JP2002534485A

JP2002534485A - ペプチド類およびタンパク質類の経口送達用粒子

Info

Publication number: JP2002534485A
Application number: JP2000593349A
Authority: JP
Inventors: カール，エフ．グローヴ，; ピーター，ジェイ．デリンジャー，; デイヴィッド，アール．フレンド，; フランシス，ジェイ．マーティン，; マウロフェラーリ，
Original assignee: University of California
Current assignee: University of California
Priority date: 1999-01-11
Filing date: 2000-01-07
Publication date: 2002-10-15
Also published as: WO2000041740A3; CA2359474A1; EP1140024B1; DE60036193T2; WO2000041740A2; EP1140024A2; ATE371438T1; US6355270B1; DE60036193D1; EP1140024A4; AU2494700A

Abstract

(57)【要約】ペプチド、タンパク質およびオリゴヌクレオチドなどの生体ポリマー治療剤を経口送達するのに使用されるマイクロ製造された非対称的なリザーバー含有粒子が開示される。この粒子は、胃の通過および腸管内腔での粒子懸濁物の放出をもたらす腸溶コーティングされたカプセルまたは錠剤にカプセル化される。粒子は、選択された形状、および１００μｍ〜１ｍｍの範囲が好ましい一様な大きさを有する。リザーバーは粒子面に向けて開口し、治療剤および選択された添加剤で充填される。添加剤は、粒子が腸管内腔に放出された後、５分〜６０分にわたって粒子リザーバーからの薬剤の溶解／放出を遅延させるように選択される。あるいは、細孔は浸食性材料で塞がれる。粒子面には、腸溶コーティングされたキャリアから粒子が放出された後、数分〜数時間にわたって腸の粘膜に粒子を素早く結合させることを目的とする粘膜接着性リガンドの層がグラフトされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、マイクロ製造されたデバイスに関し、より詳細には、経口経路によ
って送達されたタンパク質、ペプチドおよび他の薬理学的に活性な生体ポリマー
の生物利用性を改善するのに使用される微細構造の粒子に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ペプチドおよびタンパク質に基づく治療剤は経口投与後の生物利用性（バイオ
アベイラビィリティー）が悪い。これは、胃、腸および結腸の粘膜表面を横断す
るそのような高分子の吸収が悪いためである。さらに、胃腸（ＧＩ）管に多量に
見出されるペプチダーゼ酵素によって、多くのペプチド薬物およびタンパク質薬
物が、それらが吸収される機会を得るまでに破壊される。様々な送達システムが
、薬物の経口的な生物利用性を改善するために考案されている。そのようなシス
テムには、腸溶コーティングされた錠剤（浸透圧ポンプを含む）、カプセルおよ
び粒子、リポソーム、ラクチド−ｃｏ−グリコリドのような生分解性ポリマーか
ら構成されるマイクロ粒子およびナノ粒子、表面活性剤が配合されたマイクロエ
マルション、生分解性ヒドロゲルなどが含まれる。多くの場合、そのような投薬
形態物には、透過性増強剤（これはまたキャリアとしても知られている）が配合
される。これらの薬剤には、（グリココール酸ナトリウムなどのナトリウム塩の
ような）胆汁酸塩、アニオン性界面活性剤（ドキュセートナトリウムおよびラウ
リル硫酸ナトリウムなど）、非イオン性界面活性剤（中鎖トリグリセリド、プロ
ピレングリコール）、サリチル酸塩、アシルアミノ酸、およびアシルカルニチン
が含まれる。他の増強剤は、締まった接合部に対する作用により腸の透過性を増
大させることが知られている。このタイプの薬剤の一例が、閉鎖帯毒素（ＺＯＴ
）である。

【０００３】

【課題を解決するための手段】

本発明は、１つの局面において、ポリペプチド、タンパク質またはポリ核酸な
どの生体ポリマー薬物を対象体に経口送達するのに使用される粒子を包含する。
この粒子は、前面および後面を有し、かつ前記前面に向けて開口する少なくとも
１つのリザーバー（貯槽）を規定する基体を有する。生体ポリマー剤は、前記の
少なくとも１つのリザーバーに放出可能な形態で含有される。粘膜接着剤が、粒
子を腸粘膜内層に付着させるために基体の前面に担持され、その結果、リザーバ
ーから放出された薬物が、粒子が付着した腸の内層領域に直接もたらされる。

【０００４】粒子は、好ましくはディスク形状であり、１００μｍ²〜１ｍｍの範囲にある
直径および１．００±０．０５ｇｍ／ｃｍ³の粒子密度を有する。

【０００５】例示的な生体ポリマー剤には、第ＶＩＩ因子、エリスロポイエチン、ヒト成長
ホルモン、ＧＭ−ＣＳＦなどの様々なコロニー刺激因子類、インターフェロン、
インターロイキン、バソプレシン、成長ホルモン放出因子、リラキシン、ソマト
スタチン、抗体、インスリン、心房性ナトリウム利尿因子、グルカゴン、デスモ
プレシン、カルコトニン、ＶＥＧＦなどの様々な血管形成性成長因子類、ＬＨＲ
Ｈアナログ、ペプチド抗原、ワクチン、ならびにアンチセンスオリゴヌクレオチ
ドおよびオリゴヌクレオチドアナログが含まれる。粘膜接着剤は、腸粘膜に結合
する植物レクチンであり得るし、例えば、コムギ胚芽アグルチニン（凝集素）、
トマトレクチン、ハリエニシダアグルチニンＩおよびＩＩ、インゲンマメアグル
チニン、ミヤコグサレクチン、マイコプラズマ・ガリセプチクムレクチン、コレ
ラ毒素（ＣＴ）のＢサブユニット、大腸菌１型線毛、ビタミンＢ₁₂、リボフラビ
ン、葉酸塩、または鉄／トランスフェリンなどである。薬剤は、リザーバーから
の薬剤の制御された溶解速度および放出速度を達成するために添加剤と混合する
ことができる。リザーバーの１つは透過性増強剤を含有することができ、リザー
バーの１つはペプチダーゼ阻害剤を含有することができる。

【０００６】別の局面において、本発明は、薬物送達粒子の組成物を含む。この組成物は好
ましくは、経口送達後、食道および胃の低ｐＨ環境を通過する間は無傷のままで
あり、かつ腸管内腔の高ｐＨ環境で溶解して、前記粒子を放出するのに効果的な
、粒子をカプセル化する腸溶性コーティング材料を含有する。

【０００７】さらに別の局面において、本発明は、薬物送達粒子を製造するためのマイクロ
製造法（マイクロ素子製造法）を含む。この方法は、一般的には、（ａ）粒子形
成材料のシートを、ホトマスクを介して光アブレーション用光源に露光し、それ
によって、所望する粒子サイズおよび粒子形状に対応する網状の格子パターンを
シート上に形成する工程、および所望する粒子が形成されるまで前記露光を続け
る工程を含む。

【０００８】本発明のこれらの目的および他の目的ならびに特徴は、添付された図面と組み
合わせて、本発明の下記の詳細な説明を読めば明らかになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】

I．定義別途示されていない限り、下記の用語は下記の意味を有する。

【００１０】「粒子」または「マイクロ粒子」または「マイクロ製造された構造体」または
「マイクロ製造された粒子」は、マイクロ製造法により形成された粒子である。

【００１１】「マイクロデバイス」または「マイクロ製造されたデバイス」は、コーティン
グ剤および／または治療剤のような生物学的薬剤を含むようにさらに調製された
粒子である。

【００１２】「マイクロ製造法」は、所望する表面パターン構造を基体に作製するために、
基体のホトマスク処理またはパターン化ビーム照射が用いられる方法を指す。例
示的なマイクロ製造法には、フォトリソグラフィー、Ｘ線リソグラフィーおよび
電子ビームリソグラフィーが含まれる。

【００１３】「微小焦点的な粘膜通過輸送」は、生物活性を有する無傷なペプチド薬剤、タ
ンパク質薬剤または他の高分子治療剤が、ＧＩ管内腔から（細胞周囲的または細
胞通過的のいずれかで）粘膜表面の微視的領域（約４ｘ１０⁴μｍ²）を通って肝
門脈循環に移動することを指す。

【００１４】「粘膜接着性」は、小腸および大腸の全表面の内側を覆う粘膜層に付着する粒
子の能力を指す。付着は、ムチンまたは腸の上皮細胞表面に存在する化学受容体
に結合する、粒子の一方の表面にグラフトされたリガンドによって媒介される。

【００１５】「生物浸食性」は、生理学的媒体において溶解し得る材料（例えば、浸食性金
属）、または生理学的酵素による生理学的条件および／もしくは化学的条件（例
えば、ＧＩ管で見出される条件）のもとで分解され得る生体適合性のポリマー材
料を指す。

【００１６】用語「分子コーティング」は、粒子の一方の表面（面）に結合しているコーテ
ィング物を記載するために本明細書中で使用される。分子コーティングは、粒子
の表面に直接結合させられるか、あるいは粒子の構造的な層の表面に対して誘導
体化または結合させた電子供与基（例えば、−ＮＨ₂、ＯＨなど）に結合した化
学物質を介して表面にグラフトされる。好ましい実施の形態において、分子コー
ティングは、リザーバーまたは細孔がつながる粒子面に限定される。小腸および
大腸を覆うムチン層に粒子が結合する能力をもたらす分子コーティング（粘膜接
着性リガンド）が好ましい。

【００１７】Ａ．マイクロ製造された粒子本発明は、インビトロ、インビボおよびエキスビボによる様々な適用において
、特に経口適用において治療的に有用なマイクロ製造された粒子を提供する。マ
イクロ製造された粒子は、選択された非球状の形状で、一様な大きさを有し、そ
して治療剤を放出可能な形態で含有する。薬剤の活性は、（腸および／または結
腸の粘膜表面に接着するように設計された）デバイスからのその放出および胃粘
膜を介した肝門脈循環へのその後の薬剤の輸送に従って表される。

【００１８】本発明のマイクロ製造された粒子の形状、サイズ、密度および組成は、（粒子
の面に結合させられた粘膜接着剤によってもたらされる）接着力に有利であるよ
うに選択される。この力は、粒子が腸の表面に結合するや否や粒子を取り除くこ
とになる力（すなわち、消化管の蠕動運動の結果としての腸管内腔を通る流動体
の流れ）に対抗する。

【００１９】それぞれの粒子におけるリザーバーまたは細孔の数および容量は、送達される
特定の生体ポリマーに適切な運搬能がもたらされるように、そして適切な透過性
増強剤および／またはペプチダーゼ阻害剤の適切な量を輸送する能力がさらに得
られるように選択される。例えば、典型的な経口適用において使用されるように
設計されたデバイスは、好ましくは、実質的に、ディスク形状、カップ形状、リ
ング形状または六角形状である。そのようなディスク形状、カップ形状、リング
形状または六角形形状のデバイスの例示的な実施の形態が図１Ａ〜１Ｄに図示さ
れている。図１Ａ〜１Ｅに関連して、それぞれの粒子は基体１００から構成され
、そして１つまたは複数の細孔またはリザーバー１０２を含む。

【００２０】図１Ｅには、薄いディスク材料１０４から構成され、直径Ｄが約１００ミクロ
ン〜約５０００ミクロンの間にあり、厚さが約１０ミクロン〜約１００ミクロン
の間にあるディスク形状の粒子が示されている。このディスクは、治療剤（例え
ば、治療的な生体ポリマー）を細孔またはリザーバー１０６に含有し得る単一の
ポリマー材料から形成される。非浸食性の生体適合性材料を使用してもよいが、
好ましい粒子は、下記に記載されているような生物浸食性の材料から形成される
。

【００２１】リザーバーまたは細孔に至る開口部を含む粒子の面は、反応性化学基の５０Å
〜１００Åの層を導入することによって修飾することができる。典型的には、こ
のような基は粒子形成後に付加される。様々なガラス、金属表面およびポリマー
表面を誘導体化する方法はよく知られている。例えば、アミノ基またはチオール
基を、グロー放電または「プラズマ」処理を使用してポリマーの表面に結合させ
ることができる。

【００２２】本発明の粒子は、粘膜接着性リガンドを粒子面の反応基に化学結合させること
によって粘膜接着性にされる。タンパク質リガンドが、アミノ反応基またはチオ
ール反応基に、それぞれチオエーテル結合またはアミド結合を形成するのに効果
的な条件のもとで結合させられる。例示されるリガンドは、ＧＩ管内の選択され
た標的部位（例えば、小腸または大腸）に粒子を結合させるためのものである。
抗体または他のポリマー結合因子を無機支持体またはポリマー支持体に結合させ
る方法は、例えば、Ｔａｙｌｏｒ，Ｒ．編、ＰＲＯＴＥＩＮＩＭＭＯＢＩＬＩ
ＺＡＴＩＯＮＦＵＮＤＡＭＥＮＴＡＬＳＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ
、１０９頁〜１１０頁（１９９１）に詳しく記載されている。

【００２３】粒子の最小寸法は、マイクロ製造プロセス自体および各粒子の運搬能によって
のみ制約される。より詳しく下記に記載されているように、「従来」のフォトリ
ソグラフィーは約０．５ミクロンよりも大きな構造体のマイクロ製造に限定され
るが、実質的により小さい構造体（本発明において考えられる大きさを有する、
例えば、直径が約５０ｎｍ〜２００ｎｍのデバイス）を、公知のＸ線リソグラフ
ィー法および／または電子ビームリソグラフィー法を使用して製造できることが
認識されている。

【００２４】本発明粒子の基体材料の最適な大きさ、形状および密度は、ＧＩ管全体を取り
囲む平滑筋の蠕動収縮によって進む流動体の消化管内の動的運動と、ムチン層へ
の粒子の接着能力との有利なバランスを取ることに依存する。デバイスの最大寸
法（ディスク形状デバイスの場合にはディスクの直径）は、典型的には、１００
ミクロン（１０ミクロンもの小ささも考慮されるはずである）〜１０００ミクロ
ンの間の範囲である。

【００２５】直径が数ミクロンよりも大きな粒子を使用することに対する１つの重要な利点
は、このサイズの粒子は大きくて、腸の上皮細胞によって細胞内に取り込まれな
いということである。細胞内に取り込まれる粒子は、少なくとも２つの欠点を有
する。第１に、治療的な負荷部分（ｐａｙｌｏａｄ）が、所望する標的部位に達
する前に上皮細胞によって処理されるので不活性化され得る。第２に、粒子状キ
ャリアの潜在的な毒性が、細胞内に取り込まれる場合、ＧＩ管を介して除去され
る場合よりも心配になる。

【００２６】上記に記載されているようなデバイスに含有され得るいくつかの層およびコー
ティング（例えば、粘膜接着性リガンドの層）は、分子の単層と同じくらいの厚
さであり得る。再度ではあるが、最小サイズは適用に依存する。例えば、生分解
性材料から作製されたデバイスの場合、デバイスが小さいほど、早く溶解する。
特定の適用における本発明のデバイスの安定性は、標識（例えば、蛍光または放
射能標識）されたデバイスをモデル系で使用して当業者によって容易に求めるこ
とができる。

【００２７】粒子の別の重要な性質は、粒子を作製する際に用いられる材料の生物浸食性で
ある。鉄などのいくつかの金属は、水性媒体で迅速に溶解するが、金などの他の
金属ははるかにゆっくり浸食される。従って、所望する浸食速度を達成するため
に、金属を混合して合金にしてもよい。

【００２８】ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリウレタン、セルロースおよび誘導体化セル
ロースを含む様々な生物浸食性ポリマーを選択することができるが、ヘパリン様
ポリ硫酸化ポリマーまたはポリカルボン酸化ポリマーなどの様々な荷電ポリマー
が、１つ以上のマイクロ構造層を形成する際には好適である。

【００２９】さらに、粒子は、検出または可視化ができるように標識され得る。例えば、マ
イクロデバイスは、Ｉ−１２３、Ｉ−１２５、Ｉ−１３１、Ｉｎ−１１１、Ｇａ
−６７およびＴｃ−９９ｍなどの放射性同位体の埋め込みまたは表面結合によっ
て放射活性にされる。ＧＩ管の特定領域に結合した放射活性デバイスは、シンチ
グラフィー（骨走査）において現在使用されているＸ線カメラなどの放射線検出
器によって確認することができ、その結果、そのような領域の同定および局限化
が可能になる。マイクロデバイスはまた、所定濃度のマイクロデバイスが視覚的
に検出できるように蛍光性の分子または色素で標識することができる。

【００３０】マイクロ構造体を形成する際に使用される構造材料は、所望する浸食性および
薬物放出性が達成されるように選択される。薬物放出の場合、構造材料は、１つ
以上の生分解性ポリマーであり得る。生分解性ポリマーの種類には、ポリオルト
エステル、ポリ無水物、ポリアミド、ポリアルキルシアノアクリラート、ポリホ
スファゼンおよびポリエステルが含まれる。例示的な生分解性ポリマーは、例え
ば、米国特許第４，９３３，１８５号、同第４，８８８，１７６号および同第５
，０１０，１６７号に記載されている。そのような生分解性ポリマー材料の具体
的な例には、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリ
ヒドロキシブチラート、ポリ（Ｎ−パルミトイル−トランス−４−ヒドロキシ−
Ｌ−プロリンエステル）およびポリ（ＤＴＨカーボネート）が含まれる。

【００３１】本発明の治療的粒子の追跡を容易にするために、粒子の構造エレメントまたは
コーティングエレメントの１つは、例えば、Ｘ線、シンチグラフィー、核磁気共
鳴、光学的検査（例えば、発色、蛍光）または超音波を使用して検出可能である
ように設計することができる。

【００３２】Ｂ．経口送達組成物経口送達では、粒子は、典型的には、選択された放出可能な形の複数の粒子か
らなる経口送達組成物で送達される。組成物は、適当な非水性担体（油または微
細化粉末など）と混合することにより調製でき、単一投与量で標準的な腸溶性カ
プセルに充填できるか、または別に、圧縮して錠剤にし、腸溶性コーティング物
質でコーティングできる。腸溶性コーティングにより、粒子は、乾燥形で、胃の
低い（酸性）ｐＨ環境を通って輸送され、小腸または大腸の予め選択した領域に
放出されることが確実になる。

【００３３】図２Ａは、標準的な腸溶性カプセル２０４に充填された、本発明の典型的な粒
子２０２を示す。図２Ｂに示したように、腸溶性コーティングされた「担体」は
、乾燥粒子を、胃２０６の低いｐＨ環境を通って運搬し、大腸および小腸２０８
の内腔に見られるより高いｐＨ環境内に粒子を放出するように設計されている。
粒子は、ＧＩ管２１０の粘膜内層の面上にグラフトされた粘膜接着性リガンドを
介して結合する。

【００３４】組成物は、保護ポリマーでコーティングし得る。この材料は、錠剤またはカプ
セル剤のいずれかにフィルムコーティング技術により適用され、胃環境の作用か
ら製品を保護、または胃環境での薬物の放出を防ぐ。かかるコーティングは、胃
で無傷のままであるが、一旦小腸に達すると溶けて投与剤形の内容物を放出する
ものである。腸溶性コーティングの目的は、胃内容物により失活する薬物の放出
を遅延することである。さらに、薬物の放出は、薬物のバイオアベイラビリティ
ーを最大限するに最も適した領域で起こる。

【００３５】最も多用されている腸溶性ポリマーの１つは、酢酸フタル酸セルロース（ＣＡ
Ｐ）である。別の有用なポリマーは、ポリビニルアセテートフタレート（ＰＶＡ
Ｐ）であり、これは、湿気を透過しにくく、加水分解に対してより安定であり、
ＣＡＰよりも低いｐＨでイオン化できる。これらの特性により、十二指腸での薬
物のより確実な放出が可能となる。現在使用されているポリマーの別の例は、酸
性でイオン化可能な基を有する、メタクリル酸−メタクリル酸エステル・コポリ
マーをベースとしたものである。これらの中で代表的なものは、ＲｏｈｍＰｈ
ａｒｍａから入手可能な商標名Ｅｕｄｒａｇｉｔ（オイドラジット）を有するポ
リマーである。一般に、腸溶性コーティングは、錠剤またはカプセル剤の約０．
５重量％〜約１０重量％で適用する。全てのこれらのポリマーは、十二指腸での
錠剤またはカプセル剤からの粒子含有薬物の迅速で完全な放出を可能としつつ、
胃中の薬物を保護できる。

【００３６】外保護腸溶性コーティングに加えて、薬物および他の添加剤が粒子上に位置し
たチャンバも、保護カバーまたは物質層を含むことができる。この物質は水溶性
物質、例えばセルロース誘導体、例えばヒドロキシプロピルメチルセルロースま
たはゼラチンであり得る。別に、より水溶性の低いポリマー、例えばメチルセル
ロースを使用して、十二指腸での粒子の放出後のチャンバからの薬物の放出を遅
延することができる。

【００３７】ＡＬＺＡ社（マウンテンビュー、カリフォルニア州）により開発された「Ｃｈ
ｒｏｎＳｅｔ（クロンセット）（登録商標）」技術を使用して、胃から小腸に通
過した後に、指定した時間および標的吸収部位で、粒子の塊を放出できる。この
場合、粒子の懸濁液をクロンセットカプセルに充填する。嚥下後、カプセルは胃
を無傷で通過する。Ｈｅ殻は、浸透圧的に透過可能なシステムの部分の水膨潤速
度を調節するように加工されている。浸透圧力が拡張して、カプセルの２つの半
分を押し分離する。カプセル半分の長さは、予め選択した時間での分離をもたら
すように特別に設計されている。各カプセルの内容物は、投与の２〜２０時間後
、腸内腔に追い出される。８０％以上の内容物（この場合、薬物の充填したマイ
クロ製造された粒子の懸濁液）が、１５分間の時間枠内で追い出される。このア
プローチは、小腸または大腸の予め選択した領域で、粒子の懸濁液を放出する手
段を提供する。本発明の場合、かかるシステムは、結合（すなわち、粒子にグラ
フトされた粘膜接着性リガンドの受容体を含む領域）および／または吸収（すな
わち、粒子上の透過性増強剤に感受性の腸上皮の領域）に最適な小腸または大腸
の部位で、生体ポリマー含有粒子を放出するために使用し得る。

【００３８】Ｃ．薬物送達の特徴図３は、粒子の面３０４に向けて開口する細孔および面にグラフトされた粘膜
接着性リガンドの層３０６を有するディスク形状の粒子３０２を示す。腸溶性コ
ーティング担体から放出後の粒子が示されている。それらは、腸上皮３１０を覆
うムチン層に存在する受容体３０９を介してＧＩ管のムチン層３０８に結合する
。図３Ａに示した実施の形態において、細孔は、治療剤と、粒子が小腸または大
腸の内腔内で腸溶性カプセルから放出された後、５〜６０分間、混合物の溶解を
遅延するように設計された添加剤との乾燥混合物３１２で充填されている。適切
な粘膜接着性リガンドを以下の表１に列挙する。

【００３９】図３Ｂに示したように、ＧＩ管中の水が、乾燥薬物／添加剤混合物３１４を溶
媒和すると、治療剤３１６は、細孔から放出され、上皮３１０を透過し、肝門脈
循環３１８に進入する。他の実施の形態は、治療剤の放出を遅延させるための、
侵食可能な栓を含み得る。粒子の細孔を、腐食遅延フィルムなどの物質で栓をし
得る。腐食遅延層は、典型的には、ＧＩ管の生化学環境で次第に溶ける物質から
なる。かかる栓物質の例は、チタン、金、銀、プラチナ、銅、およびその合金お
よび酸化物などの金属の薄層、ゼラチン、マルトデキストリンなどの多糖、ペプ
チドポリマーなどの酵素感受性物質を含む。腐食遅延層の厚さは、例えば、ＧＩ
管内での所望の放出遅延を提供し、治療剤が放出される前にデバイスがその標的
に結合することを可能とするように選択し得る。これらの層は、標準的な金属蒸
着手順、スパッタリング、薄膜蒸着により適用し得る（Ｗａｇｎｅｒ、ＪＯｒ
ａｌＩｍｐｌａｎｔｏｌ１８（３）：２３１５〜５；１９９２を参照）。

【００４０】図５Ｃは、反応性粘膜接着性リガンド５１２のグラフト層を含む粒子の一般的
な実施の形態を示す。粒子は、細孔またはリザーバー５１４を含み、その各々が
、治療ペプチド／タンパク質、および、混合物の溶解を遅延するように選択され
た添加剤（または添加剤のブレンド）の混合物で充填されている（孔内の点状パ
ターンにより示される）。１つの一般的な実施の形態において、粘膜接着性リガ
ンドは、粒子を腸粘膜に結合させるための、ムチン結合剤、典型的にはレクチン
、ポリマーまたは抗体または抗体断片である。図５Ｄに示したように、治療ペプ
チド／タンパク質溶液は、リザーバーに充填した後に乾燥される（各リザーバー
内の引っ込んだ点状パターンにより示される）。

【００４１】治療剤の活性は、粒子の、小腸または大腸の水性環境への曝露により表れる。
標的部位は腸の特定の位置であり得る。例えば、標的が小腸の特定のセグメント
である場合、リガンドおよび放出速度は、かかる部位への結合およびその部位で
の薬物の放出を確実とするように合わせて作成し得る。

【００４２】本発明の治療粒子に含まれる治療剤は、放出可能である。放出可能な薬剤は、
粒子が腸粘膜に結合している間に、粒子のリザーバーから放出される設計された
、薬物などの治療化合物である。本発明で使用する例示的ペプチドおよびオリゴ
ヌクレオチド治療薬剤は、表３に示したものを含む。

【００４３】本発明の重要な特徴は、薬剤と共に放出される、薬剤との混合物としてまたは
個々の粒子の別のチャンバまたは区画で製剤化した、各粒子に「乗船した」透過
性増強剤を含む能力である。増強剤の腸粘膜への曝露が、各結合デバイスの口側
と近接粘膜表面の間の限局微視的領域に限定されることは２つの重要な利点を有
する。第一に、焦点的な高い濃度の増強剤が、薬剤と同じ領域で得られる。透過
性の増強は、増強剤と薬剤の両方の局所濃度により強く影響を受けることは既知
である。第二に、粘膜表面の大半は、高濃度の増強剤の潜在的に刺激的な影響に
曝露されない。適当な増強剤には、胆汁酸塩、非イオン性界面活性剤、アニオン
性界面活性剤、レシチン、中鎖グリセリドおよび脂肪酸、サリチレート、３−ニ
トロ安息香酸ナトリウム、アシルカルニチン、アシルコリン、アシルアミノ酸、
カルシウムキレート剤、およびＺｏｔなどの上皮細胞間の密着結合を緩めること
のできるペプチドが含まれる（表２参照）。

【００４４】本発明と使用するに好ましい増強剤は、閉鎖体毒素（Ｚｏｔ）である。Ｚｏｔ
は、腸の密着結合を調節する、コレラ菌により産生される新規毒素である。例え
ば、Ｚｏｔは、インビトロで、可逆的に、インシュリンのウサギ腸透過性を７２
％（Ｐ＝０．０３４）および免疫グロブリンを５２％（Ｐ＝０．０４）増加させ
る。インビボで試験した場合、Ｚｏｔは、ウサギ空腸および回腸の両方でインシ
ュリン吸収を１０倍増加させたが、結腸では実質的な変化は検出されなかった。
類似の結果が免疫グロブリンで得られ、そこで、Ｚｏｔは、空腸および回腸でＩ
ｇＧ吸収についてそれぞれ２倍および６倍増加を誘導した。糖尿病ラットでは、
Ｚｏｔと共投与した経口インシュリンのバイオアベイラビリティーは、ホルモン
の非経口注入後に得られるレベルと同等なレベルまで、血清中グルコース濃度を
低下させるに十分であった。経口インシュリン＋Ｚｏｔで慢性的に処置した糖尿
病動物の生存時間は、非経口的に処置したラットで観察されたものと同等であっ
た（Ｆａｓａｎｏ等、ＪＣｌｉｎＩｎｖｅｓｔ．９９：１１５８〜６４；１
９９７およびＦａｓａｎｏ等、Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ１１２：８
３９〜４６；１９９７）。空腸および回腸での推定的受容体はＧＭ１である（Ｗ
ａｌｉａ等、ＩｎｆｅｃｔＩｍｍｕｎ６７：５２１５〜５２２２；１９９９
）。Ｚｏｔは腸上皮細胞間の密着結合を開口することにより作用するというさら
なる証拠がＦａｓａｎｏ等（ＪＣｌｉｎＩｎｖｅｓｔ６（２）：７１０〜
２０；１９９５）により報告されている。

【００４５】マイクロ製造法により提供されるさらなる利点は、薬剤または増強剤との混合
物として、または個々の粒子の別々の区画に製剤化された、各デバイスに「乗船
した」タンパク質分解酵素阻害剤を含めることができることである。薬剤と共に
、そしてデバイスの口側と粘膜表面の間の同じ限局領域での酵素阻害剤の放出が
有利である。なぜなら、高濃度の阻害剤がこの領域で得られ、阻害剤の保護効果
を最適化するからである。

【００４６】粘膜に結合した後、薬物は、結合粒子の表面と近接する粘膜表面の間に挟まれ
た限局領域内に、高濃度で個々の粒子から放出され、従って、かかる薬剤の「微
細焦点的」経粘輸送が進められる。薬物放出は、粒子が腸溶性カプセルから腸内
腔に放出された後、数分から１時間まで遅延する。この遅延期間は、粒子が、粘
膜表面に結合する機会を有することを確実にするように設定されている。放出は
、下記した２つのアプローチの１つにより遅延される。

【００４７】１つのアプローチでは、リザーバーに充填する前に、薬物溶液を、水溶性添加
剤溶液と混合する。次いで、混合物をリザーバー内で乾燥させる。腸溶性カプセ
ルから乾燥粒子が放出し、腸内腔内の水に曝露した後に、混合物の再水和および
溶解が遅延するように添加剤を選択する。適当な添加剤を表４に列挙する。

【００４８】第二の一般的な放出アプローチは、細孔内の乾燥薬物溶液の上に配置された腐
食性栓物質を使用する。かかる物質は、油または非水性溶媒に溶解または懸濁で
き、乾燥薬物溶液の上に充填でき、リザーバーの開口部に栓をする。適当な物質
を表４に列挙する。

【００４９】内因性輸送が悪いことに加えて、ペプチドおよびタンパク質薬物は、腸内腔内
に豊富に存在する、ペプチダーゼ酵素による分解を受け易い。様々なペプチダー
ゼ阻害剤が同定されている。

【００５０】本発明の粒子はまた、ペプチドおよびタンパク質薬物のバイオアベイラビリテ
ィーをさらに向上させるための、粒子上のプロテアーゼ阻害剤を含むことができ
る。これらの薬剤は、とりわけ、アプロチニン（−アンチトリプシン）、および
ＥＤＴＡを含む。これらの薬剤は、腸管内でのペプチドおよびタンパク質薬物の
完全性を保存するように作用する。かかる酵素阻害剤は、上記の透過性増強剤に
使用した同じアプローチにより、本発明の生体ポリマー充填粒子に充填し得る。
かかる「乗船」酵素阻害剤は、薬物と共に放出され、腸内腔中ではその完全性を
保持し、従って経上皮輸送を促進する。

【００５１】Ｄ．マイクロ製造法エレクトロニクス産業により完成された技術を使用した、ミクロデバイスの「
トップ−ダウン」製造法（組立て法）は、本発明に有用なユニークな構造特徴の
組合せをもつマイクロ粒子を創製する手段を提供する。かかる粒子は、極めて正
確なサイズおよび型で作製でき、本発明の目的のために、粒子による治療生体ポ
リマーの輸送を可能とするリザーバーとして作用する、細孔を含むことができる
。さらに、粒子は非対称でもよい。例えば、細孔またはリザーバーは、粒子の上
面へのみ開口するように作製できる。上面（孔開口部を含む）はまた、この面に
のみタンパク質または他の種類のリガンドを化学的にグラフトするために使用で
きる、第一級アミノ基またはチオール基などの反応性化学基を含むように化学修
飾できる。下記の開示で明らかとなるように、かかるマイクロ製造法により提供
されるユニークな幾何学的形態は、本発明の粒子を創製するのに有用である。

【００５２】２つのマイクロ製造法のスキームを使用して、本発明の粒子を創製し得る。第
一は、基体上に物質の連続層を堆積および成形するための、薄膜蒸着法と、フォ
トリトグラフィー、光アブレーションおよびエッチング技術の組合せを使用する
、いわゆる「トップ−ダウン」アプローチである。このアプローチを使用して、
ＳｉＯ₂などの物質およびポリマーを、薄膜として、化学蒸着、スパッタリング
またはその他を含む標準的な手法により犠牲的層に適用する。適切な波長のＵＶ
光または他の照射源に曝露されると、レジスト層を、腐食液の作用に感受性にす
るか（ポジティブレジスト）、または腐食液の作用に耐性とする（ネガティブレ
ジスト）化学的変化を受ける、フォトレジスト物質を含む、続く物質層を加え得
る。フォトマスクを使用して、かかるレジストの選択した領域のみを照射源に曝
露し、腐食液を使用して感受性領域を溶かす。

【００５３】本発明に使用する第二の一般的なマイクロ製造法のスキームは、トラックエッ
チング法に基づく。この場合、ポリマーフィルムを核反応器の高エネルギー粒子
に曝露する。これらの高エネルギー粒子は、１０〜３０μｍの深さまでフィルム
を透過し（粒子のエネルギーレベルの源およびパワーに依存する）、ポリマーに
感作トラックを残す。次いで、トラックを、強いアルカリ溶液でエッチングし、
均一サイズで円柱形の行き止まり細孔をポリマーシートに創製する。このアプロ
ーチを使用して、両面にエッチングされた均一な細孔を有するポリカーボネート
またはポリエステルなどのポリマーのシート−ストックを創製する。本発明の目
的のために、細孔のない支持体の薄層を、一方の面に適用でき、前面に向けての
み開口部を有する非対称フィルムを創製する。細孔は、生体ポリマー薬物のリザ
ーバーとして作用し、これは、減圧下で薬物の溶液にフィルムを浸漬することに
より細孔に充填される。次いで、薬物溶液を乾燥し、個々の粒子を、マイクロ製
造用パンチ装置を使用して、ポリマーシートストックから切断する。

【００５４】１つの一般的な実施の形態において、粒子は、ＧＩ管で腐食するように設計し
た物質からマイクロ製造される。例として、粒子は、鉄、チタン、金、銀、プラ
チナ、銅、およびその合金および酸化物などの金属から形成され得る。本発明に
好ましくは、粒子は、生分解性ポリマー物質から形成され得る。

【００５５】本発明の粒子の構造的部分または基体層（すなわちミクロ構造）は、任意の適
切なマイクロ製造法、例えば実施例Ｂに詳述したポリマーロールストックのトラ
ックエッチング（ＰＣＴＥ）、または以下に詳述したフォトリトグラフィーおよ
び光アブレーション法を使用してマイクロ製造し得る。粒子はまた、Ｘ線または
電子ビームリトグラフィーなどの当業者に知られている他のマイクロ製造法を使
用してマイクロ製造できることが理解される。電子ビームリトグラフィーを、サ
ブミクロン回路経路を製造するために使用されてきた（例えば、Ｂａｌｌａｎｔ
ｙｎｅ等、Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．１０：１０９４（１９７３）
）、そしてナノメータ尺度でパターンを作成し、撮像するのに（例えば走査型近
接場顕微鏡と組合せて）使用しうる（例えば、Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏ
Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ、Ｔｈｏｍｐｓｏｎ等編、ＡＣＳＳｙｍ
ｐｏｓｉｕｍＳｅｒｉｅｓ、ワシントンＤ．Ｃ．（１９８３））。

【００５６】図４Ａ〜４Ｈは、フォトリトグラフィー技術によるディスク形状リザーバー含
有粒子４００（図４Ｅ）の形成における工程を示す。示したように、構造は、平
面拡張４０２を形成するポリマー層を含む。このポリマー拡張は、例えば、化学
蒸着、スパッタリングまたはその他などの慣用的な金属層堆積法、および／また
は薄ポリマーシート物質の製造法に従って形成する。

【００５７】工程の第一段階として、ポリマー層を、リンドープ二酸化シリコンなどの犠牲
層４０４に付着するか、または別様に結合させ、次いで、標準的なシリコンウェ
ーハ４０６にコーティングする。ポリマー層の上部を、化学蒸着によりフォトレ
ジスト４０８でコーティングする。適当なネガティブ−またはポジティブレジス
ト物質は周知である（例えば、ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏＭｉｃｒｏｌ
ｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ、Ｔｈｏｍｐｓｏｎ等編、ＡＣＳＳｙｍｐｏｓｉｕｍ
Ｓｅｒｉｅｓ、ワシントンＤ．Ｃ．（１９８３））。本発明に記載のデバイスの
製造に有用なマイクロ製造法に関するさらなる詳細は、例えば、共同して所有す
るＰＣＴ国際公開ＷＯ９５／２４２６１、ＷＯ９５／２４４７２およびＷＯ９５
／２４７３６に記載されている。

【００５８】コーティングされたポリマー層を、粒子の所望のサイズにサイズが対応してい
る、開口部４１２などの一連の環状開口部を有するフォトマスク４１０を通して
照射する。所望のフォトマスクパターンを有するフォトマスクを形成する方法は
周知である。

【００５９】図４Ａ〜４Ｄを参照して記載した実施の形態において、フォトレジストはネガ
ティブレジストであり、選択した波長の光、例えばＵＶ光へのレジストの曝露は
、変化したレジストを、適当な腐食液によるエッチングに耐性とする、化学的変
化（交差ハッチングにより示される）を引き起こすことを意味する。フォトマス
クＵＶ照射後のコーティングポリマー層の外見。図３Ｃ。示されるように、ポリ
マー層４０２は、ここで、所望の粒子の平面寸法にサイズが対応している、複数
の別個のディスク形状レジストエレメント、例えばエレメント４０８により覆わ
れる。

【００６０】ポリマー層は、ここで、ポリマー層の曝露領域のポリマーを溶解するに効果的
な腐食物質で処理する。金属層の場合、腐食液は、適当な酸性溶液である。積層
体生分解性ポリマー層の場合、腐食液は、酵素溶液、ポリマーを分解するに効果
的なｐＨを有する水溶液、または特定のポリマーを溶解することが知られる有機
溶媒であり得る。このポリマー層は、完全なエッチング後、図４Ｃの外見を有し
、これは、犠牲層上の一連のディスク形状のレジストコーティングエレメントを
示す。最終の調製工程において、レジストを適当な化学処理により除去する（図
４Ｄ）。

【００６１】図４Ｅ〜４Ｈは、４００で示したような、細孔またはリザーバーを含むディス
ク形状粒子を製造するのに効果的なさらなるフォトリソグラフィープロセシング
を示す。このプロセシングにおいて、図４Ｄに示したエッチングポリマー／犠牲
層構造または基体は、さらに、図４Ｅに示した、ポジティブレジスト物質４１４
でコーティングする。次いで、コーティングポリマーを、その直径がリザーバー
の所望の「内部」直径に対応する、開口部４１８などの一連の環状開口部を有す
る第二フォトマスクを通して照射する。そのマスクを、示したように基体と共に
整列させ、よってマスク開口部は、基体中に既に形成されたディスクに適合して
いる。

【００６２】フォトマスクを通した基体の照射は、照射領域を選択的腐食剤に感受性とする
、レジストに光誘導変化（交差点状パターンにより示される）を引き起こす。フ
ォトマスクＵＶ照射後のコーティングラミネートの外見は図４Ｆに示される。示
されるように、ポリマー層４０２は、ここで、サイズが所望のリザーバーの平面
寸法に対応している、エレメント４２０などの、複数の別個のディスク形状ポジ
ティブレジストエレメントにより覆われている。そのポリマー層は、ここで、適
当な第二腐食物質で処理する。エッチング工程の時期は、層が部分的にのみエッ
チングされ、層に行き止まり細孔を創製するように選択する。かかるエッチング
後のポリマーの外見を図４Ｇに示す。示されるように、この処理は、基体の各ミ
クロ構造４００の中心に、開口部４３０などの円柱状細孔をもたらす。犠牲層の
除去により、図４Ｈに示した自由な粒子４００が得られる。

【００６３】上で記載したように形成された粒子を、標準的なフォトリトグラフィー手法に
よりさらに処理し、他の所望の表面特徴または層を作成し得ることが理解される
。さらに、リザーバーまたは細孔は、既知の方法によるミクロ構造物質とは異な
る物質で充填し得る。例えば、かかるリザーバーは、選択した治療タンパク質、
例えばインターフェロン、インシュリン、様々なプロテアーゼ、黄体形成放出ホ
ルモンおよびその類似体等で充填し得る。

【００６４】別の一般的なアプローチでは、粒子は、エキシマレーザー光アブレーション手
法により基体からパターン化する。レーザーマイクロマシンまたは乾燥エッチン
グ法は、例えば、米国特許第５，３６８，４３０号、第４，９９４，６３９号、
第５，０１８，１６４号、第４，４７８，６７７号、第５，２３６，５５１号、
および第５，３１３，０４３号に記載されている。この方法は、レーザービーム
がポリマー構造を光アブレーションするのが容易であることから、ポリマー基体
に最も適している。図５Ａに示した５０４などの本発明の粒子はまた、トラック
エッチング細孔を含む様々なポリマーシートストックから、個々の粒子を切断ま
たは「パンチ」することにより作成し得る。ポリカーボネートおよびポリエステ
ルからなる、かかるポリマーシートストックは市販で入手できる。細孔は、図５
Ａの孔５０２などの両面上の、均一で、円柱状で、行き止まりポケットまたはリ
ザーバーである。細孔のない支持体物質１２８をシートの一方の面に加え、細孔
が一方の面に向けてのみ開口する非対称構造を創製し得る。図５Ｂのアミノ官能
基などの反応性化学基を、細孔が開口するシートの面に導入し得る。

【００６５】

【実施例】

Ａ．ＥＰＯの経口送達用のマイクロ製造された粒子図４Ａ〜４Ｈは、標準的な４号型単一結晶（ＳＣ）シリコンウェーハ上でのフ
ォトリソグラフィー手法によるディスク形状粒子を形成する工程を示す。１００
ｎｍの二酸化シリコンを、「湿潤」条件下１０００℃でＳＣシリコン基体上で熱
的に成長させ、エッチングストップ層（図示せず）を形成する。ポリ結晶シリコ
ン（ポリ；１８３０ｎｍ）の犠牲層をＴｙｌａｎ炉（６０５℃、３００ｍトール
、１００．０ｓｃｃｍＳｉＨ₄）での低圧化学蒸着（ＬＰ−ＣＶＤ）によりエッ
チングストップ層上に堆積し、ウェーハを１時間１０００℃でアニールし、残留
ストレスを除去する。９００ｎｍのＬＴＯ層を、Ｔｙｌａｎ炉（４５０℃、３０
０ｍトール、６０．０ｓｃｃｍＳｉＨ₄、９０．０ｓｃｃｍＯ₂、０．４ｓｃｃｍ
ＰＨ₃）でＬＰ−ＣＤＶにより犠牲ポリ上に堆積させ、微粒子層を形成し、再度
ウェーハを１時間１０００℃でアニールし、ＬＯＴを高密度とする。ウェーハを
、ＵＶフォトリトグラフィーＧＣＡ６２００ＤＳＷウェーハステッパー（ＧＣＡ
ＭＡＮＮ製品）によりＬＴＯ表面上にパターン化し、直径約１００〜２００μ
の環状形領域のフォトレジスト（ＰＲ）パターンを作成する。次いで、ウェーハ
を焼く。ＰＲパターン化ＬＴＯ表面上のＬＴＯの曝露領域は、ＬＡＭプラズマエ
ッチング装置（８５０Ｗ＠０．３８ｃｍギャップ、２．８トール、１２０．０ｓ
ｃｃｍＨｅ、３０．０ｓｃｃｍＣＨＦ₃、９０．０ｓｃｃｍＣＦ₄）でエッチン
グする。残留フォトレジストを、ｐｉｒｈａｎａ（５部の１８ＭＨ₂ＳＯ₄、１
部の３０％Ｈ₂Ｏ₂）で除去すると、基層のポリ層に付着した別々の微粒子を有す
るウェーハが得られる。

【００６６】残留ＬＴＯ粒子を、第二のポジティブ、レジスト層でコーティングし、細かい
パターンの環状開口部を有するフォトマスクを通して２回ＵＶ光に曝露する。フ
ォトマスク内の開口部の直径および開口密度は、ＬＴＯ粒子内の直径が１０〜２
０μの適切な細孔またはリザーバーを与えるように選択する。次いで、曝露した
層を、曝露領域のポリマーを部分的に溶解するに効果的な第二腐食物質で処理し
、複数の円柱状または円錐形状の細孔またはリザーバーを各粒子に創製する。重
要なことは、シートを、ポリマー層を通して完全ではなく所望の深さまでエッチ
ングするように条件を調整する。金属層の場合、腐食液は適当な酸性溶液である
。生分解性または生体適合性ポリマー層の場合、腐食液は、酵素溶液、ポリマー
を破壊するに効果的なｐＨを有する水溶液、または特定のポリマーを溶解するこ
とが知られる有機溶媒であり得る。

【００６７】次に、粒子の上表面を化学的に修飾して、第一級アミノまたはチオール基など
の反応性化学基を作成する。かかる基を最初のいくつかのポリマー物質の分子層
に導入する好ましい方法は、以下のポリカーボネートロールストックについて詳
述したガスプラズマ処理である。

【００６８】次いで、犠牲ポリ層を、８０℃（１〜２分間）で６ＭＫＯＨ中の湿潤エッチ
ングにより除去し、粒子を溶液に放出する。粒子が放出した後、ｐＨを迅速に８
以下とし、粒子を中性Ｈ₂Ｏ（抵抗＞１７．８Ｍｏｈｍｓ／ｃｍ）で保存する。
粒子をＰＢＳに懸濁し、粘膜接着性リガンドを、下記したものと同じ方法を使用
して、これらの反応性化学基を介して粒子面にグラフトする。

【００６９】治療ペプチドまたはタンパク質溶液を、工程のこの点で細孔に充填する。粒子
を蒸留水中で完全に洗浄し、フィルター上に回収し、減圧下で乾燥させる。粒子
をＥＰＯの脱ガス溶液と下記の実施例Ｂに詳述した添加剤中に再度懸濁する。懸
濁液を減圧にかけ、捕獲された空気が粒子の細孔から出ることを確実とする。溶
液中に完全に浸漬し、圧力を大気圧より僅かに上昇させ、溶液を確実に全ての細
孔に侵入させる。粒子を再度、フィルター上に捕獲し、下記に詳述した３つの方
法の１つを使用して乾燥させる（実施例Ｂ）。

【００７０】Ｂ．ＥＰＯの経口送達用のＰＣＴＥマイクロリザーバーを有するポリカーボネートロールストック５０〜７５μｍの厚みのポリカーボネートトラックエッチング（ＰＣＴＥ）ポ
リマーシート物質のロールストックを、オスモニクスラボラトリーおよびスペシ
ャリティープロダクツグループ（１１１リンドバークアベニュー、リバーモア、
カリフォルニア州９４５５０）などの市販の業者から得る。具体的な孔密度は１
〜５×１０⁵孔／ｃｍ²であり、孔直径は１０〜２０μｍであり、孔深さは１２〜
２５μｍである。ＰＣＴＥは、２段階工程で製造する。第一に、５０〜７５μｍ
の厚みのポリカーボネートフィルムを、プラトニウム源から発する平行高エネル
ギー粒子（４０ｍｅｖ）に曝露する。これらの粒子は、フィルムの両側に約１２
〜２５μｍ透過し、その経路に沿って感作トラックを残す。１ｃｍ²あたりのト
ラック数は、フィルムが反応器の中にある時間量に依存する。この場合、時間は
、１ｃｍ²あたり約１〜５×１０⁵孔の孔密度で創製するように調整する。第二の
段階で、前記粒子により残されたトラックは、ＮａＯＨなどの強いアルカリ溶液
への曝露により、好ましくは、均一で行き止まり円柱状の細孔またはリザーバー
にエッチングする。温度、エッチング溶液の強度（モル濃度）および時間は、直
径約１０〜２０μｍおよび１２〜２５μｍ深さの細孔を創製するように調整する
。積層支持体は、ポリカーボネートシートの一方の側に適用し得る。

【００７１】一級アミン基のポリカーボネートシート面へのグラフト化グロー放電またはガスプラズマ手法を使用して、ポリカーボネートシート（ロ
ールストック）の面に反応性第一級アミノ基を導入する。ガスプラズマ表面修飾
はアンモニア蒸気の存在下真空チャンバ内で実施されるが、プラスチックおよび
ポリマー表面を修飾するために使用されてきた（Ｋａｎｙ等、Ｂｉｏｍａｔｅｒ
ｉａｌｓ１８（１６）：１０９９〜１０７；１９９７およびＳｉｐｈｉａ、Ｂ
ｉｏｍａｔｅｒＡｒｔｉｆＣｅｌｌｓＡｒｔｉｆＯｒｇａｎｓ１８（
３）３７〜４６；１９９０およびＢｅｎｅｄｉｃｔおよびＷｉｌｌｉａｍｓ、Ｂ
ｉｏｍａｔｅｒＭｅｄＤｅｖｉｃｅｓＡｒｔｉｆＯｒｇａｎｓ７（４
）：４７７〜９３；１９７９およびＬｉｕ等、ＪＢｉｏｍｅｄＭａｔｅｒ
Ｓｃｉ２７（７）：９０９〜１５；１９９３）。空気毎、リール毎の連続的フ
ィルムプロセシング機械を使用して、効率を最大化し得る。かかるプロセシング
装置は、メトロライン社（２５１コーポレートテラス、コロナ、カリフォルニア
州９１７１９）との契約で入手できる。１秒あたり１５フィート以下のプロセシ
ング速度を達成でき、プロセシングのコストを大きく削減できる。６以下の平行
ラインのワイヤチュービング、または２４インチ以下の幅のフィルムが容易に収
容される。

【００７２】ガスプラズマは、物質の第四状態である、イオン化ガスである。プラズマは、
ガス、この場合アンモニアが、エネルギー、一般に電場に曝露されると形成され
る。冷ガスプラズマ反応は、パイレックス（登録商標）、石英またはアルミニウムから構築され、内部または外部電極構造を有する、真空チャンバで実施する。次いで、低圧ガスを、ラジオ周波数（ＲＦ）パワー、１３．５６ＭＨｚを使用してイオン化する。ＲＦエネルギーは、ガス種から電子を奪い、遊離電子、イオンおよび励起分子を産生する。活性分子が電子と再結合すると、光子が放出され、ガスプラズマに関連した「グロー」が引き起こされる。各ガス型は、特異的色で「グロー」する。ＲＦパワーが切れるとすぐに、ガス分子は再結合して、安定な分子を形成し、チャンバから排出される。

【００７３】ここで使用したガスプラズマ表面修飾は、分子修飾のカテゴリーに該当し（し
ばしば表面の「エッチング」または分子修飾と称される）、実際にいかなる追加
の物質を堆積することなく新らしい化学表面が得られる。

【００７４】プラズマ処理サイクル中に制御される多くの重要なパラメータがある。これら
のパラメータの任意の変化が、修飾の結果に影響を及ぼす。それらはガス型パワ
ー、圧力、フロー、および確定時間を含む。

【００７５】Ｃ．チャンバおよびフィクスチャー構造周囲温度、成分成型中の相対湿度、基体の表面汚染、またはポリマーロット間
の多様性などの様々な他の因子が処理に影響を及ぼし得る。分子修飾は、有機物
質（この場合ポリカーボネート）の表面の化学構造を変化させる。アンモニアガ
スはまた、電子放電の影響下でイオン化する。イオン化サイクル中に高速で移動
している分子は、ポリカーボネートの表面に衝撃を与え、ポリカーボネートポリ
マー骨格の破砕を引き起こし、ラジカルなどの反応種を形成する。次いで、いく
つかのイオン化アンモニア分子は、自然に、基体表面に付着し、よって、共有結
合した第一級アミノ基の層を形成する。

【００７６】アンモニアプラズマ放電修飾は、一般に、２５〜２５０Åの基体表面に関わり
、従って、基層のポリマー基体のバルク特性を変化させない。

【００７７】また、反応性アミン基は、ブチルアミンなどのアルキルアミン蒸気の存在下で
グロー放電手法を使用してポリマー表面に導入できる（ＴｓｅｎｇおよびＥｄｅ
ｌｍａｎ、ＪＢｉｏｍｅｄＭａｓｔｅｒＲｅｓ４２（２）：１８８〜９８
；１９９８）およびエチレン−ジアミン（Ｄｅｎｉｚｌｉ等、ＪＢｉｏｍａｔ
ｅｒＳｃｉＰｏｌｙｍＥｄ１０（３）：３０５〜１８；１９９９）。

【００７８】水またはＨ₂Ｏ₂蒸気の存在下のラジオ周波数グロー放電処理、または空気（Ｏ ₂ ）中でのグロー放電も、ポリマー表面への反応性ヒドロキシル基の導入のため
に使用し得る（Ｐａｔｔｅｒｓｏｎ等、ＡＳＡＩＯ４１（３）：Ｍ６２５〜９
；１９９５およびＫａｎｇ等、Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ１７（８）：８４１
〜７；１９９６およびＶａｒｇｏ等、ＪＢｉｏｍｅｄＭａｔｅｒＲｅｓ
２９（６）：７６７〜７８；１９９５およびＯｚｄｅｎ等、ＤｅｎｔＭａｔｅ
ｒ１３（３）：１７４〜８；１９９７）。カルボジイミドなどの水溶性濃縮剤
を使用して、アミノ含有タンパク質リガンドを、−ＯＨ修飾ポリマー表面へ連結
する。ポリカーボネートは、グリシジルアクリレートとの処理により反応性二重
結合を導入することにより修飾できる（ＫａｒｍａｔｈおよびＰａｒｋ、ＪＡ
ｐｐｌＢｉｏｍａｓｔｅｒ５（２）：１６３〜７３；１９９４）。

【００７９】ｈ−照射によるグラフト重合などの他の表面修飾技術を使用して、反応性基を
、粒子の面に導入し得ることに注目すべきである（例えば、Ｉｋａｄａｌ、Ｂｉ
ｏｍａｔｅｒｉａｌｓ１５（１０）：７２５〜３６；１９９４およびＡｍｉｊ
ｉおよびＰａｒｋ、ＪＢｉｏｍａｔｅｒＳｃｉＰｏｌｙｍＥｄ４（３
）：２１７〜３４；１９９３およびＫａｍａｔｈおよびＰａｒｋ、ＪＡｐｐｌ
Ｂｉｏｍａｔｅｒ５（２）：１６３〜７３；１９９４参照）。

【００８０】Ｄ．アミノ修飾ポリカーボネート表面へのレクチンの化学的カップリング図７は、本発明の粒子の連続的製造のシステムを示す。図７Ａを参照して、１
０〜２０μｍの直径の細孔またはリザーバー７１２および表面反応性アミノ基７
１４を有するポリカーボネートロールストック７１０（オスモニクス／メトロラ
インから市販で得られる、上記参照）を、７１６などのローラーガイドを装備し
たベルト上で進行させる。シートは、槽７１８まで進行し、ＳＭＣＣまたは類似
のヘテロ二官能性試薬７２０（ピアスケミカル社、ロックフォード、イリノイ州
６１１０５）の溶液に浸漬し、チオ反応性マレイミド基をポリカーボネート７１
２の面に導入する。

【００８１】反応は、実際には化学量論的である（図６）。伸びたスペーサーアームを有す
るヘテロ二官能性試薬も、立体障害を減少することによりカップリング効率を向
上させるために使用し得る（Ｂｉｅｎｉａｒｚ等、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ
Ｃｈｅｍ７：８８〜９５、１９９６）。シートは槽から出ると、いくらかの溶
液が細孔７２４に留まる。次いで、シートを真空チャンバ７２６に通過させる。
真空にすると、水蒸気がチャンバ７２６から出て、濃縮される（図示せず）。真
空チャンバ７２６内の圧力を、交互に、減少、次いで上昇させて、全ての捕獲空
気を細孔から確実に除去する。真空チャンバ内で、シートを、水７３２をノズル
７３０からシートに噴霧することによりリンスし、これを排液領域７３４に集め
、排液管７３６により除去する。シートは次に、真空チャンバ７３８に進行する
。高真空とし、細孔７４０内に残る水を蒸発させ、水蒸気はチャンバ７４２から
出る。細孔はここで乾燥されている（７４４）。チオール反応性マレイミド基を
含むシートは、リガンド修飾モジュールに進行する（７４６）（図７Ｂ）。

【００８２】図７Ｂを参照すると、上で導入した１０〜２０μｍ直径の細孔またはリザーバ
ー７１２およびチオール反応性マレイミド表面基７４８を有するポリカーボネー
トロールストック７１０を、リール毎の構造に配置し、ポリカーボネートシート
がベルト上で進行し、７１６などのローラーガイドがそれを槽７５０に浸漬させ
る。槽内で、シートは、高度に精製した小麦胚芽アグルチニンまたはＬｙｃｏｐ
ｅｒｓｉｃｏｎｅｓｃｕｌｅｎｔｕｍ（トマト）レクチン７５２の溶液に浸漬
される。レクチンは、シグマケミカル社（セントルイス、ミズリー州６３７１８
）から凍結乾燥粉末として得られる。２０ｍｇの各粉末の溶液を１ｍＬのリン酸
緩衝等張食塩水（ＰＢＳ）中で調製する。

【００８３】槽に入れる前に、レクチンをＣａｒｌｓｓｏｎ等（ＢｉｏｃｈｅｍＪ．１７
３：７２３〜３７；１９７８）の手順に従って、ＳＰＤＰを使用してチオール化
する。条件は、穏やかな還元後にレクチン１分子あたり、１．５〜６−ＳＨ基と
なるように調整する。チオール化レクチンは、化学的にチオール反応性マレイミ
ド基７５４に連結される（図６）。ロールを進行させる速度および温度は、チオ
ール含有レクチンが、チオール反応性ポリマーに、そのポリマーフィルムが槽を
通過するにつれて、適切にカップリングが確実となるように調整する。ポリカー
ボネートシートの動きは、浸漬したセグメントへのレクチンのカップリングに十
分な時間に対応するように停止し得る。シートが槽から出ると、いくらかの溶液
が細孔７５６に留まる。

【００８４】次いで、ポリカーボネートシートを、蒸留水（図示せず）を含む第二槽を通過
させることにより洗浄するか、または蒸留水で噴霧することにより洗浄する。噴
霧洗浄の場合、シートは、真空チャンバ７５８へと通過する。真空にすると、水
蒸気は、チャンバ７６０から出て、凝縮される（図示せず）。真空チャンバ内で
、シートを、水７６４でノズル７６２からシートに噴霧し、これを排液領域７６
６に集め、排液管７８８により除去する。洗浄後、シートは次に真空チャンバ７
７０に進行する。チャンバ内で、フィルムを穏やかに乾燥させて、細孔の全ての
液体を確実に空にする。凍結乾燥の場合、フラット熱交換機をポリカーボネート
フィルムと良好な熱接触状態（直下に）に配置する。−２０℃から−６０℃の範
囲の液体冷却剤（例えば、フロンまたは冷液体、例えば液体窒素）を、熱交換機
に通過させ、フィルムにまたは細孔内に残る全ての水を凍結させる。圧力は全て
の水が昇華するまで減少させる。

【００８５】図７Ｂに示した実施例において、乾燥は、真空チャンバ７７０内で減圧下での
残留水の蒸発により、またはフィルム（図示せず）の表面上での温空気または窒
素などの不活性ガスの気流の通過により、または上記のような凍結乾燥により達
成される。ここで例示した真空乾燥の場合、高真空とし、細孔７７２内に残留す
る水を蒸発させ、水蒸気はチャンバ７７４から出る。細孔はここで乾燥している
（７７６）。表面に化学的にグラフトしたレクチンを含むシートを充填モジュー
ルに進行させる（７７８）（図７Ｃ）。

【００８６】Ｅ．リザーバーをＥＰＯで充填、マイクロリザーバーからの遅延放出を提供する添加剤とＥＰＯの混合５０ｍｇ／ｍＬのヒト組換えエリスロポエチン（ＥＰＯ、１ｍｇあたり８０，
０００単位、シグマケミカル社）の溶液をＰＢＳ中で調製する。一連の水溶性添
加剤をこの溶液に加えて、乾燥時の溶解を遅延できる。これらには、ポリマー、
デキストラン、マルトデキストリン、ゼラチン、崩壊剤（例えばＥｘｐｌｏｔａ
ｂ）、ポリプラスドン、アンバーライトＩＲＰ８８、メイズまたはトマトデンプ
ンおよびＥｌｃｅｍａＰ１００が含まれる。

【００８７】Ｆ．リザーバーをＥＰＯ／添加剤溶液で充填図７Ｃを参照して、上記で導入した細孔７１２および化学的にグラフトしたレ
クチン基７８０を有するポリカーボネートロールストック７１０を、７１６など
のローラーガイドを装備したベルトに沿って通過させる。ＥＰＯ／添加剤７８４
の脱ガス溶液を、密閉チャンバ７８２中の槽に配置する。ポリカーボネートロー
ルストックのセグメント（小麦胚芽アグルチニン、トマトレクチンまたは他の適
当な粘膜接着性剤で修飾された）を、ローラー上で、チャンバに進行させ、槽に
浸漬する。ポリカーボネートフィルムの浸漬セグメントのリザーバー内の全ての
捕獲された空気を除去するために、チャンバ内の圧力を減少させ（７８６）、次
いで、大気圧より僅かに上昇させる。ロールストックの新しいセグメントが槽を
通り進行する度に、この手順を繰り返す。フィルムが槽を去ると、ゴムブレード
７８６が全ての過剰のＥＰＯ溶液を刷け落とし、槽に戻す。別法として、充填槽
を去るとき、強制空気の迅速な気流（または窒素などの不活性ガス）をフィルム
の表面上に生成させ、全ての過剰のＥＰＯ溶液を捕集管に強制的に導き、充填槽
に戻す（図示せず）。

【００８８】Ｇ．ＥＰＯ／添加剤溶液を、透過性増強剤および／またはペプチダーゼ阻害剤と混合ＥＰＯは、比較的大きなポリペプチドであり、従って、大腸および小腸の粘膜
によるその内因性吸収能は最小である。そのため、経口バイオアベイラビリティ
ーは悪い。この理由から、ＥＰＯと共に放出される、送達粒子に「乗船した」透
過性増強剤および／またはペプチダーゼ阻害剤を取り込むことが必要である。か
かる増強剤および酵素阻害剤は両方共、用量依存的にペプチドおよびタンパク質
吸収を向上させることが知られる。

【００８９】この場合、適当な水溶性透過性増強剤および／またはペプチダーゼ阻害剤を、
ＥＰＯ／添加剤溶液と混合し、上記のポリカーボネートフィルムのリザーバーに
充填する。薬物と共にリザーバーから増強剤および／またはペプチダーゼ阻害剤
が放出されることは、インビボでの、腸上皮を横切るＥＰＯの移動を促進する。

【００９０】Ｈ．乾燥ＥＰＯ／添加剤溶液（プラスまたはマイナス透過性増強剤および／またはペプ
チダーゼ阻害剤溶液）をトマトレクチンまたは小麦胚芽アグルチニン修飾ポリカ
ーボネートフィルムへ充填した後、３つの方法の１つ（または組合せ）により乾
燥を達成する。水を減圧下、真空チャンバ７８８中で蒸発により、または、フィ
ルム（図示せず）表面上の温空気または窒素などの不活性ガスの気流の通過によ
り、または凍結乾燥により除去する。凍結乾燥の場合、フラット熱交換機をポリ
カーボネートフィルムと良好な熱接触状態に（直下に）配置する。−２０℃から
−６０℃の範囲の液体冷却剤（例えばフロンまたは冷液体、例えば液体窒素）を
、熱交換機を通してポート７９４に通過させ、アウトポート７９６に通過させ、
フィルムにまたは細孔７９８内に残る全ての水を凍結させる。圧力は、全ての水
が昇華するまで減少させる（７９９）。

【００９１】 I．マイクロマシン「ディスクパンチ」装置を使用したポリカーボネートシー
トストックからの微細ディスクの創製１．「ディスクパンチ」装置のマイクロ製造図８は、微細な（顕微鏡的）紙ホールパンチのように機能するように設計され
たマイクロマシン「ディスクパンチ」装置の図である。薬物充填ポリカーボネー
トフィルムをロールガイドに沿ってその装置に進行させ、１００μｍ〜１ｍｍの
直径で約１０〜１００ｍｍ長の突き出た円柱状棒の２次元アレイの下に整列させ
る。シートの下には、円筒ホールのアレイがあり、各開口部は、下がると単一棒
を受容するように設計されている。受容開口部は、できるだけ堅く棒にフィット
するようにできており、底が開いている。ホールの下には捕集漏斗がある。

【００９２】２．ポリカーボネートシートストックからの２００μｍのＥＰＯ充填ディスクの連続的パンチング機能するために、ＥＰＯで充填した細孔を含むポリカーボネートシート８００
をパンチアセンブルに進行させ、棒アレイ８０２を、正確な整列を確実とするガ
イド棒８０８でフィットしたプレス８０６を使用して、１つの迅速な下方運動に
おいて、受容アレイ８０４の開口部に下げる。システムは、好ましくは、油圧ピ
ストン８０８を装備し、加圧８１０中の下方運動および１セットの抵抗バネ８１
２を提供し、ピストンが脱加圧すると、上に棒アセンブリを引っ込める（図８に
示す）。棒の上下運動は、ポリカーボネートシート８１４からディスク形状粒子
をパンチして出す。挿入図は、面に付着したリガンドおよび乾燥ＥＰＯ／添加剤
混合物で充填した細孔を有する個々の粒子８１６を示す。棒アセンブリが引っ込
んだ後、開口部の開いた底から落ちてくる粒子を、受容漏斗８２２を使用して捕
集する。粒子は乾燥し小さいため、漏斗の側面を、漏斗から捕集容器への粒子の
運動を容易にするために振動させ得る。別法として、空気流を使用して、漏斗か
ら受容容器へと粒子を推進し得る。この工程は、棒アレイの上下運動を反復しつ
つ、ポリカーボネートシートを進行させることにより連続的とする。

【００９３】３．腸溶性カプセルへの薬物充填粒子の充填および投与上記で捕集した乾燥ＥＰＯ充填粒子を秤量し、適切な充填粉末（例えば微細化
ラクトースまたは微結晶セルロース糖）と混合し、適切な単位用量に分割し、標
準的な腸溶性カプセルに充填する。経口経路を使用して、カプセルを、適切な用
量および計画で貧血罹患患者に投与する。

【００９４】

【表１】

【００９５】

【表２】

【００９６】

【表３】

【００９７】

【表４】本発明のこれらおよび他の目的ならびに特徴は、添付図面と組み合わせて詳細
な説明を読めばより完全に明らかとなろう。

【００９８】

【発明の効果】

I．適用本発明の粒子および組成物は、経口経路を介して、治療的介入の必要な被検者
に投与できる。上記に議論したように、本発明の粒子は、吸収の悪いタンパク質
、ペプチド、オリゴヌクレオチドおよび他の生体ポリマー薬物の送達に特に有用
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ〜Ｅは、本発明の代表的なマイクロ粒子を例示する。それぞれは、基体材料
（１００）から作製され、図１Ａ〜図１Ｄの１０２および図１Ｅの１０４などの
行き止まりの細孔またはリザーバーを含む。考えられる形状には、ディスク様（
図１Ａ）、カップ様（図１Ｂ）、六角形（図１Ｃ）およびリング様（図１Ｄ）が
含まれる。

【図２】小腸（２１０）における放出を伴う、胃（２０６）を経由して本発明の粒子（
２０２）の懸濁物を輸送する好ましい手段である腸溶コーティングされたカプセ
ル（２０４）の使用を示す図である。

【図３】腸上皮（３１０）を覆うムチン層（３０８）に発現する受容体（３０９）に、
粒子面（３０４）に化学的にグラフトさせたリガンド（３０６）を介して結合す
る薬物充填粒子（３０２）を例示する図である。粒子（３１２）の各細孔は、送
達される生体ポリマー薬物および添加剤（透過性増強剤および／またはペプチダ
ーゼ阻害剤を含む）の乾燥混合物を含有する。乾燥した薬剤は、水（３１４）の
流入により水和および溶媒和され、腸の上皮を（細胞周囲的または細胞通過的の
いずれかで）通過する拡散（３１６）によって外側に移動して、肝門脈循環（３
１４）に進入する。

【図４】気相蒸着または薄膜蒸着の組み合わせを使用し、その後にフォトリソグラフィ
ーを使用するマイクロ粒子のトップダウン製造における連続的な段階を示す図で
ある。

【図５】Ａ〜Ｃは、トラックエッチングされたポリカーボネートシートまたはポリエス
テルシートから作製されるマイクロ粒子の構造的構成体を例示する図である。各
粒子（５０４）は、複数の一様な円筒状の行き止まり細孔（５０２）を含む。第
一級アミノ基などの反応性化学基（５１０）の層を粒子面に導入することができ
、粘膜接着性リガンド（５１２）を、これらの基を介して粒子面にグラフトさせ
ることができる。薬物／添加剤溶液が細孔（５１４）に充填され、乾燥される（
図５Ｄ）。

【図６】植物レクチンなどのタンパク質リガンドを粒子面にグラフトさせるために使用
され得る反応列の一例を示す図である。表面のアミノ基をＳＭＣＣなどのヘテロ
二官能性試薬と反応させて、チオール反応性マレイミド基が導入される。その後
、コムギ胚芽アグルチニンまたはトマトレクチンなどのチオール化レクチンをチ
オール反応基と反応させて、マレイミドとタンパク質のチオールとの間にチオー
ルエーテル結合を形成させる。

【図７】Ａ〜Ｃは、ポリマーシートストックからマイクロ粒子を創製する連続工程の重
要な段階を例示する図である。工程の細部は下記の実施例Ｂに示されている。簡
単に記載すると、この工程は、両面における直径が１５０ミクロン〜２００ミク
ロンの円筒状の細孔、後面に付けられた裏打ち材、および前面に導入された反応
性アミノ基の薄層を含有する市販のポリカーボネートシートのロールを用いて始
められる。その材料はロールから解かれ、シートは、ロールガイドを備えた機械
化されたベルトに載って進む。表面のアミノ基をチオール反応基に変換するため
の最初の段階が最初のモジュール（図７Ａ）に示されている。第２のモジュール
（図７Ｂ）の中を進んでいるときに、リガンドがポリカーボネートの面に化学的
にグラフトされる。第３のモジュール（図７Ｃ）において、（透過性増強剤およ
び／またはペプチダーゼ阻害剤を含むか、またはそれらを含まない）薬物／添加
剤溶液が細孔に充填され、乾燥される。

【図８】上記の図７に記載された工程の最終段階である、ポリカーボネートシートから
のそれぞれのマイクロ粒子の「打ち抜き」を例示する図である。使用される装置
はホールポンチと類似する。ポリカーボネートシート（８００）は、その直径が
マイクロ粒子の所望する直径に対応する円筒状ロッド（８０２）の列の下を進む
。空気ピストン（８１０）を駆動させて、ロッド列が受け開口部（８０４）の列
に向かって下方向に移動すると、ロッドにより、それぞれのマイクロ粒子（８１
４）がシートから打ち抜かれ、回収漏斗（８２２）に集められる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ａ６１Ｋ 38/22 Ａ６１Ｋ 47/14 38/26 47/22 38/28 47/34 39/395 47/36 47/10 47/38 47/14 47/40 47/22 47/42 47/34 47/44 47/36 47/48 47/38 Ａ６１Ｐ 35/00 47/40 43/00 １１１ 47/42 Ａ６１Ｋ 37/02 47/44 Ｃ１２Ｎ 15/00 Ａ 47/48 Ａ６１Ｋ 37/26 Ａ６１Ｐ 35/00 37/28 43/00 １１１ 37/24 Ｃ１２Ｎ 15/09 37/66 Ｈ (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，ＪＰ (72)発明者グローヴ，カール，エフ．アメリカ合衆国，オハイオ州，コロンブス，フェアファックスドライヴ 2645 (72)発明者デリンジャー，ピーター，ジェイ．アメリカ合衆国，カリフォルニア州，パロアルト，ルーズベルトサークル 58 (72)発明者フレンド，デイヴィッド，アール．アメリカ合衆国，ニュージャージー州，プリンストン，ジェームスコート 25 (72)発明者マーティン，フランシス，ジェイ．アメリカ合衆国，カリフォルニア州，サンフランシスコ，サンフェルナンドウェイ 160 (72)発明者フェラーリ，マウロアメリカ合衆国，オハイオ州，ダブリン，クロスゲートコートノース 8189 Ｆターム(参考） 4B024 AA01 CA01 DA03 EA04 GA11 HA17 4C076 AA32 AA58 AA95 CC06 CC21 CC27 CC41 DD38 DD41 DD46 EE09 EE10 EE16 EE20 EE24 EE32 EE33 EE38 EE41 EE51 EE55 EE56 EE58 EE59 FF05 FF31 FF61 FF65 FF68 GG02 GG11 4C084 AA03 AA14 BA01 BA42 CA62 DA12 DA19 DA21 DB01 DB11 DB14 DB34 DB35 DB57 MA02 MA05 MA37 MA41 MA52 NA10 NA11 NA12 NA13 ZB262 ZC202 4C085 AA02 AA03 AA13 BB11 CC21 EE01 EE05 GG08 4C086 AA01 EA16 MA03 MA05 MA41 MA52 NA10 NA13 ZB11 ZB26 ZB32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリペプチド、タンパク質またはポリ核酸などの生体ポリマ
ー薬物を被験者に経口送達するのに使用される粒子であって、前面および後面を有し、かつ該前面に向けて開口する少なくとも１つのリザー
バーを規定する基体と、前記少なくとも１つのリザーバーに放出可能な形態で含有される生体ポリマー
剤と、粒子を腸粘膜内層に付着させるために前記前面に担持される粘膜接着剤と、を含み、粒子が付着した腸の内層領域に、前記リザーバーから放出された薬物が
直接もたらされることを特徴とする前記粒子。
【請求項２】前記生体ポリマー剤は、ＧＭ−ＣＳＦ、インターフェロン、
インターロイキン、バソプレシン、成長ホルモン放出因子、リラキシン、ソマト
スタチン、抗体、インスリン、心房性ナトリウム利尿因子、グルカゴン、デスモ
プレシン、カルコトニン、ＶＥＧＦなどの様々な血管形成性成長因子、ＬＨＲＨ
アナログ、ペプチド抗原、ワクチン、ならびにアンチセンスオリゴヌクレオチド
およびオリゴヌクレオチドからなる群より選択される、請求項１に記載の粒子。
【請求項３】前記粘膜接着剤は、腸粘膜に結合する植物レクチンである、
請求項１に記載の粒子。
【請求項４】粘膜接着剤が、コムギ胚芽アグルチニン、トマトレクチン、
ハリエニシダ（Ｕｌｅｘｅｕｒｏｐａｅｕｓ）アグルチニンＩおよびＩＩ、イ
ンゲンマメ（Ｐｈａｓｅｏｌｕｓｖｕｌｇａｒｉｓ）アグルチニン、ミヤコグ
サレクチン（Ｌｏｔｕｓｔｅｔｒａｇｏｎｏｌｏｇｕｓ）、マイコプラズマ・
ガリセプチクム（Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａｇａｌｌｉｓｅｐｔｉｃｕｍ）レクチ
ン、コレラ毒素（ＣＴ）のＢサブユニット、大腸菌１型線毛、ビタミンＢ₁₂、リ
ボフラビン、葉酸塩（ｆｏｌａｔｅ）、または鉄／トランスフェリンからなる群
より選択される、請求項３に記載の粒子。
【請求項５】ディスク様形状、１００μｍ²〜１ｍｍの範囲にある直径、
および１．００±０．０５ｇｍ／ｃｍ³の粒子密度を有する、請求項１に記載の
粒子。
【請求項６】少なくとも１つのリザーバーは透過性増強剤を含有する、請
求項１に記載の粒子。
【請求項７】前記生体ポリマーおよび透過性増強剤は別のリザーバーに含
有される、請求項６に記載の粒子。
【請求項８】少なくとも１つのリザーバーはペプチダーゼ阻害剤を含有す
る、請求項１に記載の粒子。
【請求項９】前記生体ポリマー剤を含有する前記リザーバーはまた、前記
リザーバーからの前記薬剤の溶解／放出を遅延させることを目的とする添加剤を
含有する、請求項１に記載の粒子。
【請求項１０】前記添加剤は、ゼラチン、ポリエチレングリコール、脂肪
酸およびトリグリセリド、ポリビニルピロリドン、デンプン、セルロースエーテ
ル（例えば、ＨＰＭＣ）、親水コロイドゴムおよび粘滑剤（例えば、アラビアゴ
ム、グアゴム、トラガカントゴム）、ワックス（例えば、カルナウバロウ、蜜ロ
ウ）、ポリアクリル酸の誘導体およびエステル、シェラック、酢酸フタル酸セル
ロースまたはカルボキシメチルセルロースからなる群より選択される、請求項９
に記載の粒子。
【請求項１１】前記基体はポリカーボネートまたはポリエステルから形成
される、請求項１に記載の粒子。
【請求項１２】粒子の後面に取り付けられた非多孔性の積層裏張りをさら
に含む、請求項１に記載の粒子。
【請求項１３】請求項１に記載される薬物送達粒子を複数含む経口送達用
組成物。
【請求項１４】経口送達後、食道および胃の低ｐＨ環境を通過する間は無
傷のままであり、かつ腸管内腔の高ｐＨ環境で溶解して、前記粒子を放出するの
に効果的な、前記粒子をカプセル化する腸溶性コーティング材料をさらに含む、
請求項１３に記載の組成物。
【請求項１５】前記腸溶性コーティング材料は６．０〜６．８の範囲のｐ
Ｈで溶解するのに効果的である、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】前記腸溶性コーティング材料は、ＥｕｄｒａｇｉｔＬ１
００またはＳ１００である、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１７】前記腸溶性コーティング材料は、所定の放出時間を有する
Ｃｈｒｏｎｓｅｔシステムである、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１８】前記Ｃｈｒｏｎｓｅｔシステムは、小腸の中央領域におい
て粒子懸濁物を放出するように設計されている、請求項１７に記載の組成物。
【請求項１９】請求項１に記載される複数の粒子を製造するためのマイク
ロ製造法であって、粒子形成材料のシートを、ホトマスクを介して光アブレーション用光源に露光
すること、所望する粒子サイズおよび粒子形状に対応する網状の格子パターンを前記シー
ト上に前記露光によって形成すること、所望する粒子が形成されるまで前記露光を続けること、を含む前記方法。
【請求項２０】前記粒子前面に対応する前記シートの一方の面に、反応性
のアミノ基またはチオール基の層がプラズマ（グロー）放電によって結合させら
れる、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】前記一方シート面に粘膜接着性リガンドを結合させること
をさらに含む、請求項２０に記載の方法。