(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水に不溶性もしくは難溶性の純粋な固体状の活性成分の粒子、または室温で固体状の２種もしくはそれ以上の該活性成分の混合物の粒子を含有する薬剤キャリヤーの製造法であって、該活性成分もしくは該活性成分混合物を固体状態で含有する懸濁液をピストン−ギャップホモジナイザー内での高圧均質化におけるキャビテーション処理に付すことによって、平均粒径［光子相関分光分析による値］が１０〜１０００ｎｍでありかつ平均粒径が５μｍよりも大きな粒子の全母集団中の割合（クールター計数器によって測定する数分布）が０．１％よりも少ない粒子を形成させることを特徴とする薬剤キャリヤーの製造法。
【請求項２】
水または水性液体中に導入したときに、薬剤の飽和溶解度と溶解速度が粉状形態の場合に比べて増大する請求項１記載の方法。
【請求項３】
主母集団の粒子が４０〜１０００ｎｍの平均粒径を有する請求項１記載の方法。
【請求項４】
界面活性剤の不存在下でおこなう請求項１記載の方法。
【請求項５】
０．００１〜３０％のレシチンまたは天然の分別精製レシチンを用いておこなう請求項１記載の方法。
【請求項６】
レシチンまたは天然の分別精製レシチンの濃度が１．０％よりも低濃度である請求項５記載の方法。
【請求項７】
１種もしくは２種以上の他の安定剤と混合したレシチンまたは天然の分別精製レシチンを用いておこなう請求項１、５または６記載の方法。
【請求項８】
有機溶剤を使用しないでおこなう請求項１記載の方法。
【請求項９】
超音波バー、ボールミルまたはビードミルを使用しないでおこなう請求項１記載の方法。
【請求項１０】
内部相もしくは薬剤相の含有量（基本処方成分に基づく値）が０．１〜３０ｗｔ％である請求項１から９いずれかに記載の方法。
【請求項１１】
薬剤キャリヤーが水もしくは水性溶液に微溶性もしくは不溶性の活性成分を１種もしくは２種以上含有する請求項１から１０いずれかに記載の方法。
【請求項１２】
薬剤キャリヤーが有機溶剤に微溶性もしくは不溶性の活性成分を１種もしくは２種以上含有する請求項１から１０いずれかに記載の方法。
【請求項１３】
薬剤キャリヤーが水もしくは水性溶液および有機溶剤に微溶性もしくは不溶性の活性成分を１種もしくは２種以上含有する請求項１から１０いずれかに記載の方法。
【請求項１４】
薬剤キャリヤーが有機溶剤に対して適度な溶解性を示す活性成分を１種もしくは２種以上含有する請求項１から１０いずれかに記載の方法。
【請求項１５】
薬剤キャリヤーが分散安定剤を１種もしくは２種以上含有する請求項１から１４いずれかに記載の方法。
【請求項１６】
分散安定剤の含有量（基本処方成分に基づく値）が０．００１〜２０ｗｔ％である請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
分散安定剤が下記の群から選択される１種もしくは２種以上の混合物である請求項１５または１６記載の方法：ポロキサマー、ポロキサミン、エトキシル化モノ−もしくはジグリセリド、エトキシル化脂質およびリポイド、エトキシル化脂肪アルコールおよびアルキルフェノール、エトキシル化脂肪酸エステル、ポリグリセロールエーテルおよびエステル、レシチン、脂肪酸もしくは脂肪アルコールと糖もしくは糖アルコールとのエステルおよびエーテル、ホスホリピドおよびスフィンゴリピド、ステロールおよびそのエステルもしくはエーテル。
【請求項１８】
分散安定剤が卵レシチン、大豆レシチンもしくは水素化レシチン、これらの混合物、これらのレシチンの一方もしくは両方と１種もしくは２種以上のホスホリピド化合物、コレステロール、コレステロールパルミテート、スチグマステロールもしくは他のステロールとの混合物である請求項１５から１７いずれかに記載の方法。
【請求項１９】
薬剤キャリヤーが電荷安定剤を含有する請求項１から１８いずれかに記載の方法。
【請求項２０】
電荷安定剤の含有量（基本処方成分に基づく値）が０．０１〜２０ｗｔ％である請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
電荷安定剤がジセチルホスフェート、ホスファチジルグリセロール、飽和もしくは不飽和脂肪酸、コール酸ナトリウム、抗凝集剤またはアミノ酸を含有する請求項１９または２０記載の方法。
【請求項２２】
薬剤キャリヤーが１種または２種以上の粘度上昇剤を含有する請求項１から１４いずれかに記載の方法。
【請求項２３】
粘度上昇剤の含有量（基本処方成分に基づく値）が０．１〜２０ｗｔ％である請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
粘度上昇剤がセルロースエーテルおよびエステル、ポリビニル誘導体、ポリビニルアルコール、アルギネート、キサンタン、ペクチン、ポリアクリレート、ポロキサマーおよびポロキサミンを含有する請求項２２または２３記載の方法。
【請求項２５】
薬剤キャリヤーが、グルコース、マンノース、トレハロース、マンニトールおよびソルビトールから選択される糖または糖アルコールを含有する請求項２２から２４いずれかに記載の方法。
【請求項２６】
薬剤キャリヤーが電荷キャリヤーを含有する請求項２２から２５いずれかに記載の方法。
【請求項２７】
粒子を蒸留水、水性媒体、または電解質、モノ−もしくはジサッカリド、ポリオールもしくはこれらの混合物を添加した水性媒体に分散させる請求項１から２６いずれかに記載の方法。
【請求項２８】
添加剤が塩化ナトリウム、マンノース、グルコース、フルクトース、キシロース、マンニトール、ソルビトール、キシリトールおよびグリセロールを含有する請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
粒子が凍結乾燥または噴霧乾燥される請求項１から２８いずれかに記載の方法。
【請求項３０】
薬剤キャリヤーが１種もしくは複数種の活性成分を含有する請求項１から２９いずれかに記載の方法。
【請求項３１】
複数種の活性成分を含有する場合、１種もしくは複数種の活性成分を１種もしくは複数種の他の活性成分に溶解（固溶体）もしくは分散させるか（固体分散体）、あるいはこれらの表面上に吸着させるか、または粒子中に溶液として分散させる請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
粒子が非水媒体中に分散される請求項１から２６いずれかに記載の方法。
【請求項３３】
粒子が液体、半固体または固体媒体中に分散される請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
粒子がヒマシ油、アメリカホドイモ油、オリーブ油、中性油（ミグリオール８１２）、ゴマ油、トウモロコシ油、綿実油、アーモンド油、中鎖トリグリセリドまたはその他の油中に分散される請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
媒体が脂質もしくはリポイドまたはこれらの混合物を含有する請求項３３記載の方法。
【請求項３６】
媒体がモノ−、ジ−もしくはトリグリセリド、ワックス、脂肪アルコール、脂肪アルコールエステル、蜜ろう、オレイルオレエート、イソプロピルミリステート、羊毛脂またはこれらの混合物を含有する請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
媒体が長鎖有機分子もしくはポリマー、液状、半固体状もしくは固体状ポリエチレングリコール、ポロキサマー、ポロキサミンまたはこれらの混合物を含有する請求項３３記載の方法。
【請求項３８】
下記の工程（ｉ）〜（iii）を含む請求項１から３７いずれかに記載の方法：
（ｉ）単一の薬剤または薬剤混合物を粉末に粉砕し、
（ii）該粉末を分散剤中に分散させ、
（iii）該分散液をピストン−ギャップホモジナイザー内での高圧均質化におけるキャビテーション処理に付す。
【請求項３９】
分散剤が水または水性媒体である請求項３８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
１．発明の分野
この発明は高い飽和溶解度、高い溶解速度および物理的安定性(特に、非常に低濃度の界面活性剤と安定剤の存在下での物理的安定性)を有する薬剤キャリヤー並びに平均粒径が１０〜１０００nmであって粒子母集団中の微粒子の濃度が静脈内投与を含む種々の投与法に適用可能な程度に低い薬剤キャリヤーの製造を可能にする該薬剤キャリヤーを製造するための方法とプロセスパロメーターに関する。
２．ナノ懸濁液の定義と利点
本発明に関係するナノ懸濁液の定義
液中固体もしくは半固体中固体、純粋な活性化合物もしくは活性化合物混合物を含有する分散相を含む分散系。分散相の平均粒径は１０〜１０００nm(光子相関分光分析による値)であり、母集団の分布は非常に狭い(即ち、粒子母集団中のマイクロ粒子の割合は非常に低い)。ナノ懸濁液は界面活性剤不含状態にすることができるが、界面活性剤および／または安定剤を含有していてもよい。ナノ懸濁液は凍結乾燥または噴霧乾燥してもよく、また、ナノ懸濁液のナノ粒子は固体状キャリヤーマトリックス中に組み入れることもできる。
ナノ懸濁液の利点
ナノメーター範囲の粒径を有する薬剤粒子を含有する製剤は製剤技術、生物薬剤学、薬理学および医学の見地から多くの利点を有する。例えば次の１〜５の利点が挙げられる。
１．ノイエス-ホワイトニーの法則により、粒子の表面積が増加するとその溶解速度は増大する。その結果、活性化合物の放出速度は高くなり、より早く最大血漿濃度に達する(例えば、ナノ懸濁液を経口投与または静脈内投与する場合)。従って、ナノ懸濁液製剤は溶解速度が生体利用性の決定因子となる全ての物質に対して重要である。
２．難溶性活性化合物の静脈内投与はナノ懸濁液によって可能となる。新たに開発されている薬剤の溶解性、特に水と有機溶剤に対する溶解性は非常に低く、ほとんど不溶性である。この低溶解度に起因して生体利用性が低いために経口投与または筋肉内投与による薬理試験は不可能である。適当な溶剤混合物がないために静脈内投与は全く不可能である。活性化合物はナノ懸濁液として、毛細血管の閉鎖をもたらすことなく静脈内投与することができる。注射液量(例えば、２０ml〜６リットル)に比べて多量の血液中においては、活性化合物は溶解する。この場合、血液タンパク質がしばしば可溶化作用を示す。
３．薬剤をナノ懸濁液として調製することにより、薬剤の注射量を低減させることができる。水に対する溶解度が低い場合、活性化合物を溶液として投与するときには比較的多量の薬剤を投与しなければならない。これに対して、活性化合物をナノ懸濁液として投与するときには、薬剤粒子が活性化合物の飽和溶液中に分散されるので、その投与量を低減させることができる。従って、輸液を一回の注射で置きかえることができる。
４．ナノ懸濁液は薬剤の徐放投与に利用できる。経口投与後、胃腸管のＭ細胞によって経口免疫化がもたらされ、また、胃腸管の吸収窓における選択的濃縮は生体付着剤(bioadhesive)によってもたらされる。
５．ナノ懸濁液は薬剤標的用輸送系となる。静脈内投与後、薬剤粒子は特定の器官、例えば、肝臓、脾臓または骨髄中にこれらの表面特性の関数として特異的に蓄積する[ミュラー、「薬剤の徐放投与と標的のためのコロイド状キャリヤー」、ヴィッセンシャフトリッヒェ・フェアラークスゲゼルシャフト、ストゥットガルト、１９９１年]。非経口投与後、薬剤はリンパ系に蓄積する。標的となる作用部位に活性化合物が蓄積することによって副作用が少なくなると共に治療効率が高くなるので治療指数が高くなる。
３．ナノ懸濁液と製剤技術の現状
ナノ懸濁液の利点は今だに利用されていないが、その理由は常套の微粉砕技術(ボールミルを用いる乾式粉砕、エアジェット微粉砕)によって得られる粒径の範囲が非常に限定されるからである。エアジェット微粉砕によって粒径が約２５〜５０μm以下の粒子が１００％の粉末が得られるが、これらの粉末はナノメーターの範囲の粒径を有する粒子を数％含むだけである。エアジェット中で粉砕し、レーザー回折計(ＬＤ)を用いて測定した薬剤ＲＭＫＰ２２(４−[Ｎ−２−ヒドロキシ−２−メチルプロピル]−エタノールアミン]−２,７−ビス(シス−２,６−ジメチル−モルホリン−４−イル)−６−フェニル−プテリジン)の粒径分布を図１に例示する。粒子の１００％が粒径２５μm以下のものであるが、粒径が１０００nmよりも小さい粒子はわずかに８％である(即ち、粒子の９２％は粒径が１μmよりも大きいものである)。従って、粒径がナノメーターの粒子を分別し、残りの粒子をさらに粉砕処理に付して、ナノ粒子を得る方法が考えられる。しかしながら、この方法には限度がある。何故ならば、粉砕過程の進行に伴って粉砕度が高くなると、より完全な結晶が生じるからであり、このような結晶は達成可能な最大粉砕力によってさらに微粉砕することはできない[リスト、「薬剤形態」、ヴィッセンシャフトリッヒェ・フェァラークスゲゼルシャフト、ストゥットガルト、１９７６年]。
要するに、常套の乾式微粉砕法とその後の分別処理によって薬剤のナノ粒子を得ることは可能であるが、約９０％よりも多くの活性化合物が失われるという大きな欠点がある。従って、この方法は一般に利用価値がない。
別の微粉砕法としては、湿式微粉砕法が用いられている[ザンデル、「ガレノス式薬剤調合の指針」、ゴビ−フェアラーク社、フランクフルト・アム・マイン、１９６２年]。この方法では、例えば、プレミール(Ｐremier)ミル(ザンデルの前記文献参照)またはボールミルもしくはパールミル(「ハガースの実用製剤ハンドブック」、スプリンガー-フェアラーク、ベルリン、１９２５年)が使用される。パールミルを用いるときには、主母集団として粒径がナノメーター範囲の微粒子が得られるが、粒径が１μmよりも大きな粒子がかなり存在する。薬剤「ＲＭＫＰ２２」の粒径分布から得られた５０％、９０％、９５％および９９％ＬＤ粒径を図２に示す。ＲＭＫＰ２２はパールミル内において界面活性剤の不存在下(図２:Ａ)またはＴween８０を３％添加した状態(図２:Ａ＋界面活性剤)で粉砕した[ディスパーマート(Ｄispermat)]。界面活性剤不含試料の５０％粒径は約２μmである(即ち、粒子の５０％の粒径は２μｍよりも大きい]。これらのマイクロメーター粒子の一部は凝集に起因するものである。次の文献に記載されているように、懸濁液中の凝集は界面活性剤(Ｔween８０、Ｐluronic  Ｆ６８)または一般的な安定剤(例えば、ポリビニルピロリドン(ＰＶＰ)、Ｐluronic  Ｆ６８)の添加によって防止することができる:ザンデル、前記文献;リスト、「薬剤形態」ヴィッシェンシャフトリッヒェ・フェアラークスゲゼルシャフト社、ストゥットガルト、１９７６年;ムンツェル、ビェキおよびシェルツ、「製剤技術」、ゲオルゲ・チーメ・フェアラーク、ストゥットガルト、１９７８年;ムンツェル、ビェキおよびシュルツ、「ガレノス式薬剤調合の実際」、ヴィッシェンシャフトリッヒェ・フェアラークスゲゼルシャフト社、ストゥットガルト、１９５９年。凝集防止のためにＴween８０を添加することによって、容量分布における粒径はわずかに減少するだけであり、このことは、パールミル自体が有効な微粉砕法でないことを示す(図２)。分散媒体の粘度を高くすることによってこの種のミルを用いて得られる粒子の粒径をさらに小さくすることは可能であるが、この場合は回転速度を一定にしなければならない[ホレイの博士論文、フリードリヒス大学(カールスルーエ)、１９８４年;ホレイ「高圧、低圧、超音波およびその他の技法による均質化」、ＡＰＶの第３５回年会の予稿集、ストラスブルグ、１９８９年]。一般に、この方法はミル(例えば、Ａ．パコフェンＡＧマシーネンファブリーク社製のダイノミル)を用いる製法において推奨されている。界面活性剤によって安定化されたマイクロ粒子に関する特許がある(米国特許第５,２４６,７０７号明細書参照)。該マイクロ粒子内に鉄粒子を含有させることによって該マイクロ粒子を磁場によって定置させることができる。
湿式微粉砕法によるナノ懸濁液の製法に関する特許(モトヤンナら、米国特許第４,５４０,６０２号明細書参照)およびＰＶＰやＰluronic  Ｆ６８のような添加剤の存在下でのパールミルを用いる湿式微粉砕法に関する特許(リバーシッジら、米国特許第５,１４５,６８４号明細書参照)があるが、これらの方法には次の１〜３のような欠点がある:
１．工業的生産のためには小さすぎる大きさのバッチを用いるバッチ方式による製造のみが可能である。
２．使用する粉砕ビーズ(二酸化ジルコニウム、ガラス)上で摩耗が発生する。二酸化ジルコニウムおよび研磨ガラスは経口投与の場合には許容され得るが、非経口投与や静脈内投与の場合には許容され難い。
３．粒径が５μmよりも大きい粒子が比較的多量存在する。レーザー回折計よりも高感度のマルチサイザーIIクールター計数器を用いて図２に関するバッチの分析をおこなったところ、粒径が５μmよりも大きな粒子の数は５％薬剤懸濁液１mlあたり５２,６７１,０００であった。
古くから知られている別の調製法は、活性化合物の溶液を非溶剤中に注ぐことによる沈澱法「ヴィア・フミダ・パラツム(via  humida  paratum)」である(「ハガースの実用製剤ハンドブック」参照)。該溶液を非溶剤中に注ぐと、オストワルドーミーの範囲を急激に通過して非常に微細な沈澱物が析出する。沈澱した微粒子のなかには粒径がマイクロメーターの範囲のものがかなり含まれる。ヴィア・フミダ・パラツムによって調製したＲＭＫＰ２２の懸濁液の粒径分布(レーザー回折計、容積分布)を図３に示す。この薬剤をエタノールに溶解した３％溶液２０mlをＰluronic  Ｆ６８の１．２％水溶液１００ml中に注いだ。測定範囲の限界値は８０μmであり、粒径が約１８〜８０μmのフラクションが多量に検出された。
沈澱によるナノ懸濁液の調製に関する特許もある[ヨーロッパ特許ＥＰ ０ ２７５,７９６およびＥＰ ０ ４１８１５１ＡＩ(モデル薬剤:アムホテリシン)]。
しかしながら、沈澱法には次の様な欠点がある:
１．生成物中に残存する溶剤の除去は非常に困難であるか、またはその完全な除去はできない。
２．沈澱中に薬剤の晶出遅延が発生する。
３．粒径がマイクロメーターの範囲の粒子が極めて多量に含まれることが多い。
ナノ懸濁液は液体中(ジェットストリーム)での高剪断力により粒子を相互に衝突させることによっても調製することができる。高速(例えば、７００ｍ／ｓ)のジェットストリーム発生装置としては「マイクロ流動化装置」(マイクロフルイディックス社製)、「ナノジェット」(ナノジェットエンジニアリング社製)および改良型マイクロ流動化装置が例示される。
３．発明の説明
ナノ懸濁液を調製する場合の主要な難点は、就中、マイクロメーター範囲の粒子(特に、静脈投与用懸濁液中の粒径が５μmよりも大きな粒子)の割合の低減化並びに工業的な大量生産および毒物学的観点から認可当局(例えば、独国の連邦保険庁および米国の食品医薬品局等)によって薬剤として認可され得る製品の製造を可能にする方法の採用である。非経口栄養用脂肪エマルションの調製用分散油を工業的に大量生産するためにはピストン−ギャップ高圧ホモジナイザーが多年にわたって利用されている。この分散の原理はキャビテーション(cavitation)である。この操作においては、分散度の粗いプレエマルションを幅が約２５μmのギォップを強制的に通過させる。その結果、ベルヌーイ式によれば[ズッカー、スパイザーおよびフクス、「製剤技術」、ゲオルゲ・ティーメ・フェアラーク、ストゥットガルト、１９７８年]、液体に印加される静圧が高流速のために当該温度での液体の蒸気圧よりも低下する。液体は沸騰し、気泡が発生するが、該気泡は常圧下のギャップ出口で破壊する(キャビテーション)。強い爆縮力のために、油滴は約２００〜５００nmの小滴に破砕される。従来からこの分散系は粗い懸濁液の形態で供給される固体の粉砕には不適当であると考えられていた。この理由は、粒径が５０μmまでの粉状粒子または比較的小さな粒子の凝集体によってギャップが閉塞されることが予想されたからである。また、この種の爆縮力が欠陥を有する結晶、即ち、非常に硬い結晶の粉砕化に十分であるかどうか不明であった。
界面活性剤水溶液中でのエアジェットで粉砕された薬剤を含有する懸濁液を調製した。薬剤の濃度は３％、９％および１５％であった。モデル薬剤としてはＲＭＫＰ２２を用いた。懸濁液は１５００barの条件下でピストン−ギャップホモジナイザーを用いる均質化処理に３回付した。得られたナノ粒子の粒径は第１サイクルから第３サイクルにかけて低下した(実施例１〜３)。
主母集団の粒径および粒径がマイクロメーター範囲の粒子の割合を処理サイクル数の関数として調べた。主母集団の粒径および粒径がマイクロメーター範囲の粒子の割合はサイクル数と共に減少し、著しい減少は第３サイクルから第６サイクルにかけてみられ、わずかな減少は第５サイクルもしくは第７サイクルから第１０サイクルにかけてみられたが、第１０サイクル以後は、１５００barで得られる出力密度での分散性が限界に達するために変化はみられなかった(実施例４および５)。
第１０サイクル後に得られたナノ懸濁液の単位体積中の粒径が１μmよりも大きい粒子および５μmよりも大きい粒子の割合は市販の非経口栄養用脂肪エマルションの場合よりも数倍少なかった(実施例６)。脂肪エマルションによって発生する毛細血管の閉塞は該エマルションの代謝によって解除される。投与された脂肪エマルションは約４時間後に内皮中のリパーゼによって分解される。ナノ懸濁液の場合、閉塞はナノ粒子の溶解によって解除される。飽和溶解度の増大により(実施例７)、ナノ懸濁液が希釈されるとナノ粒子の溶解は迅速におこなわれる(実施例８)。
懸濁液中の粒子の粒径を３．６４μm(Ｄm)から８００nm(Ｄn)に低減させることによって飽和溶解度は著しく増大する。実験条件を小刻みに変化させることにより、マイクロ粒子状の「ＲＭＫＰ２２」を含有する懸濁液の飽和溶解度(Ｃsm)および「ＲＭＫＰ２２」のナノ懸濁液の飽和溶解度(Ｃsn)を決定したところ、それぞれ１．９８mg／lおよび３．２９mg／lであった(実施例７)。
粒径の低減化による飽和溶解度の増大は予期されるところであったが、その効果はこの程度にすぎない。粒径の低減化による飽和溶解度の増大はオストワルド−フロイントリッヒ式において仮定されているが[「製剤技術教本」、フェアラーク・ヘミー、ベルリン、１９８４年]、この関係はマイクロメーター範囲の粒子には適用しない(物質に固有のパラメーターとしての飽和溶解度は温度のみによって左右される)。
(ＲＴ／Ｍ)ln(Ｃsm／Ｃsn)＝(４y／σ)(１／Ｄn−１／Ｄm)
Ｒ:普遍気体定数
Ｔ:絶対温度
Ｍ:分子量
Ｄm:マイクロ粒子の直径
Ｄn:ナノ粒子の直径
y:活性化合物の表面張力
Ｃsm:マイクロ粒子の飽和溶解度
Ｃsn:ナノ懸濁液の飽和溶解度
σ:密度
この程度の飽和溶解度の増大は比較的小さな粒径差によって説明することは困難である。上式における可能な可変パラメーターは表面張力yのみである。オストワルド・フロイントリッヒ式によれば、観測された飽和溶解度の増大は、均質化過程においておこらなければならない表面張力の予想外の変化によってのみ説明できる。均質過程中に供給されるエネルギーによってyが高くなり、これに伴って飽和溶解度の増大がもたらされなければならない。従って、高エネルギープロセスによりマイクロ粒子をナノ粒子に変換させることによって、飽和溶解度が著しく増大する程度まで表面張力を高くすることが可能となる。
飽和溶解度を高くする可能な原因としての多形はみとめられかった。マイクロ粒子とナノ粒子との間にはＸ線回折図上での相違は認められなかった。別の可能な理由は、常套の粉砕法によっては破壊することのできない理想結晶の崩壊に起因する表面の疎水化である。破砕表面は欠陥において優先的に形成されず(リストの前記文献参照)、結晶を貫通する。理想結晶から新たに形成される破砕表面がより高い表面張力を有するならば、より高い飽和溶解度がもたらされる。除外できない別の可能な効果は曲率半径の変化である。表面上での界面活性剤の充填密度は幾何学的環境の変化のために最適なものとはならない(即ち、充填は粗密となる)。この結果、ナノ粒子との界面における表面張力は増大する。
数週間にわたる貯蔵データによれば、この高濃度飽和溶液は安定であり、再結晶による粒子の成長はみられなかった。
ノイエス−ホワイトニー式は溶解速度(dc／dt)を表わす[ストリッカー編、「物理薬学」、ヴィッセンシャフトリッヒェ・フェアラークスゲゼルシャフト・ストゥットガルト、１９３７年]。
dc／dt＝ＤＡ・(Ｃs−Ｃt)／dx
dc／dt:溶解速度
Ｄ:拡散定数
Ａ:粒子の表面積
Ｃs:飽和濃度
Ｃt:時刻tにおける溶解媒体中の濃度
dx:粒子表面上の飽和層と濃度がＣtの部位との距離
理論的考察によれば、マイクロ粒子をナノ粒子に変換することによる溶解速度の増大は表面積Ａが増大するときに予期され、例えば、３．６４μmの粒子を８００nmの粒子に変換することによって４．５５倍高くなる。表面張力yの予想外に大きな変化に起因して飽和溶解度の驚くべき増大がもたらされるために、溶解速度がさらに高くなる。このため、濃度がＣsmの溶液においてさえも粒子の迅速な溶解がもたらされる(実施例８)。ナノ懸濁液を静脈内投与する場合、このことは有用である。何故ならば、血液中で高希釈率(例えば、６リットル中に１０mlの割合)で希釈されるので、注射された物質の迅速な溶解がもたらされるからである。血液中のタンパク質は活性化合物の可溶化作用によって溶解をさらに促進する。
ナノ懸濁液は高分散系であるために、その貯蔵中の不安定性は無視できない。このため、ナノ懸濁液の長期安定性をＰＣＳとレーザー回折法によって調べた。最適組成のナノ懸濁液を４〜８℃で８週間貯蔵したところ、粒子成長は認められなかった(実施例９)。
滅菌性をオートクレーブ法およびガンマ滅菌法によって調べた。即ち、滅菌性に対する次のパラメーターの影響を検討した:
a．界面活性剤(例えば、レシチン、種々のリン脂質、エトキシル化安定剤(Ｔween８０およびＰluronic)の化学的性質
b．２種またはそれ以上の界面活性剤の混合物
c．界面活性剤または安定剤の濃度
理論的考察に基づけば、界面活性剤または安定剤の濃度は吸着等温線のプラトーに達する濃度よりも著しく高くすべきであり、これによって分散粒子の表面が安定剤分子で密に被覆される。この表面被覆が不十分であると、疎水性の界面活性剤粒子の相互作用に起因する架橋、係留または集合によって凝集体が形成される[ミュラーおよびリスト、「薬剤形態」、印刷中]。滅菌安定剤(例えば、Ｐluronicのようなエトキシル化ブロックコポリマー)の場合には特にこのプラトー濃度を越えることが重要である。何故ならば、これによって吸着層の厚さを最大にすることができるからである[カイエスおよびロウリンス、「ポリスチレンラテックス上への特定のポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマーの吸着特性」、Ｃoll．Ｐolym．Ｓci．、第２５７巻、第６２２頁〜第６２９頁(１９７９年)]・滅菌安定性は吸着層の厚さと共に増大し、完全な滅菌安定性を得るためには１０nmよりも大きな厚さが必要である[バスカルおよびオッテウィル、「ポリマーコロイド中のポリマーラテックスの安定性」、エルセヴィーア・アプライド・サイエンス・パブリッシャーズ、ロンドン、第１４１頁〜第２１７頁(１９８６年)]。プラトー濃度よりもかなり高い濃度が有利な場合が多いが、これは変位による安定化が可能だからである[ミュラーおよびリスト、「薬剤形態」、印刷中]。２つの粒子が相互に接近すると、界面活性剤は中間の間隙から変位し、粒子間に界面活性剤の存在しない領域が形成される。このため、界面活性剤不存在領域とこれを包囲する界面活性剤溶液との間に浸透圧差が生じ、界面活性剤分子はこの圧力差に基づいて粒子の間を押しのけて進んで該粒子を分離させ、これによって凝集が防止される。浸透圧差が大きいほど、即ち、分散液中の界面活性剤の濃度が高いほどこの効果は大きくなる。上記の考察に基づき、界面活性剤の濃度は１％〜数％とした。非経口的栄養補給用o／wエマルション中の標準的な界面活性剤の濃度は１．２％レシチン(例えば、市販の「イントラリピド」、「リポフンジン」、「エンドリピデ」および「リポベノース」等)である。０．６％よりも高濃度のものがより安定性の高いものとして文献に記載されており、また、使用されている[メイヤー、ファンダー、シュールおよびウェブスター、Ｍetabolismo、第６巻、第５９１頁、１９５７年]。Ｐluronic型のエトキシル化界面活性剤(ポロキサマー)の場合、吸着等温線のプラトーを得るためには該ポロキサマーの型に応じて０．０５％〜０．１％の濃度が必要なことが知られている[カイエスおよびロウリンスの前記文献;ヴェーゼメイヤーの博士論文、クリスチアン−アルブレヒツ大学(キール)、１９９３年]。このため、ここでは安定化のために１％以上の濃度を一般的に使用し、場合によっては１種または２種以上の他の共界面活性剤を使用して界面活性剤の全濃度を５％まで増加させた[シュヴァルツ、メーネルト、ルクスおよびミュラー、「薬剤の徐放投与用の固体状脂質ナノ粒子」、ジャーナル・オブ・コントロールド・レリーズ、１９９４年;ヴェステセンおよびジークマン、「固体状脂質を基剤とするサブミクロンサイズの非経口キャリヤーシステム」、ファーマシューティカル・アンド・ファーマコロジカル・レターズ、スプリ��ガー・フェアラーク、１９９２年]。
しかしながら、驚くべきことには、種々の濃度の界面活性剤によって安定化されたナノ懸濁液の滅菌により、Ｔween８０の濃度が０．０３〜０．１％(吸着等温線のプラトーもしくはこれよりも幾分低い値を得るための濃度)のときに最低の粒子成長がもたらされた(実施例１２)。このことは、界面活性剤および安定剤の濃度が非常に低いときに、ナノ懸濁液がオートクレーブ処理用の最適な出発懸濁液になることを意味する。
毒学的観点からは界面活性剤の量は可能な限り少なくするのが望ましいので、界面活性剤を含有しないナノ懸濁液も調製した(実施例１３)。活性化合物としてははカルバマゼピンを使用し、また、ホモジナイザーを通るポンプ輸送中の沈降を少なくするためにナトリウムカルボキシメチルセルロースを添加して粘度を高くした。
ジェットストリームが分散手段として適当かどうかについても検討したところ、高質のナノ懸濁液が得られた(実施例１４)。この方法の難点は、製剤工業の製造プラントにおいて今だにほとんど使用されていないことである。
分散中に得られる粒径は使用する出力密度、薬剤の硬度および分散媒体の粘度の関数であり(分散相の流速が一定のときは粘度と共に出力密度は増大する)、また、該粒径は界面活性剤の特性(例えば、分散過程において新たに形成される粒子表面への界面活性剤の移動速度、印加される高い運動エネルギーに基づく応力に懸濁液がさらされる分散過程中での該表面上での界面活性剤の安定化作用)によっても左右される。得られる粒径は調製パラメーターおよび配合組成の変更によっても左右される。平均粒径が非常に小さなナノ懸濁液を得るための調製パラメーターおよび配合組成を実施例１５に示す。
本発明による薬剤キャリヤーの利用分野は多様である。例えば、該キャリヤーは薬剤の非経口投与(特に、静脈内投与およびリンパ系への吸入)、経腸投与(特に、粘液付着性薬剤)、肺および局所投与(鼻腔、皮膚、眼内)並びに体腔投与に利用できる。
非経口投与としては次のものが例示される:
１．静脈内投与[肝臓、脾臓、骨髄、肺臓および血球(例えば、リンパ球、単球および顆粒球等)の標的化、活性化合物を血液コンパートメント内で連続的に溶解させながら血液中を循環する粒子の生成)。
２．リンパ管への注入閉鎖による薬剤キャリヤーのリンパ管吸入(リンパ節への細胞増殖抑制剤の標的化)。
３．筋肉内投与(活性化合物、例えば、コルチノイド等を徐放させるデポー製剤。組織内の液体量が少ないために、特に難溶性および実際上不溶性の活性化合物の溶解が遅延する。)。
４．関節内投与(例えば、抗リウマチ剤および関節炎用免疫抑制剤)。
５．腔内投与(例えば、腹膜内および胸膜腔内の癌細胞増殖抑制剤)。
６．皮下および皮膚内投与(例えば、皮膚癌細胞抑制剤用デポー製剤)。
経腸投与としては特に次の目的のための投与が例示される:
１．粘膜上に徐々に蓄積して長期間残留する粘液付着性薬剤キャリヤー製剤の吸入増大。
２．薬剤キャリヤーと例えば、パイエル集腺のＭ細胞との相互作用による経口免疫化。
３．Ｍ細胞を経由する活性化合物の吸収。
４．粘膜に非特異的に蓄積する親油性活性化合物、例えば親油性ビタミン類の吸入増大。
５．リンパ系への薬剤キャリヤーの吸入。
肺投与形態としては特に次のものが例示される:
１．エーロゾル、計量エーロゾル(薬剤キャリヤーの水性分散液の噴霧)。
２．エーロゾル、計量エーロゾル[ナノメーター範囲の薬剤キャリヤーをマイクロメーター範囲のキャリヤー粒子(例えば、ラクトース)上に噴霧した粉末の噴霧。ラクトースは肺臓の中で溶解して例えば、マクロファージによる吸入のために薬剤キャリヤーを放出するか、あるいは、例えば肺臓の表面に残留し、また、腹膜細胞ＩもしくはIIに対して標的基を有する活性化合物が溶解する)。
３．拡散促進物質、例えば、リン脂質またはリン脂質結合タンパク質を添加した分散液の点滴注入。
局所用途としては次のものが例示される:
１．例えばコルチコイドや抗真菌剤等を投与するための皮膚科用薬剤。薬剤キャリヤーの飽和溶解度の増大に起因して、マイクロメーター範囲の活性化合物結晶の場合よりも高濃度勾配がもたらされ、皮膚への吸入が促進される。さらに、薬剤キャリヤーは粒径が小さいために、リポソームの場合と同様に、角膜層細胞の中間間隙内へ侵入して皮膚への吸入を促進する。
２．例えば、ピロカルピンまたはベータ受容体遮断剤を投与するための眼科用の懸濁剤、ゲルまたはインサート。ナノポリマー粒子に関して既に説明したように、粒状構造に起因して滞留時間が延長される。溶解速度が遅いために、制御膜を使用しなくても該インサートは徐放効果をもたらす。
３．リポソーム製剤に類似した化粧品。
４．活性化合物を鼻腔内に吸入させるための微粒子投与。
ナノ懸濁液の形態で加工される薬剤としては次のものが例示される(水に対して難溶性の形態が適当な場合には、塩酸塩の形態ではなくて塩基の形態で使用すればよい)。
１．鎮痛剤／抗リウマチ剤
例えば、モルフィン、コデイン、ピリトラミド、フェンタニル、レボメタドン、トラマドール、ジクロフェナック、イブプロフェン、インドメタシン、ナプロキセンおよびピロキシカム等。
２．抗アレルギー剤
例えば、フェニラミン、ジメチンデン、テルフェナジン、アステミゾール、ロラチジン、ドキシラミンおよびメクラジン等。
３．抗生物質／化学療法剤
例えば、リファムピジン、エタムブトールおよびチアセタゾン等。
４．抗てんかん剤
例えば、カルバマゼピン、クロナゼパム、メスキシミド、フェニトインおよびバルプロイン酸等。
５．抗黴剤
(a)内部:例えば、ナタマイシン、アンホテリシンＢおよびミコナゾール等。
(b)外科:例えば、クロトリマゾール、エコナゾール、フェンチコナゾール、ビホナゾール、ケトコナゾールおよびトルナフテート等。
６．コルチコイド(内部製剤)
例えば、アルドステロン、フルドロコルチゾン、ベタメタゾン、デキサメタゾン、トリアムシノロン、フルオコルトロン、ヒドロキシコルチゾン、プレドニソロン、プレドニリデン、クロプレドノールおよびメチルプレドニゾロン等。
７．皮膚炎剤
(a)抗生物質:例えば、テトラサイクリン、エリスロマイシン、フラマイセチン、トリロスリシンおよびフシジン酸等。
(b)ウイルス抑制剤:例えば、前記のものおよびビタラビン等
(c)コルチコイド:例えば、前記のものおよびアムシノニド、フルプレドニデン、アルクロメタゾン、クロベタゾール、ジフロラゾン、ハルシノニド、フルオシノロン、クロコルトロン、フルメタゾン、ジフルコルトロン、フルドロキシコルチド、ハロメタゾン、デソキシメタゾン、フルオシノリド、フルオコルチンブチル、フルプレドニデン、プレドニカルベートおよびデソニド等。
８．催眠剤、鎮痛剤
例えば、シクロバルビタール、ペントバルビタール、メタクアロンおよびベンゾジアゼピン類(フルラゼパム、ミダゾラム、ニトラゼパム、ロルメタゼパム、フルニトラゼパム、トリアゾラム、ブロチゾラム、テマゼパム、ロプラゾラム)等。
９．免疫治療剤およびサイトキン
例えば、アゾチオプリンおよびシクロスポリン等。
１０．局所麻酔剤
(a)内部:例えば、ブタニリカイン、メピバカイン、ブピバカイン、エチドカイン、リドカインおよびアルチカイン等。
(b)外部:オキシブプロカイン、テトラカインおよびベンゾカイン等。
１１．片頭痛剤
例えば、リスリド、メチルセルギド、ジヒドロエルゴタミンおよびエルゴタミン等。
１２．麻酔剤
例えば、メトヘキシタール、プロポホール、エトミデート、ケタミン、チオペンタール、ドロペリドールおよびフェンタニル等。
１３．副甲状腺ホルモン、カルシウム代謝調整剤
例えば、ジヒドロタキステロール等。
１４．眼炎剤
例えば、シクロドリン、シクロペントレート、ホマトロピン、トロピカミド、ホレドリン、エドクスジン、アシクロヴィール、アセタゾールアミド、ジクロフェナミド、カルテオロール、メチプラノロール、ブタキソロール、ピンドロール、ブプラノロール、レボブヌノールおよびカルバコール等。
１５．向精神剤
例えば、ベンゾジアゼピン類(ロラゼパム、ジアゼパム)およびクロメチアゾール等。
１６．性ホルモンおよびこれらの抑制剤
例えば、アナボリックステロイド、アンドロゲン、抗アンドロゲン、ゲスタゲン、エストロゲンおよび抗エストロゲン等。
１７．細胞増殖抑制剤および転移抑制剤
(a)アルキル化剤、例えば、メルファラン、カルムスチン、ロムスチン、シクロホスファミド、イホスファミド、トロホスファミド、クロラムブシル、ブスルファン、プレドニムスチンおよびチオテパ等。
(b)代謝拮抗剤、例えば、フルオロウラシル、メトトレキサート、メルカプトプリンおよびチオグアニン等。
(c)アルカロイド、例えば、ビンブラスチン、ビンクリスチンおよびビンデシン等。
(d)抗生物質、例えば、ダクチノマイシン等。
(e)タキソルおよびこれに関連する化合物もしくはこれに類似する化合物。
(f)ダカルバジン、エストラムスチンおよびエトポシド。
４．実施例
本発明を以下の実施例によってさらに詳細に説明する。
実施例１:ＲＭＫＰ２２(４−[Ｎ−(２−ヒドロキシ−２−メチルプロピル)−エタノールアミン]−２,７−ビス(シス−２,６−ジメチルモルホリン−４−イル)−６−フェニル−プテリジン)の３％＋１懸濁液の調製
基本配合処方
ＲＭＫＰ２２          ３．０
Ｔween８０            ０．１
蒸留水                全体が１００．０になる量
エアジェットで粒径が２５μm以上の粒子に粉砕した薬剤を界面活性剤の濃厚溶液と粉砕皿内ですり合せて湿らせた後、残りの水を撹拌下で添加した。あるいは、薬剤粉末を撹拌下で界面活性剤溶液中に導入してもよい。この粗い分散懸濁液を連続的に作動する「Ｍicron  ＬＡＢ  ４０」内を室温で通過させた。均質化条件は１５００barで１〜４サイクルとした。レーザー回折計で測定した親懸濁液(０サイクルのときの懸濁液)および得られたナノ懸濁液の平均粒径およびＰＩ(多分散性指数)(ＰＣＳ特性データ)は以下の通りである：
0003977418.tif 000002
上記の調製手順に準拠して得られたナノ懸濁液のＰＣＳ特性データは次の通りである:
0003977418.tif 000003
実施例２:ＲＭＫＰ２２の９％ナノ懸濁液の調製
基本配合処方
ＲＭＫＰ２２          ９．０
Ｔween８０            ０．３
マンニトール        １６．７
蒸留水              全体で１００．０になる量
実施例１の調製手順に準拠して得られたナノ懸濁液のＰＣＳ特性データは次の通りである:
0003977418.tif 000004
実施例３:ＲＭＫＰ２２の１５％ナノ懸濁液の調製
基本配合処方
ＲＭＫＰ２２        １５．０
Ｔween８０            ０．５
マンニトール        １６．７
蒸留水              全体で１００．０になる量
実施例１の調製手順に準拠して得られたナノ懸濁液のＰＣＳ特性データは次の通りである:
0003977418.tif 000005
実施例４:ＲＭＫＰ２２／Ｔween８０の９％ナノ懸濁液の調製−サイクル数の関数としてのナノ懸濁液の粒径
基本配合処方
ＲＭＫＰ２２              ９．０
グリセロール(８５％)    １６．７
Ｔween８０                ０．３
蒸留水                  全体で１００．０になる量
懸濁液の調製とその後の均質化は実施例１の手順に準拠した。均質化パラメーターは１５００barで１〜７サイクルとした。ナノ懸濁液プロットはＰＣＳによって測定した。ＰＣＳによる粒径をサイクル数の関数としてプロットした(図４)。ナノ懸濁液のほぼ最小の粒径(６１０nm)は約３サイクル後に得られた。
ナノ懸濁液の注射可能性を評価するために、懸濁液の単位体積あたりの粒子の絶対数をクールター計数器を用いて測定した(実施例６参照)。
実施例５:ＲＭＫＰ２２／レシチンの９％ナノ懸濁液の調製−サイクル数の関数としてのナノ懸濁液の粒径
基本配合処方
ＲＭＫＰ２２              ９．０
グリセロール(８５％)      ２．５
ホスホリポン９０          ０．６
蒸留水                    全体で１００．０になる量
懸濁液の調製とその後の均質化は実施例１の手順に準拠した。均質化パラメーターは１５００barで１〜１０サイクルとした。図５に示すサイクル数に対する平均ＰＣＳ粒径のプロットにより、ナノ懸濁液のほぼ最小の粒径(７８０nm)は７サイクル後に得られた。粒径１μm〜数μmの粒子のサイクル数の関数としての減少を調べるために、試料をＬＤを用いて分析した。サイクル数に対して９９％粒径をプロットすることによって結果を評価した(図６)。この場合も、ナノ懸濁液のほぼ最小の粒径は約７サイクル後に得られた。９９％粒径は粒子の９９％がこの値より小さいことを意味する(数分布ではなくて体積分布)。この粒径はマイクロメーター粒子の割合を低減させる鋭敏な尺度である。１０サイクル後、分散性の限界に達し、粒子の９９％は３．８７μm以下であり、１００％は５．２９μm以下である。
調製中の分散と粉砕特性および得られた粒径はＴween８０とホスホリポン９０の場合は類似した。
レーザー回折計によっては相対分布のみが得られる。ナノ懸濁液の注射可能性を評価するために、懸濁液の単位体積あたりの粒子の絶対数をクールター計数器を用いて測定した(図６参照)。
実施例６:ＲＭＫＰ２２／Ｔween８０の９％ナノ懸濁液の調製−マイクロメーター範囲の粒子の割合と静脈内注射可能性の評価
レーザー回折計は相対分布をもたらすだけである。ナノ懸濁液の注射可能性を評価するために、実施例４で調製したナノ懸濁液の単位体積あたりの粒子の絶対数を「Ｍultisizer  IIクールター計数器」を用いて測定した。特性パラメーターはナノ懸濁液１μlあたりの粒径が５μmよりも大きな粒子の数である。ナノ懸濁液Ａ(９％ＲＭＫＰ２２、０．３％Ｔween８０、１６．７％マンニトールおよび全体を１００重量％になる水)の元の試料(試料Ａ)１μlあたりの粒径が５μmよりも大きい粒子の数および非経口栄養用脂肪エマルション[リポフンジン１０％(Ｌipo１０)およびイントラリピド２０％(Ｉntra  ２０)]の１μlあたりの粒径が５μmよりも大きい粒子の数を図７に比較して示す。５μmよりも大きな粒子の数を遠心分離処理によって低減させた試料をさらに分析した。ナノ懸濁液Ｂを１５５９gでの遠心分離処理に３０分間付し、また、ナノ懸濁液Ｃは３０５６gでの遠心分離処理に３０分間付した(図７における試料Ｂおよび試料Ｃ)。
静脈内注入が認められているエマルション(注入体積＞１＝５００mlp．d．)およびナノ懸濁液Ａ(注射体積約１〜２０mlに含まれるマイクロメーター範囲の粒子の量は２．９〜３．３mg／mlである。遠心分離による５μmよりも大きな粒子の目標沈澱量は、ナノ懸濁液ＢおよびＣの場合はエマルションの値よりも数倍低い値(１．５mg／ml)に下げることができる(図７において試料ＢとＣおよび試料Ａは１５５９gおよび３０５６gで３０分間遠心分離処理に付した)。
実施例７:マイクロ粒子とナノ懸濁液の飽和溶解度の比較
エアジェット中で粉砕した(薬剤ＲＭＫＰ２２のマイクロ粒子(粒径３．６４μm)の飽和溶解度(Ｃsm)を水中および０．３％Ｔween８０／１６．７％マンニトール水溶液中で７日間振盪させることによって測定した。７日後に溶解度プラトーに達した。両方の媒体に対して同じ溶解度が得られた。このことは活性化合物に対する可溶化効果がないことを示す。粒径が８００nmおよび３００nmのＲＭＫＰ２２の２種のナノ懸濁液の飽和溶解度(Ｃsm)を、固相を遠心分離で除去した分散媒体(Ｔween８０／マンニトール溶液)中で測定した。エアジェット中で粉砕したＲＭＫＰ２２のマイクロ粒子(試料ＭＰ、粒径２．４０μm)の飽和濃度および粒径が８００nmと３００nmのＲＭＫＰ２２の２種のナノ懸濁液(試料ＮＳ８００nmおよび試料ＮＳ３００nm)の飽和濃度を図８に比較して示す。マイクロ粒子の飽和溶解度(Ｃsm)は１．９７mg／lであって、３日間振盪後にこの値に達した。このことは該薬剤が非常にゆっくり溶解することを意味する。この２種の粉末の飽和溶解度の間に著しい相違はみられなかった。調製から７日後のナノ懸濁液の飽和溶解度を同様にして測定したところ、３．２９mg／lおよび３．５２mg／lであった。オストワルド−フロイントリッヒ式によれば飽和溶解度の値は粒径の低減に伴って増大するが、この値は表面積の増大のみに起因するものではない。
実施例８:マイクロ粒子と比べたナノ懸濁液の溶解特性
ナノ懸濁液の基本配合処方
ＲＭＫＰ２２                ９．０
Ｔween８０                  ０．３
マンニトール              １６．７
蒸留水                    全体で１００になる量
粒子の溶解はクールター計数器を用いて測定した。可溶性物質の場合、粒子懸濁液数μlを測定試料１００ml中に加えた後、粒子の溶解挙動を連続的に３回測定したところ、体積分布曲線は第１回目の測定から第３回目の測定にかけて低下した。この種の物質の場合、溶解プロセスを防止するために、測定は該物質を飽和させたＮaＣl溶液中でおこなった。
薬剤の飽和溶液を調製するために、エアジェット中で粉砕した過剰の薬剤を０．９％ＮaＣl溶液に添加し、振盪によってマイクロ粒子の飽和溶解度(Ｃsm)を得た。飽和薬剤溶液は粗大な結晶性薬剤ではなく、マイクロ粒子状薬剤を用いて調製したので、オスワルド−フロイント式に従って、この微細な分散系に関する飽和溶解度はより高い飽和濃度から得られる。
エアジェット中で粉砕したＲＭＫＰ２２薬剤粒子(即ち、粒径が３．６４μmの粒子)を薬剤で飽和させた０．９％ＮaＣl溶液に添加しても約１０分間の測定時間(１００秒の間隔で１５０秒間の測定を３回繰り返す)においては溶解現象はおこらず、連続的に得られた３本の測定曲線は一致した(図９)。第１回目の測定中、第２回目の測定中および第３回目の測定中の試料の全粒子体積はそれぞれ３９３,０００μm3、３９１,４００μm3および３８６,５００μm3であった(図９)。粒子の全体積は測定時間中は一定に維持された。
薬剤で飽和させた０．９％ＮaＣl溶液の代わりにナノメーターサイズの粒子を含有するナノ懸濁液についての測定を約１０分間おこなったところ、粒子の６５％が溶解した。クールター計数器を用いて３回の連続的測定(測定時間:Ｔ＝０秒、Ｔ＝４５０秒、Ｔ＝１０００秒;測定間隔:１５０秒間)におけるナノ懸濁液の体積分布を測定したところ、第１回目の測定中、第２回目の測定中および第３回目の測定中の全粒子体積はそれぞれ１２１,０００μm3、８３,７６２μm3および４２,０３８μm3であった(図１０)。体積分布曲線下の減少領域はナノ懸濁液の溶解の尺度である。
クールター計数器を用いる測定サイクル中に観察された試料の全粒子体積の減少は、選択した測定媒体中でのナノ粒子の溶解特性を証明するものであり、また、同じ測定媒体中におけるマイクロ粒子が一定に維持されることを示すものである。
実施例９:ナノ懸濁液の長期安定性
基本配合処方
Ａ:９％ＲＭＫＰ２２、０．３％Ｔween８０、１６．７％マンニトールおよび全体で１００％になる量の蒸留水
Ｂ:９％ＲＭＫＰ２２、１％Ｔween８０、１６．７％マンニトールおよび全体で１００％になる量の蒸留水
Ｃ:９％ＲＭＫＰ２２、０．６％ホスホリポン(９０％)および全体で１００％になる量の蒸留水
これらの配合組成物の調製は実施例１の手順に準拠しておこなった。均質化パラメーターは１５００barで１０サイクルとした。主要粒径はＰＣＳによって分析し、９９％粒径と９５％粒径はレーザー回折計を用いて分析した。
貯蔵したナノ懸濁液のＰＣＳ粒径と分散性指数は次の通りである:
0003977418.tif 000006
貯蔵期間中に粒径分布に著しい変化がないことをこれらの粒径とＰＩは示す。ナノ懸濁液Ａ、ＢおよびＣの９９％ＬＤ粒径(図１１)および９５％ＬＤ粒径(図１２)は、８週間(w８)の貯蔵期間経過後においても、調製日(d０)の粒径に比べて一定に維持された。
実施例１０:滅菌中(オートクレーブ処理Ａ１２１)のナノ懸濁液の安定性
親懸濁液Ａの組成:３％ＲＭＫＰ２２、０．３％Ｔween８０、１６．７％マンニトール、全体で１００重量％になる量の蒸留水。
滅菌処理のために、親懸濁液Ａを薬剤使用濃度まで蒸留水を用いて希釈し、界面活性剤の濃度を１％(図１３:Ａ１＋２)および０．３％(図１３:Ａ１＋９)とした。滅菌はドイツ薬局方(第１０版)に従い、オートクレーブ中で加圧蒸気を用いておこなった(２barで１２１℃の条件下で１５分間)。粒子をクールター計数器およびＰＣＳによって分析した。
図１３に親懸濁液Ａ、滅菌前のナノ懸濁液Ａ１＋２およびＡ１＋９[図１３:Ａ１＋２／９(滅菌前)]および滅菌後のナノ懸濁液[図１３:Ａ１＋２／＋９(オートクレーブ処理後)]についてのクールター計数器を用いた測定結果を示す。リポフンジン１０％の１μlあたりの粒径が５μmよりも大きな粒子の数(図１３:リポフンジン１０％)を比較のために用いた。ＰＣＳデータは親懸濁液Ａの主要な粒径およびオートクレーブ処理後のナノ懸濁液Ａ１＋２およびＡ１＋９の主要な粒径[図１４:Ａ１＋２／＋９(オートクレーブ処理後)]を示す。
粒径が５μmよりも大きな粒子の数はナノ懸濁液を熱処理に付すことによって凝集体の形成に起因して増加した。水２部で希釈したナノ懸濁液Ａ１＋２に含まれる５μmよりも大きな粒子の数は、より高濃度の非滅菌親懸濁液Ａの場合よりは増加したが、脂肪エマルションの場合よりは依然として著しく少なかった。水９部で希釈する場合には粒子濃度の低下に起因して粒子間の衝突確率が著しく小さくなるので、滅菌処理による該粒子の著しい増加はみられなかった。オートクレーブ処理による９８nmおよび９１nmの粒径増加(Ａ１＋２／Ａ１＋９)は静脈注射の可能性を損なう(図１４)。
実施例１１:滅菌処理(ガンマ滅菌法)中のナノ懸濁液の安定性
ナノ懸濁液Ａ:２％ＲＭＫＰ、０．３％Ｔween８０、１６．７％マンニトール、全体で１００重量％になる量の蒸留水
ナノ懸濁液Ｂ:３％ＲＭＫＰ、０．３％Ｔween８０、１６．７％マンニトール、全体で１００重量％になる量の蒸留水
ナノ懸濁液ＡおよびＢをコバルト−６０照射源[２．５Ｍrad(２５(kＧray)]を用いて滅菌処理した。分析はマルチサイザーIIクールター計数器およびＰＣＳによっておこなった。
滅菌処理の前後におけるナノ懸濁液ＡおよびＢの１μlあたりの５μmよりも大きな粒子数[図１５:ＮsＡ、ＮsＢ／ＮsＡ(ガンマ滅菌)、ＮsＢ(ガンマ滅菌)]をクールター計数器を用いて記録した(図１５)。リポフンジン１０％およびイントラリピド２０％に含まれる５μmよりも大きな粒子の数(エマルション１μlあたり１２,１７６および２２,５２５)を比較として用いた。
ナノ懸濁液ＡおよびＢの滅菌前のＰＣＳ粒子径(ＮＳ Ａ／ＮＳ Ｂ)および滅菌後のＰＣＳ粒子径[ＮＳ Ａ(ガンマ滅菌)／ＮＳ Ｂ(ガンマ滅菌)]を図１６に示す。
この滅菌処理によって５μmよりも大きな粒子の数はある程度増加したが(即ち、ナノ懸濁液Ａの場合は８９０から１２２２に増加し、ナノ懸濁液Ｂの場合は６０から１６５に増加した)、上記脂肪エマルションの滅菌処理後の値の比べて依然として著しく小さい値である。ＰＣＳ粒径はナノ懸濁液Ａの場合は増加しなかったが(滅菌前は３０３nmであり、滅菌後は２９９nmであった)、ナノ懸濁液Ｂの場合は３０６nmから３６７nmへとわずかに増加した。非経口投与用脂肪エマルションの粒径は約２００nmから４００nmへ変化した。
実施例１２:界面活性剤の濃度の関数としてのナノ懸濁液の滅菌処理中の安定性
種々の濃度のＴween８０で安定化させたＲＭＫＰのナノ懸濁液をＡ１２１を用いて滅菌処理し、レーザー回折計を用いて粒子の成長を分析した(図１７)。
ナノ懸濁液Ａ:１．０％Ｔween、９％ＲＭＫＰ、１６．７％マンニトール、全体が１００％重量％になる量の蒸留水
ナノ懸濁液Ｂ:０．３０％Ｔween、９％ＲＭＫＰ、１６．７％マンニトール、全体が１００重量％になる量の蒸留水
ナノ懸濁液Ｃ:０．１０％Ｔween、０．９％ＲＭＫＰ、１６．７％マンニトール、全体が１００重量％になる量の蒸留水
ナノ懸濁液Ｄ:０．０３％Ｔween、０．９％ＲＭＫＰ、１６．７％マンニトール、全体が１００重量％になる量の蒸留水
ナノ懸濁液ＣおよびＤは親懸濁液Ｂの使用濃度に希釈することによって調製した。Ｔween８０は希釈後のナノ懸濁液Ｃに添加してその濃度を０．１０％に調整した。
オートクレーブ処理の前後における異なった濃度のＴween８０を含有するナノ懸濁液の９９％ＬＤ粒径および９０％ＬＤ粒径を粒子成長に関する特性パラメーターとした(図１７:n．ac．／ac．)。ナノ懸濁液Ｂに関するデータ(図１７:Ｂ、０．３％Ｔween８０n．ac．)をオートクレーブ処理前のナノ懸濁液ＣおよびＤに対する出発値とした(図１７)。
Ｔween８０を１％含有するナノ懸濁液の場合はオートクレーブ処理後に顕微鏡で確認できる凝集体が形成されたので、レーザー回折計を用いる分析はおこなわなかった。驚くべきことには、界面活性剤濃度の低下に伴ってナノ懸濁液の安定性はより高くなった。
実施例１３:カルバマゼピンを含有する界面活性剤不含ナノ懸濁液
基本配合処方
カルバマゼピン                          １．０
ナトリウムカルボキシメチルセルロース    ０．１
蒸留水                                  全体が１００．０になる量
ナトリウムカルボキシメチルセルロースを蒸留水に溶解させ、粉砕皿内で粉末状活性化合物とこの溶液をすり合わせた。このバッチを「ウルトラターラックス(Ｕltraturrax)」を用いて２分間分散させた。得られた粗いプレ分散液を１５００barで均質化を５サイクルおこなった。
得られたナノ懸濁液の粒径は４３６nmであり、ＰＩは０．２６３であった。
実施例１４:剪断と衝撃分散(ジェットストリーム)によって調製したテトラカインのナノ懸濁液
基本配合処方
テトラカイン塩基            １．０
レシチンＳ７５              ０．３
Ｐluronic  Ｆ６８           ２．２
グリセロール(８５％)        ２．２
蒸留水                      全体が１００．０になる量
テトラカイン塩基をＰluronic溶液とすり合せた後、１１０−Ｙ型マイクロフルイダイザー(マイクロフルイディックス社製)を６００barの圧力下で５サイクル通過させた。この分散手段を用いて有られたナノ懸濁液の粒径は３７９nmであり、ＰＩは０．５２９であった。
実施例１５:キャビテーションによって調製した１００nmよりも小さなテトラカインのナノ懸濁液
基本配合処方
テトラカイン塩基            １．０
Ｐluronic  Ｆ６８           ２．２
レシチンＳ７５              ０．３
グリセロール(８５％)        ２．２
蒸留水                      全体が１００．０になる量
実施例１の手順に準拠して上記組成を有するナノ懸濁液を調製した。均質化は１５００barで１０サイクルおこない、分析はＰＣＳによっておこなった。得られたナノ懸濁液の粒径は９１nmであり、ＰＩは０．４８９であった。
この懸濁液は特別な組成(分散相の濃度が低い)を有するので、粒径が１００nm以下のナノ懸濁液が得られた。この種の懸濁液は、例えば、毛細血管の内皮細胞を標的化するのに有効である(ピノシトーシスにより内皮細胞によって吸収される粒子は１５０nm以下に限定される)。
実施例１６:キャビテーションによって調製した１００nmよりも小さなプレドニソロンのナノ懸濁液
基本配合処方
プレドニソロン              １．０
Ｐluronic  Ｆ６８           ２．２
レシチンＳ７５              ０．３
グリセロール(８５％)        ２．２
蒸留水                      全体が１００．０になる量
実施例１の手順に準拠して上記組成を有するナノ懸濁液を調製した。均質化は１５００barで１０サイクルおこなった。分析はＰＣＳおよびレーザー回折計(ＬＤ)によっておこなった。
得られたナノ懸濁液の特性は次の通りである:
粒径                      ８９７nm
ＰＩ                      ０．０４０
９５％粒径(ＬＤ)          ３．８０
９９％粒径(ＬＤ)          ４．７４μm
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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