(57)【要約】  個別の粒子内に配置された持続送達のための薬剤と、相互作用して足場を形成することができる個別の粒子を含む注射可能な足場材料とを含む組成物を含む注射可能薬剤送達系、およびその使用。
2016530252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）個別の粒子内に配置された持続送達のための薬剤と、
（ｉｉ）相互作用して足場を形成することができる個別の粒子を含む注射可能な足場材料と
を含む組成物を含む注射可能薬剤送達系。
【請求項２】
前記持続送達のための薬剤は、相互作用して足場を形成することができる前記個別の粒子内に配置されている、請求項１の注射可能薬剤送達系。
【請求項３】
前記持続送達のための薬剤は、相互作用して足場を形成することができるものではない、個別の粒子内に配置されている、請求項１または請求項２の注射可能薬剤送達系。
【請求項４】
（ｉ）個別の粒子内に配置された持続送達のための薬剤と、
（ｉｉ）相互作用して足場を形成することができる個別の粒子を含む注射可能な足場材料と
を含み、外科手術もしくは治療によるヒトもしくは動物の身体の処置方法または前記ヒトもしくは動物の身体において実施される診断方法に使用される組成物。
【請求項５】
医薬的使用または美容外科手術のための、請求項４の組成物。
【請求項６】
（ｉ）個別の粒子内に配置された持続送達のための薬剤と、
（ｉｉ）相互作用して足場を形成することができる個別の粒子を含む注射可能な足場材料と
を含み、神経変性障害（たとえば、脳卒中後、ハンチントン病、アルツハイマー病、パーキンソン病）、骨関係の障害（変形性関節症、脊椎円板萎縮症、充填を必要とする骨腔、再生または修復を必要とする骨折を含む）、熱傷、がん、肝臓障害（肝萎縮症を含む）、腎臓障害（腎臓の萎縮症を含む）、膀胱、尿管または尿道の障害（再構築を必要とする損傷した尿管または損傷した膀胱、膀胱または子宮のヘルニアを含む）、真性糖尿病、ＩＶＦ処置を必要とする不妊症、筋消耗障害（筋ジストロフィーを含む）、心障害（たとえば、心筋梗塞後の損傷した心臓組織、うっ血性心疾患）、眼障害（たとえば、損傷または罹患した角膜）、再生または修復を必要とする損傷した脈管構造、潰瘍、および再生または再構築を必要とする損傷した組織（再生または再構築を必要とする損傷した臓器、および再生または再構築を必要とする損傷した神経を含む）から選択される状態の処置または予防の方法に使用される組成物。
【請求項７】
対象、たとえば哺乳類生物を処置して、所望の局所的な生理的または薬理学的効果を得る方法であって、請求項１〜３のいずれかの注射可能薬剤送達系を前記対象の部位に投与することを含む方法。
【請求項８】
前記処置または予防の方法は処置を必要としている前記対象への送達のための前記薬剤の制御放出を伴い、好ましくは薬物の初期バースト放出を抑制して改善された放出均一性をもたらす、請求項６の組成物または請求項７の方法。
【請求項９】
前記薬剤放出は、少なくとも１２時間持続する、請求項８の組成物または方法。
【請求項１０】
前記制御放出は、前記薬剤の実質的にゼロ次または一次の放出速度を伴う、請求項８または請求項９の組成物。
【請求項１１】
前記持続送達のための薬剤は、治療的、予防的または診断的に活性な物質である、請求項１〜１０のいずれかの注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項１２】
前記薬剤は、薬物、たとえばスタチンまたはＮＳＡＩＤ、細胞、たとえば動物細胞、またはシグナル伝達分子、たとえば成長因子を含む、請求項１１の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項１３】
前記薬剤は、シンバスタチン、アトルバスタチン、フルバスタチン、プラバスタチンまたはロスバスタチンを含む、請求項１２の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項１４】
整形適応での処置、頭蓋顎顔面外科手術または歯科医療、たとえば歯科的骨修復たとえば歯隆線回復、癒合不能骨折の修復、または脊椎固定術に使用される、請求項１３の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項１５】
前記薬剤は、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、糖、抗体、核酸、抗生物質、抗真菌薬、成長因子、栄養素、酵素、ホルモン、ステロイド、合成材料、接着分子、着色料／色素、放射性同位元素、小分子、またはこれらの組み合わせから選択される１種以上の産物を含む、請求項１１の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項１６】
前記薬剤は、骨細胞、骨細胞前駆細胞、軟骨細胞、筋肉細胞、肝臓細胞、腎臓細胞、皮膚細胞、内皮細胞、腸細胞、腸管細胞、心血管細胞、心筋細胞、コンドロサイト細胞、肺細胞、胎盤細胞、羊水細胞、絨毛性細胞、胎児細胞および幹細胞から選択される１種以上の細胞産物を含む、請求項１１の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項１７】
前記薬剤は、上皮成長因子、血小板由来成長因子、塩基性線維芽細胞成長因子、血管内皮成長因子、インスリン様成長因子、神経成長因子、肝細胞成長因子、トランスフォーミング成長因子、組換えヒト骨形成タンパク質−２を含む骨形成タンパク質、インターフェロンを含むサイトカイン、インターロイキン、単球走化性タンパク質−１（ＭＣＰ−１）、エストロゲン、テストステロン、キナーゼ、ケモキナーゼ、グルコースを含む糖、アミノ酸、石灰化因子、ドーパミンを含むアミン、アミンリッチオリゴペプチド、たとえば接着タンパク質たとえばフィブロネクチンおよびラミニンに存在するヘパリン結合ドメイン、タモキシフェン、シスプラチン、ペプチドならびにトキソイドから選択される１種以上の産物を含む、請求項１１の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項１８】
前記個別の粒子は担体中にあり、前記担体は１種以上の懸濁化剤および／または１種以上の可塑剤および／または１種以上の送達増強剤を含有する、請求項１〜１７のいずれか１項の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項１９】
個別の粒子を含む前記注射可能な足場材料は、固化または自己組織化して、対象への注射時にまたは注入後に足場を形成することができる、請求項１〜１８のいずれか１項の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項２０】
個別の粒子を含む前記注射可能な足場材料から形成されうる前記足場は、多孔質である、請求項１〜１９のいずれか１項の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項２１】
前記足場は、ナノメートルからミリメートル範囲のポアを有する、請求項２０の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項２２】
前記足場は、約３０％以上のポア容積を有する、請求項２０または請求項２１の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項２３】
前記足場における前記ポアの一部または全ては、足場形成の際に前記足場の形成に用いられた前記粒子の間に残された間隙によって形成される、請求項２０〜２２のいずれか１項の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項２４】
個別の粒子を含む前記注射可能な足場材料を固化して足場にすることを、温度変化、ｐＨ変化、機械力変化、または架橋剤、硬化剤、ゲル化剤もしくは触媒の導入によって誘発する、請求項１〜２３のいずれか１項の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項２５】
個別の粒子を含む前記注射可能な足場材料は、室温から体温への温度上昇にさらされたときに自発的に固化することができる、請求項２４の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項２６】
前記個別の粒子は架橋することができ、前記粒子は物理的に連結されて一体に保持されるようになる、請求項１〜２５のいずれか１項の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項２７】
前記注射可能な足場材料が、１種以上のポリマーからなる個別の粒子を含む、請求項１〜２６のいずれか１項の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項２８】
前記粒子は、ポリ（α−ヒドロキシ酸）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリエステル、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリ（３−ヒドロキシ−ブチレート）、ポリ（ｓ−カプロン酸）、ポリ（ｐ−ジオキサノン）、ポリ（プロピレンフマレート）、ポリ（オルトエステル）、ポリオール／ジケテンアセタール付加ポリマー、ポリ酸無水物、ポリ（セバシン酸無水物）（ＰＳＡ）、ポリ（カルボキシビスカルボキシフェノキシホスファゼン）（ＰＣＰＰ）、ポリ［ビス（ｐ−カルボキシフェノキシ）メタン］（ＰＣＰＭ）、ＳＡ、ＣＰＰおよびＣＰＭのコポリマー、ポリ（アミノ酸）、ポリ（偽アミノ酸）、ポリホスファゼン、ポリ［（ジクロロ）ホスファゼン］の誘導体、ポリ［（オルガノ）ホスファゼン］、ポリホスフェート、ポリエチレングリコールポリプロピレンブロックコポリマー、および天然ポリマー、たとえば絹、エラスチン、キチン、キトサン、フィブリン、フィブリノーゲン、ペクチンを含む多糖、アルギネート、コラーゲン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質、これらのポリマーのうちいずれか２種以上のモノマーから調製されるコポリマー、これらのポリマーのうちいずれか２種以上のランダムブレンド、ならびにこれらの混合物または組み合わせを含む群から選択される１種以上のポリマーを含む、請求項２７の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項２９】
前記粒子は、ポリ（α−ヒドロキシ酸）、たとえばポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド−ｃｏ−グリコリド）（ＰＬＧＡ）、ポリＤ，Ｌ−乳酸（ＰＤＬＬＡ）、ポリ−ラクチド  ポリ−グリコリド  コポリマーおよびこれらの組み合わせを含む群から選択されるポリマーを含む、請求項２８の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項３０】
前記粒子は、ポリ（α−ヒドロキシ酸）とポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）とのブレンド、たとえば（ｉ）グリコール酸および／または乳酸をベースとするポリマーまたはコポリマーと（ｉｉ）ＰＥＧとのブレンドであるポリマーを含む、請求項２９の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項３１】
前記注射可能な足場材料は、約２５℃〜５０℃、たとえば約３０℃〜４０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するポリマーまたはポリマーブレンドから形成された粒子を含む、請求項２７〜３０のいずれか１項の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項３２】
前記組成物は、約２０％（ｗ／ｗ）〜約８０％（ｗ／ｗ）の注射可能な足場材料および約２０％（ｗ／ｗ）〜約８０％（ｗ／ｗ）の担体を含む、請求項１〜３１のいずれか１項の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項３３】
前記組成物は、
（ｉ）５〜１０％ＰＥＧ  ４００Ｄａを含み、１０〜１０００ミクロンのサイズ範囲を有するＰＬＧＡ／ＰＥＧ粒子、
（ｉｉ）１０〜１０００ミクロンのサイズ範囲を有する、１〜５０％の乾燥重量の薬物を内包した粒子であって、前記薬物が０．１〜８０％ｗ／ｗの濃度で前記粒子内に内包されてる粒子、
（ｉｉｉ）０．６〜１．５：１の比でリン酸緩衝食塩水に０．２〜２％ＣＭＣを含む液体担体
を含む、請求項１〜３２のいずれか１項の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項３４】
前記組成物は、５〜１０％ＰＥＧ  ４００Ｄａを含むＰＬＧＡ／ＰＥＧ粒子を含む、請求項３３の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項３５】
前記組成物は、１０〜５００ミクロンのサイズ範囲を有するＰＬＧＡ／ＰＥＧ粒子を含む、請求項３３または請求項３４の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項３６】
前記薬物を内包した粒子はＰＬＧＡである、請求項３３〜３５のいずれかの注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項３７】
前記薬物を内包した粒子は、１０〜２００ミクロンのサイズ範囲を有する、請求項３３〜３６のいずれかの注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項３８】
前記薬物を内包した粒子は、５〜３０％ｗ／ｗの濃度で含まれる、請求項３３〜３７のいずれかの注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項３９】
前記薬物は、０．５〜３０％ｗ／ｗの濃度で前記粒子内に内包されている、請求項３３〜３８のいずれかの注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項４０】
前記液体担体は、０．５〜２．０％のＣＭＣを含む、請求項３３〜３９のいずれかの注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項４１】
リン酸緩衝食塩水中の前記ＣＭＣは、０．５〜１：１の比になっている、請求項３３〜４０のいずれかの注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項４２】
リン酸緩衝食塩水中の前記ＣＭＣは、リン酸緩衝食塩水中の１％プルロニックＦ１２７、０．５％ＣＭＣ、および１〜２０％、好ましくは５％エタノールと置き換えられている、請求項３３〜４１のいずれかの注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項４３】
前記薬物はシンバスタチンであり、０．０５〜１．５ｇの足場当たり０．０１〜１ｍｇの範囲で内包されている、請求項３３〜４２のいずれかの注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項４４】
前記組成物は、薬物の総用量の約２５％未満の初期バーストを与える、請求項３３〜４３のいずれかの注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項４５】
前記組成物は、最初の２４時間で２５μｇ未満、その後は１日当たりおよそ０．５μｇを与える、請求項３３〜４４のいずれかの注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項４６】
薬物は、少なくとも５日間、好ましくは少なくとも１、２または３週間、最も好ましくは少なくとも４〜８週間以上放出される、請求項３３〜４５のいずれかの注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項４７】
足場は、熱の発生または有機溶媒の損失なしに、前記注射可能な足場材料から形成できる、請求項１〜４６のいずれか１項の注射可能薬剤送達系、組成物または方法。
【請求項４８】
足場を形成する方法であって、
（ｉ）請求項１〜４７のいずれか１項に記載されている産物を用意し、
（ｉｉ）足場材料からなる個別の粒子を固化または自己組織化させて、ポアを有する足場を形成する
ことを含む方法。
【請求項４９】
対象に薬剤を送達する方法であって、
（ａ）注射可能な足場材料であって、前記足場材料内の個別の粒子内に薬剤が配置された足場材料を用意し、
（ｂ）前記足場材料を対象に投与し、
（ｃ）前記足場材料を前記対象内で固化／自己組織化させて足場を形成し、
（ｄ）前記足場材料内に含有されている前記薬剤を投与部位において前記対象中に放出させる
ことを含む方法。
【請求項５０】
前記注射可能な足場材料および薬剤は、請求項１〜４７のいずれか１項に定義されたとおりである、請求項４９の方法。
【請求項５１】
工程ｄ）において、前記薬剤放出は少なくとも１２時間の期間にわたって持続する、請求項４９または請求項５０の方法。
【請求項５２】
前記方法を、インビボまたはインビトロで組織に施す、請求項４９〜５１のいずれか１項の方法。
【請求項５３】
個別の粒子を含む前記足場材料を固化して足場にすることを、温度変化、ｐＨ変化、機械力変化または架橋剤、硬化剤、ゲル化剤もしくは触媒の導入によって誘発する、請求項４９〜５２のいずれか１項の方法。
【請求項５４】
個別の粒子を含む前記足場材料を固化して足場にすることを、前記粒子をそのＴｇ未満の温度からより高い温度への温度変化にさらすことによって引き起こす、請求項５３の方法。
【請求項５５】
請求項４９〜５４のいずれか１項の方法を行うことによって製造された足場。
【請求項５６】
注射可能薬剤送達系のための組成物を製造する方法であって、
（ａ）送達のための薬剤を、溶融ブレンドした熱硬化性ポリマーに添加し、
（ｂ）前記溶融ブレンドした熱硬化性ポリマーを冷却および硬化させ、
（ｃ）たとえば、粉砕、押出ポリマーのダイカッティング、または球形化により、硬化した、溶融ブレンドした前記熱硬化性ポリマーから粒子を作製する
ことを含む方法。
【請求項５７】
注射可能薬剤送達系のための組成物を製造する方法であって、
（ａ）送達のための薬剤を非熱硬化性ポリマーの粒子内に封入し、
（ｂ）工程（ａ）から得られた粒子を熱硬化性ポリマー粒子と混合する
ことを含む方法。
【請求項５８】
注射可能薬剤送達系のための組成物を製造する方法であって、
（ａ）送達のための薬剤を非熱硬化性ポリマーの粒子内に封入し、
（ｂ）工程（ａ）から得られた粒子を熱硬化性ポリマーと混合し、
（ｃ）前記熱硬化性ポリマーを溶融させて、そのなかに工程（ａ）由来の前記粒子を埋め込み、前記混合物を硬化させ、
（ｄ）たとえば、粉砕、押出ポリマーのダイカッティングまたは球形化により、硬化した前記混合物から粒子を作製する
ことを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
本発明は、注射可能な足場、および対象の標的部位に薬剤を送達するための送達系におけるこのような足場の使用に関する。
【０００２】
再生医療の分野では、患者内の特定の位置に薬剤、たとえば成長因子または細胞を局在化させることによって組織修復を刺激する、新たな臨床手技のための多くの機会がある。臨床機会の例は、梗塞後の心筋の再生、脊椎固定術における骨成長の誘導、糖尿病性足部潰瘍の治癒および脳卒中による損傷の限定または、もしかすると、回復を含む。薬剤（たとえば成長因子）の局在化は、足場を用いて達成することができる。足場は、血管新生および組織形成に適切な機械的環境、構造および界面化学をもたらす。薬物または細胞の送達系としての足場の使用は大きな可能性を有するが、薬剤（たとえば成長因子として作用するタンパク質）または細胞の適切な放出速度を達成しつつ、組織の種類に対して足場のポロシティ、強度および分解速度を調整する必要性のために、非常に難解でもある。
【０００３】
インビボでの修復および／または再生のための送達系としての足場の使用におけるさらなる複雑化要因は、投与経路の問題である。多くの臨床例において、修復を必要とする組織の部位は、アクセス困難（たとえば脳卒中治療における脳内または梗塞後処置における心筋）であるか、またはサイズおよび形状が未知のものである。したがって、低侵襲手技により投与することができる改善された注射可能な足場の必要性がある。
【０００４】
広い意味で、足場は典型的には、大きな相互接続されたポアを有する予め形成された水不溶性のマトリクスまたはハイドロゲルである。このような足場は、強化したインビボでの組織修復および／または再生のために患者に埋め込まれる。
【０００５】
埋め込みに関しては、予め形成された水不溶性のマトリクスを体内の腔を充填するように形づくられなければならず、腔寸法の知識を必要とし、充填することができる腔の形状を限定する。加えて、足場の送達には観血法が必要である。
【０００６】
対照的に、シリンジを介して体内に直接に送達することができる、いくつかのハイドロゲル材料が設計されてきた。誘発シグナル、たとえば、温度変化またはＵＶ露光後に、体内においてゲルが形成される。このような系は、腔寸法の予備知識がなくても、いかなる形状の腔も充填することができるという利点を有する。しかし、このようなハイドロゲルは、大きな相互連結された多孔質ネットワークを欠き、したがって、ゲルからの薬剤の放出は低い拡散特性によって限定的である。
【０００７】
さらに、ハイドロゲルの低い機械的強度は、多くの場合ハイドロゲルが使用の際に加わる圧縮力に耐えられないことを意味し、さらに、ゲル中の薬剤は実際にはハイドロゲルから押し出されることがあるため、これは望ましくない送達特性をもたらすことがある。
【０００８】
ＷＯ２０１０／１００５０６（その内容は参照により本明細書に組み込まれる）は、（ｉ）個別の粒子を含む注射可能な足場材料と、（ｉｉ）送達のための薬剤を含む担体とを含む組成物を含む注射可能薬剤送達系を提供した。個別の粒子は、相互作用して足場を形成することができる。
【０００９】
薬剤の送達のための足場の用途の１つは、骨修復の分野、特に、脊椎固定術、癒合不能骨折および歯科的骨修復におけるものである。スタチン薬は、内在性骨形成タンパク質−２（ＢＭＰ−２；骨誘導性成長因子）活性の間接的促進および血管内皮成長因子産生（ＶＥＧＦ；発生中の組織における骨芽細胞分化および血管形成を促進する）の刺激により骨形成を促進することが示された。スタチンは、高コレステロール血症の経口処置としての臨床使用の長い歴史を有する。体内におけるその代謝は、局所的送達が整形用途に適応があるようなものである。
【００１０】
スタチンの局所的送達の概念は、１９９６年にＭｕｎｄｙら（ＵＳ６０２２８８７、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる）によって最初に記載された。その後、有効性に関する大量の研究論文および前臨床試験があったが、現在まで商業的成果はない。
【００１１】
研究文献はスタチンの局所的送達に適した担体の必要性を記載している。理想的な材料は、薬物を作用部位に局在化させ、炎症も他の副作用も誘導することなく修復を刺激するレベルで活性な持続放出をもたらし、理想的には、骨前駆細胞の浸潤および組織構築のための支持構造ももたらすであろう。特に所望の放出特徴を得ることは難題であることが判明し、開発が妨げられた。送達マトリクスの合理的設計によるインビトロでのベンチデータの再現が試みられたのは最近にすぎない（Ｒａｓｈｉｄｉら、Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、２０１０、２、７０９〜７１８）。
【００１２】
本発明者らは、驚くべきことに、本発明の送達系を用いて改善された結果を得られることを見出した。第１の態様において、本発明は、個別の粒子内に配置された送達のための薬剤と、相互作用して足場を形成することができる個別の粒子を含む注射可能な足場材料とを含む組成物を含む注射可能薬剤送達系を提供する。
【００１３】
遅延拡散に依拠する多くの送達系と異なり、本発明における薬物放出は、材料分解によって正確に制御される。持続放出プロファイルは数週間から数ヶ月間の間で変動することがあり、この配合は抑制された初期「バースト」効果を有する（それ以外ではデポ放出系の特徴を示す）。したがって、この系の多用途性は、狭い治療指数を有する薬物の配合を開発する際に、明瞭な利点をもたらす。この材料に特有の機械的および多孔質な特性は、新たな組織および血管形成を助け、ホストがその上に新たな構造的および機能的な要素を再建しうる基質として作用する。したがって本発明は、短命なボーラスを送達する従来の基質たとえばコラーゲンと比較して、改善された放出および効能の保持を提供することができる。
【００１４】
本発明の組成物は、注射部位において自己組織化し、薬剤を含有して足場形成部位における薬剤の制御放出を可能にする、多孔質足場の生成に用いることができるという利点を有する。薬剤の強化された放出制御をもたらすことによって、望ましくない効果を有効に回避することができる。たとえば、骨修復のためのスタチンの送達において、一部の先行技術送達系では、薬物放出の初期バーストは、放出されるスタチンが多すぎる場合があり、骨形成を妨害しうる望ましくない炎症応答のリスクがある。本発明の送達系、組成物および方法は、より緩徐でより制御された遅延放出プロファイルを提供することによって、この問題を回避する。
【００１５】
一部の実施形態において、送達のための薬剤は、相互作用して足場を形成することができる個別の粒子内に配置される。一部の実施形態において、送達系の組成物は、相互作用して足場を形成することができる個別の粒子に加え、個別の粒子も含み、このような実施形態において、送達のための薬剤は、相互作用して足場を形成することができる個別の粒子ではない個別の粒子内に、または相互作用して足場を形成することができる個別の粒子内に配置されていてもよい。相互作用して足場を形成することができる粒子および相互作用して足場を形成することができない粒子を有する一部の実施形態において、送達のための薬剤は両方の型の粒子内に配置される。
【００１６】
本発明はさらに、外科手術もしくは治療によるヒトもしくは動物の身体の処置方法または前記ヒトもしくは動物の身体に施される診断方法に使用される、個別の粒子内に配置された送達のための薬剤と、相互作用して足場を形成することができる個別の粒子を含む注射可能な足場材料とを含む組成物を提供する。好ましくは、前記組成物は、医薬的使用または美容外科手術のためのものである。
【００１７】
前記組成物は、神経変性障害（たとえば、脳卒中後、ハンチントン病、アルツハイマー病、パーキンソン病）、骨関係の障害（変形性関節症、脊椎円板萎縮症、充填を必要とする骨腔、再生または修復を必要とする骨折を含む）、熱傷、がん、肝臓障害（肝萎縮症を含む）、腎臓障害（腎臓の萎縮症を含む）、膀胱、尿管または尿道の障害（再構築を必要とする損傷した尿管または損傷した膀胱、膀胱または子宮のヘルニアを含む）、真性糖尿病、ＩＶＦ処置を必要とする不妊症、筋消耗障害（筋ジストロフィーを含む）、心障害（たとえば、心筋梗塞後の損傷した心臓組織、うっ血性心疾患）、眼障害（たとえば、損傷または罹患した角膜）、再生または修復を必要とする損傷した脈管構造、潰瘍、および再生または再構築を必要とする損傷した組織（再生または再構築を必要とする損傷した臓器、および再生または再構築を必要とする損傷した神経を含む）から選択される状態の処置または予防の方法に使用される組成物であってもよい。
【００１８】
好ましくは、薬剤は、治療的、予防的または診断的に活性な物質であってもよい。これは、いかなる生理活性剤でもよい。送達のための薬剤は、薬物、細胞、シグナル伝達分子、たとえば成長因子または任意の他の好適な薬剤でもよい。たとえば、薬剤は、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、糖、抗体、核酸、抗生物質、抗真菌薬、成長因子、栄養素、酵素、ホルモン、ステロイド、合成材料、接着分子、着色料／色素（同定のために用いてもよい）、放射性同位元素（分解のＸ線検出および／またはモニタリングのためのものでもよい）、および他の好適な構成物、またはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。
【００１９】
本発明の組成物とともにいかなる動物細胞を用いることもできる。用いてもよい細胞の例は、骨細胞、骨細胞前駆細胞、軟骨細胞、筋肉細胞、肝臓細胞、腎臓細胞、皮膚細胞、内皮細胞、腸細胞、腸管細胞、心血管細胞、心筋細胞、コンドロサイト細胞、肺細胞、胎盤細胞、羊水細胞、絨毛性細胞、胎児細胞または幹細胞を含む。幹細胞を用いる場合、好ましくは、非胚性幹細胞を用いる。細胞を足場形成の部位への送達のために含ませてもよく、または、たとえば、足場のコロニー形成を促すために、細胞を含ませて足場に保持されることを目的としてもよい。
【００２０】
加えてもよい他の薬剤は、上皮成長因子、血小板由来成長因子、塩基性線維芽細胞成長因子、血管内皮成長因子、インスリン様成長因子、神経成長因子、肝細胞成長因子、トランスフォーミング成長因子および他の骨形成タンパク質、インターフェロンを含むサイトカイン、インターロイキン、単球走化性タンパク質−１（ＭＣＰ−１）、エストロゲン、テストステロン、キナーゼ、ケモキナーゼ、グルコースまたは他の糖、アミノ酸、石灰化因子、ドーパミン、アミンリッチオリゴペプチド、たとえば接着タンパク質たとえばフィブロネクチンおよびラミニンに存在するヘパリン結合ドメイン、他のアミン、タモキシフェン、シスプラチン、ペプチドならびにある種のトキソイドを含むがこれらに限定されない。加えて、薬物（スタチンおよびＮＳＡＩＤを含む）、ホルモン、酵素、栄養素または他の治療用の薬剤もしくは因子またはこれらの混合物を含ませてもよい。
【００２１】
一部の実施形態において、送達のための薬剤は、スタチン、たとえばシンバスタチン、アトルバスタチン、フルバスタチン、プラバスタチンまたはロスバスタチンである。好ましくは、スタチンはシンバスタチンである。薬剤がスタチンである実施形態は、整形適応での処置、頭蓋顎顔面外科手術および歯学に特に好適である。一部の実施形態において、処置は歯科的骨修復、たとえば歯隆線回復である。他の実施形態において、処置は癒合不能骨折の修復である。他の実施形態において、処置は脊椎固定術である。
【００２２】
歯科的骨移植置換は、追加的な骨支持を必要とするインプラント手技において主に用いられる。骨再生は、先進的な製品によって強化され、それがなされなければこのような処置を受けることができない患者において歯科的骨移植手技が行われるようにする。全歯科インプラント症例のおよそ４０％において、適切なインプラント同化を保証するのに十分な骨が存在せず、骨移植置換が必要とされる。抜歯は歯槽骨の増悪をもたらし、残存隆起再吸収（ＲＲＲ）と呼ばれる慢性進行性状態をもたらすことがある。標準骨移植オプションは、二次病変、免疫学的拒絶および長期成績不良をもたらす（Ｗｕら  Ｉｎｔ．Ｊ．Ｏｒａｌ  Ｍａｘｉｌｌｏｆａｃ．Ｓｕｒｇ、２００８、３７、１７０〜１７６）。非免疫原性送達系から放出される骨誘導性因子が解決策となりうる。
【００２３】
歯科市場における成長は、歯科インプラントと歯周手技の両方における骨移植材料の使用増加、製品改善、骨移植製品の露出増加、および高齢化する世界人口を含む、種々の因子によって主導されるであろう。移植技法は、インプラントの候補患者群を拡大して、重度の骨再吸収のため歯科インプラント術には不適な候補であった全歯欠損患者からなる、かなりの規模の集団を含めることが可能となっている。歯科的骨移植の世界的な売上は、２００６年に１億３千万ドルに達し、２００５年よりも１２％アップした。これは、２０１２年までに倍増を超え、収益が２億６千６百万ドルに達すると予想された（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｒｌｅａｐ．ｃｏｍ／ｐｒ／７７５０９／）。歯科的骨移植置換および他の生体材料の米国市場は、２０１２〜２０１８年にかけて１２％のＣＡＧＲで成長すると予想される（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｒｎｅｗｓｗｉｒｅ．ｃｏｍ／ｎｅｗｓ−ｒｅｌｅａｓｅｓ／ｕｓ−ｍａｒｋｅｔ−ｆｏｒ−ｄｅｎｔａｌ−ｂｏｎｅ−ｇｒａｆｔｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｓ−ｄｅｎｔａｌ−ｍｅｍｂｒａｎｅｓ−ａｎｄ−ｔｉｓｓｕｅ−ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ−ｐｒｏｄｕｃｔｓ−２０１２−１３７６５６４０３．ｈｔｍｌ）。
【００２４】
西欧諸国における長骨骨折の発生率は、年間１００，０００個体当たり３００〜４００個体である。５〜３０％の患者は、治癒過程の間に合併症を発症し、骨折の癒合遅延またはさらには癒合不能をもたらすであろう（Ｌｉｓｓｅｎｂｅｒｇ−Ｔｈｕｎｎｉｓｓｅｎら、Ｉｎｔ  Ｏｒｔｈｏｐ．２０１１  ３５巻（９）、１２７１〜１２８０）。これらの合併症は、入院延長および二次介入と、付随する不便および費用を引き起こすであろう。特にこれらの患者にとって、しかしあらゆる骨折患者にとっても、骨治癒にプラスの影響を与え、その後骨癒合に必要な時間を短縮する処置は非常に関心がある。癒合不能における外科的介入は、生きた組織を再露出し、骨誘導性移植材料を挿入するために必要とされる。自家移植または同種異系移植材料を用いると、この処置は症例の７０〜８０％において成功するが、患者当たり推定１４，０００ドルの費用がかかる。したがって、より有効な移植材料に大いに関心がある。
【００２５】
脊椎固定術は、椎骨異常たとえば脊柱弯曲症（脊柱側弯症または脊柱後弯症）、椎間板ヘルニア（椎間板切除術後の）または骨折を外科的に処置するために用いられる。この手技は、移植材料（椎弓根スクリュー、プレートまたはケージありまたはなし）または椎骨を一体に融合するための他の装置を用いる。
【００２６】
世界中で年間に行われる百万件を超える骨移植のうち、５０％は脊椎固定術を伴い、これらの患者のうち２５％は自家移植収集時から手術後最大２年間ドナー部位疼痛を訴える（Ｏｌａｂｉｓｉら、Ｓｐｉｎｅ  Ｊ．２０１１、１１巻（６）、５４５〜５５６）。これらの合併症は、代替物の探索およびその後の使用を主導している。本発明は、本明細書に記載している系、組成物および方法の形態で、そのような代替物を提供する。
【００２７】
一部の実施形態において、粒子は担体中に設けられる。担体は好ましくは水性担体、特に水または水性溶液もしくは懸濁液、たとえば生理食塩水、血漿、骨髄穿刺液、バッファー、たとえばハンクス緩衝塩溶液（ＨＢＳＳ）、ＨＥＰＥＳ（４−（２−ヒドロキシエチル）−１−ピペラジンエタンスルホン酸）、リンゲルバッファー、クレブスバッファー、ダルベッコＰＢＳ、および通常のＰＢＳ；疑似体液、血漿血小板濃縮液ならびに組織培養培地である。
【００２８】
担体は１種以上の懸濁化剤を任意に含有していてもよい。懸濁化剤は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、マンニトール、ポリソルベート、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ゼラチン、アルブミン、アルギネート、ヒドロキシルプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシルエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）、ベントナイト、トラガント、デキストリン、ゴマ油、アーモンド油、スクロース、アカシアゴムおよびキサンタンゴムならびにこれらの組み合わせから選択してもよい。
【００２９】
担体は１種以上の可塑剤を任意に含有していてもよい。したがって、担体は可塑剤を含んでいてもよい。可塑剤は、たとえば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール、ポリ（乳酸）もしくはポリ（グリコール酸）またはこれらのコポリマー、ポリカプロラクトンおよびこれらのポリマーの低分子量オリゴマー、または従来の可塑剤、たとえば、アジペート、ホスフェート、フタレート、セバケート、アゼレートおよびシトレートであってもよい。可塑剤はアルコールたとえばエタノールまたはメタノールであってもよい。
【００３０】
担体は、薬剤の安定性を改善するために、他の公知の医薬品賦形剤を含んでいてもよい。
【００３１】
一実施形態において、放出速度にさらに影響を与えるために、１種以上の追加的な賦形剤または送達増強剤、たとえば界面活性剤および／またはハイドロゲルを含んでいてもよい。
【００３２】
好ましくは、注射可能な足場材料は、対象への注射時に／またはその後に固化／自己組織化して足場を形成することができる。足場は好ましくは多孔質である。好ましくは、足場の形成に用いた粒子の間に残る間隙によってポアが形成される。好ましくは、足場は少なくとも約５０％のポア容積を有する。好ましくは、ポアは約１００ミクロンの平均直径を有する。
【００３３】
当業者であれば理解するように、ポア容積およびポアサイズは、マイクロコンピュータ断層撮影（マイクロＣＴ）および走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）を用いて決定することができる。たとえば、ＳＥＭは、Ｐｈｉｌｌｉｐｓ  ５３５Ｍ  ＳＥＭ機器を用いて行うことができる。
【００３４】
多孔質足場の形成はＷＯ２００４／０８４９６８に記載されている。
【００３５】
好ましくは、薬剤放出は制御される、すなわち、薬剤の全てが１回に大用量で放出されるわけではない。好ましくは、製造された足場は、担体からの薬剤放出の速度が制御されることを可能にする。放出の速度を、足場におけるポアのサイズおよび／または数、および／または足場の分解速度を制御することによって制御してもよい。制御しうる他の因子は、担体に含まれるいずれかの懸濁化剤の濃度、組成物の粘度または生理化学的特性、および担体の選択である。
【００３６】
薬剤を、ポアを通した薬剤の拡散；ポロシティ増加および薬剤を運ぶ流体の流出改善をもたらす足場の分解；ならびに粒子からの薬剤の物理的放出のうち１種以上によって放出してもよい。足場におけるポアのサイズおよび／または数、および／または足場の分解速度が、所望の放出速度を達成するような出発材料の適切な選択によって容易に選択されうることを理解することは、当業者の能力の範囲内である。
【００３７】
足場からの薬剤の拡散は、濃度勾配によって駆動される拡散および足場を通り抜ける体液の自然な流れにより起こる。
【００３８】
好ましくは、足場はナノメートルからミリメートル範囲、好ましくは約２０〜約５０ミクロンのポアを有する。好ましくは、足場は１００ミクロンの平均サイズを有するポアを有する。好ましくは、足場は少なくとも約３０％、約４０％、約５０％以上のポア容積を有する。
【００３９】
本発明の系は、ある程度の時間、好ましくは少なくとも約２時間、少なくとも約４時間、少なくとも約６時間、少なくとも約１０時間、少なくとも約１２時間、少なくとも約２４時間、より好ましくは少なくとも４８時間、好ましくは少なくとも１週間、好ましくは１週間超、好ましくは１０日間超、薬剤放出が持続されることを可能にするであろう。
【００４０】
好ましくは、薬剤は所望の局所的または全身性の生理的または薬理学的効果を有するのに有効な量で放出される。
【００４１】
好ましくは、薬剤の送達は、足場から足場を取り巻く環境、たとえば周囲の組織へ薬剤が放出されることを意味する。
【００４２】
好ましくは、本発明の組成物は、足場が形成されると、足場からの薬剤の実質的にゼロ次または一次の放出速度を可能にする。ゼロ次放出速度は、規定時間にわたる薬剤の一定放出である；このような放出は、公知の送達方法を用いて達成することが困難である。
【００４３】
好ましくは、初期１日目バースト放出は総内包量の約２５〜３３％未満（理想的には、約２０％未満、またはより理想的には、約１０％未満、またはより理想的には、約５％未満）である。この初期バーストの後に、好ましくは１日当たり１〜２％の放出が約１４日間続く（約０．５〜２ｍｃｇ／日に等しいであろう）。好ましくは、薬物の放出は、少なくとも１４日間、好ましくは、少なくとも２０日間、３０日間、４０日間または５０日間続く。一部の実施形態において、放出は約１４〜５６日間続く。一部の実施形態において、放出は５６日間を超えて続く。
【００４４】
薬物の放出速度を、当業者に明らかないくつかの手段によってさらに改良してもよい。たとえば、ＰＬＧＡのコポリマー比、末端基、分子量および／または粒子サイズの調整は全て放出速度に影響を与えることができる。当業者は、経験的試験によって、これらの因子の適切な組み合わせを決定して、所望の放出プロファイルをもたらすことができる。
【００４５】
代替的な実施形態において、薬物放出速度を、ポリマーの親水性を調整することによって（たとえば、相互作用して足場を形成することができる粒子に直接に薬物を封入し、ＰＥＧとのブレンドにより分解プロファイルを修飾することによって、または薬物を内包した粒子をＰＧＡ−ＰＥＧトリブロックコポリマーにより修飾することによって）加速してもよい。
【００４６】
他の実施形態において、放出速度を、混合分子量ＰＬＧＡポリマーの使用により改良することができ、これは初期またはより長期の放出のいずれかを有効に増加させ、あらゆる治療遅滞期の回避に役立つことができる（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ｂｉｏｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｓ  ５０巻、２号、２０００年９月、２６３〜２７０ページ）。
【００４７】
他の実施形態において、他の放出改良因子を用いて放出速度を調整してもよい。たとえば、足場ポア内に存在するカルボキシメチルセルロース含有液相の粘度を調整してもよい。
【００４８】
投与後に固化して足場を形成する組成物を用いることにより、これが配置される場所の形状、たとえば、これが配置される組織腔の形状に適合する足場を形成させることができる。このことは投与に先立って製作される足場に伴う問題点を克服する。これは、投与の前に特定の形状に製作しなければならず、腔の狭隘部を通して挿入することができず、腔を充填するために膨張することができない。
【００４９】
好ましくは、組成物はヒトまたは非ヒト動物の体内に注射によって投与することを目的とする。組成物が注射されれば、足場を配置するための観血的外科手術は排除される。
【００５０】
好ましくは、組成物は、好ましくは注射により、組成物をヒトまたは非ヒト動物に投与できるほど十分に粘性である。好ましくは、組成物は室温で投与されることを意図し、好ましくは室温で粘性である。室温という用語は約１５℃〜約２５℃、たとえば約２０℃〜約２５℃の温度をいうことを意図している。
【００５１】
あるいは、組成物を投与のために室温より高く、たとえば体温（約３７℃）以上に加熱してもよい。組成物は、ヒトまたは非ヒト動物へのその投与を助けるために、この温度において好ましくは流動性または粘性である。
【００５２】
好ましくは、組成物は約４ｍｍ以下のオリフィスを有するシリンジから、常圧を用いて、投与することを可能にする粘度を有する。オリフィスのサイズは、医療適用に依存することになり、たとえば、多くの骨用途には約２ｍｍ〜約４ｍｍのオリフィスを有するシリンジが用いられ、しかし、他の用途にはより小さいオリフィスが好まれることもある。好ましくは、「常圧」は片方の手を用いて患者に組成物を投与するヒトによって加えられる圧力である。
【００５３】
好ましくは、組成物は、投与されると水のように直ちに散逸することなく、代わりにそれが投与された部位の形を採るように、十分に粘性である。好ましくは、担体および薬剤の一部は足場から経時的に散逸するであろう。
【００５４】
一実施形態において、組成物は、投与されると注射可能な足場材料が注射された場所に実質的に残存し、直ちに散逸しないように、十分に粘性である。好ましくは、注射可能な足場材料の何らかの実質的な散逸が生じる前に足場が形成される。好ましくは、特定の部位に注射される注射可能な足場材料の重量で約５０％、６０％、７０％、８０％または９０％超がその部位に残存し、その部位に足場を形成するであろう。
【００５５】
好ましい実施形態において、注射可能な足場材料は、体内に注射されると投与後の温度の上昇（たとえば室温から体温への温度の上昇）によって自発的に固化することができる。この温度上昇は注射可能な足場材料に相互作用させて足場を形成させるであろう。
【００５６】
好ましくは、組成物が固化して足場を形成すると、これは懸濁液または変形し易い粘性状態から、形成された足場が自立してその形状を保持する固体状態へと変化する。形成された固体足場は脆性であってもよい。
【００５７】
注射可能な足場材料の固化をいかなる適切な手段によって誘発してもよく、たとえば、固化を温度変化、ｐＨ変化、機械力（圧縮）変化、または架橋剤、硬化剤もしくはゲル化剤もしくは触媒の導入によって誘発してもよい。
【００５８】
換言すれば、粒子は温度変化、ｐＨ変化、機械力（圧縮）変化、または架橋剤、硬化剤もしくはゲル化剤もしくは触媒の導入によって固化させることができる粒子、たとえば、ポリマー粒子であってもよい。
【００５９】
注射可能な足場材料を、たとえば、ポリマー鎖の物理的絡み合い、アクリレートポリマーのＵＶ架橋、チオレートまたはアクリレートポリマーのマイケル付加反応、ビニルスルホンによって架橋されたチオレートポリマー、ビニルスルホンのスクシネートによる架橋、ヒドラジンによる架橋、熱的に誘導されたゲル化、酵素による架橋（たとえば、フィブリノーゲンへのトロンビンの添加）、塩またはイオン（特にＣａ2+イオン）の添加による架橋、イソシアネート（たとえば、ヘキサメチレンジイソシアネート）による架橋を含む種々の方法によって架橋してもよい。
【００６０】
注射可能な足場材料は相互作用して足場を形成することができる個別の粒子を含む。相互作用は粒子を架橋させてもよく、粒子は物理的に接続されて一体に保持される。架橋は、粒子または粒子の構成成分の間の共有結合性、非共有結合性、静電的、イオン性、接着性、粘着性または絡み合い相互作用によって達成されていてもよい。
【００６１】
したがって、粒子が物理的に接続されて一体に保持されるように、個別の粒子が架橋できることが好ましい。粒子は好適には、粒子が物理的に接続されて一体に保持されるように、架橋することができるポリマー粒子であってもよい。
【００６２】
足場を形成できることを保証するための、粒子にとっての好ましい特徴は、ガラス転移温度（Ｔｇ）である。室温を超えるＴｇを有する粒子を選択することにより、室温で粒子はそのＴｇ未満であり、個別の粒子として挙動するが、より高い温度にさらされると（たとえば体内で）、粒子は軟化してその隣接物と相互作用／密着する。好ましくは、約２５℃〜５０℃、たとえば約２７℃〜５０℃、たとえば約３０℃〜４５℃、たとえば３５℃〜４０℃、たとえば約３７℃〜４０℃のＴｇを有する粒子が用いられる。
【００６３】
当業者であれば理解するように、ガラス転移温度は示差走査熱量測定（ＤＳＣ）またはレオロジー試験によって測定することができる。特に、ガラス転移温度は第１の加熱走査において走査速度１０℃／分のＤＳＣによって決定してもよく、ここでガラス転移はエンタルピー変化の中間点とみなされる。好適な機器は、Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ（Ｂｕｃｋｓ、英国）ＤＳＣ−７である。
【００６４】
換言すれば、足場の形成を、粒子をそのＴｇ未満の温度からより高い温度への温度変化にさらすことによって引き起こす。より高い温度は必ずしもそのＴｇに等しいかまたはそれより高い必要はない；そのＴｇに向かういかなる温度上昇も、粒子間に必要とされる相互作用を誘発しうる。好ましくは、足場の形成を、粒子をそのＴｇ未満の温度からより高い温度への温度変化にさらすことによって引き起こし、ここでより高い温度はそのＴｇより５℃以下だけ低い、たとえばそのＴｇより３℃以下だけ低いまたはそのＴｇより２℃以下だけ低いまたはそのＴｇより１℃以下だけ低い。
【００６５】
本質的に、ポリマー粒子が体内への注射時にその開始温度の近くにまたはそれを超えて上昇すると、ポリマー粒子は１個以上の他のポリマー粒子と架橋して足場を形成するであろう。架橋とは隣接するポリマー粒子が一体に連結されるようになることを意味する。たとえば、粒子は、ある粒子の表面におけるポリマー鎖と別の粒子の表面におけるポリマー鎖との絡み合いによって架橋することがある。隣接する粒子の間の接着、粘着または融合があってもよい。
【００６６】
粒子が一体になり架橋すると、隣接する粒子の間に必然的に存在する空間の結果として、得られる足場にポアが形成される。
【００６７】
一実施形態において、系は、相互作用して約３５℃〜約４０℃のＴｇを有する足場を形成することができる個別の粒子、ならびに約４０℃のＴｇを有する他の個別の粒子を含む。送達のための薬剤を、これら粒子種の一方のみまたは両方に組み込んでもよい。好ましくは、少なくとも、４０℃を超えるＴｇを有する個別の粒子に送達のための薬剤を組み込む。
【００６８】
粒子は担体中で少なくとも部分的に分散可能であってもよい。好ましくは、粒子は３７℃以下の温度で担体に可溶でない。
【００６９】
担体は粒子と相互作用してもよい。担体は、粒子と相互作用して足場の形成を防止または遅らせ、足場が形成される前に粒子がヒトまたは非ヒト動物に投与されるようにしてもよい。担体は、粒子を担体中での懸濁による分離によって、粒子間の相互作用を防止してもよい。担体は投与に先立つ足場の形成を完全に防止してもよく、または形成を単純に遅らせてもよく、たとえば足場形成を始めさせるが投与前に完全には形成させない。一実施形態において、組成物は、担体がなければ粒子に足場を形成させたであろう温度にあっても、足場の形成を防止するのに十分な担体を含む。一実施形態において、組成物は、担体がなければポリマー粒子に足場を容易に形成させたであろう温度にあっても、足場が容易に形成しないように、たとえばあるタイムスケールたとえば１時間から５時間にわたり形成しないように、足場の形成を遅らせるのに十分な担体を含む。
【００７０】
担体は粒子と相互作用して粒子表面を膨潤させてもよいが、個別の粒子のままであり、これにより注射による投与を可能にする。しかし、組成物が投与されて担体が散逸し始めると、粒子は脱膨潤し始めるであろう。脱膨潤は粒子の連結を助けるであろう。
【００７１】
担体とポリマー粒子との相互作用が粒子のガラス転移温度を変化させることもある。たとえば、相互作用はガラス転移温度を低下させることもある。
【００７２】
担体は、粒子をヒトまたは非ヒト動物に、好ましくは注射により投与することを可能にするための潤滑剤として作用することもある。好ましくは、担体は、組成物がシリンジから投与される際に潤滑を与える。担体は、シリンジから投与される粒子に対する剪断損傷を低下または防止するのに役立つこともある。
【００７３】
個別の粒子は、１種以上のポリマー、好ましくは１種以上の合成ポリマーからなっていてもよい。粒子は、ポリ（α−ヒドロキシ酸）たとえばポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド−ｃｏ−グリコリド）（ＰＬＧＡ）、ポリＤ，Ｌ−乳酸（ＰＤＬＬＡ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、ポリ乳酸またはポリグリコール酸、ポリ−ラクチド  ポリ−グリコリド  コポリマーおよびポリ−ラクチド  ポリ−グリコリド  ポリエチレングリコール  コポリマー、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリエステル、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリ（３−ヒドロキシ−ブチレート）、ポリ（ｓ−カプロン酸）、ポリ（ｐ−ジオキサノン）、ポリ（プロピレンフマレート）、ポリ（オルトエステル）、ポリオール／ジケテンアセタール付加ポリマー、ポリ酸無水物、ポリ（セバシン酸無水物）（ＰＳＡ）、ポリ（カルボキシビスカルボキシフェノキシホスファゼン）（ＰＣＰＰ）、ポリ［ビス（ｐ−カルボキシフェノキシ）メタン］（ＰＣＰＭ）、ＳＡ、ＣＰＰおよびＣＰＭのコポリマー（ＴａｍａｔおよびＬａｎｇｅｒ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｄｉｔｉｏｎ、３、３１５〜３５３．１９９２に、およびＤｏｍｂによりＴｈｅ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓの８章、Ｄｏｍｂ  Ａ  ＪおよびＷｉｓｅｍａｎ  Ｒ  Ｍ編、Ｈａｒｗｏｏｄ  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓに記載されている）、ポリ（アミノ酸）、ポリ（偽アミノ酸）、ポリホスファゼン、ポリ［（ジクロロ）ホスファゼン］の誘導体、ポリ［（オルガノ）ホスファゼン］、ポリホスフェート、たとえば商標名Ｐｌｕｒｏｎｉｃｓ（商標）で販売されているポリエチレングリコールポリプロピレンブロックコポリマー、天然または合成ポリマー、たとえば、絹、エラスチン、キチン、キトサン、フィブリン、フィブリノーゲン、多糖（ペクチンを含む）、アルギネート、コラーゲン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質、これらのポリマーのうちいずれかのモノマーから調製されたコポリマー、これらのポリマーのランダムブレンド、任意の好適なポリマーおよびその混合物または組み合わせを含む群から選択される１種以上のポリマーを含んでいてもよい。
【００７４】
好ましくは、粒子は、ポリ（α−ヒドロキシ酸）たとえばポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド−ｃｏ−グリコリド）（ＰＬＧＡ）、ポリＤ，Ｌ−乳酸（ＰＤＬＬＡ）、ポリ−ラクチド  ポリ−グリコリド  コポリマーおよびこれらの組み合わせを含む群から選択されるポリマーを含む。
【００７５】
より好ましくは、粒子は、ポリ（α−ヒドロキシ酸）とポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）とのブレンドであるポリマー、たとえばグリコール酸および／または乳酸をベースとするポリマーまたはコポリマーのＰＥＧとのブレンドを含む。
【００７６】
粒子は生体適合性および／または生分解性でもよい。粒子に用いられるポリマーを制御することにより、足場分解の速度を制御してもよい。
【００７７】
注射可能な足場材料は１種類以上のポリマーから作製された１種類以上のポリマー粒子を含んでいてもよい。
【００７８】
２種類以上の粒子を用いる場合、各粒子は異なる固化特性または硬化特性を有していてもよい。たとえば、粒子は類似のポリマーから作製してもよいが、異なるゲル化ｐＨまたは異なる溶融温度もしくはガラス転移点を有していてもよい。
【００７９】
好ましくは、ポリマー粒子が足場を形成するために、粒子周りの温度、たとえば組成物が投与されるヒトまたは非ヒト動物内の温度は、ポリマー粒子のガラス転移温度にほぼ等しいかまたはそれより高い。好ましくは、このような温度において、ポリマー粒子は１個以上の他のポリマー粒子と架橋して足場またはマトリクスを形成するであろう。架橋とは隣接するポリマー粒子が一体に連結されるようになることを意味する。たとえば、粒子は、ある粒子の表面におけるポリマー鎖と別の粒子の表面におけるポリマー鎖との絡み合いにより架橋することがある。隣接する粒子の間の接着、粘着または融合があってもよい。
【００８０】
好ましくは、注射可能な足場材料は、体温に近いかまたは体温よりわずかに高い（たとえば約３０℃〜４５℃、たとえば約３５℃〜４０℃、たとえば約３７℃〜４０℃）ガラス転移温度（Ｔｇ）を有するポリマーまたはポリマーブレンドから形成された粒子を含む。したがって、室温では粒子はそのＴｇより低く、個別の粒子として挙動するが、体内では粒子は軟化してその隣接物と相互作用／密着する。好ましくは、足場形成は室温から体温への温度上昇の１５分以内に始まる。
【００８１】
粒子を、約３５℃〜４０℃、たとえば約３７℃〜４０℃のＴｇを有するポリマーから形成してもよく、ここでポリマーはポリ（α−ヒドロキシ酸）（たとえば、ＰＬＡ、ＰＧＡ、ＰＬＧＡもしくはＰＤＬＬＡまたはこれらの組み合わせ）、またはこれとポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）とのブレンドである。好ましくは、体温において、これらの粒子は相互作用して足場を形成するであろう。注射可能な足場材料は、ポリ（α−ヒドロキシ酸）／ＰＥＧ粒子のみを含んでいるか、または他の粒子種を含んでいてもよい。
【００８２】
粒子を、体温またはそれを超えるＴｇを有するポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド−ｃｏ−グリコリド）（ＰＬＧＡ）およびポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）のブレンドから形成してもよい。好ましくは、体温において、これらの粒子は相互作用して足場を形成し、この過程の間にＰＥＧが粒子表面から失われてもよく、これはＴｇ上昇および足場構造硬化の効果をもつであろう。注射可能な足場材料は、ＰＬＧＡ／ＰＥＧ粒子のみを含んでいるかまたは他の粒子種を含んでいてもよい。
【００８３】
組成物は温度感受性粒子と非温度感受性粒子との混合物を含んでいてもよい。好ましくは、非温度感受性粒子は、組成物が用いられることを意図している温度を超えるガラス転移温度を有する粒子である。好ましくは、温度感受性粒子と非温度感受性粒子との混合物を含む組成物において、温度感受性粒子対非温度感受性粒子の比は約３：１以下、たとえば、４：３である。好ましくは、温度感受性粒子は、組成物の温度がこれらの粒子のガラス転移温度にまたはそれを超えて上昇すると、互いに架橋することができる。温度感受性粒子対非温度感受性粒子の比を制御することにより、得られる足場のポロシティを操作することが可能になることがある。
【００８４】
一実施形態において、セラミック粒子が組成物中に追加で存在していてもよい。これは典型的には温度非感受性粒子種であろう。代わりにまたは加えて、組成物のポリマー粒子はそれ自体がセラミック成分を含有していてもよい。これは典型的には温度非感受性粒子種であろう。
【００８５】
別個の粒子としてのまたはポリマー粒子内のセラミック材料の含有は骨伝導性を強化するおよび／または骨誘導性を加えるであろう。
【００８６】
粒子は、固体外表面をもつ固体であってもよいし、多孔質であってもよい。粒子は形状が不規則または実質的に球状でもよい。
【００８７】
ポリマー粒子は、その最長寸法または実質的に球状である場合はその直径において、約３０００μｍ未満の、好ましくは約１μｍを超えるサイズを有していてもよい。より好ましくは、粒子は、その最長寸法またはその直径において、約１０００μｍ未満のサイズを有する。好ましくは、粒子は、その最長寸法またはその直径において、約５０μｍ〜約５００μｍ、より好ましくは約１００μｍ〜約５００μｍのサイズを有する。好ましくは、所望のサイズのポリマー粒子は、約５０μｍのポアサイズをもつ篩またはフィルターを通過することができないが、約５００μｍのポアサイズをもつ篩またはフィルターを通過するであろう。より好ましくは、所望のサイズのポリマー粒子は、約２００μｍのポアサイズをもつ篩またはフィルターを通過することができないが、約５００μｍのポアサイズをもつ篩またはフィルターを通過するであろう。
【００８８】
ヒトまたは非ヒト動物に投与されると、組成物からの足場の形成は、好ましくは約２０秒間〜約２４時間、好ましくは約１分間〜約５時間、好ましくは約１分間〜約１時間、好ましくは約３０分間未満、好ましくは約２０分間未満を要する。好ましくは、固化は投与から約１分間〜約２０分間の間に起こる。
【００８９】
好ましくは、組成物は、約２０％〜約８０％の注射可能な足場材料および約２０％〜約８０％の担体；約３０％〜約７０％の注射可能な足場材料および約３０％〜約７０％の担体を含む；たとえば、組成物は、約４０％〜約６０％の注射可能な足場材料および約４０％〜約６０％の担体を含んでいてもよい；組成物は、約５０％の注射可能な足場材料および約５０％の担体を含んでいてもよい。上述のパーセンテージは全て重量パーセンテージをいう。
【００９０】
好ましくは、組成物を用いて、２ＭＰａを超える圧縮荷重に耐えることができる（したがって骨用途に好適な）足場を形成することができる。
【００９１】
好ましくは、足場は熱の発生も有機溶媒の損失もなしに形成する。
【００９２】
注射可能薬剤送達系の組成物を、外科手術もしくは治療によるヒトもしくは動物の身体の処置方法またはヒトもしくは動物の身体に施される診断方法に使用してもよい。注射可能薬剤送達系の組成物は、医薬的使用のためであってもよいし、美容外科手術に使用してもよい。
【００９３】
本発明は、さらなる態様において、足場を形成する方法であって、
（１）本明細書に記載した産物を用意し、
（２）個別の粒子を固化または自己組織化させて、ポアを有する足場を形成する
ことを含む方法も提供する。
【００９４】
前記方法はインビボまたはインビトロで組織に実施してもよい。
【００９５】
個別の粒子を固化して足場にすることを、たとえば、温度変化、ｐＨ変化、機械力変化または架橋剤、硬化剤、ゲル化剤もしくは触媒の導入によって誘発してもよい。一実施形態において、個別の粒子を含む足場材料を固化して足場にすることを、粒子をそのＴｇ未満の温度からより高い温度への温度変化にさらすことによって引き起こす。
【００９６】
さらなる態様において、本発明は、対象に薬剤を送達する方法であって、注射可能な足場材料を用意し、ここで前記薬剤は足場材料内の個別の粒子内に配置されている；前記足場材料を対象に投与し；前記対象において前記足場材料を固化／自己組織化させて足場を形成し；前記足場材料内に含有される前記薬剤を投与部位において前記対象中に放出させることを含む方法を提供する。
【００９７】
前記方法はインビボまたはインビトロで組織に実施してもよい。
【００９８】
薬剤（個別の粒子内に封入されている）を、任意に、対象への投与の直前に注射可能な足場材料に添加してもよい。
【００９９】
一実施形態において、工程ｄ）において、薬剤放出を少なくとも１２時間の期間にわたり持続させる。
【０１００】
足場材料を固化して足場にすることを、たとえば、温度変化、ｐＨ変化、機械力変化または架橋剤、硬化剤、ゲル化剤もしくは触媒の導入によって誘発してもよい。一実施形態において、個別の粒子を含む足場材料を固化して足場にすることを、粒子をそのＴｇ未満の温度からより高い温度への温度変化にさらすことによって引き起こす。
【０１０１】
またさらなる態様によれば、本発明は、本発明のいずれかの方法によって製造される足場を提供する。
【０１０２】
別の態様によれば、本発明は、本発明の第１の態様に関連して記載した注射可能な足場材料を提供する。
【０１０３】
本発明のいずれかの方法および／または組成物によって形成された足場を用いて、損傷した組織を処置してもよい。特に、足場を使用して、損傷した組織における細胞の再成長を促すまたはこれを可能にしてもよい。したがって、本発明は、損傷した組織の再生または再構築を含む、組織損傷の処置に用いてもよい。
【０１０４】
本発明の組成物を用いて、疾患または医学的状態、たとえば、それらに限定されないが、アルツハイマー病、パーキンソン病、変形性関節症、熱傷、脊椎円板萎縮症、がん、肝萎縮症および他の肝臓障害、骨腔充填、骨折の再生または修復、真性糖尿病、尿管または膀胱再構築、膀胱または子宮のヘルニア、ＩＶＦ処置、筋消耗障害、腎臓の萎縮症、臓器再構築ならびに美容外科手術に使用される足場を製造してもよい。
【０１０５】
またさらなる態様によれば、本発明は、対象、たとえば哺乳類生物を処置して、所望の局所的な生理的または薬理学的効果を得る方法であって、本発明に係る注射可能薬剤送達系を、そのような処置を必要としている対象（たとえば生物）における部位に投与することを含む方法を提供する。好ましくは、前記方法は、足場から足場形成部位周囲の区域に薬剤を送達させる。
【０１０６】
さらなる態様によれば、本発明は、組織再生および／または組織損傷の処置における注射可能な足場材料としての、本発明に係る組成物の使用を提供する。
【０１０７】
本発明の製品は、神経変性障害（たとえば、脳卒中後、ハンチントン病、アルツハイマー病、パーキンソン病）、骨関係の障害（変形性関節症、脊椎円板萎縮症、充填を必要とする骨腔、再生または修復を必要とする骨折を含む）、熱傷、がん、肝臓障害（肝萎縮症を含む）、腎臓障害（腎臓の萎縮症を含む）、膀胱、尿管または尿道の障害（再構築を必要とする損傷した尿管または損傷した膀胱、膀胱または子宮のヘルニアを含む）、真性糖尿病、ＩＶＦ処置を必要とする不妊症、筋消耗障害（筋ジストロフィーを含む）、心障害（たとえば心筋梗塞後の損傷した心臓組織、うっ血性心疾患）、眼障害（たとえば損傷または罹患した角膜）、再生または修復を必要とする損傷した脈管構造、潰瘍および再生または再構築を必要とする損傷した組織（再生または再構築を必要とする損傷した臓器および再生または再構築を必要とする損傷した神経を含む）から選択される状態の処置または予防のために使用してもよい。
【０１０８】
別の態様によれば、本発明は、本発明に係る組成物と、組成物を用いるための説明書とを含む、標的への薬剤の送達に使用されるキットを提供する。
【０１０９】
前記キットは、組成物の注射に使用されるシリンジを含んでいてもよい。組成物をシリンジに予め内包して、すぐに使えるように用意していてもよい。好ましくは、前記キットは冷蔵または室温で保管することができる。
【０１１０】
さらなる態様によれば、本発明は、注射可能薬剤送達系のための組成物を製造する方法であって、送達のための薬剤を、溶融ブレンドした熱硬化性ポリマーに添加し；送達のための薬剤を、溶融ブレンドした熱硬化性ポリマーに添加し；前記溶融ブレンドした熱硬化性ポリマーを冷却および硬化させ；たとえば、粉砕、押出ポリマーのダイカッティング、または球形化により、硬化した、溶融ブレンドした前記熱硬化性ポリマーから粒子を作製することを含む方法を提供する。
【０１１１】
またさらなる態様において、本発明は、注射可能薬剤送達系のための組成物を製造する方法であって、送達のための薬剤を非熱硬化性ポリマーの粒子内に封入し；得られた粒子を熱硬化性ポリマー粒子と混合することを含む方法を提供する。
【０１１２】
さらなる態様において、本発明は、注射可能薬剤送達系のための組成物を製造する方法であって、送達のための薬剤を非熱硬化性ポリマーの粒子内に封入し；得られた粒子を熱硬化性ポリマーと混合し；熱硬化性ポリマーを溶融させて、そのなかに第１の工程由来の前記粒子を埋め込み、前記混合物を硬化させ；硬化した前記混合物から粒子を作製することを含む方法を提供する。粒子は、たとえば、粉砕、押出ポリマーのダイカッティングまたは球形化によって作製してもよい。
【０１１３】
当業者であれば、本発明の第１の態様またはいずれかの態様の好ましい特徴を本発明のあらゆる態様に適用できることを理解するであろう。
【０１１４】
次に、本発明の実施形態を例としてのみ、以下の実施例を参照して説明する。実施例は以下の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１Ａ】図１Ａは、溶融したＰＬＧＡ／ＰＥＧ内に埋め込まれたプラセボミクロスフィアを示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１に示す溶融物から作製された粒子を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、ＰＬＧＡ５０：５０（Ｍｗｔ５６）のエマルション方法によって作製された球状粒子を示す。粒子はシンバスタチンを内包している。粒子は４０℃を超えるガラス転移温度を有する。
【図２Ｂ】図２Ｂは、６．５％ｗ／ｗポリエチレングリコール４００ＤａとブレンドされたＰＬＧＡ８５：１５（Ｍｗｔ５０ＫＤａ）からこれらのガラス転移温度未満の温度で製造された、粗く粉砕されたミクロ粒子を示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ａおよび２Ｂの粒子を混合して、図２Ｂの粒子のガラス転移温度を超え、かつ図２Ａの粒子のガラス転移温度未満に加熱した後の図２Ａおよび２Ｂの粒子の足場を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、ミクロ粒子、足場中のミクロ粒子および足場中に溶融ブレンドしたミクロ粒子からのプレドニゾロン放出実験の結果を、データを４００μｇの最小１日用量（最小治療用量）に対して正規化して示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａと同じデータを示すが、明確化のために拡大している。
【図４】図４は、オイルレッド−Ｏについて５１７ｎｍでの吸光度の検量線を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、単独または足場中の大きい（５０〜１００μｍ）ミクロ粒子からのオイルレッド−Ｏ放出を示す実験の結果を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、単独または足場中の小さい（２０〜３０μｍ）ミクロ粒子からのオイルレッド−Ｏ放出を示す実験の結果を示す。
【図６】図６は、担体としての、０．５％ＣＭＣまたは１０％エタノールを含むＰＬＧＡ／６．５％足場の圧縮強度の比較を示す。
【図７】図７は、種々の担体を用いて３７℃での１５分間の焼結後に作製されたＰＬＧＡ／ＰＥＧ足場の圧縮強度の比較を示す。
【図８】図８は、様々な担体を用いて調製された注射可能な足場の注射収率を示す。
【図９】図９は、ミクロ粒子単独、シンバスタチンを内包したミクロ粒子と混合したＰＬＧＡ／ＰＥＧ、およびＰＬＧＡ／ＰＥＧ足場中のシンバスタチンを内包したミクロ粒子からのシンバスタチンの放出を示す。
【図１０】図１０は、５％および２０％シンバスタチンを内包したミクロ粒子（単独またはＰＬＧＡ／ＰＥＧ足場中のいずれか）からのシンバスタチンの放出を示す。
【０１１６】
［実施例］
例１
熱硬化性ＰＬＧＡ／ＰＥＧ粒子内へのミクロ粒子の溶融閉じ込め
１．ＰＬＧＡ／ＰＥＧシートの調製：
１．１  ２．５ｇのＰＬＧＡ／ＰＥＧ粒子（＜１００ミクロンのサイズで、６．５％ｗ／ｗまたは８％ｗ／ｗ４００ＤａのＰＥＧを含有）を秤量して秤量ボートに移した。
【０１１７】
１．２  別個の秤量ボートに、０．２７８ｇ（すなわち、合計混合質量の１０％ｗ／ｗ）のＰＬＧＡ「プラセボ」粒子（２０〜５０ミクロン径の球状粒子）を秤量した後、ＰＬＧＡ／ＰＥＧ粒子に加え、スパチュラで十分に混合した。
【０１１８】
１．３  秤量ボートの内容物をＰＴＦＥシート上に移してスパチュラで平らにし、連続した粒子からなるおよそ２ｍｍの深さの層にした（図１）。
【０１１９】
１．４  ＰＴＦＥシートを５０℃のオーブン内に入れ、およそ６時間放置した。透明なＰＬＧＡ／ＰＥＧの薄いシートが形成される。
【０１２０】
２．プラセボ粒子を含有する熱硬化性ＰＬＧＡ／ＰＥＧブレンド粒子の調製
２．１  ハサミを用いてポリマーシートを切断して２×２ｃｍ未満の小片にする。
【０１２１】
２．２  Ｋｒｕｐｓ７５グラインダーを、グラインダーの金属部のみを液体窒素で満たすことによって冷却する。全ての液体窒素が気化したら、破片をグラインダー内に入れる。
【０１２２】
２．３  粒子を短い５秒間バーストで粉砕する。粒子を篩にかけて、全て３００μｍ未満の粒子を生ずるようにすべきである。長い粉砕は、ポリマーを溶融させることがある熱を生じることがある。
【０１２３】
２．４  全粒子が３００μｍ未満のサイズになったら、これをＰＴＦＥシート上に再度置き、連続した粒子からなるおよそ２ｍｍの深さの層にする。
【０１２４】
２．５  この粒子を再度５０℃のオーブン内に６時間入れる。工程２．１〜２．３を反復するが、粒子を粉砕して、１００〜２００、２００〜３００および３００〜４００μｍのサイズ画分にする。次に、得られた粒子（図２）を必要になるまで４℃未満で保管する。
【０１２５】
この方法は、４５℃２１時間または５０℃６時間に加熱する前の粉末ブレンドとして、＜１００ミクロンの画分６．５％とブレンドしたプラセボ球状粒子を与える。８％ＰＥＧ配合は、５０℃で５時間後に、ブレンドのために十分に溶融されていた。
【０１２６】
上の方法は、ＰＬＧＡ／ＰＥＧ中に溶融ブレンド化した球状、非熱硬化性のＰＬＧＡ粒子（これに対しては、標準エマルション法を用いて薬物を容易に添加できるであろう）を与える。ブレンド化は、薬物放出に対するさらなる障壁（すなわち、より多くの包囲ポリマー）を与え、ＰＬＧＡ粒子は、薬物を、ＰＬＧＡ／ＰＥＧ溶融ブレンド中に直接に添加した場合に、そうでなければ直面するであろう高温（約１００ｄｅｇＣ＋）から保護する。
【０１２７】
例２
Ｃｍａｘの低下：放出調査
薬物を内包したＰＬＧＡミクロ粒子配合の比較：
この例は、ミクロ粒子（ＭＰ）対ＰＬＧＡ／ＰＥＧ粒子足場中に閉じ込めたＭＰ対ＭＰをＰＬＧＡ／ＰＥＧ中に溶融ブレンドすることによって作製された粒子の比較を示す。
【０１２８】
ポリマー制御放出系に固有の初期「バースト」効果を低下させることによって、より優れた薬物放出制御を目的として、活性なモデルを足場に組み込んだ。足場に組み込んだ、プレドニゾロンを内包したポリマーミクロスフィアを用いて示すように、配合方法によってバーストをかなり低下させることができる。
【０１２９】
方法：
以下の固体分散エマルション方法を用いて、プレドニゾロンを組み込んだＰＬＧＡ粒子を作製した：
１リットルバッチのＰＶＡ０．３％（ｗ／ｖ）蒸留水溶液を、約２００ｒｐｍに設定したマグネチックスターラで一晩十分に溶解させた。使用前に、ＰＶＡ溶液を真空下で０．２ミクロンフィルターユニットに通して、あらゆる粒子状物質を除去した。
【０１３０】
各バッチについて、１±０．０１ｇのポリマーを秤量してガラスバイアルに入れた。６．６７ｍｌのＤＣＭをバイアルに加えて１５％（ｗ／ｖ）ポリマー溶液を得た。このバイアルをオービタルシェーカー上に少なくとも３０分間置いてポリマーを溶解させた。
【０１３１】
プレドニゾロン（２００±２ｍｇ）をポリマー／ＤＣＭを含むバイアルに移した。全バイアルを、プローブ超音波処理器（Ｓｏｎｉｐｒｅｐ  １５０、ＭＳＥ  Ｌｔｄ．Ｃｒａｗｌｅｙ、Ｓｕｓｓｅｘ、ＵＫ製）を用いて１分間、１５キロヘルツの周波数で、パルシングなしに氷上で超音波処理して、有機相内の不溶性ステロイドを分散させた。
【０１３２】
２００ｍｌの０．３％ＰＶＡ溶液をビーカーに加え、ねじジャッキ上のＳｉｌｖｅｒｓｏｎホモジナイザー（モデルＬ５Ｍ）ローターの下に配置した。ローターを下げて溶液中に入れ、次にローターヘッドの位置をビーカー底部から２ｃｍに調整した。
【０１３３】
Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｈｏｌｅ  Ｈｉｇｈ  Ｓｈｅａｒ  Ｓｃｒｅｅｎ（商標）によって固定されたローターを２，０００ｒｐｍで回転するように設定し、次にバイアルの内容物をＰＶＡバスに移した。２分後に、ビーカーを取り出し、ビーカーにガラスマグネチックスターラ（５０ｍｍ）を入れ、次に３００ｒｐｍに設定したマルチウェイマグネチックスターラ上に４時間置いた。
【０１３４】
ＤＣＭの蒸発が完了したら（４時間）、ビーカーをマグネチックスターラから取り出し、次に得られた粒子を、２リットルの蒸留水を用いて０．２ミクロンフィルター上で洗浄した。粒子を１００ミクロンストレーナーに通して５０ｍｌの遠心管に入れ、＞９６時間にわたって凍結乾燥させ、フリーザー内に真空パックして保管した。
【０１３５】
２０％ｗ／ｗのプレドニゾロン薬物を内包した粒子（ＤＬＰ）をＰＬＧＡ／ＰＥＧの１００〜２００μｍ粒子と混合し、体温より上に温め、硬化させてＤＬＰを閉じ込めた。ＰＬＧＡ／ＰＥＧの１００〜２００μｍ粒子内におけるＤＬＰの最初の溶融封入後に、さらなる足場も作製した。
【０１３６】
プレドニゾロンを内包した粒子（対照）およびＤＬＰ足場試料を、目盛り付きの２２ｍｌガラスバイアル（Ｓｕｐｅｌｃｏ）中で、２０ｍｌの、０．５％ｖ／ｖ  Ｔｗｅｅｎ２０入りの１００ｍＭリン酸緩衝食塩水中に移し、１３０ｒｐｍのマグネチックスターラで撹拌しながら３７℃インキュベーター内に保管した。放出調査の各時点において、スターラからチューブを取り出し、次に１６ｍｌの上清を採取し、等容量の新鮮な、０．５％ｖ／ｖ  Ｔｗｅｅｎ２０入り１００ｍＭリン酸緩衝食塩水で取り替えた。
【０１３７】
採取後に試料を凍結し、次に解凍してボルテックスにかけた後、２５０μｌの各試料を７５０μｌのＨＰＬＣグレードのメタノールと混合した。次にこれを６０秒間ボルテックスにかけ、次に１４，０００ｇで遠心分離して、別の上清を作り、その６００μｌを分析のためにＨＰＬＣチューブに移した。
【０１３８】
Ｈｙｐｅｒｓｉｌ  Ｃ１８カラム（１００ｍｍ、内径５ｍｍ、粒子サイズ５μｍ；ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）およびＢｅｃｋｍａｎ  ＨＰＬＣを用いてＨＰＬＣ分析を行った。全試料を、５μｍの試料注射容量および４０℃のカラム温度を用いて実施した。６０％メタノールおよび４０％ｄＨ2Ｏの均一濃度移動相を流量１ｍｌ／分で用い、波長２５４ｎｍで検出した。試験試料の系列希釈および各検出ピークの曲線下面積（ＡＵＣ）の測定を用いて、濃度曲線を作成した。
【０１３９】
結果を図３に示し、下にまとめる。
【０１４０】
【表１】
2016530252.tif 000003
【０１４１】
例３
モデル親油性薬物としてのオイルレッド−Ｏの放出（ｍｗｔ４０８、ｌｏｇＰ６．８５）
目的：
オイルレッド−Ｏ（ＯＲＯ）を内包したミクロ粒子（ＭＰ）からの経時的な放出プロファイルを決定すること、および小さい（２０〜３０ミクロン）ＭＰとより大きい（５０〜１００ミクロン）ＭＰとの放出速度を比較すること。
【０１４２】
また、ＰＬＧＡ／ＰＥＧ足場への組み込みがバースト放出を低下させ、経時的により多くの持続放出をもたらすかどうかを決定すること。
【０１４３】
方法：
使用したＰＬＧＡ／ＰＥＧブレンドを、８％ＰＥＧ４００をＰＬＧＡ８５：１５（ＬＰ６７１）に組み込むことによって作製した。ＰＬＧＡミクロ粒子を、ＤＣＭエマルション法を用いて調製し、ＯＲＯの１％内包量を含むミクロ粒子を用いた。したがって、各５０ｍｇの粒子は最大５００ｍｇの薬物を含有する。
【０１４４】
足場製造：
３００ｍｇのＰＬＧＡ／８％ＰＥＧの１００〜２００ミクロンサイズ画分粒子を秤量して秤量ボートに入れ、１００ｍｇのＯＲＯ  ＭＰを加えて手動で混合した。
【０１４５】
３２０ｍｌの液体担体（１％プルロニックＦ１２７、０．５％ＣＭＣ、２０％エタノールの入ったリン酸緩衝食塩水）を粒子に加え、十分に混合した（０．８：１担体対粒子比）。ペーストを２つのＰＴＦＥディスクモールドの間で均等に分割したため、各足場はおよそ５０ｍｇのＯＲＯ  ＭＰおよび１５０ｍｇのＰＬＧＡ／８％ＰＥＧ粒子を含むことになる。これを、ブランクの大きいＭＰ、ＯＲＯを内包した小さいＭＰ、およびブランクの小さいＭＰに対して繰り返した。ＰＴＦＥモールド中の粒子を、１時間３７℃のオーブンに入れることによって焼結した。
【０１４６】
放出アッセイ：
焼結後、足場をモールドから取り出し、０．５％ｔｗｅｅｎ−２０を含む１０ｍｌのＰＢＳ中に移した（２０ｍｌチューブ）。１０ｍｌのＰＢＳ／ｔｗｅｅｎを含有する別個のチューブを５０ｍｇのＭＰ単独を用いて調製した（２０ｍｌチューブ）。チューブを、５ｒｐｍに設定した３Ｄロッカー（Ｇｙｒｏｔｗｉｓｔｅｒ）上に置いた。特定の時点において、ロッカーからチューブを取り出し、ＭＰ単独を３０００ｒｐｍで５分間遠心分離した（Ｍｉｓｔｒａｌ）。各チューブから９ｍｌのＰＢＳ−ｔｗｅｅｎを収集して凍結保管した。９ｍｌの新鮮なＰＢＳ−ｔｗｅｅｎを各チューブに再び加え、ｇｙｒｏｔｗｉｓｔｅｒ上で再度インキュベートした。
【０１４７】
放出上清中のＯＲＯの定量化：
試料を解凍し、１５０ｍｌを９６平底ウェル透明プレートにプレーティングし、Ｔｅｃａｎプレートリーダーにより５１７ｎで読み取った。ＯＲＯを１ｍｇ／ｍｌでメタノールに溶解し、ＰＢＳ−ｔｗｅｅｎで希釈することによって、検量線を作成した（注  試料をメタノールで希釈してもそれらの溶解度を改善しなかったが、吸光度を低レベルまで低下させた。したがってこれについてはさらに調べなかった）。全試料を同日に試験した。放出アッセイを２１日目に停止した。残っている足場およびＭＰを５ｍｌメタノールで一晩処理して全ての残存ＯＲＯを抽出した。
【０１４８】
結果を図４および５に示す。小さいＤＬＰは、大きいＤＬＰよりも放出が速い（拡散および分解のための表面積増加により予想される通り）。両方の系において、ＰＬＧＡ／ＰＥＧ足場内へのＤＬＰの物理的閉じ込めは、調査の期間にわたる放出、すなわち初期バースト（表面薬物が放出される２４〜４８時間）とより長期の分解制御された放出の両方を遅くする。両方のＤＬＰは、試験した配合についての調査の終了時点で、およそ５０％の放出の抑制を示している。
【０１４９】
例４
液体担体の配合の変更
方法Ａ．液体可塑剤の組み込み
液体可塑剤を担体に含ませて、より広範囲のＰＬＧＡ／ＰＥＧ足場の硬化速度および物理的特徴を得た。
【０１５０】
材料の担体相内への液体可塑剤の添加は：
・ブレンドした足場粒子中のより低いＰＥＧ含量を可能にすることによって、外界温度安定性を改善し、
・足場のより速い硬化を可能にし、より大容積の二次粒子（たとえばセラミック）を加えられるようにし、送達部位からの粒子の移動を回避するであろう。
【０１５１】
さらに改善した機械強度プロファイルをもつ足場も可能になる。
【０１５２】
方法：
初期候補であるＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）入りの水およびクエン酸トリエチル（ＴＥＣ）入りのエタノールを様々な濃度でＰＬＧＡ８５：１５と混合した。
【０１５３】
結果：
ＮＭＰは高濃度においてのみ有効であったが、ＴＥＣは低濃度で最も有効であった。したがってエタノール希釈液のみをさらに調べた。
【０１５４】
ＰＬＧＡ／ＰＥＧ足場の担体相における液体可塑剤としてのエタノールの使用
方法：
ＰＬＧＡ／８％ＰＥＧ  ＭＰおよび担体として０．５％ＣＭＣ（ｓｔｄ）または５０％エタノールを用い、足場を圧縮強度試験のために製作した。圧縮強度試験に先立ち、５、１５および３０分間３７℃で足場を焼結した。より低いエタノール（１０％）およびより低いＰＥＧ（６．５％）含量も試験した。
【０１５５】
結果：
各時点において、５０％エタノールを用いて作製した足場は、標準担体を用いて作製した足場よりも４〜５倍強かった。より低濃度のエタノール（１０％）も圧縮強度を改善した（図６）。エタノールの使用は配合および達成可能な放出プロファイルにより大きな範囲を与え、ブレンドした足場粒子におけるより低いＰＥＧ含量の使用を可能にする。このことは、より遅い分解および放出を容易にする（親水性ＰＥＧはＰＬＧＡ中に水を引き込んで分解速度を加速させるためである）。ＥｔＯＨを用いた足場のより速い硬化は、より大容積の二次粒子（すなわちＤＬＰ）を必要に応じて添加してもよいことを意味する。
【０１５６】
例５
ＰＬＧＡ／ＰＥＧ足場の注射可能性と圧縮強度との組み合わせ
方法Ａ：
ＰＬＧＡ／ＰＥＧ  ＭＰを、対向シリンジ内で、１％（ｗ／ｖ）プルロニックＦ１２７／０．５％（ｗ／ｖ）ＣＭＣ（ｈｖ）とエタノール５、１０および２０％（ｖ／ｖ）からなる担体と混合した。ペーストを、１９ｇａ針を通して注射し、圧縮試験のための足場の製造に用いた。
【０１５７】
結果：
エタノールを含む全配合は、増加した圧縮強度を示した（図７）。
【０１５８】
方法Ｂ：
図８に示すように液体担体を再配合することによって、微細孔の針（１９ｇａ）を通した注射の注射収率および再現性を試験した。
【０１５９】
結果：
５３％収率から９８％へと増加した収率と足場強度への最小効果が得られた（０．５％ＣＭＣ（ｈｖ）を含有する初期配合と比較）。懸濁化剤として高粘度ＣＭＣ／プルロニックの使用によって最良の結果が得られた。
【０１６０】
例６
シンバスタチン放出調査
材料：
１％ｗ／ｗのシンバスタチンを内包したＰＬＧＡ５０５０ミクロ粒子、平均サイズ８５．５３±２５．５２ミクロンおよびブランク対照。
【０１６１】
薬物を内包した粒子を以下のように調製した：１リットルバッチのＰＶＡを、最大０．３％(w/v)の蒸留水溶液で作製し、３００ｒｐｍに設定した１５ウェイマグネチックスターラで一晩溶解させた。使用前にＰＶＡ溶液を真空下で０．２ミクロンフィルターユニットに通して、あらゆる残存粒子状物質を除去した。
【０１６２】
１±０．０１ｇのＰＬＧＡポリマーを秤量して４個のガラスバイアルの各々に入れた。加えて、１個のバイアルに５０ｍｇのシンバスタチンを添加し、１個のバイアルに１００ｍｇのシンバスタチンを添加し、１個のバイアルに２００ｍｇのシンバスタチンを添加した。これは、およそ５、１０および２０％(w/w)の薬物内包量に等しいであろう。第４のバイアルにはシンバスタチンを添加しなかった。５ｍｌのＤＣＭをバイアルの各々に添加した（２０％(w/v)ポリマー溶液）。ポリマーおよび薬物を溶解させて単一相にするために、バイアルを低ｒｐｍに設定したオービタルシェーカー上に少なくとも３０分間置いた。
【０１６３】
２００ｍｌの０．３％(w/v)ＰＶＡ溶液を４個の２５０ｍｌビーカーに加えた。これらのビーカーのうち１個を、ねじジャッキ上のＳｉｌｖｅｒｓｏｎローターの下に配置した。ローターを液体にちょうど浸るまで下げた後、ねじジャッキを用いて、ローターヘッドの位置を底部から２ｃｍに調整した。
【０１６４】
標準乳化スクリーンにより固定したローターを、２，０００ｒｐｍで回転するように設定し、次にＰＬＧＡのみのバイアルの内容物をＰＶＡバスに移し入れ、タイマーを２分間に設定した。乳化が完了したら、ガラスマグネチックスターラ（５０ｍｍ）をビーカーに入れ、次にこれを３００ｒｐｍに設定したマルチウェイマグネチックスターラ上に置き、最低４時間撹拌させた。ローターヘッドをアセトンで十分に清浄して乾燥した。乳化プロセスをシンバスタチン内包バッチについて繰り返した。
【０１６５】
ＤＣＭの蒸発が完了したら（４時間）、ビーカーをマグネチックスターラから取り外し、次に０．２ミクロンフィルターを通して２リットルの蒸留水で粒子を洗浄した。パスツールピペットを用いた小容量の水での研和によって、全粒子をフィルターユニットから注意深く取り出した。
【０１６６】
試料を２４時間凍結乾燥し（新たな凍結乾燥機）、フリーザーにおいて真空パックで保管した。次にＣｏｕｌｔｅｒ  ＬＳ２３０を用いて試料のサイズ分布を分析した。
【０１６７】
使用前に、ＰＬＧＡ／８％ＰＥＧ（４００Ｄａ）溶融ブレンドした粒子（無菌）を篩にかけて１００〜２００ミクロンサイズ画分にした。ＣＭＣを０．５％ｗ／ｖの濃度でＰＢＳに入れて用いた（中粘度グレードを用いた）。
【０１６８】
溶出溶媒は、ＰＨ７に調整した、０．５％ＳＤＳ入り０．０１Ｍリン酸ナトリウムであった。
【０１６９】
方法：
調査１  −  シンバスタチン放出を評価するための初期調査
足場を以下のように調製した：
３×５０ｍｇの１％シンバスタチン内包ＭＰを３×２００ｍｇのＰＬＧＡ／ＰＥＧ  ＭＰに加えて秤量ボートに入れた（合計２５０ｍｇ）。
【０１７０】
１×５０ｍｇのブランクＭＰを１×２００ｍｇのＰＬＧＡ／ＰＥＧ  ＭＰに加えて秤量ボートに入れた（合計２５０ｍｇ）。
【０１７１】
各々の秤量ボートに、２００ｕｌのＣＭＣを加えて混合し、ペーストを形成した（ＣＭＣ：粒子比０．８：１）。
【０１７２】
各々のペースト試料を用いて、６×１２ｍｍのモールドを充填した。足場を１時間３７℃で焼結した。
【０１７３】
以下の放出条件を１５ｍｌのＦａｌｃｏｎチューブで設定した：
３×シンバスタチンを内包した足場および１×ブランクを内包した足場（上のように調製）。
【０１７４】
３×５０ｍｇのシンバスタチン内包ＭＰと２００ｍｇのＰＬＧＡ／ＰＥＧ  ＭＰとを混合したものおよび１×５０ｍｇのブランクＭＰを２００ｍｇのＰＬＧＡ／ＰＥＧ  ＭＰと混合したもの。
【０１７５】
３×５０ｍｇのシンバスタチン内包ＭＰ単独および１×５０ｍｇのブランクＭＰ単独。
【０１７６】
５ｍｌの溶出溶媒を各々のチューブに加え、次にチューブを５ｒｐｍの３Ｄロッカー上に置いた。
【０１７７】
指定した時点で、溶媒をチューブから取り出し、新鮮な溶媒に取り替えた。試料を冷蔵庫に保管した後、Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ  Ｌａｍｂｄａ  ２５  ＵＶ分光光度計により評価し、２３８ｎｍのピークを記録した。
【０１７８】
結果を図９に示しており、ＤＬＰを足場内に閉じ込めた場合に、シンバスタチンの初期放出がおよそ５０％抑制されることを実証している。ＤＬＰおよびＰＬＧＡ／ＰＥＧ粒子の物理的混合は放出を抑制せず、足場硬化およびＤＬＰの閉じ込めが必要とされることを示している。
【０１７９】
例７
より高いシンバスタチン充填量を有するＭＰを異なる濃度で用いた放出調査
足場を以下のように調製した：
３×７５ｍｇの５％シンバスタチン内包ＭＰを３×１７５ｍｇのＰＬＧＡ／ＰＥＧ（４００Ｄａ）ＭＰに加えて秤量ボートに入れた（合計２５０ｍｇ）。
【０１８０】
１×７５ｍｇのブランクＭＰを１×１７５ｍｇのＰＬＧＡ／ＰＥＧ  ＭＰに加えて秤量ボートに入れた（合計２５０ｍｇ）。
【０１８１】
３×１８．７５ｍｇの２０％シンバスタチン内包ＭＰを３×２３１．２５ｍｇのＰＬＧＡ／ＰＥＧ  ＭＰに加えて秤量ボートに入れた（合計２５０ｍｇ）。
【０１８２】
１×１８．７５ｍｇのブランクＭＰを１×２３１．２５ｍｇのＰＬＧＡ／ＰＥＧ  ＭＰに加えて秤量ボートに入れた（合計２５０ｍｇ）。
【０１８３】
各々の秤量ボートに、２００ｕｌのＣＭＣを加えて混合し、ペーストを形成した（ＣＭＣ：粒子比０．８：１）。
【０１８４】
各々のペースト試料を用いて、６×１２ｍｍモールドを充填した。足場を１時間３７℃で焼結した。
【０１８５】
（注  −  ７５ｍｇの５％シンバスタチン内包ＭＰおよび１８．７５ｍｇの２０％シンバスタチン内包ＭＰは、類似した閉じ込め効率を仮定すると、同じ質量のシンバスタチンを含む）。
【０１８６】
３ｍｌのＰＢＳを各々のチューブに加え、次にチューブを５ｒｐｍの３Ｄロッカー上に置いた。試料を例６と同様にアッセイのために採集し、３ｍｌのＰＢＳを各時点で取り替えた。
【０１８７】
結果を図１０に示す。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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