(57)【要約】本発明は、生体内分解性多孔性ケイ素系担体材料であって、少なくとも１つの大分子治療物質と少なくとも１つの非晶質糖とを運搬する、担体材料を含み、任意でさらに結晶化阻害剤を含む組成物を含む。組成物は、治療物質を、好ましくは制御された様式で所定の期間にわたって、例えば数日、数週または数ヶ月にわたって送達させるために、インビトロまたはインビボで使用することができる。組成物は、慢性疾患などの患者の病状を治療または防止するために使用することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内分解性多孔性ケイ素系担体材料を含む組成物であって、前記担体材料は少なくとも１つの大分子治療物質と非晶質糖とを含む、組成物。
【請求項２】
前記担体材料は再吸収性である、請求項１のいずれかに記載の組成物。
【請求項３】
前記治療物質は、前記担体材料の体積全体に分配される、請求項１〜２のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項４】
前記治療物質は、実質的に前記担体材料の全体積全体に分配される、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記治療物質は、タンパク質、ペプチド、抗体、炭水化物、ポリマーおよびポリヌクレオチドから選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項６】
前記治療物質は抗体である、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記非晶質糖はトレハロース、トレハロース二水和物、スクロース、マンニトール、ソルビトール、キシリトール、若しくははグリセロール、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項８】
前記ケイ素系担体材料は非晶質である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項９】
前記担体材料は少なくとも約４０％の多孔度を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１０】
前記担体材料は少なくとも約７０％の多孔度を有する、請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】
前記担体材料は約４０％〜約８０％の範囲の多孔度を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１２】
平均細孔サイズは、２−５０ｎｍの範囲である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１３】
平均細孔サイズは１０−５０ｎｍの範囲である、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】
前記担体材料の表面積は２０〜１０００ｍ２／ｇである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１５】
前記担体材料の表面積は１００〜３００ｍ２／ｇである、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】
前記担体材料における前記細孔を隔てる壁の平均幅は、５ｎｍ未満である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１７】
前記壁の平均幅は、３ｎｍ未満である、請求項１６に記載の組成物。
【請求項１８】
その最長点で測定される前記担体材料の長さは１〜５００ミクロンである、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１９】
その最長点としての前記担体材料の長さは５〜１００ミクロンである、請求項１８に記載の組成物。
【請求項２０】
前記担体材料のロードレベルは、前記担体材料および治療物質の合計重量に基づき、８０重量％未満である、請求項１−１９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２１】
前記担体材料のロードレベルは、前記担体材料および治療物質の合計重量に基づき、約１重量％〜約７０重量％である、請求項１−１９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２２】
前記担体材料のロードレベルは、前記担体材料および治療物質の合計重量に基づき、約３重量％〜約５０重量％である、請求項１−１９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２３】
前記担体材料のロードレベルは、前記担体材料および治療物質の合計重量に基づき、約５重量％〜約４０重量％である、請求項１−１９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２４】
前記担体材料のロードレベルは、前記組成物の重量に基づき、約４０重量％未満である、請求項１−１９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２５】
前記担体材料のロードレベルは、前記組成物の重量に基づき、約１重量％〜約４０重量％である、請求項１−１９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２６】
治療物質および非晶質糖を含む前記多孔性担体材料はポリマーでコートされる、請求項１−２５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２７】
前記ポリマーは制御放出ポリマーである、請求項２６に記載の組成物。
【請求項２８】
請求項１−２７のいずれか一項に記載の組成物を調製する方法であって、多孔性ケイ素系担体材料を治療物質および非結晶糖と接触させることを含む、方法。
【請求項２９】
前記担体材料の平均細孔サイズは、治療物質の進入および治療物質の生体媒質中への少なくとも約３日にわたる制御放出を可能にするように選択される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記平均細孔サイズは約１５ｎｍ〜約４０ｎｍであり、前記治療物質は約１００，０００〜約２００，０００ａｍｕの分子量を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記平均細孔サイズは約２５ｎｍ〜約４０ｎｍであり、前記治療物質は、約６〜約８ｎｍの分子半径を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記平均細孔サイズは約２ｎｍ〜約１０ｎｍであり、前記治療物質は、約５，０００〜約５０，０００ａｍｕの分子量を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
さらに、真空補助乾燥プロセスを使用することを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
請求項１−２７のいずれか一項に記載の組成物を患者に投与することを含む、患者において病状を治療または防止する方法。
【請求項３５】
前記組成物は患者の表面または皮膚または眼に投与される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記組成物は、硝子体内に、皮下、結膜下に、腹腔内に、筋肉内にまたは網膜下に投与される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記組成物は、眼中に投与される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
前記組成物は、眼の房水内に投与される、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記組成物は、眼の硝子体内に投与される、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記病状は、眼の病状から選択される、請求項３４に記載の方法。
【請求項４１】
前記病状は、緑内障、黄斑変性症、糖尿病黄斑浮腫、地図状萎縮および加齢性黄斑変性から選択される、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記組成物は、前記薬物を眼中に、１日〜６ヶ月の間にわたって放出する、請求項３４〜４１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
前記組成物は前記治療物質を１週〜３ヶ月の間にわたって放出する、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記多孔性ケイ素系担体材料は、前記治療物質を含む溶液と接触させられる、請求項３４−４３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４５】
多孔性ケイ素系担体材料の細孔内にロードされた非晶質糖と生体分子とを含む組成物であって、前記担体材料内の前記生体分子は、室温で、同じ条件下の前記担体材料なしの前記生体分子の半減期の少なくとも２倍である半減期を有する、組成物。
【請求項４６】
前記担体材料内の前記生体分子の半減期は、同じ条件下での前記担体材料なしの前記生体分子の半減期の１０倍に等しい、またはそれ以上である、請求項４５に記載の組成物。
【請求項４７】
多孔性ケイ素系担体材料の細孔内にロードされた非晶質糖と生体分子とを含む組成物であって、前記担体材料内の前記生体分子は、室温で、同じ条件下の前記担体材料なしの前記生体分子の有効期間の少なくとも２倍長い有効期間を有する、組成物。
【請求項４８】
前記担体材料内の前記生体分子は同じ条件下の前記担体材料なしの前記生体分子の有効期間の少なくとも１０倍長い有効期間を有する、請求項４７に記載の組成物。
【請求項４９】
前記担体材料内の前記生体分子は２５℃で少なくとも６ヶ月間安定である、請求項４７または４８に記載の組成物。
【請求項５０】
前記生体分子は抗体である、請求項４５〜４９のいずれか一項に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１３年３月１５日に出願された米国仮特許出願番号６１／７９８，３２４号（その内容は、これによって、その全体が参照により本明細書に組み込まれる）の優先権の恩典を主張する。
【背景技術】
【０００２】
医薬品業界内では、ある期間にわたって治療物質の制御放出を提供する剤形の開発に対するかなりの関心がある。活性物質をこのように放出すると、バイオアベイラビリティの改善に役立ち、作用物質の適切な濃度を長時間、確実に提供することができ、繰り返し投与の必要がない。ひいては、これにより、他の投与形態に関してしばしば問題となっている患者の服薬非遵守の影響を最小に抑えるのにも役立つ。
【０００３】
服薬遵守は苦痛でトラウマとなる場合があるので、患者は自身の治療計画に嫌々従っている可能性がある。例えば、今日では、眼部病状、例えば加齢性黄斑変性、糖尿病黄斑浮腫、糖尿病性網膜症、脈絡膜血管新生、および失明またはほぼ失明に至る可能性のある他の病状を治療することができ、臨床的に良好な成果が認められる治療物質が存在する。罹患集団は高齢患者群であることが多く、彼等は、これらの疾患の初期段階に対処するために、彼等の日常生活の活動を調整しなければならない。しかしながら、疾患が進行するにつれて、永久的な眼の障害が起こり、多くの臨床的に有効な治療は予防的なものにすぎず、回復的ではない。よって、治療計画に対する一貫した服薬遵守は失明を予防するためにはほぼ強制的である。
【０００４】
残念なことに、治療計画により、典型的には、治療物質を眼内、典型的には眼の硝子体に送達させるために、医師が患者の眼に皮下針で穴を開ける間、患者はじっとしていることが要求される。これは、トラウマおよび痛みを伴うことがあり、したがって、患者は嫌々注射を受ける可能性がある。各注射の長期利益を提供し、よって患者が受ける疼痛およびトラウマを低減させることができるか否かは、治療物質に要求される薬物動態、および作用物質を運搬して放出する送達ビヒクルに要求される薬物動態に依存する。
【０００５】
いくつかの公知の送達ビヒクルは、マトリクス相の合成中の封入により、ポリマーおよびゾルゲル系に組み込まれた活性成分を有する。生分解性ポリマーのマイクロカプセル化技術は、フィルム鋳造、成型、噴霧乾燥、押出加工、溶融分散、界面堆積、乳化および溶媒蒸発による相分離、気中懸濁被覆、パンコーティングおよびインサイチュ重合のような方法を含む。溶融分散技術は、例えば、米国特許第５，８０７，５７４号および米国特許第５，６６５，４２８号において記載される。
【０００６】
代替アプローチでは、活性成分は多孔性マトリクスの形成が完了した後にロードされる。そのような担体系は一般に、作用物質を細孔内に入れるためにナノメートルサイズの細孔ではなくミクロンサイズの細孔を有する。米国特許第６，２３８，７０５号は、例えば、活性成分の溶液中での単なる浸漬によるマクロ多孔性ポリマー組成物のローディングを記載し、米国特許第５，６６５，１１４号および第６，５２１，２８４号は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の埋め込み型プロステーシスの細孔にロードするための圧力の使用を開示する。このアプローチは、小有機分子には有効であり得るが、タンパク質などのより大きな分子は、大きな細孔内で凝集する傾向があり、インビボで制御された様式で、効果的に放出しない。
【０００７】
より小さな細孔では、狭い細孔のブロッキングのために、高濃度の治療物質を組み込むことが困難であることが証明されている。細孔の開口部に向かって材料が堆積すると、大部分の材料が細孔系を占有できなくなる傾向がある。活性成分の高いローディングの達成に関する問題により、現在知られている多くの送達系の有効性が制限されている。
【０００８】
治療物質を送達ビヒクルにより送達する場合の別の懸念事項は、薬物の放出後の送達ビヒクルの生体適合性である。生体内分解性または再吸収性送達ビヒクル材料は、薬物の放出後に除去する必要がある送達ビヒクルの魅力的な代替物となるであろう。治療物質を運搬するための生体内分解性送達ビヒクルの設計および調製は研究され始めている。ＰＣＴ公開第ＷＯ２００９／００９５６３号は、多孔性ケイ素材料を含む薬物送達系を記載する。
【０００９】
そのため、生体適合性であり、持続的に大分子を送達することができる、治療物質の制御放出のための改善された剤形の開発が引き続き必要である。
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、生体内分解性多孔性ケイ素系担体材料であって、少なくとも１つの大分子治療物質および少なくとも１つの非晶質糖を運搬する担体材料を含み、任意でさらに結晶化阻害剤を含む、組成物を含む。ある一定の実施形態では、組成物は、真空補助フラッシュ乾燥を使用して調製される。
【００１１】
開示される組成物は、治療物質、特に大分子、例えばタンパク質、ペプチド、抗体、炭水化物、ポリマー、ワクチン、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）またはポリヌクレオチドを、制御された様式で送達するためのものである。組成物は治療物質および非晶質糖がロードされた多孔性ケイ素系担体材料を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、治療物質および非晶質糖の混合物がロードされた多孔性ケイ素系担体材料を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、治療物質、ならびに糖および結晶化阻害剤の混合物がロードされた多孔性ケイ素系担体材料を含む。組成物は、治療物質を、好ましくは制御された様式で所定の期間にわたって、例えば数日、数週または数ヶ月にわたって送達するために、インビトロまたはインビボで使用することができる。担体材料は好ましくは生体内分解性または再吸収性材料、例えば、ケイ素元素または二酸化ケイ素などのケイ素系材料から形成され、よって、治療物質の放出後の除去が必要ない。ある一定のそのような実施形態では、担体材料およびその分解生成物は生体適合性であり、そのため、担体材料の生体内分解（ｂｉｏｅｒｏｓｉｏｎ）による生物学的副作用は最小または非侵害性である。
【００１２】
ある一定の実施形態では、担体材料は、多孔性二酸化ケイ素、例えばメソポーラス二酸化ケイ素を含む。担体材料の平均細孔サイズは典型的には、治療物質を運搬することができるように選択され、細孔サイズ例は、２−５０ｎｍの直径、例えば約１５〜約４０ｎｍの直径、約２０〜約３０ｎｍの直径、約２〜約１５ｎｍの直径、または約５〜約１０ｎｍの直径である。ケイ素系材料はまた、Ｕ．Ｓ．２０１２０１７７６９５号（参照により本明細書に組み込まれる）において開示される。
【００１３】
ある一定の実施形態では、治療物質は約５００ａｍｕ〜約２００，０００ａｍｕの間の分子量を有するタンパク質であり、約８００ａｍｕ〜約２００，０００ａｍｕの間、約１０００ａｍｕ〜約２００，０００ａｍｕの間、約１５００ａｍｕ〜約２００，０００ａｍｕの間、約２，０００ａｍｕ〜約２００，０００の間、約５，０００ａｍｕ〜約２００，０００ａｍｕの間、約１０，０００〜約１５０，０００ａｍｕ、約１０，０００〜約５０，０００ａｍｕの間、約５０，０００〜約１００，０００ａｍｕの間または約１００，０００〜約２００，０００ａｍｕの間であってもよい。
【００１４】
あるいは、治療物質のサイズは、分子半径を特徴とすることができ、これは、例えば、Ｘ線結晶解析により、または流体力学半径により決定され得る。治療物質は、例えば、０．５ｎｍ〜２０ｎｍ、例えば約０．５ｎｍ〜１０ｎｍ、さらに約１〜８ｎｍから選択される分子半径を有するタンパク質とすることができる。好ましくは、特定の作用物質、例えば、タンパク質へのアクセスを可能にする好適な細孔半径は、作用物質の半径と細孔の半径の間の差として本明細書で規定される、細孔−治療物質（作用物質）差に従って選択される。例えば、１．３ｎｍの流体力学半径を有するインスリンおよび４．８ｎｍの最小半径を有する細孔に対する細孔−作用物質差は、３．５ｎｍの細孔−タンパク質差を有する。細孔−作用物質差は、特定の半径を有するタンパク質を収容するための最小の好適な平均細孔サイズを決定するために使用することができる。細孔−タンパク質差は、典型的には、約３．０〜約５．０ｎｍから選択され得る。
【００１５】
典型的には、組成物は、治療物質を収容する平均細孔サイズを有するように選択される。担体材料の平均細孔サイズは担体材料の細孔にロードされる治療物質の分子量または分子半径に基づいて選択され得る。例えば、１００，０００〜２００，０００ａｍｕから選択される分子量の治療物質は、より大きな平均細孔サイズ、例えば約１５ｎｍ〜約４０ｎｍの担体材料と共に使用され得る。ある一定の実施形態では、５，０００〜５０，０００ａｍｕから選択される分子量の治療物質は、より小さな平均細孔サイズ、例えば約２ｎｍ〜約１０ｎｍの担体材料と共に使用され得る。
【００１６】
ある一定の実施形態では、糖は、単独で使用されるか、組み合わせて使用されるかに関係なく、下記から選択される：スクロース、果糖、グルコース、エリスリトール、マルチトール、ラクチトール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、Ｄ−タガトース、トレハロース、トレハロース二水和物（ｄｅｈｙｄｒａｔｅ）、ガラクトース、グリセロール、ラムノース、シクロデキストリン、ラフィノース、リブロース、リボース、トレオース、アラビノース、キシロース、リキソース、アロース、アルトロース、マンノース、イドース、ラクトース、マルトース、転化糖、イソトレハロース、ネオトレハロース、パラチノースもしくはイソマルツロース、エリトロース、デオキシリボース、グロース、イドース、タロース、エリトルロース、キシルロース、プシコース、ツラノース、セロビオース、グルコサミン、マンノサミン、フコース、グルクロン酸、グルコン酸、グルコノラクトン、アベコース、ガラクトサミン、キシロオリゴ糖、ゲンチオオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、ソルボース、ニゲロオリゴ糖、フラクトオリゴ糖、マルトテトラオール（ｍａｌｔｏｔｅｔｒａｏｌ）、マルトトリオール（ｍａｌｔｏｔｒｉｏｌ）、マルトデキストリン、マルトオリゴ糖、ラクツロース、メリビオース、または任意のそれらの組み合わせ。好ましい実施形態では、糖は下記から選択される：トレハロース、トレハロース二水和物、スクロース、マンニトール、ソルビトール、キシリトールまたはグリセロール、またはそれらの組み合わせ。
【００１７】
ある一定の実施形態では、組成物は、多孔性担体材料を最初に形成し、その後、細孔に、治療物質、および非晶質または溶液形態の糖、若しくは複数の糖、または糖と結晶化阻害剤の組み合わせをロードすることにより調製される。好ましい実施形態では、治療物質は非晶質または溶液形態の糖若しくは結晶化阻害剤の前にロードされる。
【００１８】
発明は、多孔性ケイ素系担体材料を治療物質と接触させることを含む、治療物質を多孔性ケイ素系担体材料の細孔中にロードするための方法を含む。治療物質を多孔性ケイ素系担体材料の細孔中にロードするための１つの例示的な方法は、タンパク質の反対側が細孔の反対側に係合するように１つのタンパク質が細孔中にロードされるよう寸法を適合させた細孔サイズを有する、多孔性ケイ素系担体を選択することを含む。治療物質を多孔性ケイ素系担体材料の細孔中にロードするための１つの方法は、一度に、１つの作用物質のみが１つの細孔の幅に入る（すなわち、細孔の長さに沿った長手方向の連続は排除されない）ように、寸法を適合させた細孔サイズを有する多孔性ケイ素系担体を選択することを含み、例えば、２つの作用物質は、細孔内で並んで（横方向に）配置された場合、収容されることができない。作用物質をケイ素系材料の細孔中にロードする方法、および対象となる作用物質のための適切な担体材料を選択するための方法はまた、Ｕ．Ｓ．２０１２０１７７６９５号（参照により本明細書に組み込まれる）において開示される。
【００１９】
組成物は、皮膚または眼の表面上に配置することができる。あるいは組成物は、哺乳類の体内、例えば患者の眼内、または患者の身体の任意の他の組織若しくは器官内に配置することができる。特定の適用では、組成物は皮下、結膜下または眼の硝子体内に配置される。組成物は、慢性疾患などの患者の病状を治療または防止するために使用することができる。ある一定の実施形態では、組成物は、眼の疾患、例えば緑内障、黄斑変性症、糖尿病黄斑浮腫および加齢性黄斑変性を治療または防止するためのものである。治療物質は、例えば、黄斑変性症などの眼の疾患を治療または防止するために、制御された様式で数週または数ヶ月の期間にわたって、放出され得る。
【００２０】
本発明は、非晶質糖を含む安定化製剤、および治療物質を本明細書で記載される多孔性担体材料中で安定化させる方法を含む。ある一定の実施形態では、本発明は、担体材料の細孔内に安定化された生体分子、例えば抗体を含み、よって、生体分子の半減期または有効期間は、担体材料の外側の生体分子の半減期または有効期間よりも優れている。ある一定の実施形態では、安定化製剤のタンパク質は減圧下、室温周囲条件での乾燥に対して安定である。ある一定の実施形態では、治療物質および糖アモルファスを含む多孔性担体材料はポリマーでコートされる。好ましい実施形態では、治療物質および非晶質糖を含む多孔性担体材料は、制御放出ポリマーでコートされる。
【００２１】
本明細書で記載される組成物のある一定の実施形態では、本明細書で記載される組成物の非晶質形態の糖は、本明細書で記載される多孔性担体材料と接触すると、２５℃／６０％相対湿度で９０日後に、多孔性担体材料なしの同様の条件下よりも、その非晶質特性を保持する。ある一定の実施形態では、非晶質糖は生体分子、例えば、抗体を、２５℃の温度で少なくとも１５日、少なくとも１ヶ月、少なくとも６ヶ月、少なくとも１年、少なくとも１．５年、少なくとも２年、少なくとも２．５年、少なくとも３年または少なくとも４年間安定化させる。
【００２２】
いくつかの実施形態では、本発明の安定化製剤は非水溶媒、例えばジクロロメタン、または糖を可溶化することができない任意の溶媒に曝露しても安定である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】２５℃および６０％相対湿度での９０日間の、メソポーラス酸化陽極酸化ケイ素（例えば、実施例１−３により調製）中での非晶質糖の安定化を示す図である。
【図２】メソポーラス酸化陽極酸化ケイ素中のベバシズマブの真空乾燥対市販の凍結乾燥後の安定性を示す図である。
【図３】コートされた６０Åメソポーラス酸化陽極酸化ケイ素粒子中のスクロースと同時製剤化されたミオグロビンの溶解を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
概要
患者、特に、緑内障または癌などの慢性病状を有する患者への治療物質の持続的および制御送達は、現代医学療法においてますます重要になっている。多くの療法が、体内で活性剤のほぼ一定の存在を維持するためには、頻繁な間隔で投与される場合に最も有効となる。頻繁な投与が推奨され得るが、不便さおよび関連する患者の服薬遵守の困難が、このように治療を事実上妨げる可能性がある。そのため、治療物質を制御された様式で放出する徐放性組成物は、癌療法および他の慢性疾患の治療などの分野で非常に魅力的である。
【００２５】
治療物質をインビボまたはインビトロで放出する組成物は様々な生体適合性の、または少なくとも実質的に生体適合性の材料から形成され得る。１つの型の組成物はケイ素系担体材料を採用する。ケイ素系担体材料は、例えば、ケイ素元素、および、二酸化ケイ素（シリカ）、またはケイ酸塩などの形態の酸化ケイ素を含み得る。いくつかのケイ素系組成物は、生物系において高い生体適合性および有益な分解を示しており、治療物質の放出後に担体材料を除去する必要がなくなる。
【００２６】
試験により、高多孔度ケイ素系材料、例えば、８０％多孔度は、中多孔度ケイ素系材料、例えば、５０％多孔度よりも速く再吸収され、中多孔度ケイ素系材料はバルクケイ素系材料よりも速く再吸収され、バルクケイ素系材料は、生物系において生体内分解または再吸収の徴候をほとんどから全く示さないことが示される。さらに、担体材料の平均細孔サイズは再吸収速度に影響することが理解される。担体材料の平均細孔サイズ、ならびに材料の多孔度を調整することにより、生体内分解速度は調整、および選択され得る。
【００２７】
ケイ素系担体材料は、多孔性材料を形成し、治療物質を細孔内にロードするために、しばしば、高温および有機溶媒または酸性媒質を用いて調製される。これらの条件は、ある一定の分子、例えば塩、元素、およびある一定の非常に安定な小有機分子に対して好適であり得る。しかしながら、大有機分子、例えばタンパク質または抗体をロードする場合、テンプレートの調製時またはローディング時の腐蝕性のおよび／または苛酷な条件により、活性物質の完全な分解までは起こらないものの、変性および非活性化が起こり得る。抗体などの大分子を、緩やかな条件下で担体材料中にロードすることは、本明細書で記載される方法の特徴であり、タンパク質などの大有機分子にとって特に有利である。
【００２８】
ケイ素系担体材料の粒子サイズもまた、担体材料の細孔に治療物質がロードされ得る速度に影響する可能性がある。より小さな粒子、例えば、最大直径が２０ミクロンまたはそれ以下である粒子は、最大直径が２０ミクロンを超える粒子よりも迅速にロードし得る。これは、細孔直径が、治療物質の分子直径またはサイズと類似の寸法である場合、特に明らかである。より小さな粒子のローディングが迅速であるのは、より小さな粒子では治療物質が浸透しなけばならない平均細孔深さがより短いことに起因し得る。
【００２９】
定義
本明細書では、「１つの（ａ、またはａｎ）」は１つ以上を意味することができる。特許請求の範囲（複数可）では、「含む」という単語と共に使用される場合、「１つの（ａ、またはａｎ）」という単語は１つまたはそれ以上を意味することができる。本明細書では、「別の」は少なくとも第２またはそれ以上を意味することができる。
【００３０】
「抗体（ａｎｔｉｂｏｄｙ、ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ）」という用語は、広く、天然起源の形態の抗体および組換え抗体、例えば一本鎖抗体、ラクダ化抗体、キメラ、およびヒト化抗体および多重特異性抗体ならびに前記の全ての断片および誘導体、好ましくは少なくとも１つの抗原結合部位を有する断片および誘導体を含む。抗体誘導体は、抗体にコンジュゲートされたタンパク質または化学部分を含み得る。「抗体」という用語は最も広い意味で使用され、完全に構築された抗体、およびそれらを含む組換えペプチドを包含する。
【００３１】
「抗体断片」は無傷の抗体の一部、好ましくは無傷の抗体の抗原結合または可変領域を含む。抗体断片の例としては、下記が挙げられる：Ｆａｂ、Ｆａｂ’、Ｆ（ａｂ’）２、およびＦｖ断片；ダイアボディ；線形抗体（Ｚａｐａｔａ  ｅｔ  ａｌ．  （１９９５）  Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｅｎｇ．  ８（１０）：１０５７−１０６２）；一本鎖抗体分子；および抗体断片から形成された多重特異性抗体。抗体のパパイン消化により、「Ｆａｂ」断片と呼ばれる、２つの同一の抗原結合断片（各々が単一の抗原結合部位を有する）、および残りの「Ｆｃ」断片（その名前は、その容易に結晶化する能力を反映する）が生成される。ペプシン処理により、Ｆ（ａｂ’）２断片が得られ、これは２つの抗原結合部位を有し、なおも抗原を架橋することができる。
【００３２】
生体内分解する、または生体内分解は、本明細書で用いられる場合、例えば、１つ以上の物理的または化学的分解性プロセス、例えば、酵素作用、加水分解、イオン交換、または可溶化による溶解、エマルジョン形成、またはミセル形成による、生物系でのある期間にわたる構造または封入物の徐々の崩壊または分解を示す。
【００３３】
「予防する」という用語は当該技術分野において承認されており、病状、例えば局所再発（例えば、疼痛）、癌などの疾患、複合症候群、例えば心不全または任意の他の医学的状態に関連して使用される場合、当技術分野においてよく理解されており、これには組成物の投与が含まれ、これにより、組成物を投与されていない対象に比べ、対象における医学的状態の症状の頻度が低減され、その発症が遅延される。よって、癌の予防は、例えば、下記を含む：無処置対照集団に比べ、予防的治療を受けた患者の集団における検出可能な癌性増殖の数を低減させること、および／または検出可能な癌性増殖の出現を、無処置対照集団と比較して処置集団において、例えば、統計学的におよび／または臨床的に有意な量だけ、遅延させること。感染の予防は、例えば、無処置対照集団と比較して処置集団において感染症の診断の数を低減させること、および／または無処置対照集団と比較して処置集団において感染症の症状の発症を遅延させることを含む。疼痛の予防は、例えば、無処置対照集団と比較して処置集団において、対象が被る痛覚の大きさを低減させる、あるいは痛覚を遅延させることを含む。
【００３４】
「予防的または治療的」治療という用語は当該技術分野において承認されており、宿主への１つ以上の対象組成物の投与を含む。望まれない病状（例えば、宿主動物の疾患または他の望まれない状態）の臨床徴候前に投与される場合、治療は予防的であり、（すなわち、宿主が望まれない病状を発症しないように保護する）、一方、望まれない病状の徴候後に投与される場合、処置は治療的である（すなわち、既存の望まれない病状またはその副作用を低減、寛解、または安定化させることを意図する）。
【００３５】
再吸収または再吸収することは、本明細書で用いられる場合、生きているヒトまたは動物の生理的器官、組織、または流体の中に、または上に導入された場合の材料の侵食を示す。
【００３６】
対象治療方法に関する化合物の「治療的有効量」は、所望の投与計画の一部として（哺乳類、好ましくはヒトに）投与された場合、治療される障害または病状または美容上の目的のために臨床的に許容される標準に従い、例えば、いずれの医学的処置にも適用可能な合理的な利益／リスク比で、症状を軽減し、病状を寛解させ、または病状の発症を減速させる、調製物中の化合物（複数可）の量を示す。
【００３７】
本明細書では、「治療すること」または「治療」は、対象の病状を改善し、または安定化させる様式で、病状の症状、臨床徴候、および根底にある病態を逆転、低減、または抑止することを含む。
【００３８】
別記されない限り、大治療分子という用語は、２０００ａｍｕに等しい、またはこれを超える、またはさらに３０００ａｍｕを超える分子量を有する分子を示す。
【００３９】
別記されない限り、「小分子」という用語は、約２０００ａｍｕ未満、好ましくは約１５００ａｍｕ未満、より好ましくは約１０００ａｍｕ未満、または最も好ましくは約７５０ａｍｕ未満の分子量を有する有機分子を示す。好ましくは、小分子は１つ以上のヘテロ原子を含む。
【００４０】
別記されない限り、「糖」という用語は単糖、二糖、オリゴ糖または糖アルコールを示す。「糖」という用語に対する例は、限定はされないが、スクロース、果糖、グルコース、エリスリトール、マルチトール、ラクチトール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、Ｄ−タガトース、トレハロース、トレハロース二水和物（ｄｅｈｙｄｒａｔｅ）、ガラクトース、グリセロール、ラムノース、シクロデキストリン、ラフィノース、リブロース、リボース、トレオース、アラビノース、キシロース、リキソース、アロース、アルトロース、マンノース、イドース、ラクトース、マルトース、転化糖、イソトレハロース、ネオトレハロース、パラチノースもしくはイソマルツロース、エリトロース、デオキシリボース、グロース、イドース、タロース、エリトルロース、キシルロース、プシコース、ツラノース、セロビオース、グルコサミン、マンノサミン、フコース、グルクロン酸、グルコン酸、グルコノラクトン、アベコース、ガラクトサミン、キシロオリゴ糖、ゲンチオオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、ソルボース、ニゲロオリゴ糖、フラクトオリゴ糖、マルトテトラオール（ｍａｌｔｏｔｅｔｒａｏｌ）、マルトトリオール（ｍａｌｔｏｔｒｉｏｌ）、マルトデキストリン、マルトオリゴ糖、ラクツロース、メリビオース、または任意のそれらの組み合わせである。
【００４１】
ケイ素系担体材料
本明細書で記載される装置および方法は、とりわけ、少なくとも１つの治療物質および非晶質糖が担体材料の細孔内に配置される、多孔性ケイ素系担体材料を含む組成物を提供する。記載される方法は、疾患、特に慢性疾患の治療または予防のためにそのような組成物を使用する。さらに、記載される組成物を調製する方法は、治療物質、特に大分子、例えばタンパク質または抗体の持続および制御放出を特徴とする組成物を提供する。
【００４２】
組成物は典型的には、ケイ素系担体材料、例えばケイ素元素、二酸化ケイ素（シリカ）、一酸化ケイ素、ケイ酸塩（ケイ素を含むアニオン、例えば、ＳｉＦ６２−、Ｓｉ２Ｏ７６−、またはＳｉＯ４４−を含む化合物）、またはそのような材料の任意の組み合わせを含む。ある一定の実施形態では、担体材料はケイ素元素の完全または部分フレームワークを含み、そのフレームワークは、二酸化ケイ素表面層により実質的にまたは完全に被覆される。他の実施形態では、担体材料は完全にまたは実質的に完全にシリカである。
【００４３】
ある一定の実施形態では、担体材料はシリカ、例えば約５０％超のシリカ、約６０重量％超のシリカ、約７０重量％超のシリカ、約８０重量％超のシリカ、約９０重量％超のシリカ、約９５重量％超のシリカ、９９重量％超のシリカ、さらには９９．９重量％超のシリカを含む。多孔性シリカは、供給元、例えばＤａｖｉｓｉｌ、Ｓａｌｉｃｙｃｌｅ、およびＭａｃｈｅｒｅｙ−Ｎａｇｅｌから購入することができる。
【００４４】
ある一定の実施形態では、担体材料はケイ素元素、６０重量％超のケイ素、７０重量％超のケイ素、８０重量％超のケイ素、９０重量％超のケイ素、またはさらには９５％超のケイ素を含む。ケイ素は、供給元、例えばＶｅｓｔａ  Ｃｅｒａｍｉｃｓから購入することができる。
【００４５】
ケイ素系材料の純度は、エネルギー分散型Ｘ線分析、Ｘ線蛍光、誘導結合型発光分光分析またはグロー放電質量分析などの技術を使用して、定量的に評価することができる。
【００４６】
担体材料は、他の成分、例えば金属、塩、ミネラルまたはポリマーを含み得る。担体材料は、例えば、担体材料の生体適合性を改善する、および／または放出動力学に影響を与えるように、表面の少なくとも一部上に配置されたコーティング（例えばポリマーコーティング）を有し得る。
【００４７】
ケイ素系担体材料は、ケイ素元素またはその化合物、例えば、二酸化ケイ素またはケイ酸塩を非晶質形態で含み得る。いくつかの実施形態では、ケイ素系担体材料はヒュームドシリカを含む。ある一定の実施形態では、ケイ素元素またはその化合物は、結晶形態で存在する。他の実施形態では、担体材料は非晶質シリカおよび／または非晶質ケイ素を含む。ある一定の実施形態では、ケイ素系材料は約６０重量％超の非晶質、約７０重量％超の非晶質、約８０重量％超の非晶質、約９０重量％超の非晶質、約９２重量％超の非晶質、約９５重量％超の非晶質、約９９重量％超の非晶質、またはさらには９９．９重量％超の非晶質である。
【００４８】
Ｘ線回折分析を使用して、ケイ素系材料の結晶相を同定することができる。粉末回折は、例えば、液体窒素冷却ゲルマニウムソリッドステート検出器が取り付けられた、例えば、Ｓｃｉｎｔａｇ  ＰＡＤ−Ｘ回折計上で、Ｃｕ  Ｋ−α放射線を使用して行うことができる。
【００４９】
ケイ素系材料は、約４０％〜約９５％、例えば約６０％〜約８０％の多孔度を有し得る。多孔度は、本明細書で用いられる場合、材料中の隙間の尺度であり、材料の総体積に対する空隙の体積の割合である。ある一定の実施形態では、担体材料は、少なくとも約１０％、少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、またはさらには少なくとも約９０％の多孔度を有する。特定の実施形態では、多孔度は約４０％超、例えば約５０％超、約６０％超、またはさらには約７０％超である。
【００５０】
組成物の担体材料は、約２０ｍ２／ｇ〜約２０００ｍ２／ｇ、例えば約２０ｍ２／ｇ〜約１０００ｍ２／ｇ、またはさらには約１００ｍ２／ｇ〜約３００ｍ２／ｇから選択される表面積対重量比を有し得る。ある一定の実施形態では、表面積は約２００ｍ２／ｇ超、約２５０ｍ２／ｇ超または約３００ｍ２／ｇ超である。
【００５１】
ある一定の実施形態では、治療物質は、担体材料の表面から少なくとも約１０ミクロン、少なくとも約２０ミクロン、少なくとも約３０ミクロン、少なくとも約４０ミクロン、少なくとも約５０ミクロン、少なくとも約６０ミクロン、少なくとも約７０ミクロン、少なくとも約８０ミクロン、少なくとも約９０ミクロン、少なくとも約１００ミクロン、少なくとも約１１０ミクロン、少なくとも約１２０ミクロン、少なくとも約１３０ミクロン、少なくとも約１４０ミクロンまたは少なくとも約１５０ミクロンの細孔深さに分配される。ある一定の実施形態では、治療物質は、担体材料の細孔内で実質的に均一に分配される。
【００５２】
治療物質は、担体材料中に、担体材料の総幅に対する比として測定される、ある深さまでロードされ得る。ある一定の実施形態では、治療物質は、担体材料中に少なくとも約１０％の深さに、担体材料中に少なくとも約２０％、担体材料中に少なくとも約３０％、担体材料中に少なくとも約４０％、担体材料中に少なくとも約５０％、または担体材料中に少なくとも約６０％の深さに分配される。
【００５３】
非晶質糖は、担体材料中に、担体材料の総幅に対する比として測定される、ある深さまでロードされ得る。ある一定の実施形態では、非晶質糖は、担体材料中に少なくとも約１％〜少なくとも約９％の深さに、少なくとも１０％、担体材料中に少なくとも約２０％、担体材料中に少なくとも約３０％、担体材料中に少なくとも約４０％、担体材料中に少なくとも約５０％、または担体材料中に少なくとも約６０％の深さに分配される。いくつかの実施形態では、非晶質糖は細孔を密封し得る。
【００５４】
非晶質糖は、担体材料中に、担体材料および治療物質の合計重量に対する比として測定される、ある重量までロードされ得る。ある一定の実施形態では、非晶質糖は、少なくとも約１％〜少なくとも約８０％、少なくとも約１％〜少なくとも約７０％、少なくとも約１％〜少なくとも約６０％、少なくとも約１％〜少なくとも約５０％、少なくとも約１％〜少なくとも約４０％、少なくとも約１％〜少なくとも約３０％、少なくとも約１％〜少なくとも約２０％、少なくとも約１％〜少なくとも約１５％、約１％〜少なくとも約１０％、約１％〜少なくとも約５％、約１％〜少なくとも約４％、少なくとも約１％〜少なくとも約３％、または少なくとも約１％〜少なくとも約２％の重量までロードされる。ある一定の実施形態では、非晶質糖は、少なくとも約５％〜少なくとも約１０％、少なくとも約１０％〜少なくとも約２０％、少なくとも約１０％〜少なくとも約３０％、少なくとも約３０％〜少なくとも約４０％、少なくとも約４０％〜少なくとも約５０％、少なくとも約５０％〜少なくとも約６０％、少なくとも約６０％〜少なくとも約７０％、または少なくとも約７０％〜少なくとも約８０％の重量までロードされる。ある一定の実施形態では、非晶質糖は、約３０％の重量までロードされ得る。総ローディングの定量は、多くの分析方法、例えば、医薬組成物の重量測定、ＥＤＸ（Ｘ線によるエネルギー分散分析）、フーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）若しくはラマン分光法により、または溶液中で溶出された治療物質のＵＶ分光光度法、滴定分析、ＨＰＬＣ若しくは質量分析により達成され得る。ローディングの均一性の定量は、空間分解することができる組成技術、例えば断面ＥＤＸ、オージェ深さ方向分析、マイクロラマンおよびマイクロＦＴＩＲにより得ることができる。
【００５５】
本発明の多孔性ケイ素系材料は細孔サイズの平均直径により分類され得る。微小孔性ケイ素系材料は２ｎｍ未満の平均細孔サイズを有し、メソポーラスケイ素系材料は、２−５０ｎｍの平均細孔サイズを有し、マクロ多孔性ケイ素系材料は５０ｎｍ超の細孔サイズを有する。ある一定の実施形態では、ケイ素系材料の細孔の５０％超は、２−５０ｎｍの細孔サイズを有し、ケイ素系材料の細孔の６０％超は、２−５０ｎｍの細孔サイズを有し、ケイ素系材料の細孔の７０％超は、２−５０ｎｍの細孔サイズを有し、ケイ素系材料の細孔の８０％超は、２−５０ｎｍの細孔サイズを有し、またはケイ素系材料の細孔のさらに９０％超は、２−５０ｎｍの細孔サイズを有する。
【００５６】
ある一定の実施形態では、担体材料は多孔性二酸化ケイ素、例えばメソポーラス二酸化ケイ素を含む。ある一定の実施形態では、担体材料の平均細孔サイズは、２−５０ｎｍ、例えば約１５〜約４０ｎｍ、例えば約２０〜約３０ｎｍから選択される。ある一定の実施形態では、平均細孔サイズは約２〜約１５ｎｍ、例えば約５〜約１０ｎｍから選択される。ある一定の実施形態では、平均細孔サイズは約３０ｎｍである。
【００５７】
細孔サイズは、生物系内での治療物質の放出速度を制御するために、治療物質の寸法特性に対して予め選択することができる。典型的には、小さすぎる細孔サイズは治療物質のローディングを不可能にし、一方、大き過ぎる細孔は、放出速度を制御するのに十分な強さで治療物質と相互作用しない。例えば、担体材料の平均細孔直径は、高分子量分子、例えば、２００，０００−５００，０００ａｍｕではより大きな細孔、例えば、１５ｎｍ〜４０ｎｍ、およびより低分子量分子、例えば、１０，０００−５０，００００ａｍｕではより小さな細孔、例えば、２ｎｍ〜１０ｎｍから選択され得る。例えば、約６ｎｍの直径の平均細孔サイズは、分子量約１４，０００〜１５，０００ａｍｕ、例えば約１４，７００ａｍｕの分子に関して好適であり得る。約１０ｎｍの直径の平均細孔サイズは、分子量約４５，０００〜５０，０００ａｍｕ、例えば約４８，０００ａｍｕの分子に関して選択され得る。約２５−３０ｎｍの直径の平均細孔サイズは、分子量約１５０，０００ｎｍの分子に関して選択され得る。
【００５８】
細孔サイズは、生物系内での治療物質の放出速度を制御するために、治療物質の分子半径に適合するように予め選択することができる。例えば、約２５ｎｍ〜約４０ｎｍの直径の平均細孔サイズは、約６ｎｍ〜約８ｎｍの最大分子半径を有する分子に対して好適であり得る。分子半径は、任意の好適な方法により、例えば、Ｘ線結晶解析データに基づく分子の物理的寸法を使用することにより、または、分子の溶液状態サイズを表す流体力学半径を使用することにより、計算することができる。溶液状態計算は、計算が実施される溶液の性質に依存するので、いくつかの測定では、Ｘ線結晶解析データに基づく分子の物理的寸法を使用することが好ましい場合がある。本明細書では、最大分子半径は、治療物質の最大寸法の半分を反映する。
【００５９】
ある一定の実施形態では、平均細孔直径は、分子、例えば、タンパク質の細孔内での凝集を制限するように選択される。生体分子、例えばタンパク質の担体分子内での凝集は、分子の生物系への制御放出を妨害すると考えられることから、生体分子を担体材料内で凝集しないように防止することは有利であろう。そのため、細孔のサイズと生体分子のサイズの間の関係のために、例えば、１つの生体分子のみが常に細孔に入ることができるようにする細孔は、複数の生体分子が細孔に一緒に入り、細孔内で凝集するのを可能にする細孔よりも好ましいであろう。ある一定の実施形態では、複数の生体分子が細孔中にロードされ得るが、細孔の深さのために、細孔のこの深さ全体に分配されるタンパク質は、より低い程度までまでしか凝集しないであろう。
【００６０】
ある一定の実施形態では、治療物質は、疾患の治療または予防に有用な任意の作用物質から選択される。ある一定の実施形態では、作用物質は、小分子治療物質、すなわち、１０００ａｍｕ未満の分子量を有する化合物から選択される。好ましい実施形態では、治療物質は、１０００ａｍｕに等しい、またはこれを超える分子量を有する大分子から選択される。ある一定の実施形態では、本発明の治療物質は生体分子である。生体分子は、本明細書で用いられる場合、生体により産生される任意の分子を示し、大ポリマー分子、例えばタンパク質、ポリサッカライド、および核酸、ならびに小分子、例えば一次代謝産物、二次代謝産物、および天然産物またはその合成変化体が挙げられる。特に、タンパク質、例えば抗体、リガンド、および酵素が本発明の治療物質として使用され得る。特定の実施形態では、本発明の生体分子は、約１０，０００ａｍｕ〜約５００，０００ａｍｕの範囲の分子量を有する。ある一定の実施形態では、治療物質は、１つ以上のモノクローナル抗体、例えばラニビズマブ（Ｌｕｃｅｎｔｉｓ）およびベバシズマブ（Ａｖａｓｔｉｎ）から選択される。
【００６１】
ある一定の実施形態では、治療物質は、１０，０００〜５０，０００ａｍｕ、５０，０００〜１００，０００ａｍｕまたは１００，０００〜１５０，０００ａｍｕの分子量を有する。ある一定の実施形態では、治療物質は、５，０００ａｍｕ〜２００，０００ａｍｕ、例えば約１０，０００〜約１５０，０００ａｍｕの分子量を有するタンパク質である。
【００６２】
または、治療物質のサイズは、分子半径を特徴とし得るが、これは、例えば、Ｘ線結晶解析または流体力学半径により決定することができる。治療物質は、例えば、０．５ｎｍ〜２０ｎｍ、例えば約０．５ｎｍ〜１０ｎｍ、さらに約１〜８ｎｍから選択される分子半径を有するタンパク質とすることができる。
【００６３】
１〜２．５ｎｍの分子半径を有する治療物質は、便宜的に４．５〜５．８ｎｍの最小細孔半径を有する担体材料と共に使用することができる。７ｎｍの分子半径を有する治療物質は、便宜的に、１１〜１３ｎｍ、例えば約１２ｎｍの最小細孔半径を有する担体材料と共に使用することができる。例えば、１．３ｎｍの流体力学半径を有するインスリンは、４．８ｎｍの平均最小細孔半径を有する担体材料と共に使用することができる。
【００６４】
タンパク質−細孔差を使用して、治療物質を収容するのに好適な担体材料を選択することができる。この計算は分子半径を細孔半径から減算する。典型的には、治療物質の半径は、流体力学半径またはＸ線結晶解析により決定される最大半径である。細孔半径は典型的には、担体材料の平均細孔半径である。例えば、細孔−タンパク質差は、１．３ｎｍの流体力学半径を有するインスリンおよび４．８ｎｍの最小半径を有する細孔に関して、３．５ｎｍのタンパク質−細孔差を有する。ある一定の実施形態では、タンパク質−細孔差は、３〜６ｎｍ、例えば３．２〜４．５ｎｍから選択される。タンパク質−細孔差は約３．２ｎｍ、約３．３ｎｍ、約３．４ｎｍ、約３．５ｎｍ、約３．６ｎｍ、約３．７ｎｍ、約３．８ｎｍ、約３．９ｎｍ、約４．０ｎｍ、約４．１ｎｍ、約４．２ｎｍ、約４．３ｎｍ、約４．４ｎｍまたは約４．５ｎｍであってもよい。
【００６５】
ある一定の実施形態では、治療物質は抗体であり、担体材料の平均細孔サイズは約２０ｎｍ〜約４０ｎｍ、例えば約２５ｎｍ〜３５ｎｍ、例えば約３０ｎｍから選択される。ある一定の実施形態では、治療物質はベバシズマブまたはラニビズマブから選択される抗体であり、担体材料の平均細孔サイズは、約２０ｎｍ〜約４０ｎｍ、例えば約２５ｎｍ〜３５ｎｍ、例えば約３０ｎｍから選択される。ある一定の実施形態では、治療物質はベバシズマブであり、担体材料の平均細孔サイズは約３０ｎｍである。
【００６６】
ある一定の実施形態では、細孔を隔てる担体材料の壁は、５ｎｍ未満、例えば約４．８ｎｍ、約４．６ｎｍ、約４．４ｎｍ、約４．２ｎｍ、約４．０ｎｍ、約３．８ｎｍ、約３．６ｎｍ、約３．４ｎｍ、約３．２ｎｍ、約３．０ｎｍ、約２．８ｎｍ、またはさらには約２．６ｎｍの平均幅を有する。ある一定の実施形態では、細孔を隔てる担体材料の壁は、約３ｎｍ未満、例えば約２．８ｎｍ、約２．６ｎｍ、約２．４ｎｍ、約２．２ｎｍ、約２．０ｎｍ、約１．８ｎｍ、約１．６ｎｍ、約１．４ｎｍ、約１．２ｎｍ、約１．０ｎｍ、またはさらには約０．８ｎｍの平均幅を有する。
【００６７】
担体材料の寸法性および形態は、例えば、透過型電子顕微鏡法（ＴＥＭ）により、例えば、２００ｋｅＶで作動する２０００  ＪＥＯＬ電子顕微鏡を使用して測定することができる。ＴＥＭのための試料は、多数の多孔性担体材料粒子を、金属グリッド上の穴あき炭素フィルム上に、希薄スラリーを介して分注することにより調製することができる。
【００６８】
ある一定の実施形態では、担体材料の細孔は、約０．１ｍＬ／ｇ〜約５ｍＬ／ｇの担体材料の体積を有する空間を規定する。ある一定の実施形態では、細孔体積は約０．２ｍＬ／ｇ〜約３ｍＬ／ｇ、例えば約０．４ｍＬ／ｇ〜約２．５ｍＬ／ｇ、例えば約１．０ｍＬ／ｇ〜約２．５ｍＬ／ｇである。
【００６９】
ある一定の実施形態では、担体材料のロードレベルは、担体材料および治療物質の合計重量に基づき８０重量％までである。ロードレベルは、ロードされた治療物質の重量を、ロードされた治療物質および担体材料の合計重量により除して、１００を乗じることにより計算される。ある一定の実施形態では、担体材料のロードレベルは１％超、例えば３％超、例えば５％超、例えば１０％超、例えば１５％超、２０％超、２５％超、３０％超、３５％超、４０％超、４５％超、例えば５０％超、例えば６０％超、または７０％超である。ロードレベルは約５％〜約１０％であってもよい。ある一定の実施形態では、担体材料のロードレベルは約１０重量％〜約２０重量％、約２０重量％〜約３０重量％、約３０重量％〜約４０重量％、約４０重量％〜約５０重量％、約５０重量％〜約６０重量％、約６０重量％〜約７０重量％または約７０重量％〜約８０重量％である。
【００７０】
ある一定の実施形態では、担体材料のロードレベルは、組成物の重量に基づき４０重量％までである。ある一定の実施形態では、担体材料のロードレベルは１％超、例えば３％超、例えば５％超、例えば１０％超、例えば１５％超、２０％超、２５％超、３０％超、または３５％超である。ロードレベルは約５％〜約１０％であってもよい。ある一定の実施形態では、担体材料のロードレベルは約１０重量％〜約２０重量％、約２０重量％〜約３０重量％、約３０重量％〜約４０重量％である。ロードレベルは、ロードされた治療物質の重量を組成物の重量で除して、１００を乗じる乗除により計算される。組成物は、担体材料、治療物質、非晶質糖および任意で他の成分、例えば結晶化阻害剤を含み得る。いくつかの実施形態では、組成物は、下記を含む：１重量％〜４０重量％の範囲の治療物質（例えば、タンパク質）、１重量％〜５０重量％の範囲の非晶質糖、および１０重量％〜３０重量％の範囲の担体材料。
【００７１】
本明細書で記載される担体材料のロード体積は、治療物質により占められる多孔性材料中の細孔の体積の観点から評価することができる。本発明による担体材料に関して、治療物質により占められる最大ローディング容量のパーセンテージ（すなわち、治療物質により占められる多孔性担体材料中の細孔の総体積のパーセンテージ）は、約３０％〜約１００％、例えば約５０％〜約９０％とすることができる。いかなる担体材料に対しても、この値は、ローディング中に取り込まれた治療物質の体積を、ローディング前の担体材料の空隙体積で除して、１００を乗じることにより決定することができる。
【００７２】
ある一定の実施形態では、本発明の担体材料は、最大直径で測定すると、約１〜約５００ミクロン、例えば約５〜約１００ミクロンの平均サイズを有する粒子である。ある一定の実施形態では、その最大直径で測定した単一の担体材料粒子は約１〜約５００ミクロン、例えば約５〜約５００ミクロンである。
【００７３】
本発明の粒子のローディング速度を増加させるために、比較的小さな粒子を使用することが有利であり得る。より小さな粒子は、治療物質が浸透する深さがより小さい細孔を有するので、粒子をロードするのに必要な時間が短縮され得る。これは、細孔直径が治療物質の分子直径またはサイズと、寸法が類似する場合に、特に有利となり得る。より小さな粒子は、最大寸法で測定すると、１−２０ミクロン、例えば約１０−２０ミクロン、例えば、約１５−２０ミクロンであり得る。
【００７４】
いくつかの態様では、粒子の６０％超、７０％超、８０％超または９０％超は、最大寸法で測定すると、１−２０ミクロン、好ましくは５−１５ミクロンの粒子サイズを有する。粒子は、１〜２０ミクロン、例えば５−１５ミクロンまたは約１５ミクロン、約１６ミクロン、約１７ミクロン、約１８ミクロン、約１９ミクロンの平均粒子サイズを有することができる。
【００７５】
平均粒子直径を含む粒子サイズ分布は、例えば、Ｍａｌｖｅｒｎ粒子サイズ分析計、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒモデル（Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、ＵＫ製）を用いて測定することができる。ヘリウム−ネオンガスレーザービームは、担体材料の懸濁液を含む光学セルを通して投射され得る。担体材料に衝突する光線は、粒子サイズに反比例する角度を通して散乱される。光検出器アレイは、いくつかのあらかじめ決められた角度で光強度を測定し、測定された光束値に比例する電気信号がその後、マイクロコンピュータシステムにより、試料担体材料および水性分散剤の屈折率から予測される散乱パターンに対して処理される。
【００７６】
より大きな担体材料粒子またはインプラントもまた、治療物質の制御送達のために想定される。発明の粒子／インプラントは、最大寸法で測定すると、約１ｍｍ〜約５ｃｍの平均サイズを有し得る。ある一定の実施形態では、粒子／インプラントは、最大寸法で測定すると、約５ｍｍ〜約３ｃｍの平均サイズを有する。最大寸法で測定すると、１ｍｍを超える粒子は、筋肉内皮下、硝子体内または真皮下薬物送達に有用であり得る。
【００７７】
ある一定の実施形態では、細孔内に存在する本明細書で記載される非晶質糖は、高感度治療化合物、例えば生体分子、例えば、抗体を安定化させるために使用される。ある一定の実施形態では、温度が上昇すると、例えば室温またはそれ以上で部分的にまたは全体的に不安定な生体分子を、室温で長期間安定にすることができる。例えば、担体材料内で非晶質糖と共に製剤化される生体分子は、減圧下、室温での乾燥に対して安定である。
【００７８】
ある一定の実施形態では、本明細書で記載される多孔性担体材料は、高感度治療化合物、例えば生体分子、例えば、抗体を安定化させるために使用される。ある一定の実施形態では、温度が上昇すると、例えば室温またはそれ以上で部分的にまたは全体的に不安定な生体分子を、室温で長期間安定にすることができる。生体分子は、担体材料中にロードされた生体分子の水性懸濁液が、生体分子の対応する水溶液（すなわち、多孔性担体材料を添加したおよび添加しない同一の水溶液）よりも安定であるように、担体材料中にロードすることができる。例えば、担体材料内の生体分子は、室温（例えば、約２３℃）で、担体材料なしの、同じ条件下での生体分子の半減期よりも大きな半減期を有し得る。ある一定の実施形態では、担体材料の細孔内の生体分子は、同じ条件下での担体材料の外側の生体分子よりも少なくとも２倍長い、より好ましくは、担体材料の外側の生体分子よりも、少なくとも５倍、少なくとも１０倍、少なくとも１５倍、少なくとも２０倍、少なくとも３０倍、少なくとも４０倍、少なくとも５０倍、少なくとも６０倍、または少なくとも１００倍長い半減期を有する。例えば、担体材料の細孔内の抗体は、担体材料の外側の抗体よりも少なくとも１０倍長い、より好ましくは、少なくとも２０倍長い半減期を有し得る。
【００７９】
同様に、非晶質糖と共に製剤化された生体分子は、担体材料の細孔内で、対応する水溶液中よりも長い有効期間、好ましくは少なくとも２倍長い、少なくとも５倍長い、少なくとも１０倍長い、少なくとも２０倍長い、少なくとも３０倍長い、少なくとも４０倍長い、少なくとも５０倍長い、少なくとも６０倍長い、または少なくとも１００倍長い有効期間を有することができる。例えば、担体材料の細孔内の抗体は、担体材料の外側の抗体よりも長い有効期間、好ましくは１０倍長い、少なくとも２０倍長い有効期間を有することができる。
【００８０】
ある一定の実施形態では、担体材料および、生体分子、例えば抗体、および非晶質糖を含む多孔性組成物は、２５℃の温度で少なくとも１５日間、またはさらには約１ヶ月間安定性を示す。加えてまたはその代わりに、ある一定の実施形態では、抗体がロードされた担体材料は２５℃で、少なくとも６ヶ月、少なくとも１年、少なくとも１．５年、少なくとも２年、少なくとも２．５年、少なくとも３年または少なくとも４年間安定である。安定性は、例えば、高性能サイズ排除クロマトグラフィー（ＨＰＳＥＣ）により、または貯蔵された生体分子ロード組成物の生物活性を、新たに調製した生体分子ロード組成物の試料の生物活性と、または貯蔵前に測定した組成物の活性と比較することにより評価することができる。例えば、抗体の活性は様々な免疫学的アッセイ、例えば、例として、酵素結合免疫吸着測定法（ＥＬＩＳＡ）およびラジオイムノアッセイにより評価することができる。好ましくは、貯蔵期間の終わりに、貯蔵された組成物の活性は、対応する新たに調製した組成物の活性の少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、少なくとも９９．５％、少なくとも９９．８％、またはさらには少なくとも９９．９％である。したがって、本発明は、生体分子がロードされた組成物が、組成物を患者に投与する前、２５℃で、少なくとも６ヶ月、少なくとも１年、少なくとも１．５年、少なくとも２年、少なくとも２．５年、少なくとも３年または少なくとも４年間貯蔵される治療の方法を企図する。
【００８１】
発明はさらに、生体分子を安定化する方法を含む。発明の方法は、生体分子を、任意の好適な方法により、担体材料の細孔中にロードし、本発明の組成物を形成することを含む。
【００８２】
調製方法
本発明はまた、ケイ素系担体材料を調製する方法を提供する。ある一定の実施形態では、多孔性ケイ素系担体材料は合成により調製され得る。例えば、多孔性シリカは、オルトケイ酸テトラエチルをミセルロッドでできたテンプレートと反応させることにより、合成することができる。ある一定の実施形態では、その結果は、細孔の規則的配列で満たされた球またはロッドの集合物である。テンプレートはその後、例えば、適正なｐＨに調整された溶媒で洗浄することにより除去することができる。ある一定の実施形態では、多孔性ケイ素系担体材料は、ゾルゲル法または噴霧乾燥法を使用して調製することができる。ある一定の実施形態では、多孔性ケイ素系担体材料は、酸水素炎中の四塩化ケイ素の火炎加水分解により調製することができる。ある一定の実施形態では、担体材料の調製は、多孔性ケイ素系材料を調製するのに好適な１つ以上の技術を含む。
【００８３】
細孔は、陽極酸化、ステインエッチング、または電気化学エッチングなどの技術により、ケイ素系担体材料に導入することができる。例示的な実施形態では、陽極酸化は、フッ化水素（ＨＦ）電解質中に浸漬させた白金カソードおよびシリコンウエハ陽極を使用する。材料中に細孔を生成させる陽極の腐食は、電流をセルの中に流すことにより生成される。特定の実施形態では、通常、一定ＤＣを流してＨＦの一定の先端濃度が確保されると、より均質な多孔度の層が得られる。
【００８４】
ある一定の実施形態では、細孔は、フッ化水素酸、硝酸および水を用いたステインエッチングによりケイ素系担体材料に導入される。ある一定の実施形態では、１つ以上のステインエッチング試薬の組み合わせ、例えばフッ化水素酸および硝酸が使用される。ある一定の実施形態では、フッ化水素酸および硝酸の溶液が使用され、ケイ素系材料中に細孔が形成される。
【００８５】
材料の多孔度は、重量測定により決定することができる。ＢＥＴ分析を使用して、担体材料の細孔体積、細孔サイズ、細孔サイズ分布および表面積の任意の１つ以上を決定することができる。ＢＥＴ理論は、理論の起草者の姓イニシャルの組み合わせにちなんで命名され、この理論は、固体表面上での気体分子の物理吸着にあてはまり、材料の比表面積の測定のための重要な分析技術の基礎として機能する（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．ｖ．６０，ｐ３０９（１９３８））。ＢＥＴ分析は、例えば、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、Ｇｅｏｒｇｉａから入手可能なＭｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  ＡＳＡＰ  ２０００機器を用いて実施することができる。例示的な手順では、担体材料の試料を、真空下、例えば、２００℃を超える温度で、ある期間の間、例えば約２時間またはそれ以上の間ガス放出させた後、測定が実施される。ある一定の実施形態では、細孔サイズ分布曲線が等温線出力の吸着ブランチの分析から誘導される。細孔体積は、Ｐ／Ｐ０＝０．９８５の１点で収集され得る。
【００８６】
１つ以上の乾燥技術が本発明の多孔性ケイ素系材料の調製において使用され得る。例えば、多孔性ケイ素系材料の亀裂を防止するために、材料は超臨界乾燥、凍結乾燥、ペンタン乾燥、減速蒸発、噴霧乾燥または真空補助フラッシュ乾燥により乾燥させることができる。超臨界乾燥は、、界面張力を回避するために、液体細孔を、臨界点を超えて過熱することを含む。凍結乾燥は、任意の溶媒を真空下で、凍結および昇華させることを含む。ペンタン乾燥は、水の代わりにペンタンを乾燥液体として使用し、その結果、表面張力の低下のために、キャピラリー応力が低減され得る。減速蒸発は、水またはエタノールすすぎ後に実施することができる技術であり、材料内の溶媒のトラップ密度を減少させるのに有効であり得る。噴霧乾燥は、タンパク質および糖の溶液が噴霧乾燥され、よって、水が十分急速に蒸発され、糖が、再配列して結晶とならずに溶液から固体に進むことが可能になる技術である。真空補助フラッシュ乾燥は、多孔性マトリクスが減圧下での製剤の急速乾燥を補助しながら、非晶質糖を安定化させる技術である。真空補助フラッシュ乾燥は室温で実施することができ、これは物理的に安定化された非晶質系、例えば生体分子および糖にとって望ましい。
【００８７】
多孔性ケイ素系材料の表面は、改善された安定性、細胞接着または生体適合性などの特性を示すように修飾することができる。任意で、材料は、熱酸化などによる酸化条件に曝露させることができる。例示的な実施形態では、熱酸化のプロセスは、ケイ素系材料を１０００℃を超える温度まで加熱し、ケイ素系材料の完全酸化を促進することを含む。あるいは、担体材料の表面は酸化することができ、そのため、担体材料は酸化表面、例えば二酸化ケイ素表面により部分的に、実質的にまたは完全に被覆されたケイ素元素のフレームワークを含む。
【００８８】
多孔性ケイ素系材料の表面またはその一部は、誘導体化することができる。例示的な実施形態では、多孔性ケイ素系材料の表面は、アルカンまたはアルケンなどの有機基により誘導体化することができる。特定の実施形態では、担体材料の表面は、ケイ素のヒドロシリル化により誘導体化することができる。特定の実施形態では、誘導体化担体材料は、生きている組織中に組み込まれて、生体材料として機能することができる。
【００８９】
静電相互作用、毛管作用および疎水性相互作用の任意の１つ以上は、治療物質の担体材料の細孔中へのローディングを可能にすることができる。ある一定の実施形態では、担体材料および治療分子が溶液中に入れられ、大分子、例えば、タンパク質または他の抗体が、溶液から担体材料の細孔中に引き込まれるが、これは、モレキュラーシーブが水を有機液体から引き出すことができることによく似ている。疎水性薬物は、主にケイ素から形成されている（例えば、材料の５０％超がケイ素である）担体材料中へのローディングによりよく適合することができ、一方、親水性薬物は、大部分がシリカである（例えば、担体材料の５０％超はシリカである）ことを特徴とする担体材料中へのローディングに、よりよく適合することができる。ある一定の実施形態では、大分子の、担体材料の細孔中へのローディングは、外部因子、例えば超音波処理または熱により駆動される。担体材料は静電電荷を有することができ、および／または治療物質は静電電荷を有することができる。好ましくは、担体材料は治療物質と反対の静電電荷を有し、そのため、治療物質の担体材料の細孔中への吸着は、静電引力により促進される。ある一定の実施形態では、治療物質または担体材料それ自体は中性条件下では静電電荷を有さないが、分極可能またはイオン化可能である。例えば、そのような実施形態では、担体材料および／または治療物質は、イオン化することができ、担体材料の細孔内での治療物質の吸着が促進される。例えば、体内では、生理的ｐＨで、二酸化ケイ素は負電荷を持つ表面を示し、これにより、正電荷を持つペプチドの静電吸着が促進される。同様に、カルボン酸、リン酸、および／またはスルホン酸を有する分子は、ｐＨを増加させるとイオン化され、負電荷を持つカルボン酸塩、リン酸塩、および／またはスルホン酸塩となるが、一方、窒素化された分子（例えば、アミン、グアニジン、または他の塩基性置換基を有する）は、ｐＨを減少させるとプロトン化され、アンモニウム、グアニジウム、または他の正電荷を持つ塩となる。
【００９０】
担体材料は、治療物質を細孔中に誘引するためにコーティングまたは表面修飾を含み得る。ある一定の実施形態では、担体材料は、タンパク質または抗体を担体材料の細孔中に誘引するために、帯電された部分を含む材料で、全体的に、または部分的にコートまたは修飾される。他の実施形態では、その部分は直接、担体材料に付加され得る。例えば、アミン基を担体材料の表面上に共有結合により付加させることができ、よって、生理的ｐＨでプロトン化されると、担体材料の表面は正電荷を有し、よって、例えば、負電荷を持つ表面を有するタンパク質または抗体が誘引される。他の実施形態では、担体材料をカルボン酸部分で修飾することができ、よって、生理的ｐＨで脱プロトン化されると、担体材料は負電荷を有し、よって、正電荷を持つ表面を有するタンパク質または抗体が細孔中に誘引される。
【００９１】
ある一定の実施形態では、治療物質は、担体材料の形成完了後に、担体材料中に組み入れることができる。あるいは、治療物質は、担体材料の調製の１つ以上の段階で、担体材料中に組み込むことができる。例えば、治療物質は、担体材料の乾燥段階前、または担体材料の乾燥後または両方の段階に、担体材料に導入することができる。ある一定の実施形態では、治療物質は、担体材料の熱酸化工程後に、担体材料に導入することができる。
【００９２】
２種以上の治療物質を、担体材料中に組み込むことができる。ある一定のそのような実施形態では、各治療物質は、小有機分子および大分子、例えばタンパク質および抗体から個々に選択することができる。例えば、眼用担体材料は、緑内障の治療のための２つの治療物質、または黄斑変性症の治療のための治療物質および緑内障の治療のための別の作用物質で含浸させることができる。
【００９３】
ある一定の態様では、例えば、小分子治療物質およびタンパク質などの大きな分子治療物質の両方ともが担体材料中に組み込まれる場合、治療物質は、組成物の調製の異なる段階で担体材料中に組み込むことができる。例えば、小分子治療物質は、酸化または乾燥工程前に担体材料中に導入することができ、大分子治療物質は、酸化または乾燥工程後に、組み込むことができる。同様に、同じまたは異なる型の複数の異なる治療物質を、完成担体材料中に、異なる順序で、または本質的に同時に導入することができる。
【００９４】
担体材料が、単一の材料、または複数の細孔サイズを有する複数の材料の組み合わせを含む場合、より大きな細孔がより小さな治療物質で充填されるのを回避する、およびより大きな治療物質の吸着を妨害するために、より大きな治療物質は、好ましくは、より小さな治療物質を添加する前に担体材料に添加される。例えば、担体材料が単一の材料、または複数の材料の組み合わせを含み、約６ｎｍの直径であるいくつかの明確に定義された細孔（すなわち、分子量約１４，０００〜１５，０００ａｍｕの分子に好適）および約１０ｎｍの直径であるいくつかの明確に定義された細孔（すなわち、分子量約４５，０００〜５０，０００ａｍｕの分子に好適）を有する場合、後者の治療物質（すなわち、分子量約４５，０００〜５０，０００ａｍｕの分子を有するもの）は、好ましくは担体材料に、より小さな治療物質（すなわち、分子量約１４，０００〜１５，０００ａｍｕの分子を有するもの）を添加する前に、添加される。その代わりにまたは加えて、２つの異なる多孔性材料が一緒に装置を占める実施形態では、各担体材料には、異なる治療物質を、別々にロードすることができ、その後、担体材料が組み合わされ、装置が得られ得る。
【００９５】
治療物質は、担体材料中に、１つ以上の薬学的に許容される賦形剤との混合物または溶液で導入することができる。治療物質は、任意の好適な様式で投与するために、典型的には組成物の形態で、好適には、皮下、筋肉内、腹腔内または上皮導入のために、器官（例えば、肝臓、肺または腎臓）への埋め込みのために、製剤化することができる。本発明による治療物質は、非経口投与のために、注射、例えば、眼内に、静脈内、血管内、皮下、筋肉内または注入の形態で、または経口投与のために製剤化することができる。
【００９６】
担体材料は、治療物質のローディング前、任意の好適な形態、例えば、乾燥粉末または微粒子の形態とすることができ、または、例えば、緩衝溶液または他の薬学的に許容される液体との水性スラリーに製剤化することができる。治療物質は、担体材料中へのローディング前、任意の好適な形態、例えば溶液、スラリー、または固体、例えば凍結乾燥物とすることができる。担体材料および／または治療物質は、他の成分、例えば賦形剤、保存剤、安定剤、例えば、糖、または治療物質、例えば、抗生物質と共に製剤化することができる。
【００９７】
治療物質は、＞５０ｍｇ／ｍＬ、例えば＞６０ｍｇ／ｍＬ、例えば＞７５ｍｇ／ｍＬの濃度を有する溶液として、製剤化することができる（およびパッケージングおよび／または分配することができる）。例示的な実施形態では、治療物質はベバシズマブ（ｂｅｃａｃｉｚｕｍａｂ）であり、ベバシズマブ（ｂｅｃａｃｉｚｕｍａｂ）は、例えば、リン酸緩衝溶液中、＞５０ｍｇ／ｍＬ、例えば＞６０ｍｇ／ｍＬ、例えば＞７５ｍｇ／ｍＬの濃度で、製剤化することができる。治療物質は、界面活性剤および／または安定剤、例えば、糖と共に製剤化することができ（およびパッケージングおよび／または分配することができ）、ここで、治療物質は５０ｍｇ／ｍＬの最大濃度を有する。タンパク質断片、例えば抗体断片は、＞１０ｍｇ／ｍＬ、＞１５ｍｇ／ｍＬまたは＞２０ｍｇ／ｍＬの濃度を有する溶液として、製剤化することができる（およびパッケージングおよび／または分配することができる）。
【００９８】
治療物質は、安定剤、賦形剤、界面活性剤または保存剤と共に、製剤化することができる（およびパッケージングおよび／または分配することができる）。いくつかの実施形態では、安定剤、賦形剤、界面活性剤または保存剤は糖である。特定の実施形態では、糖はトレハロース（ｔｈｅｈａｌｏｓｅ）、スクロース、マンニトール、ソルビトール、キシリトールまたはグリセロールから選択される。他の実施形態では、治療物質は、安定剤、賦形剤、界面活性剤および保存剤の１つ以上のいずれも本質的に含まずに製剤化され（およびパッケージングおよび／または分配され）、例えば、１ｍｇ／ｍＬ未満、または好ましくは０．１ｍｇ／ｍＬ未満の安定剤、賦形剤、界面活性剤または保存剤を含む。治療物質の製剤は、１ｍｇ／ｍＬ未満の界面活性剤、例えば０．１ｍｇ／ｍＬ未満の界面活性剤を含み得る。
【００９９】
ある一定の実施形態では、組成物は、治療物質の放出を制御するために、粒子（例えば、担体材料／作用物質／糖複合体）の周囲にコーティングを含むことができる治療物質。例えば、粒子は、送達ビヒクルからの治療物質の所望の放出プロファイルを得るために、カカオバターなどの賦形剤のポリマーコーティング（例えば、噴霧乾燥により）でコートすることができる治療物質。ポリマーコーティングは、物質を放出するために、生分解性であっても、非生分解性であってもよく、透過性であっても非透過性であってもよい。当業者であれば、物質が粒子から放出されるためには、ポリマーが透過性、生分解性、または両方であることが好ましいことを認識するであろう。
【０１００】
ある一定の実施形態では、組成物の粒子は、担体材料からの治療物質の所望の放出プロファイルを得るために、ある範囲のポリマー／溶媒、例えばポリウレタン、ポリシリコーン、ポリ（エチレン−コ−ビニルアセテート）、ポリビニルアルコール、ポリ酸無水物、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリ（乳酸−コ−グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、ポリオルトエステル、ポリアルキルシアノアクリレート、ポリカプロラクトン、誘導体化セルロース系ポリマーならびにその誘導体およびコポリマー、例えばポリメタクリレート系コポリマーでコートすることができる治療物質。
【０１０１】
使用方法
ある一定の実施形態では、組成物は、患者の病状を防止または治療するために使用される。本明細書で提供される様々な実施形態は、一般に、治療的に影響のある量の治療物質を、患者において局所的に、すなわち、疼痛、疾患、などの部位に送達するために提供される。ある一定の実施形態では、本発明の組成物は、患者の体表面上または体内の任意の部位の送達させることができる。例えば、発明の組成物は、皮膚若しくは眼の表面上で使用することができ、または皮膚の下、筋肉内、器官内、骨に隣接して、眼内若しくは治療物質の制御放出が有益であろう任意の他の位置に埋め込むことができる。組成物は硝子体内に、皮下に、結膜下に、腹腔内に、筋肉内にまたは網膜下に投与することができる。ある一定の実施形態では、本発明の組成物は、眼の表面または眼内、例えば眼の強膜内または眼の硝子体内に送達される。
【０１０２】
ある一定の実施形態では、本発明の組成物は、眼内疾患、例えば眼底疾患を治療するために使用される。例示的な眼内疾患としては、緑内障、加齢性黄斑変性、例えば滲出型加齢性黄斑変性、糖尿病黄斑浮腫，地図状萎縮、脈絡膜血管新生、ぶどう膜炎、糖尿病性網膜症、網膜血管疾患および他の型の網膜変性症が挙げられる。
【０１０３】
ある一定の実施形態では、本発明の組成物は、眼の表面上の疾患を治療するために使用される。例示的な疾患としては、ウイルス性角膜炎および慢性アレルギー性結膜炎が挙げられる。
【０１０４】
ある一定の実施形態では、眼病状を治療するための方法は、組成物を眼の表面上または眼内、例えば眼の硝子体または房水内に配置することを含む。ある一定の実施形態では、組成物は患者の眼内に注射されるかまたは外科的に挿入される。ある一定の実施形態では、組成物は患者の眼内に、例えば、眼の硝子体中に注射される。ある一定の実施形態では、組成物は一組成物として注射される。ある一定の実施形態では、組成物は複数の担体材料粒子を含む。組成物は、約１ミクロン〜約５００ミクロンの間の平均サイズを有する粒子を含み得る。ある一定の実施形態では、組成物は５ミクロン〜３００ミクロンの間、例えば約５ミクロン〜１００ミクロンの間の平均粒子サイズを有する粒子を含む。
【０１０５】
ある一定の態様では、本発明の組成物は、任意の治療物質を持続様式で治療の必要な患者に投与するために使用することができる。発明の組成物は、眼および眼内用途に制限されず、身体の任意の部分で使用することができる。例えば、発明の組成物は、ノルプラント避妊具と同様に、真皮下に治療物質を投与するために使用することができる。他の実施形態では、本発明の組成物は、関節炎などの慢性疾患の治療のために生体分子を長期間にわたって投与するために使用される。例えば、本発明の組成物は、治療物質、例えばエタネルセプトまたはアダリムマブをこの療法が必要な患者に送達するために使用することができる。本発明の組成物は、体内の任意の場所、例えば筋肉内に配置することができる。組成物は、複数の小粒子、例えば、５００ミクロンまたはそれ以下の複数の粒子を含み得る。組成物は、例えば、５００ミクロンを超えるより大きな粒子、またはサイズが１ｍｍを超える、例えば１０ｍｍを超える１つ以上の粒子を含み得る。
【０１０６】
治療物質は小分子または生体分子であってもよい。治療物質は、投与後４、６ヶ月まで、またはさらには１２ヶ月までの間にわたって、患者に放出され得る。いくつかの実施形態では、治療物質は１ヶ月〜６ヶ月の間にわたって患者に放出される。好ましい実施形態では、治療物質は、２日〜２週の間にわたって、患者に放出される。好ましい実施形態では、治療物質は、４日〜１２日の間にわたって、患者に放出される。好ましい実施形態では、治療物質は、６日〜１０日の間にわたって、患者に放出される。好ましい実施形態では、治療物質は、７日の間にわたって、患者に放出される。
【０１０７】
ある一定の実施形態では、組成物は、皮下に注射されるかまたは皮下に外科的に挿入される。他の実施形態では、組成物は、患者に静脈内または関節内で送達される。
【０１０８】
いくつかの実施形態では、組成物は経口投与される。いくつかの実施形態では、組成物は経口投与され、ワクチンを含む。経口投与は、例えば、活性物質を胃、小腸、または大腸に送達させるために使用することができる。経口投与のための製剤はカプセル、カシェ剤、丸薬、錠剤、ロゼンジ（香味付けされた基剤、通常、スクロースおよびアラビアゴムまたはトラガントを使用する）、粉末、顆粒、などの形態とすることができ、各々があらかじめ決められた量の活性成分を含む。経口投与のための固体剤形（カプセル、錠剤、丸薬、糖衣錠、粉末、顆粒、など）、は、装置および１つ以上の薬学的に許容される担体、例えばクエン酸ナトリウムまたはリン酸二カルシウム、および／または下記のいずれかを含み得る：（１）フィラーまたは増量剤、例えばデンプン、ラクトース、スクロース、グルコース、マンニトール、および／またはケイ酸；（２）結合剤、例えば、例として、カルボキシメチルセルロース、アルギナート、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、スクロース、および／またはアラビアゴム；（３）保水剤、例えばグリセロール；（４）崩壊剤、例えば寒天−寒天、炭酸カルシウム、ジャガイモまたはタピオカデンプン、アルギン酸、ある一定のケイ酸塩、および炭酸ナトリウム；（５）溶解遅延剤、例えばパラフィン；（６）吸収促進剤、例えば四級アンモニウム化合物；（７）湿潤剤、例えば、例として、セチルアルコールおよびモノステアリン酸グリセロール；（８）吸収剤、例えばカオリンおよびベントナイト粘土；（９）潤滑剤、例えばタルク、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、固体ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウム、およびそれらの混合物；ならびに（１０）着色剤。カプセル、錠剤および丸薬の場合、医薬組成物はまた、緩衝剤を含み得る。同様の型の固体組成物はまた、ラクトースまたは乳糖などの賦形剤、ならびに高分子量ポリエチレングリコールなどを使用するソフトおよびハード充填ゼラチンカプセルにおいて、フィラーとして使用され得る。経口組成物はまた、甘味料、香味料、芳香剤、および保存剤を含むことができる。
【０１０９】
ある一定の実施形態では、複数の粒子集団、例えば２粒子集団、３粒子集団、４粒子集団または５粒子集団またはそれ以上が患者に送達される。粒子集団はサイズまたは組成が実質的に同一であってもよく、または異なるサイズ、異なる担体材料の構成を有してもよく、または異なる治療物質をロードしてもよい。複数の粒子集団は、患者に同時に、またはある期間にわたって、患者の身体の１つ以上の場所で投与することができる。
【０１１０】
ある一定の実施形態では、治療物質は組成物から周囲の生物系中に、数日、数週、数ヶ月または数年の持続期間にわたって放出される。ある一定のそのような実施形態では、治療物質は、１日〜２年、例えば２週間〜約１年、例えば約１ヶ月〜約１年から選択される期間にわたって放出される。組成物は、薬物を眼内に、１日〜１２ヶ月、例えば１日〜６ヶ月の間にわたって、例えば１週〜３ヶ月の間にわたって放出することができる。ある一定の実施形態では、治療物質は２年以内、例えば１８ヶ月以内、１５ヶ月以内、１年以内、６ヶ月以内、３ヶ月以内、またはさらには２ヶ月以内に放出される。ある一定の実施形態では、組成物からの治療物質の放出は制御された様式で起こり、よって、総含浸治療物質の大部分は、直ちに、または短い期間以内に、例えば、投与の数分または数時間以内に放出されない。例えば、所望の薬物送達時間が２ヶ月である場合、総含浸治療物質は、例えば、１日あたり含浸治療物質のおよそ１／６０の割合で放出され得る。ある一定の実施形態では、制御放出は、例えば、１ヶ月、２ヶ月、３ヶ月、４ヶ月、５ヶ月、６ヶ月、７ヶ月、または８ヶ月の間にわたる治療物質の放出を含み、ここで、放出される物質の量は、送達の全過程に関して直線性を示す。いくつかの実施形態では、投与後間もなく治療物質の急激な増加効果がある場合があり、続いてその後の期間にわたり、実質的に一定の放出が起こる。急激な増加効果は、例えば、１−１０日続くことがあり、その間、あるパーセンテージのロードされた薬物が放出される。急激な増加後、治療物質の残りが、ある一定の期間にわたり絶えず放出され得る。例えば、ある一定の実施形態では、１０％未満の治療物質が投与後第１日にわたり放出され、さらに５０％が、その後の２−３０日にわたり、例えば、実質的に一定の放出速度で絶えず放出される。別の例示的な実施形態では、１０％未満の治療物質は投与後最初の５日で放出され、続いて、５０％の治療物質の一定放出がその後の２５日にわたって起こる。実質的に一定の放出により、治療物質の組成物からの放出速度は、ある一定の期間にわたり本質的に一定であることが意味される。
【０１１１】
ある一定の実施形態では、治療物質は、投与された直後に放出され始める。ある一定の実施形態では、治療物質はおよそ３〜８ヶ月の間にわたって、例えば約６ヶ月の間にわたって放出される。ある一定の実施形態では、本発明の追加の組成物は、実質的に連続する治療効果を確保するために、患者に適切な期間に投与される。例えば、６ヶ月の期間薬物を放出する組成物の連続用量は、半年ごとに、すなわち、６ヶ月に１回投与され得る。
【０１１２】
薬物の組成物からの、体内への放出は、血清および硝子体分析により、例えば、ＥＬＩＳＡを用いて評価することができる。
【０１１３】
ある一定の実施形態では、組成物は生物系内で完全にまたは部分的に生体内分解し得る。ある一定の実施形態では、組成物は生物系により再吸収され得る。ある一定の実施形態では、組成物は、生物系において、生体内分解性および再吸収性の両方であり得る。ある一定の実施形態では、担体材料は、部分的に生理活性とすることができ、よって、材料は生組織中に組み込まれる。いくつかの実施形態では、埋め込み後、担体材料は実質的にミネラル化せず、またはミネラル堆積物を誘引しない。例えば、いくつかの実施形態では、担体材料は、石灰化が望ましくない部位で本来の場所に配置された場合、実質的に石灰化しない。
【０１１４】
ある一定の実施形態では、組成物は生物系において生体内分解することができる。ある一定の実施形態では、担体材料の約８０％超、例えば約８５％超、約９０％超、約９２％超、約９５％超、約９６％超、約９７％超、約９８％超、約９９％超、９９．５％超、またはさらには９９．９％超が生物系において生体内分解する。ある一定の実施形態では、担体材料が生体内分解する場合、これは部分的にまたは完全に再吸収される。
【０１１５】
ある一定の実施形態では、組成物は、１週間〜３年の期間、実質的に生体内分解し得る。ある一定の実施形態では、実質的な生体内分解は、担体材料の９５％超の侵食を示す。ある一定の実施形態では、約１ヶ月〜約２年、例えば約３ヶ月〜１年の期間の実質的な生体内分解が起こる。ある一定の実施形態では、実質的な生体内分解は、約３年以内、例えば約２年以内、約２１ヶ月以内、約１８ヶ月以内、約１５ヶ月以内、約１年以内、約１１ヶ月以内、約１０ヶ月以内、約９ヶ月以内、約８ヶ月以内、約７ヶ月以内、約６ヶ月以内、約５ヶ月以内、約４ヶ月以内、約３ヶ月以内、約２ヶ月以内、約１ヶ月以内、約３週間以内、約２週間以内、約１週間以内、またはさらには約３日以内に起こる。ある一定の実施形態では、担体材料生体内分解する場合、これは部分的にまたは完全に再吸収される。
【０１１６】
ある一定の実施形態では、生体内分解の程度は、当技術分野で使用される任意の好適な技術により評価することができる。例示的な実施形態では、生体内分解は、分解生成物を同定するためのインビトロアッセイまたはインビボ組織学および分析により評価される。多孔性担体材料の生分解性動力学は、関連体液中の主分解生成物の濃度を分析することにより、インビトロで評価することができる。眼底中の多孔性ケイ素系担体材料に対しては、例えば、分解生成物は、例えば、モリブデンブルーアッセイにより定量することができるオルトケイ酸を含むことができ、体液は、模擬硝子体液または真の硝子体液であり得る。インビボでの生分解性動力学は、公知の量の多孔性ケイ素系材料を関連する身体部位中に埋め込む段階、及び組織学を、例えば、標準微量分析技術と組み合わせて使用して、経時的なその持続性をモニターすることにより決定することができる。
【０１１７】
実施例
材料
【表１】
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実施例１：糖および多孔性シリカ製剤の調製
マンニトール、ソルビトールまたはキシリトールの６０Å多孔性シリカ（例えばＤａｖｉｓｉｌ）との共製剤は、溶融ローディングにより達成することができる。大体等しい重量のシリカおよび糖をジップロックバッグ中、手で混合し；その後、好適な試料バイアルに移す。混合物を、糖の融点で５分の間加熱する。
【０１１８】
実施例２：トレハロースおよび多孔性シリカ製剤の調製
トレハロースの６０Å多孔性シリカ（例えばＤａｖｉｓｉｌ）との共製剤は、浸漬ローディングにより達成することができる。およそ１０００ｍｇの多孔性シリカを５ｍＬのトレハロースの濃溶液（５００ｍｇ／ｍＬ）に浸漬させ、室温および室内気圧で、連続撹拌しながら２時間インキュベートする。このローディング溶液はトレハロース二水和物結晶を用いて調製することができる。そのため、これらの結晶の開始重量を、溶液の最終濃度がおよそ５００ｍｇ／ｍＬとなるように調整しなければならない。インキュベーション後、共製剤をローディング溶液からＰＶＤＦフィルタを用いるスピン濾過により回収し（１３０００ｒｐｍで２分）、−２０℃まで凍結して凍結乾燥させる。遠心分離中の糖の再結晶化を防止するために、試料を、このプロセス中、およそ４０℃まで加熱する。糖がロードされた後、製剤を乾燥させる。
【０１１９】
実施例３：スクロースおよび多孔性シリカ製剤の調製
スクロースの６０Å多孔性シリカ（例えばＤａｖｉｓｉｌ）との共製剤は、浸漬ローディングにより達成することができる。およそ１０００ｍｇの多孔性シリカを５ｍＬの、スクロースの飽和溶液（２ｇ／ｍＬ）に浸漬させ、室温および室内気圧で、連続撹拌しながら２時間インキュベートする。試料を、ＰＶＤＦフィルタを用いるスピン濾過により回収し、−２０℃まで凍結して凍結乾燥させる。遠心分離中の糖の再結晶化を防止するために、この手順をおよそ４０℃の温度で完了させる。糖がロードされた後、製剤を乾燥させる。
【０１２０】
実施例４：スクロースおよび多孔性シリカ製剤の調製
ベバシズマブ（２ｍＬの１ｍｇ／ｍＬ溶液）を、多孔性シリカ２５０Å（例えば、Ｄａｖｉｓｉｌ）（４０ｍｇ）と共に１８時間、室温でインキュベートした。スクロース（２ｇ）を添加し、組成物を２０時間インキュベートした。インキュベーション後、材料を、０．４５μｍ遠心フィルタを通して１６，０００ｇでの遠心分離により回収した。組成物を１８時間凍結乾燥させた。
【０１２１】
１００μＬの、１ｍｇ／ｍＬベバシズマブを含むリン酸緩衝液５０ｍＭ  ｐＨ６．２（シリカなし）を凍結乾燥することにより、対照製剤を調製した。ベバシズマブ−スクロース共製剤対照もまた、１００μＬの１ｍｇ／ｍＬベバシズマブおよび３００μＬの１ｇ／ｍＬスクロースを含むリン酸緩衝液５０ｍＭ  ｐＨ６．２を凍結乾燥することにより調製した。
【０１２２】
乾燥後、各組成物の１試料あたり３個ずつを２００ｍＭ炭酸塩緩衝液ｐＨ９．６で６時間抽出した。抽出後、試料を遠心分離し、上清をＳＥＣによりアッセイし、ベバシズマブの回収についてアッセイした。結果を図２に示す。
【０１２３】
実施例５：スクロースおよびメソポーラス酸化陽極酸化ケイ素材料を含む製剤の調製
米国特許第８，３１８，１９４号およびＵ．Ｓ．２０１２０１７７６９５号において開示されるメソポーラス酸化陽極酸化ケイ素材料を、本明細書で開示されるようにベバシズマブおよびスクロースと共に連続的にインキュベートし、続いて真空乾燥し、過剰の水を除去した。結果を図２に示す。
【０１２４】
実施例６：ポリマーコート粒子からのミオグロビンの放出
メソポーラス酸化陽極酸化ケイ素材料（６０Å）に、前の実施例と同様にミオグロビンおよびスクロースをロードし、ロードされた粒子をＰＬＡまたはＰＬＧＡでコートした。これらのコートされた粒子からのミオグロビンの放出を図３に示す。
【０１２５】
等価物
当業者は、本明細書で記載される化合物およびその使用方法の多くの等価物を認識し、または単なるルーチン実験を使用して確認することができるであろう。そのような等価物は、この発明の範囲内にあると考えられ、下記特許請求の範囲により包含される。当業者はまた、本明細書で記載される実施形態の全ての組み合わせが発明の範囲内にあることを認識するであろう。
【０１２６】
上記実施形態は、場合によっては、好ましい特性（例えば、有効な作用物質の量の好ましい範囲、および好ましい層の好ましい厚さ）の観点から記載されるが、これらの選好は決して本発明を制限することを意味しない。当業者により容易に理解されるように、好ましい特性は投与方法、使用される有益な物質、使用されるシェルおよび担体材料、所望の放出速度などに依存する。
【０１２７】
前記米国特許および他の刊行物は全て、それらの全体の各々が、明確に参照により本明細書に組み込まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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