(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２種の、相違する分子量分布を有する酸−不溶性コラーゲンフラクションの混合物を含有することを特徴とする活性物質を制御放出するためのコラーゲン製剤。
【請求項２】
１種または２種以上の活性物質を含有することを特徴とする請求項１に記載のコラーゲン製剤。
【請求項３】
粘度調整剤、結合剤、湿潤剤、軟化剤、浸透増強剤、保存剤、殺菌剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤、活性物質安定剤、オイル類、脂肪類、ワックス類、エマルジョン安定剤、香付与物質、染料、および（または）不活性充填剤を含有することを特徴とする請求項１または２に記載のコラーゲン製剤。
【請求項４】
不溶性コラーゲンがテロペプチドを含有していない天然の未架橋タイプ−Ｉ−コラーゲンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコラーゲン製剤。
【請求項５】
不溶性コラーゲンが牛皮からアルカリ分解によって得られる生成物であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコラーゲン製剤。
【請求項６】
コラーゲン製剤の形態が、粉末、微粉末、微粒子、繊維、薄片、発泡体、スポンジ状体、針状体、小型棒状体、錠剤、ゲル、クリーム、単層フィルムまたはラミネートであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のコラーゲン製剤。
【請求項７】
不溶性コラーゲンの殻およびその中に分散されている大きい平均分子量を有する不溶性コラーゲンの微粒子からなるスポンジ状体またはフィルム、ヒドロゲル中の繊維、スポンジ状水中油型エマルジョン、移植可能な錠剤用圧縮混合物、多層フィルム、およびフィルムと発泡体との組み合わせからなる群から選択される、相違する形態の組合わせからなることを特徴とする請求項１〜６に記載のコラーゲン製剤。
【請求項８】
生体接着性であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のコラーゲン製剤。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のコラーゲン製剤の製造方法であって、少なくとも２種の、相違する分子量分布を有する酸−不溶性コラーゲンフラクションを混合し、該混合物を噴霧乾燥、凍結乾燥、コーティングまたは成型および引き続く乾燥、相分離およびコアセルベーション処理、圧縮または容器中への充填に付すことによって製造することを特徴とする製造方法。
【請求項１０】
活性物質の放出を、相違する分子量分布を有する酸−不溶性コラーゲンの混合比による影響により制御することを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
活性物質の放出を、コラーゲン製剤の溶解または膨潤および腐食により制御することができることを特徴とする請求項９または１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
活性物質の放出を、コラーゲン製剤の生体分解により制御することができることを特徴とする請求項９または１０に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
医薬活性物質または化粧品活性物質の投与剤型の製造に、多くのポリマーが使用されている。施用部位に応じて、これらのポリマーは投与剤型のそれぞれに望まれる性質を付与するために使用されている。傷および移植可能な材料用の薬剤は、その各施用部位の表面に適合しなければならず、かつまたこれらの薬剤は身体細胞、例えばケラチン細胞、繊維芽細胞または内皮細胞などの機能および活動を干渉すべきではない。従って、これらの場合に適当なポリマーの範囲は結合組織との接触に際して優れた適合性を有し、好ましくは生体分解性であるものに制限される。
現在までの長い年月にわたり、結合組織の主要蛋白質であるコラーゲンはこの目的に適したポリマーの中で特別の地位を獲得してきた。これは、コラーゲンから形成された投与剤型が生物学的適合性および生体分解性を有することに基づいている。このようなコラーゲン製剤は大部分の場合に、いずれの追加の添加物も用いることなく、傷手当用品として使用されている。しかしながら、大多数の各種コラーゲンマトリックスに生物学的活性物質を充填し、これらの物質の放出に影響を与えようとする試みがなされている。一般的にこのようなコラーゲン担体マトリックスは引続いて、このマトリックスの種類、構造および組成によって、溶解および（または）酵素により分解させる。
例えばUS 5 024 841、US 4 789 663、US 4 774 091、US 4 563 350、US 5 246 457およびEP 429 438に記載されているもののようなコラーゲンマトリックスを生成させるためには、一般にテロペプチドを含有していない、酸溶解性コラーゲンの溶液が使用される。これらを使用して、透析、pH移動またはその他の処理によって再構成したフィブリルを生成させ、これらのフィブリルを次いで、種々の方法によって処理して、好ましくは有孔質マトリックスを生成させる。これらの製剤は、純粋なコラーゲンからなるものであるから、優れた生体適合性を示すことができるが、可溶性コラーゲンが使用されていることから、これらの製剤は、その活性物質放出遅延が制限されるという欠点を有する。
このような放出遅延は、例えばUS 4 409 332、DE 2 843 963、WO 93／00890またはWO 85／04413に記載されているような架橋剤または結合剤を使用することによって、あるいは例えばDE 38 41 397に記載されているようなコーティング剤を使用することによって、あるいは水溶性コラーゲンを別のポリマー、好ましくは天然アニオンポリマーまたはそれらの誘導体を組合わせることによって、コラーゲンマトリックスの溶解性を減少させることにより達成することができる。しかしながら、これらの場合にはそれぞれ、この追加の成分によって、追加の毒学的危険性を受入れなければならず、特にコラーゲン用の公知架橋剤が使用された場合には、無視してはならない危険性を受入れなければならない。
活性物質放出を遅延させるためのもう一つの可能性が、EP 518 697に記載されている。ここでは、水溶性コラーゲンおよび（または）水不溶性コラーゲンからラミネートが生成されており、このラミネートは1種または数種の活性物質含有貯蔵体層と活性物質供給を遅延させる一つの層からなる。前記のコラーゲン製剤に比較して、このようなラミネートによって、最低の毒学的危険性のもとに、放出遅延を達成することができる。しかしながら、こららのラミネートは、それらの製造に格別の費用がかかり、かつまた層接着が「含水」（moist）フィルムを用いた場合にのみ達成できるという欠点を有する。例えば、分解に対して感受性の活性物質の場合に絶対的に要求される乾燥フィルムを結合させて、このようなラミネートを形成することはできない。
しかしながら、活性物質放出の遅延は、常時所望されるわけではない。EP 224 453には、水不溶性の網状にしたコラーゲンから主としてなり、さらに水溶性の網状ではないコラーゲンを含有するコラーゲンマトリックスが記載されている。化粧品製剤、例えば顔パック製剤の場合には、この水溶性コラーゲンが活性物質として作用し、この水溶性コラーゲン活性物質は施用後に、天然の皮膚の水分によって溶出されるか、またはこの製剤を皮膚に施用後に皮膚を格別に湿らせることによって溶出される。医薬製剤の場合には、このようなコラーゲン製剤中に活性物質を配合することができる。この場合には、活性物質は施用後に非常に迅速に、可溶性コラーゲンとともにコラーゲンマトリックスから溶出され、放出される。このようなコラーゲン製剤は、迅速な放出が望ましく、かつまた適当である場合には有用であることができる。
コラーゲン製剤からの活性物質放出の遅延または加速のメカニズムは、かなりの方法で開示されている。しかしながら、これらの従来技術のコラーゲン製剤はそれぞれ、その与えられた組成によって、その放出に影響を及ぼす一つの可能性が提供するのみであり、従ってそれぞれ一つの特定の問題に対して、例えば或る種の活性物質または活性物質群、或る種の治療原則、または或る種の疾患に対して特別に仕立てられた特定の放出プロフィールを有するのみである。従来技術のコラーゲン製剤の中で、活性物質の選択的であると同時に多様な制御放出を達成すること、すなわち相違する問題に対応して、活性物質の放出動態（releasekinetics）を変化させ、それぞれ適合させることを可能とする製剤は存在していない。この場合に、それぞれ適当に考慮することができる因子は、活性物質の性質の相違および作用の発現および持続の相違などの因子がある。
従って、本発明の課題は、或る種の活性物質、或る種の活性物質組合わせ、または或る種の放出プロフィールに適しているばかりでなく、また格別に種々の用途に対して、各問題点に適合した活性物質放出の広範囲にわたる、信頼できる制御が可能であるコラーゲン製剤を見出すことにあった。
極めて驚くべきことに、相違する分子量分布を有する酸不溶性コラーゲンの混合物からなる活性物質制御放出用コラーゲン製剤によって、この課題が解消されることが見出された。
一態様において、本発明によるコラーゲン製剤は、相違する活性物質を含有する。この製剤はさらに、助剤、例えば粘度調整剤、結合剤、湿潤剤、軟化剤、浸透増強剤、保存剤、殺菌剤、pH調整剤、酸化防止剤、活性物質安定剤、オイル類、脂肪類、ワックス類、エマルジョン安定剤、香付与物質、染料、および（または）不活性充填剤を含有することができる。
もう一つの好適態様において、不溶性コラーゲンはテロペプチドを含有していない、天然の非架橋のタイプ（Type）−I−コラーゲンである。このコラーゲンは牛皮からアルカリ分解によって得られる生成物である不溶性コラーゲンであることができる。
さらにまた、本発明によるコラーゲン製剤は、粉末、微粉末、微粒子、繊維、薄片、発泡体、スポンジ状体、針状体、小型棒状体、錠剤、ゲル、クリーム、単層フィルムまたはラミネートの形態であることができる。
有利には、本発明によるコラーゲン製剤は、所望の放出動態を達成するために、異なる投与剤型の組合わせからなることができる。
本発明によるコラーゲン製剤は、生体接着性であると好ましい。
本発明のコラーゲン製剤の製造方法は、噴霧乾燥、凍結乾燥、引続く乾燥を伴うコーティングまたは成型、相分離およびコアセルベーション処理、圧縮または容器への充填を包含することができる。
これらの方法に従い、相違する分子量分布を有する酸−不溶性コラーゲンの混合比によって、活性物質放出に影響を与えることができ、そして（または）活性物質放出を制御することができる。
これらの方法に従い、当該コラーゲン製剤の溶解、膨潤、または腐食によって、活性物質放出をさらに制御することもできる。活性物質放出を制御するためのもう一つの可能性に、当該コラーゲン製剤の生体分解によるものがある。
本発明によるコラーゲン製剤の用途は、傷に対して活性物質を制御放出させることからなる。しかしながら、この用途にはまた、完全な皮膚に活性物質を制御放出させる用途もある。さらにまた、本発明によるコラーゲン製剤の用途には、生きている有機体中への活性物質の移植または注入がある。
一般に、活性物質を放出させるための公知コラーゲン製剤は、酸溶解性コラーゲン、すなわちpH2で稀酸中に明確に溶解するコラーゲンから形成されている。この酸溶解性コラーゲンは、数種の動物および植物組織から、多くの種々の方法によって分離することができる。
これに反して、本発明に従い使用されるコラーゲンは、水性分散液中に存在している場合に、酸不溶性であって、濃酢酸を添加しても溶液を生成することができないコラーゲンである。
この不溶性コラーゲンは、その大部分がタイプ−I−コラーゲンとして存在し、かつまた少部分がタイプ−III−コラーゲンとして存在する天然コラーゲンである。天然コラーゲンの用語は、未変化の三重ラセン状三次元構造を有するコラーゲン分子を意味する。
本発明に従い使用される不溶性コラーゲンは、各種起源の生体材料から、アルカリ分解によって得ることができ、この目的には、例えばDE−OS 3034273、US4 021 522またはDE−OS 27 16 602に記載の方法を僅かに修正した方法が使用される。好ましくは、出発材料は、六ヶ月令の牛皮である。慣用の牛、豚または馬の組織および身体部分に比較して、これは出発材料が定められた一定の品質を有することを確実にし、これはまた以下に記載されており、以下の例1でさらに詳細に説明されている処理工程の信頼できる再現性を確実なものにする。
先ず、牛皮を機械的に脱毛し、脱脂する。次いで、その結合組織の可溶性コラーゲンと非コラーゲン性可溶性成分とを抽出し、廃棄する。次いでこの結合組織をアルカリ水酸化物、好ましくは水酸化ナトリウムおよび硫酸アルカリ塩、好ましくは硫酸ナトリウムの水溶液により処理し、次いで硫酸アルカリ塩水溶液により処理し、皮脂成分をケン化させ、溶出し、かつまたコラーゲン繊維を制御様相で膨潤させる。これが行われた時点で、異種発生コラーゲンの抗原性性質に主として応答する、コラーゲン分子の末端、非ラセン形部分、いわゆるテロペプチドがまた分離される。さらに、アルカリ水酸化物／硫酸アルカリ塩溶液による処理および純粋な硫酸アルカリ塩溶液による処理によって、膨潤した結合組織の繊維構成部分内の分子内コラーゲン結合の指定部分をそぎ取る。この指定部分は、当該溶液の濃度および作用持続時間により変わる。コラーゲンの分子内結合は、その分子がそのラセン構造の損傷を受けずに残されることから、攻撃されない。このように分解された結合組織を水および稀酸により数回洗浄し、精製し、中性にし、次いで機械的に粉砕し、水に分散させる。
本発明に従い使用される相違する分子量分布を有する酸−不溶性コラーゲンを分離するための必須工程は、分子内コラーゲン結合の選択的アルカリ分解にある。例えば水酸化ナトリウム9.75％および硫酸ナトリウム9.2％の水性溶液を膨潤した結合組織と48時間反応させた場合には、HPLC分析［カラムシステム：バイオシル（Biosil）TSK−400＋バイオシルTSK−125；溶離液0.5m酢酸アンモニウム緩衝液、pH6.7；検出器UV275nm；感度範囲0.02AUFS］は、標準蛋白質クロマトグラムに対して評価して、水分散後の不溶性コラーゲンについて約420,000の平均分子量を示す。これに対して、膨潤した結合組織を5％のみの水酸化ナトリウムおよび硫酸ナトリウム9.2％の水性溶液で12時間だけ処理した場合には、分子内結合の分裂は遥かに少なく、水分散後に得られる不溶性分子凝集体を分析すると、これは約2,500,000の平均分子量を示す。これらの相違は、中でも先ず、流動挙動に影響し、それによりこの不溶性コラーゲンの分散処理能力に影響する。低分子量の不溶性コラーゲンを5％の量で含有する分散液は粘性であるが、自由流動塊のままであるのに対して、より高い分子量を有する不溶性コラーゲンの分散液の流動限界は、約2.5％である。
従って、その変更によって各回毎に相違する分子量分布を得ることができる分解処理における可変因子は、水酸化ナトリウムの濃度および反応時間である。水酸化ナトリウム濃度が大きいほど、および（または）その操作継続時間が長いほど分離された酸−不溶性コラーゲンの平均分子量は小さくなり、この逆の場合は逆になる。達成することができる分子量と上記分解条件との間の関係を、例えば曲線の形で示すためには、影響因子、すなわち濃度または操作継続のうちの一方を一定に保持し、他方を変化させなければならない。これは原則的には可能であるが、例えば操作継続時間のみを自由に変えることは一般に不可能であることから、製造および操作の観点からはむしろ有効ではない。例えば相応する低濃度の水酸化ナトリウムによる非常に長い反応時間の場合は、機械操業時間と人的要件との両方を増大させることになる。操作費用の観点から、これは受け入れられない。他方、必要とされる高い水酸化ナトリウム濃度により、非常に短い操作継続時間となるので、例えば導管装置および濾過装置などの製造施設の摩耗の増大をもたらし、これは作業費用を増加させることから実現することはできない。従って、必要な操作継続時間および水酸化ナトリウム濃度はそれぞれ、投与剤型について、特に活性物質放出動態に関して、およびまた経済的効果に関しての両方が最適であるように、各問題点毎に実験的に推定しなければならない。
不溶性コラーゲンの分子量分布における相違は、乾燥によってそこから製造されるコラーゲン製剤の性質に決定的な影響を及ぼす。例2には、凍結乾燥により生成される相違する分子量分布を有する不溶性コラーゲンの発泡体が、混合比に依存して非常に相違する分解物質を有することが示されている。100％低分子量不溶性コラーゲンからなる発泡体は、僅か45分後に、pH6.4の傷口滲出液中で完全に分解するのに対して、100％高分子量不溶性コラーゲンから形成された発泡体は、同一条件の下に、10日後でも分解しない。なお、本発明において、「相違する分子量分布を有する酸−不溶性コラーゲン」とは、異なる平均分子量によって区別される酸−不溶性コラーゲン、すなわち酸−不溶性コラーゲンの発砲体の分解物性を異ならしめる程度に、相違する平均分子量を有する酸−不溶性コラーゲンを意味する。
この例は、高分子量コラーゲン凝集体の使用は、発泡体に対する明白な安定化作用を有することを示している。この効果は、分泌液吸収および膨潤のゆっくりした低下に、およびまた非常に遅延された分解に現れる。コラーゲンを高い天然架橋度に維持することによる発泡体の安定化は、特に毒学的観点から重要な利点を有し、例えばなめし処理または架橋による構造の強化に追加の処理を必要としない利点が得られる。例えば皮膚に存在するコラーゲンに元から存在する四次元的構造を実質的に同一に維持するだけで、この生成物は寸法的に安定化される。
従って、単一の基本タイプの不溶性コラーゲンからそれぞれ製造されたコラーゲン発泡体でも、例えば傷口の分泌液との相互反応性に関して、明白な相違を示す。しかしながら、前記したように、このようなモノ型製剤（mono−preparation）によっては、コラーゲン製品に要求される特定の目的に基づくプロフィールは、特定の場合に満たされるだけである。これに比較して、本発明は製品に対する指定の要求に対してコラーゲン製剤の性質を正確に適合させるための2種類の可能性を提供する。一方で、分子内結合の分裂を選択的に制御することによって、不溶性コラーゲンの分子量分布を非常に広範囲にわたり連続的に変えることができる。他方で、それぞれ相違する分子量分布を有する、種々の不溶性コラーゲンを混合することによって要求される製品物性を調整することができる。このことは例えば、前述の例2を続けた場合に、乾燥前に、約420,000の平均分子量を有する不溶性コラーゲンと約2,500,000の平均分子量を有する不溶性コラーゲンとを、必ず相違する比率で混合してなる、凍結乾燥させた発泡体を分解させることによって、明らかとなる。pH値を変えた場合には、低い方の平均分子量を有する不溶性コラーゲンのパーセンテージが増加するのに従って、減衰時間は常に、次第に減少される。
生成物の物性を、各治療に最適であることを示すために要求されるプロフィールに正確に調整することは、主として医薬活性物質を使用する治療において重要である。
本発明によるコラーゲン製剤は好ましくは、移植または注入後に、皮膚、外部傷口および内部傷口に、および内部身体組織および身体腔に使用されるから、当該コラーゲン製剤に充填するのに適する活性物質は好ましくは、皮膚および経皮施用するための活性物質、傷口を処置するための活性物質および傷口の治癒を強める活性物質、ならびに移植または注入用製剤によって通常投与される活性物質である。
局所的皮膚疾患の皮膚処置の場合には、下記の物質が使用される：局所麻酔薬、局所抗生物質、抗敗血症薬、抗真菌薬、抗ヒスタミン薬および止痒薬；ケラチン細胞溶解性および腐食性医薬；静ウィルス薬、抗疥癬薬、ステロイド類、およびまたニキビ、乾癬または光線皮膚症を処置するための各種物質。経皮投与される活性物質には、例えばステロイド系および非ステロイド系抗ヒスタミン薬、血液流動を刺激する物質、または血管疾患を処置するための血管保護薬および血管収縮薬が包含される。経皮投与される活性物質はまた、例えば神経弛緩薬、抗うつ症薬、トランキライザー、催眠薬、精神刺激薬、鎮静薬、筋肉弛緩薬、抗パーキンソン症薬、神経節遮断薬、交感神経興奮薬、アルファ−交感神経遮断薬、ベータ−交感神経遮断薬、抗交感神経興奮薬、抗糖尿病薬、冠状血管系治療薬、抗高血圧症薬、抗喘息薬、または利尿薬を包含する。本発明によるコラーゲン製剤はまた、化粧品製剤として使用することができ、例えば老化した皮膚、しわまたは汚れた皮膚の処置用のレザーマスクまたはフィルムの形態で、身体の手入れに、脱毛に、発汗の減少に、あるいは光線からの保護に使用することができる。
内部および外部傷口に対して、本発明によるコラーゲン製剤に使用される活性物質は、止血活性物質（この場合には、その中のコラーゲンそれ自体が特別の地位を有する）、傷口洗浄性物質、例えば酵素、敗血症薬、感染防止薬、および抗生物質、ならびに顆粒液性を刺激し、血管形成を誘発させ、または上皮形成を促進させる傷口治癒促進性の活性物質を包含する。傷口治癒を促進させる活性物質の中で、非常に低濃度で高活性を発現し、主として組換え技術により製造される生物学的に活性なペプチド類および蛋白質類は、重要性を増してきている。本発明によるコラーゲン製剤は、いわゆる成長因子に包含される物質、例えば血小板由来成長因子（PDGF）、上皮成長因子（EGF）、血小板由来内皮細胞成長因子（PD−ECGF）、酸性繊維芽細胞成長因子（aFGF）、塩基性繊維芽細胞成長因子（bFGF）、形質転換成長因子α（TGFα）、形質転換成長因子β（TGFβ）、ケラチン細胞成長因子（KGF）、インシュリン様成長因子1および2（IGF1、IGF2）および腫瘍壊死因子（TNF）などの物質のための適当な担体であり、かつまた放出系である。
本発明によるコラーゲン製剤によって非経口投与される活性物質には、例えば抗生物質、抗敗血症薬、麻酔薬、種々の強さの鎮痛薬、細胞増殖抑制薬、ホルモン類、ステロイド類、サイトカイニン類、例えば、インターロイキン、インターフェロン、およびコロニー刺激因子、ホルモン放出性および放出抑制性因子、プロスタグランジン類、酵素、ならびに成長因子、特に骨誘発効果を有する身体成長因子が包含される。
活性物質含有製剤の開発にかかわる最大の挑戦の一つは、活性物質を最適作用および最良治療が達成されるような様相で放出する製剤を見出だすことにある。かなりの活性物質の身体における半減期、特に前記の生物学的に活性なペプチド類および蛋白質類の身体における半減期は比較的短く、このために、これらは一日数回、頻繁に投与されなければならない。
従って、このような活性物質を遅延させたまたは制御されてさえいる様相で放出する活性物質媒質は重要性を増している。本発明によるコラーゲン製剤は、比較的少ない構成基材を使用して担体系を開発する可能性を提供する。これらの系は、施用およびデザインの両方に関して、格別の柔軟性を備えており、解消が必要な問題に正確に対応させることができる。活性物質の放出動態にその特徴的特性を付与するメカニズムは、相違する分子量を有する不溶性コラーゲンを混合し、次いでこのコラーゲン製剤を成形することによって選択的に制御することができる。ポリマー状コラーゲン骨格の構造および密度に加えて、これらの因子にはまた、ポリマー骨格に沿った親水性、疎水性およびイオン性結合の数および分布に影響を及ぼす因子がある。活性物質は本発明によるコラーゲン製剤の空洞内に閉じ込めることができるばかりではなく、またコラーゲン骨格の表面上に吸着させることもでき、コラーゲンと活性物質との間の結合力、すなわちその放出挙動はイオン関係および親水性と疎水性との相互反応によって実質的に決定される。
本発明によるコラーゲン製剤を使用する活性物質の皮膚、皮内施用および経皮施用において、当該製剤の構造、密度および結合活性に加えて、当該製剤中における活性物質の溶解度、帯電度および飽和度、ならびに当該製剤中における活性物質の拡散速度が放出挙動に影響する。
活性物質を外部または内部の傷に放出させるためのコラーゲン製剤の場合および移植または注入するためのコラーゲン製剤の場合における別の因子は明白である。
例2に記載されているように、本発明によるコラーゲン製剤は前記施用部位で身体液体と接触するから、コラーゲン製剤によって吸収される液体の吸収速度および吸収量、すなわちコラーゲン製剤の膨潤能力および分解能を放出制御に使用することができる。制御機構として使用されるコラーゲン製剤の減衰に加えて、身体液体との接触時点の放出制御に関するその他適当な機構には、主として身体液体によるコラーゲン製剤からの活性物質の溶出およびコラーゲン製剤の中心部からその界面への活性物質の液体誘導拡散が包含される。さらにまた、この放出は身体液体との接触時における加水分解および酵素反応によるコラーゲン製剤の生物学的分解により影響される。この液体と種々の分子量分布を有する不溶性コラーゲン混合物からなる製剤との広範囲にわたる相互反応はすでに、例2に示されている。活性物質の放出動態に対して作用する1種または数種の上記影響因子と組合わされているこのような相互反応の道程は例3および4に例示されている。種々の分子量分布を有する不溶性コラーゲンの混合比が活性物質放出の動態に際立った影響を及ぼすことは明白にされている。従って指定の活性物質および時間単位あたりで指定の所望の放出を達成しようとする場合に、コラーゲン製剤をこれらの要求に対応して選択的に適合させることができる。この方法で各治療に最適の活性物質投与量が、施用後の予め定められた施用期間にわたり達成される。例3および4で選択した投与剤型から24〜48時間の施用期間にわたり活性物質を放出させようとする場合に、例1に記載の相違する分子量分布を有する不溶性コラーゲン製剤の製造に使用される低分子量不溶性コラーゲンと高分子量不溶性コラーゲンとの混合比は、3対1よりも小さくしてはならない。他方、匹敵する投与剤型からの均一で遅延した活性物質放出を、7〜14日間の施用期間にわたり生起させようとする場合には、低分子量不溶性コラーゲンと高分子量不溶性コラーゲンとの混合比は1対3よりも大きくしてはならない。
相違する分子量分布を有する不溶性コラーゲンの混合物からなる製剤の、その他の助剤のいかなる影響からも独立している制御可能性を証明するために、この目的の例では純粋なコラーゲン製剤プラス活性物質を独占的に使用した。しかしながら、原則として、活性物質放出を遅延させる必要性に加えて、意図する用途がまた通常、活性物質−コラーゲン製剤の取り扱いに関係する物性および安定性に関する要求をもたらすことから、当該製剤は追加の水溶性または水分散性添加剤を使用することなく製造することはできない。
このような助剤は追加のポリマー、例えば液状製剤が使用される場合の粘度調整剤として作用する、あるいは固形製剤が使用される場合には結合剤として作用するポリマーであることができ、このようなポリマーの例には、セルロース誘導体、デンプン誘導体、ガラクトマンナン誘導体、デキストラン；植物多糖類、例えばアルギネート類、ペクチン類、カラゲナンまたはキサンタン、チトサン、蛋白質類、糖蛋白質類、プロテオグリカン類、グルコースアミノグリカン類、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ビニルピロリドン−ビニルアセテートコポリマー、ポリエチレングリコール、ポリアクリレート類およびポリメタアクリレート類、ポリアクチド類およびポリグリコリド類、ならびにポリアミノ酸がある。
本発明のコラーゲン製剤は、下記の追加の助剤を含有することができる：
湿潤剤、例えばグリセロール、ソルビトール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール；
軟化剤、例えばクエン酸エステル、酒石酸エステルまたはグリセロールエステル；
浸透増強剤、例えば硫酸アルキル塩、スルホン酸アルキル塩、アルカリ石鹸、多価金属の脂肪酸塩、ベタイン類、アミンオキサイド化合物、脂肪酸エステル化合物、モノ−、ジ−またはトリグリセライド、長鎖状アルコール化合物、スルホキシド化合物、ニコチン酸エステル、サリチル酸、N−メチルピロリドン、2−ピロリドンまたは尿素；
保存剤、例えばp−Cl−m−クレゾール、フェニルエチルアルコール、フェノキシエチルアルコール、クロロブタノール、4−ヒドロキシ安息香酸メチルエステル、4−ヒドロキシ安息香酸プロピルエステル、ベンザルコニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、クロロヘキシジンジアセテートまたはジグルコネート、エタノールまたはプロピレングリコール；
殺菌剤、例えばポリビドン−ヨウジンなどのハロゲン類；次亜塩素酸ナトリウムまたはナトリウムトシルクロライドなどのハロゲン化合物；過酸化水素または過マンガン酸カリウムなどの酸化剤；フェニル水銀ボレートまたはメルブロミンなどのアリール水銀化合物；チオメルザルなどのアルキル水銀化合物；トリ−n−ブチルスズベンゾエートなどの有機スズ化合物；シルバーホワイトアセチルタンニン酸塩などのシルバーホワイト化合物；エタノール、n−プロパノールまたはイソプロパノールなどのアルコール類；チモール、o−フェニルフェノール、2−ベンジル−4−クロロフェノール、ヘキサクロロフェンまたはヘキシルレゾルシノールなどのフェノール類；あるいは8−ヒドロキシキノリン、クロロキナルドール、クリオキノール、エタクリジン、ヘキセチジン、クロロヘキシジンまたはアムバゾンなどの有機窒素化合物；
pH調整剤、例えばグリセロール緩衝剤、クエン酸塩緩衝剤、ホウ酸塩緩衝剤、リン酸塩緩衝剤またはクエン酸リン酸塩緩衝剤；
酸化防止剤、例えばアスコルビン酸、アスコルビルパルミテート、トコフェロールアセテート、プロピルガレレート、ブチルヒドロキシアニソールまたはブチル化ヒドロキシトルエン；
活性物質安定剤、例えばマンニトール、グルコース、ラクトース、フラクトース、サッカロース；
乳化性不活性成分、例えば油類、脂肪類およびワックス類；
香付与物質、染料、クリーニング剤、個人衛生用物質；
エマルジョン安定剤、例えば非イオン原性乳化剤、両性乳化剤、カチオン活性乳化剤およびアニオン活性乳化剤；
充填材、例えば微結晶セルロース、酸化アルミニウム、酸化アエン、酸化チタン、タルク、二酸化ケイ素、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、カオリン、疎水性デンプン、ステアリン酸カルシウムまたはリン酸カルシウム。
一例として、助剤は、投与剤型に成型する前に、不溶性コラーゲンの分散液中に溶解、分散または乳化させることができる。しかしながら、これらはまた、不溶性コラーゲン混合物の主要形成プロセス（このプロセスについては以下で説明する）が終了した後に、医薬成型工程の後の方の操作中に、各成型プロセスについて慣用の公知方法で導入することもできる。
相違する分子量分布を有する不溶性コラーゲンの混合物を活性物質の制御放出に使用することができる態様には、本明細書に広く示すことができない非常に多くの種々の態様がある。
これらの態様の本発明によるコラーゲン製剤は、それぞれが相違する分子量分布を有する不溶性コラーゲンの分散液の混合物から、当業者に公知の各種方法に従い製造することができ、例えば、噴霧乾燥、凍結乾燥、コーティングまたは成型および引き続く乾燥、粒子または乳化滴にかかわる相分離およびコアセルベーション、乾燥および圧縮、ならびに容器、例えば管中への単純な充填によって製造することができる。その結果として、例えば粉末、微粉末、微粒子、繊維、薄片、発泡体、スポンジ状体、針状体、小型棒状体、錠剤、ゲル、クリーム、単層フィルム、またはラミネートが得られる。好適態様は、噴霧乾燥させた微粒子、凍結乾燥させた発泡体、およびコーティングにより製造されたゲル状フィルムである。
本発明によるコラーゲン製剤中への活性物質の導入は、相違する分子量分布を有する不溶性コラーゲンの分散液の完成した混合物中に活性物質を溶解または分散し、次いで製剤を形成する方法で行うことができる。1種以上の活性物質を導入しようとする場合には、これらの物質はまた、不溶性コラーゲンの各フラクション中に、相互に別々に溶解または分散させることができ、その後で混合操作を行う。活性物質はまた、製剤の成型操作の後に、コーティング、噴霧、含浸、浸漬、またはその他の吸着方法によって、製剤上にまたは製剤中に導入することもできる。
可能な態様において、或る種の性質を得るために、各製造方法と活性物質導入方法とを、相互に組合わせることもできる。
一例として、本発明によるコラーゲン製剤は、体液中で溶解するかまたは体液中で少なくとも膨潤する、小さい方の平均分子量を有する不溶性コラーゲンの殻およびその中に分散されている大きい方の平均分子量を有する不溶性コラーゲンの微粒子からなるスポンジ状体またはフィルムの形態であることができる。1種のみの活性物質を配合する場合には、スポンジ状体またはフィルムの外部相が要求される最少限の活性物質濃度を非常に迅速に達成するために活性物質を非常に迅速に放出する役目を果たし、引き続いて内部の粒子相からのゆっくりした、より均一な活性物質放出が生じ、施用期間にわたり要求される活性物質濃度が維持される。このような放出プロフィールはまた、他の製剤形態、例えばヒドロゲル中の繊維、スポンジ状水中油型エマルジョン、移植可能な錠剤用圧縮混合物、多層フィルム、フィルムと発泡体との組合わせなどを用いて達成することもできる。
このような多相製剤はまた、相違する活性物質を相違する放出速度で、相違する時点で放出することが望まれる場合に、あるいは1種または数種の活性物質を相様相で放出させようとする場合、すなわち放出が無い時間帯を作ろうとする場合に、使用することができる。この場合には、活性物質Aを、例えば容易に溶解する迅速放出性外部相に含有させ、一方活性物質Bを、活性物質が遅れて、制御持続様相で僅かに溶解し、放出される内部相内に含有させることができる。この相様相の放出プロフィールが1種のみの活性物質について望まれる場合には、外部相および内部相が、例えば均等な動態で活性物質を放出することができる。しかしながら、この場合には、内部相を次いで、不溶性コラーゲンからなる活性物質を含有していない層に取囲み、これにより外部相の溶解または活性物質の枯渇の後に、先ず内部相それ自体を膨潤または溶解させ、これにより内部相からの活性物質放出を生起させねばならない。この配置を採用することによって、いかなる活性物質の放出も伴わない期間を得ることができる。
本発明によるコラーゲン製剤を、医薬活性物質または化粧用活性成分の皮膚、皮膚内または経皮投与に使用する場合には、フィルム、膜または薄いスポンジ状体のような平担な形態が好適である。これらの平担な形態は、例えば活性物質を含有していない障壁層、透過性分離層、制御膜および接着層を包含するラミネートからなることができる。ラミナ、粉末、微粒子または油状滴のような基礎構造体を、各層にまたは各層の間に導入して、1種または数種の活性物質の適当な放出動態を達成することができる。前記用途、例えば微生物の増殖または脱水を防止するためには好ましくは、このような単層または多層コラーゲン製剤に、公知方法に従い裏側に位置する裏打ち層および分離できる保護層を付与する。このような裏打ち層および保護層は、当業者に公知の材料、例えば貼布剤または接着性テープの形成に使用される材料からなることができる。
外部傷および身体内部に使用するための本発明によるコラーゲン製剤の好適態様において、当該製剤はペースト状であり、例えばスポンジ状または発泡体状である。この製剤の孔の寸法および構造は、当該製剤中に繊維芽細胞または骨芽細胞などの細胞が侵入でき、かつまたこれらの細胞に構造配向が付与されるようにデザインする。これは特に、本発明による製剤中のコラーゲンの配向度が天然結合組織の配向に類似していることによるものということができる。例えば、本発明によるコラーゲン製剤の場所で生起させるべき組織の新しい形成（neo−formation）または組織の血管新生（vascularization）に必要な物質の放出または沈着には、あるいは当該製剤の分解には、細胞の侵入が必要であることがある。
傷または身体内部で使用するためのもう一つの好適態様では、本発明によるコラーゲン製剤を、助剤、例えばカルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、トラガカントゴム、アルギン酸ナトリウムまたはヒドロキシプロピルセルロースと混合することによって、生体接着性が得られるように、すなわち界面力によって或る時間の間、施用部位の表面組織に接着するように、調節することができ、これにより施用部位における滞在時間または吸収を増大させることができる。
例
1.牛皮からの不溶性コラーゲンの抽出
1.1 H2O中1％Ca(OH)2による処理  100時間
H2O中3％NH4Clによる処理  1時間
H2O中5％NaOHおよび9.2％
Na2SO4による処理  12時間
H2O中1モルNa2SO4による処理  0.5時間
H2O中1％モルHClによる処理  1.5時間
H2O中0.5％モルH2O2による処理  6時間
機械的粉砕およびH2O(pH6.0)中への溶解の後に、得られた不溶性コラーゲンは約2,500,000の平均分子量を有する。そのコラーゲン濃度は0.75％に相当する。
1.2 a）と同様であるが、下記の点で相違する：
H2O中1％Ca(OH)2による処理  72時間
H2O中9.75％NaOHおよび9.2％
Na2SO4による処理  48時間
機械的粉砕およびH2O(pH6.0)中への溶解の後に、得られた不溶性コラーゲンは約420,000の平均分子量を有する。そのコラーゲン濃度は0.75％に相当する。
2.1.1および1.2による分散液の混合物からの活性物質を含有していない凍結乾燥物の製造および相違するpH値を有する緩衝液混合物中における崩壊時間の測定
1.1および1.2に従い、下記の分散液混合物を製造した：
0003865077.tif 000002
混合物A〜E 24gをそれぞれ、6×4×1.5cmの深絞り成型ダイ（deep−drawing dies）中に充填し、急凍結させて、60分以内に−50℃の温度にした。引き続いて、この混合物を凍結乾燥させた。
生成するスポンジ状体（寸法：6×4×0.8cm）の崩壊時間を、僅かに撹拌しながら、下記の緩衝液混合物100ml中で測定した：
pH3：クエン酸／塩化ナトリウム／水酸化ナトリウム溶液に殺カビ剤を添加した緩衝液混合物
pH5：酢酸（0.1モル）酢酸ナトリウム（0.2モル）
pH6.4：傷の人工滲出液（アルブミンを含有していない）
pH7.5：リン酸水素カリウム／NaOH（0.1モル／0.1モル）
結果：
0003865077.tif 000003
3.p−ヒドロキシ安息香酸プロピルエステルを含有する凍結乾燥物の製造および放出の測定
p−ヒドロキシ安息香酸プロピルエステル0.275％（分散液に対して）例2による混合物A〜Eのそれぞれに溶解させた。この混合物の各10gを、例2に従い深絞り成型ダイ中に充填し、急凍結させ、60分以内に−50℃に冷却させ、次いで凍結乾燥させた。
生成する凍結乾燥物（このスポンジ状体の重量は約135mgであり、理論的PHB−エステル含有量は27.5mgである）の約30mg(理論的PHB−エステル含有量：6.1mg）を、かい型装置に入れ、0.05N水酸化ナトリウム溶液500ml中で37℃において、45rpmで撹拌した。4時間後に、各放出媒体10mlを採取した。活性物質含有量は、1cmの層厚さで、294nmにおいて標準に対する紫外線−光度測定によって測定した。
結果：
0003865077.tif 000004
4.リドカイン塩酸塩を含有する凍結乾燥物の製造および放出の測定
リドカイン塩酸塩0.042％（分散液に対して）を例による混合物A〜Eのそれぞれに溶解させた。この混合物の各2.24gを、例2に従い深絞り成型ダイ中に充填し、急凍結させ、60分以内に−50℃に冷却させ、次いで凍結乾燥させた。
生成する凍結乾燥物（このスポンジ状体の重量は約250mgであり、理論的リドカイン塩酸塩含有量は10mgである）を、かい型装置に充填し、容器の底部にネットにより固定した。37℃の温度を有する水350mlを各デバイスに充填し、45rpmで撹拌した。24時間後に、各放出媒体の試料を採取した。活性物質含有量は、1cmの層厚さで、262.5nmにおいて紫外線−光度測定によって測定し、標準曲線に基づき評価した。
結果：
0003865077.tif 000005