガラスビーカーに入れ、オーバーヘッドスターラーを用いて７００ｒｐｍで撹拌した。６０ｍＬシリンジと１６ゲージ針を用いて、撹拌したＰＶＡ溶液にポリマー溶液を１つの連続流で導入した。懸濁液をドラフト下で１時間〜２４時間撹拌した後、撹拌を停止した。
【０１６５】
上清をデカントして廃棄した。２％マンニトール溶液１００ｍＬを用いて、洗浄液を加えるごとにビーズを約３０〜６０秒間混合してビーズを５回洗浄した。湿ったビーズを２５ｍＬのマンニトール溶液と共に１００ｍＬフラスコに移した。フラスコを回転させながら、ドライアイス／ＩＰＡ又は液体窒素を用いてマンニトール溶液とともにビーズを凍結し、凍結物を壁面に被覆させた。フラスコの内容物は全ての氷が昇華するまで凍結乾燥した。乾燥ビーズはマンニトールと共に、底部に受け皿を有する５００、３００、１８０、および９０ミクロンのふるいからなるふるいセットの上に置いた。これにより、ビーズは以下の範囲に分けられる。＞５００、３００〜５００、１８０〜３００、および＜９０ミクロン。その後、ビーズを窒素下で包装し、保管した。
【０１６６】
ビーズを作る他の方法は、例えば、Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｆｌｏｗ  Ｂｅａｄｓ（ＣＦＢ）法がある。この方法は、所望のサイズの均一なビーズを与えることが報告されている。
【０１６７】
実施例８−ポリ（５０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ５０％ＰＥＧ１Ｋ  １００％カーボネート）とポリ（５０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−５０％ＰＥＧ１Ｋ  １００％オキサレート）６０／４０％ｗ．ｗ．のブレンドからのマイクロビーズの調製
ＰＶＡの０．５％溶液は、「冷水溶解性ＰＶＡ」１０ｇをＤＩ水２０００ｍＬに一夜かけて溶かして調製する。ポリ（５０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−５０％ＰＥＧ１Ｋ  １００％カーボネート）３ｇとポリ（５０％ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ−ｃｏ−５０％ＰＥＧ１Ｋ  １００％オキサレート）２ｇを、マグネチックスターラーなどを用いてガラス瓶に入れたＤＣＭ５０ｍＬに溶解した。
【０１６８】
ＰＶＡ溶液７００ｍＬを２Ｌガラスビーカーに入れ、オーバーヘッドスターラーを用いて３２０ｒｐｍで撹拌した。１０ｍｌシリンジ５本にポリマー溶液を充填した。２１．５Ｇａ針に１／１６インチのチューブを貼付した。２１．５Ｇａ針をＰＶＡ溶液の表面の上に配置した。シリンジポンプを用いて、各シリンジの内容物を、チューブ／針を介して１ｍｌ／分の速度でＰＶＡ溶液に導入した。懸濁液は少なくとも２時間撹拌した。
【０１６９】
上清をデカントして廃棄した。ビーズをＤＩ水１００ｍＬで洗浄した後、計３回の水洗浄のためにデカントした。その後、ビーズは１．２５％マンニトール水溶液１００ｍｌで洗浄し、計２回マンニトール洗浄する。湿ったビーズを、少なくとも１００ｍＬのマンニトール溶液と共に２５０ｍＬフラスコに移した。マンニトール溶液を５０ｍｌのマンニトール溶液でデカントし、置き換えた。回転させながらドライアイス／ＩＰＡを用いてマンニトール溶液とともにビーズを凍結した。
【０１７０】
フラスコの凍結した内容物は全ての氷が昇華するまで凍結乾燥した。乾燥ビーズをマンニトールとともにふるいセットの上に置き、適切なサイズ範囲に分けた後、包装した。
【０１７１】
実施例９−マイクロビーズへカプセル化されたパクリタキセルの調製
塞栓ビーズの製造のために以下の溶液を調製した。
【０１７２】
パクリタキセルを含むポリマー溶液
−２５０ｍＬバイアル内で、３５ｍＬのＤＣＭを５．９５ｇの実施例１および１．０５ｇのパクリタキセル（１５％Ｗｐａｃｌｉｔａｘｅｌ／ＷＴｏｔａｌ  ｓｏｌｉｄｓ）に添加して、２０％Ｗｐｏｌｙｍｅｒ／ＶＤＣＭ溶液を作成した。ロートシェイクジェニー（Ｒｏｔｏ−Ｓｈａｋｅ  Ｇｅｎｉｅ）を使用して、溶液を一晩転回して混合し、溶解した。
【０１７３】
ＰＶＡ溶液
−１Ｌビーカー中で、４ｇのポリビニルアルコール（ＰＶＡ、ＭＷ  ３００００〜７００００ｇ／ｍｏｌ）を８００ｍｌの水に添加して、０．５％ＷＰＶＡ／Ｖｗａｔｅｒ溶液を作製した。溶液をマグネチックスターラーで撹拌し、一夜混合して溶解した。
【０１７４】
マンニトール溶液
−１Ｌの三角フラスコで、７．５ｇのマンニトールを６００ｍＬの水に加えて、１．２５％ＷＭａｎｎｉｔｏｌ／Ｖｗａｔｅｒ溶液を作成した。溶液をマグネチックスターラーで溶解するまで撹拌した。溶液は、マイクロビーズの最終洗浄段階の前に作成された。
【０１７５】
マイクロビーズの製造は以下のとおりであった。ＰＶＡ溶液を、テックスワイプ（Ｔｅｘｗｉｐｅ）を介して１Ｌの円筒形反応容器に直接濾し、すべての粒状物を除去した。３２５ｒｐｍで撹拌した。パクリタキセルを含むポリマー溶液を数個の１０ｍＬシリンジに加えた。混合物を３時間撹拌した。撹拌後、ビーズを沈降させ、水相を容器からデカントした。ビーズを５０ｍｌの水で３回洗浄し、続いて５０ｍｌのマンニトール溶液で３回洗浄した。次いで、ビーズを、ドライアイス／ＩＰＡ浴を使用して、２０ｍｌのマンニトール溶液中で凍結した。凍結ビーズをオーブンに入れ、高減圧下で乾燥させた。乾燥後、適当なメッシュサイズの一連のふるいを通してビーズを分離した。
【０１７６】
実施例１０−マイクロビーズへカプセル化したラパマイシンの調製
塞栓ビーズの製造のために以下の溶液を調製した。
【０１７７】
ラパマイシンを含むポリマー溶液
−２５０ｍＬのバイアル中で、３５ｍＬのＤＣＭを５．２５ｇの実施例１および１．７５ｇのラパマイシン（２５％ＷＲａｐａｍｙｃｉｎ／ＷＴｏｔａｌ  Ｓｏｌｉｄｓ）に加えて、２０％のＷＴｏｔａｌ／ＶＤＣＭ溶液を作成した。ロートシェイクジェニーを使用して、溶液を一晩転回して混合し、溶解させた。
【０１７８】
ＰＶＡ溶液
−１Ｌビーカー中で、４ｇのポリビニルアルコール（ＰＶＡ、ＭＷ  ３００００〜７００００ｇ／ｍｏｌ）を８００ｍｌの水に添加して、０．５％のＷＰＶＡ／Ｖｗａｔｅｒ溶液を作成した。溶液をマグネチックスターラーで撹拌し、一夜混合して溶解させた。
【０１７９】
マンニトール溶液
−１Ｌの三角フラスコに、マンニトール７．５ｇを水６００ｍｌに加え、１．２５％のＷＭａｎｎｉｔｏｌ／Ｖｗａｔｅｒ溶液を作成した。溶液は溶解するまでマグネチックスターラーで撹拌した。溶液は、最終マイクロビーズの洗浄段階前に作られた。
【０１８０】
マイクロビーズの製造は以下のとおりであった。ＰＶＡ溶液を、テックスワイプを介して１Ｌの円筒形反応容器に直接濾し、全ての粒状物を除去した。３２５ｒｐｍで撹拌した。ラパマイシンを含むポリマー溶液を、数個の１０ｍｌシリンジに添加した。この溶液を直上からＰＶＡ溶液に加えた。混合物を３時間撹拌した。撹拌後、ビーズを沈降させ、水相を容器からデカントした。ビーズを５０ｍｌの水で３回洗浄し、続いて５０ｍｌのマンニトール溶液で３回洗浄した。次いで、ビーズを、ドライアイス／ＩＰＡ浴を使用して、２０ｍｌのマンニトール溶液中で凍結した。凍結ビーズをオーブンに入れ、高減圧下で乾燥させた。乾燥後、適当なメッシュサイズの一連のふるいを通してビーズを分離し、包装した。
【０１８１】
実施例１１−マイクロビーズ中へのウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）の調製
塞栓ビーズの製造のために以下の溶液を調製した。
【０１８２】
ＢＳＡを含むポリマー溶液
−２５０ｍＬのバイアル中で、３５ｍＬのＤＣＭを７．５ｇの実施例１に加えて、２０％のＷｐｏｌｙｍｅｒ／ＶＤＣＭ溶液を作製した。ロートシェイクジェニーを使用して、溶液を一晩転回して混合し、溶解させた。溶解したポリマー溶液に１ｇのＢＳＡを加え、溶液を完全に混合した。
【０１８３】
ＰＶＡ溶液
−１Ｌビーカー中で、１６ｇのポリビニルアルコール（ＰＶＡ、ＭＷ  ３００００〜７００００ｇ／ｍｏｌ）を８００ｍｌの水に添加して、２．０％のＷＰＶＡ／Ｖｗａｔｅｒ溶液を作成した。溶液をマグネチックスターラーで撹拌し、一夜混合して溶解させた。
【０１８４】
マンニトール溶液
−１Ｌの三角フラスコで、７．５ｇのマンニトールを６００ｍＬの水に加えて１．２５％ＷＭａｎｎｉｔｏｌ／Ｖｗａｔｅｒ溶液を作成した。溶液をマグネチックスターラーで溶解するまで撹拌した。溶液は、マイクロビーズの最終洗浄段階の前に作成された。
【０１８５】
マイクロビーズの製造は以下のとおりであった。ＰＶＡ溶液を、テックスワイプを介して１Ｌの円筒形反応容器に直接濾過し、全ての粒状物を除去した。３２５ｒｐｍで撹拌した。ＢＳＡを含むポリマー溶液を数個の１０ｍＬシリンジに加えた。該溶液を、直上からＰＶＡ溶液に加えた。混合物を３時間撹拌した。撹拌後、ビーズを沈降させ、水相を容器からデカントした。ビーズを５０ｍＬの水で３回洗浄した後、５０ｍＬのマンニトール溶液で３回洗浄した。次に、ドライアイス／ＩＰＡ浴を使用して、ビーズを２０ｍＬのマンニトール溶液中で凍結させた。凍結したビーズをオーブンに入れ、高真空下で乾燥させた。乾燥後、ビーズを適切なメッシュサイズの一連のふるいで分離し、包装した。
【０１８６】
実施例１２−マイクロビーズへのドキソルビシンの拡散
以下の溶液／材料は、塞栓ビーズの薬物充填のために準備された。
【０１８７】
水中へのドキソルビシン溶解
−２００ｍＬのアンバーボトルに、１００ｍＬのＨＰＬＣグレード水を２００ｍｇのドキソルビシンに加えて０．２％ＷＤｏｘｏｒｕｂｉｃｉｎ／Ｖｗａｔｅｒ溶液を作成した。溶液を２分間超音波処理して１分間ボルテックスして混合し、次にロートシェイクジェニーを使用して一晩転回して混合し、溶解させた。この溶液の一部は、ＨＰＬＣによって薬物含有量について分析することができる。
【０１８８】
予め調製した乾燥マイクロビーズ
−ビーズサイズを変えて、ＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴおよびＰＥＧに基づくさまざまな共重合体組成、およびさまざまな共重合体混合物で、薬物の充填が正常に実行された。
【０１８９】
マイクロビーズへのドキソルビシンの拡散は以下の通りであった。約５０ｍｇの乾燥マイクロビーズを４ｍＬスクリュートップガラスバイアルに加えた。３ｍＬの０．２％ドキソルビシン溶液をマイクロビーズに加える。ロートシェイクジェニーを使用して、サンプルを１〜２３時間転回させて混合した。混合後、ビーズを沈降させ、上澄みをデカントした。その後、薬物を充填したビーズは、すぐに使用又は分析する準備が整った。図９は、拡散法によるＤＯＸの取り込みを示している。
【０１９０】
実施例１３−有機溶媒中のＤＯＸ懸濁液からのマイクロビーズへのドキソルビシンのカプセル化
５％ｗ／ｖの塞栓性ポリマーのジクロロメタン溶液１０ｍＬへ２５ｍｇのドキソルビシンの懸濁液を調製する。撹拌により懸濁液を完全に混合し、２１（１／２）ゲージの針で０．５％ポリ（ビニルアルコール）の撹拌容器に入れる。マイクロビーズが形成され、懸濁したドキソルビシン粒子をカプセル化する。ポリ（ビニルアルコール）溶液からデカントする。画像については、図１３を参照。この方法は、拡散法よりもドキソルビシンの充填量を多くすることができる。
【０１９１】
以下の実施例１４〜１７は、架橋ポリマーを含むマイクロビーズの実施形態を作成する態様を説明し、それにより、潜在的に架橋可能であるＨＥＭＡ又はＨＥＭＡ様の架橋基を含むペンダント基を有する共重合体が調製された。プレフォームマイクロビーズの形成に続いて、フリーラジカル開始剤の適用によって架橋が誘導された。
【０１９２】
実施例１４−ジオールを含むＨＥＭＡ（化合物Ｉ）の調製
１リットルの丸底フラスコに、グリセリルモノメタクリレート（１００ｇ、０．６２４モル）、トリメチレンカーボネート（３１８ｇ、３．１２モル〜６３６ｇ、６．２４モル）を入れ、窒素雰囲気下、全ての固体が溶融するまで加熱した。その後、フラスコを１３０℃で加熱し、オクタン酸Ｓｎ（ＩＩ）（０．２４ｇ、５００ｐｐｍ）をフラスコに加えた。フラスコをこの温度で４時間加熱した。その後、フラスコを室温まで冷却した。未反応モノマーと触媒を除去するため、生成物をジクロロメタン（ＤＣＭ）に溶解し、ヘプタンで２回沈殿させた。生成物を３０℃の真空オーブンで２４時間乾燥させた。生成物の純度は１Ｈ  ＮＭＲにより測定した。生成物はそれ以上の処理はなしで使用した。ＴＭＣの代わりに、ラクチド（Ｌ又はＤ，Ｌ）、カプロラクトン、グリコリドなどの他の化合物を使用できる。
【０１９３】
実施例１５−ＨＥＭＡを有するプレポリマーの調製
化合物ＩとＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ又は他のジオール単量体又はポリマーとの反応
【０１９４】
１リットルの丸底フラスコに１００ｇの化合物Ｉを入れた。このフラスコにＰｒＤ−ｄｉＩ２ＤＡＴ、ポリ乳酸ジオール（又はオリゴカプロラクトン、又はオリゴＴＭＣ又はオリゴグリコリド）又はこれらの混合物を加えて所望の共重合体を得た。約３回過剰のピリジンも添加した。トリホスゲン（ＯＨ基の１／３よりわずかに多い）をクロロホルムに溶解した。適度に撹拌しながら、反応混合物の粘度が所望の値に達するまで、トリホスゲン溶液をゆっくりとした速度で反応フラスコに導入した。生成物は、２−プロパノール又は他の適切な溶媒からの沈殿によって単離された。反応のすべての副生成物が除去されるまで、ＤＣＭに再溶解し、ＩＰＡに数回再沈殿させることにより、沈殿物を精製した。生成物を適切な温度の真空オーブンで乾燥させた。
【０１９５】
実施例１６−ＨＥＭＡを含有するマイクロビーズの調製
マイクロビーズは、実施例７に記載の方法を使用して、実施例１５からの共重合体材料から調製され得る。
【０１９６】
実施例１７−マイクロビーズへのフリーラジカル開始剤の導入
マイクロビーズ、例えば実施例１６で製造されたマイクロビーズにフリーラジカル開始剤を導入するために、適当な溶媒又は溶媒の混合物が見出される。溶媒はフリーラジカル開始剤を溶解する必要がある。プレポリマーを溶解すべきではないが、一部の開始剤がデバイスに吸収されるように、ポリマーをわずかに膨潤させる必要がある。ＡＩＢＮなどの開始剤の溶液をこの溶媒混合物（ほとんどの場合、アセトンとヘプタンの１：１混合物が機能する。）で調製した。乾燥マイクロビーズを既知の長さの時間、ＡＩＢＮ溶液に加え、次に取り出して適切に処理し、互いにくっつかないビーズを得た。マイクロビーズは、共重合体上の潜在的に架橋可能なペンダント基の適切なトリガーによって架橋された。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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