JP2004510724A - 分子量の低下した澱粉からなる微粒子中に埋め込まれた免疫学的活性物質を含むワクチン組成物 - Google Patents

Abstract

８５重量％を超えるアミロペクチン含有量（その少なくとも８０重量％は１０〜１０，０００ｋＤａの範囲内の平均分子量を有する）を有する澱粉から本質的に構成された微粒子中に埋め込まれた免疫学的活性物質を含むワクチン組成物。このようなワクチン組成物の製造方法。

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、免疫学的活性物質の投与のためのガレヌス処方物（ｇａｌｅｎｉｃ ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ）、より正確には、免疫学的活性物質、特にワクチンの非経口的投与を意図した制御放出のための微粒子の分野にある。より具体的には、本発明は、免疫学的活性物質を含有するこのような粒子の新規な製造方法、およびそれにより得られる制御放出および免疫応答を調節するための新規な粒子に関する。
【０００２】
【発明の背景】
病気を予防するため、または病気の経過を軽減するための一つの極めて良く確立された方法は、病気を引き起こす物質にさらされる前にワクチン、免疫原または抗原を投与することを含む予防接種である。現在広範囲に研究されている予防接種の有望な使用は、既に発症した病気を処置するための治療的予防接種の使用である。
【０００３】
多くのワクチンは注射により、しばしば反復して投与しなければならない。なぜならば、それらを例えば経口的もしくは経鼻的にまたは直腸経路で投与すると、分解を受けるかまたは不充分に吸収され、従って体内に注射しなければ所望の免疫応答を与えないからである。
【０００４】
改善された免疫学的アジュバントが必要とされている。免疫学的アジュバントは、望ましい免疫応答を増強して病気の充分な予防を得るためにしばしば必要である。この増強にとっては、抗原がワクチン調製物の製造中および注射したワクチン調製物からの放出前に、その自然の立体配座を保持していることが明らかに重要である。
【０００５】
非経口的使用を意図したワクチン調製物は、ヒトに対する使用の取締り当局によって認可されるために、多数の必要条件を満たさなければならない。従って、それは生体親和性および生物分解性でなければならず、そして全ての使用物質およびそれらの分解産物は無毒性でなければならない。加えて、注射を意図した粒状処方物は、注射針を通過するのに充分小さいことが必要であり、これは好ましくは粒状処方物が２００μｍよりも小さい必要があることを意味する。抗原は調製物においてその製造もしくは貯蔵中または投与後に大きな程度で分解してはならず、そして生物学的活性形態で再現性ある動力学をもって放出されるべきである。
【０００６】
生体親和性、および無害な最終産物への生物分解性の必要条件を満たすポリマーの一つのクラスは、乳酸、グリコール酸およびこれらの混合物に基づく線状ポリエステルである。これらのポリマーは、以下にＰＬＧＡとも呼ばれる。ＰＬＧＡはエステル加水分解により乳酸およびグリコール酸に分解され、そして優れた生体親和性を有することが示されている。さらに、ＰＬＧＡの無害な性質は、これらのポリマーに基づく幾つかの非経口的遅延放出調製物が米国食品医薬品局を含む取締り当局によって認可されることで例証することができる。
【０００７】
現在市販されているＰＬＧＡに基づく非経口的投与可能な遅延放出製品としては、Ｄｅｃａｐｅｐｔｙｌ ^ＴＭ （Ｉｂｓｅｎ Ｂｉｏｔｅｃｈ）、Ｐｒｏｓｔａｐ ＳＲ ^ＴＭ （Ｌｅｄｅｒｌｅ）、Ｄｅｃａｐｅｐｔｙｌ（登録商標） Ｄｅｐｏｔ （Ｆｅｒｒｉｎｇ） および Ｚｏｌａｄｅｘ（登録商標） （Ｚｅｎｅｃａ） が挙げられる。これらの調製物中の薬剤は全てペプチドである。換言すれば、それらは比較的低い重合度を有するポリマーに縮合したアミノ酸から構成されており、そしてそれらは充分に明らかにされた三次元構造を有していない。次にこのことは、通常これらの製品の製造中に比較的厳しい条件の使用を可能にする。例えば、押し出しおよび後続の粉砕を利用することができるが、これらの技術はタンパク質に関してはたぶん許容されないだろう。なぜならば、タンパク質は一般的にいって、このような厳しい条件に耐えないからである。
【０００８】
従って、タンパク質に対しても制御放出調製物の要望がある。タンパク質は、それらもアミノ酸からなる点でペプチドに類似するが、その分子はより大きく、そして大部分のタンパク質は、生物学的活性および免疫原性を含むそれらの特性の多くに関して、充分に明らかにされた三次元構造に依存している。それらの三次元構造は比較的容易に、例えば高温、表面誘導変性および多くの場合に有機溶剤にさらされることによって破壊されうる。従って、本来はタンパク質の遅延放出のための優れた材料であるＰＬＧＡの使用に関する極めて重大な欠点は、有機溶剤を用いてこのＰＬＧＡを溶解する必要があることであり、タンパク質の安定性が損なわれるという危険、そしてタンパク質の立体配座の変化が患者の免疫学的応答をもたらし、この応答が阻害性抗体の形成による治療的効果の損失および毒性副作用の双方を生じうるという危険が付随する。複合タンパク質がその三次元構造を全ての点で保持しているかどうかを確実に決定することは著しく困難なので、タンパク質を立体配座の変化を誘導するかもしれない条件にさらすのを避けることは極めて重要である。
【０００９】
製造工程中のタンパク質の不安定性に関するこの固有の問題を避けるために、ＰＬＧＡ技術の改変をめざした熱心な努力にもかかわらず、この分野における進歩は極めて遅かった。その主な理由はたぶん、大部分のタンパク質の三次元構造が、用いられる製造条件に耐えるためには、またＰＬＧＡマトリックスの分解により形成される化学的酸性環境に耐えるためには、あまりにも敏感であることでる。科学文献は有機溶剤にさらすためにＰＬＧＡ微小球の製造における安定性の問題に関する多数の記載を含んでいる。ＰＬＧＡマトリックスが分解する際に形成される酸性環境の一例として、約４０μｍの直径を有するＰＬＧＡ微小球のｐＨ値が１．５まで下がり、これは多くの治療上有用なタンパク質を変性させるか、そうでなければ損傷を与えるのに全く充分であることが最近示された（Ｆｕ ら， Ｖｉｓｕａｌ Ｅｖｉｄｅｎｃｅ ｏｆ Ａｃｉｄｉｃ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｗｉｔｈｉｎ Ｄｅｇｒａｄｉｎｇ Ｐｏｌｙ（ｌａｃｔｉｃ−ｃｏ−ｇｌｙｃｏｌｉｃ ａｃｉｄ） （ＰＬＧＡ） Ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ， Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， Ｖｏｌ． １７， Ｎｏ． １， ２０００， １００−１０６）。微小球がより大きな直径を有するならば、酸性分解産物の拡散消失がより困難になり、そして自触媒反応が強められるという事実のためにｐＨ値はさらに低下すると予想することができる。
【００１０】
タンパク質およびペプチドのような水溶性物質のカプセル封入に現在最も普通に用いられる技術は、多相エマルジョン系の使用である。薬剤物質は水溶液または緩衝液に溶解され、続いて溶解したポリマーを含有する水非混和性有機溶剤と混合される。内相として水相を有するエマルジョンが形成される。異なる種類の乳化剤および激しい混合が、この第一エマルジョンの生成にしばしば用いられる。次いでこのエマルジョンは、激しく撹拌しながら、水／油／水型の三相エマルジョンを生成する別のポリマー、例えばポリビニルアルコールを含む別の液体、通常は水に移される。微小球は次に何らかの手段で硬化される。最も普通の手段は、低沸点を有する有機溶剤、典型的にはジクロロメタンを利用し、そして溶剤を留去することである。有機溶剤が水と完全に非混和性でないならば、より多くの水を三相エマルジョンに加えることにより、連続抽出手法を使用することができる。この一般的手法に関する多数の変法も文献に記載されている。一定の場合、一次エマルジョンは非水相、例えばシリコーン油と混合される。固体薬剤材料を、溶解した材料の代わりに用いることもできる。
【００１１】
タンパク質を含有するＰＬＧＡ微小球は ＷＯ−Ａ１−９０１３７８０ に記載されており、その主要な態様は、タンパク質における高い生物学的活性を保存する目的で、微小球の製造中に極めて低い温度を用いることである。マイクロ封入されたスーパーオキシドの不同変化のための活性は測定されるが、粒子から放出された部分についてだけである。この方法は、ヒト成長ホルモンをＰＬＧＡ含有塩化メチレンに分散させ、微細液滴を凍結させるために、得られた分散液を液体窒素層の下にある凍結エタノールの容器に噴入し、そしてこれらの液滴をエタノール上の窒素中に沈降させることによる、ＷＯ−Ａ１−９４１２１５８ におけるヒト成長ホルモン含有ＰＬＧＡ微小球の製造に用いられている。続いてエタノールを解凍すると微小球はエタノール中に沈み始め、そこで塩化メチレンがエタノール中に抽出され、そして微小球が硬化される。この方法を用いると、タンパク質をＰＬＧＡ微小球に封入するための他の大部分の方法よりも良好にタンパク質の安定性を保持することができ、そしてまた最近、ある製品が米国の取締り当局によって認可された。しかしながら、これは他のタンパク質についてまだ明確に実証されておらず、そして封入された生物学的活性物質がＰＬＧＡマトリックスの分解中に極めて低いｐＨにさらされるという問題が残っている。
【００１２】
ＰＬＧＡによるカプセル封入に基づく上記の方法において、活性物質は依然として有機溶剤にさらされ、そしてこれは一般的にいって、タンパク質の安定性にとって有害である。さらに、これらの論じたエマルジョン方法は複雑であり、そして工業的規模に拡大しようとする何れの試みにおいても、たぶん問題となる。そのうえ、これらの方法の多くに利用される有機溶剤の多くは環境問題に関連しており、そしてＰＬＧＡポリマーに対するその高い親和性はその除去を困難にする。
【００１３】
生物学的活性物質が微小球マトリックスの生物分解中に化学的酸性環境にさらされ、そして製造工程中に有機溶剤にさらされることによって生じる上記の問題を解決しようとする多数の試みが記載されている。分解中の酸性環境を避けるために、微小球のマトリックスとしてのＰＬＧＡを、化学的に中性の分解産物を生成するポリマーに換えようとする試みがなされており、そして生物学的活性物質が有機溶剤にさらされるのを避けるために、あらかじめ微小球を製造しておき、それらをいったん加工および乾燥してしまったときにだけ、生物学的活性物質を負荷しようとする試みが行われており、または微小球の製造中に有機溶剤を除外または制限しようとする試みがなされている。
【００１４】
一例として、比較的低分子量の高度分枝状澱粉（マルトデキストリン、平均分子量約５，０００Ｄａ）は、この澱粉を微小球に固化することのできる形態に変換するためにアクリル基との共有結合により改変され、得られたポリアクリル澱粉は、外相としてトルエン／クロロホルム（４：１）を含むエマルジョン中でのラジカル重合により粒状形態に変換された（Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙａｃｒｙｌ Ｓｔａｒｃｈ Ｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｓ Ｃａｒｒｉｅｒｓ ｆｏｒ Ｐｒｏｔｅｉｎｓ ａｎｄ Ｄｒｕｇｓ， Ａｒｔｕｒｓｓｏｎ ら， Ｊ Ｐｈａｒｍ Ｓｃｉ， ７３， １５０７−１５１３， １９８４）。タンパク質をこれらの微小球中に閉じ込めることはできたが、製造条件はエマルジョンの製造に際して生物学的活性物質を有機溶剤および高い剪断力の両者にさらす。得られた微小球が酵素的に溶解されると、そのｐＨは中性に保持されると予想することができる。得られた微小球は多くの理由で非経口的投与、特に反復非経口的投与には適しない。数ある中で最も重要なことは、澱粉マトリックス（Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ Ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ ＩＶ， Ｆａｃｔｏｒｓ Ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙａｃｒｙｌ Ｓｔａｒｃｈ Ｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ， Ｌａａｋｓｏ ら， Ｊ Ｐｈａｒｍ Ｓｃｉ ７５， ９６２−９６７， １９８６）、および澱粉分子を架橋する合成ポリマー鎖の両者の生物分解性が不完全で、かつ極めて遅いことである。さらに、これらの微小球は持続放出のために組織への注射に適するためにはあまりにも小さすぎ、直径＜２μｍである。なぜならば、組織マクロファージがそれらを容易に貪食できるからである。高度分枝状澱粉にアクリル基を結合させるために、潜在的に生物分解性のエステル基を導入することによって分解速度および分解度を高めようとする試みは、意図した結果を引き起こすのに失敗し、そしてこれらのポリアクリル澱粉微小球でさえも、かなりの時間にわたってあまりにもゆっくりと、かつ不完全に分解された（ＢＩＯＤＥＧＲＡＤＡＢＬＥ ＭＩＣＲＯＳＰＨＥＲＥＳ： Ｓｏｍｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙａｃｒｙｌ Ｓｔａｒｃｈ Ｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ Ｐｒｅｐａｒｅｄ ｆｒｏｍ Ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｅｄ Ｅｓｔｅｒｉｆｉｅｄ Ｓｔａｒｃｈ， Ｌａａｋｓｏ および Ｓｊｏｅｈｏｌｍ， １９８７ （７６）， ｐｐ． ９３５−９３９， Ｊ Ｐｈａｒｍ Ｓｃｉ．）。
【００１５】
ポリアクリルデキストランが二相水性系中で製造された（Ｓｔｅｎｅｋｅｓ ら， Ｔｈｅ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｅｘｔｒａｎ Ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ ｉｎ ａｎ Ａｌｌ−Ａｑｕｅｏｕｓ Ｓｙｓｔｅｍ： Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｎ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ， Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｖｏｌ． １５， Ｎｏ． ４， １９９８， ５５７−５６１、および Ｆｒａｎｓｓｅｎ および Ｈｅｎｎｉｎｋ， Ａ ｎｏｖｅｌ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈｏｕｔ ｕｓｉｎｇ ｏｒｇａｎｉｃ ｓｏｌｖｅｎｔｓ， Ｉｎｔ Ｊ Ｐｈａｒｍ １６８， １−７， １９９８）。この手法モードを用いると、生物学的活性物質が有機溶剤にさらされるのが防止されるが、その他については、上記のポリアクリル澱粉について説明した特性と同等の特性を微小球が獲得し、このことがそれらを反復非経口的投与には不適当にする。ヒトが特定のデキストラン分解酵素を持たないことを念頭に置けば、分解速度はポリアクリル澱粉微小球よりもいっそう遅いに違いない。デキストランの使用は重大なアレルギー反応の一定の危険とも関連する。
【００１６】
非化学的に改変された澱粉を用い、外相として油を用いる澱粉微小球の製造が記載されている（ＵＳ ４，７１３，２４９； Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ， Ｕ．， Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｄ ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ ｓｐｈｅｒｅｓ ｆｏｒ ｓｌｏｗ ｒｅｌｅａｓｅ ａｎｄ ｔａｒｇｅｔｉｎｇ， Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ， １９８５ （１１２）， １１６−１２８； Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ， Ｕ．， Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｄ ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ ｓｐｈｅｒｅｓ ａｓ ａ ｓｌｏｗ ｒｅｌｅａｓｅ ｍａｔｒｉｘ ｆｏｒ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ ａｃｔｉｖｅ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ， Ｂｉｏ−ｍａｔｅｒｉａｌｓ ５：１００−１０４， １９８４）。これらの場合に微小球はアセトン中での沈殿により固化され、これは生物学的活性物質を有機溶剤にさらすこと、および澱粉が物理的架橋により固化する自然の傾向を製造工程中に利用しないことの双方に導く。これは次には澱粉が水に再懸濁されたのち、そして体液にさらされたときに、このような架橋を形成しようとするであろうから、固有の不安定性を有する微小球に導く。油中水滴型エマルジョンを得るためには高い剪断力を必要とし、そして形成された微小球は、非経口的持続放出に適するためにはあまりにも小さすぎる。
【００１７】
ＥＰ ２１３３０３ Ａ２ には、澱粉が物理的架橋の形成により固化する自然の能力を利用し、そして生物学的活性物質を有機溶剤にさらすのを避ける目的で、これらの微小球中に物質を固定化することを利用して、特に化学的に改変されていない澱粉の微小球を二相水性系中で製造することが記載されている。明らかにされた澱粉品質と組み合わせたこの記載された方法は、完全に生物分解性の粒子を生じない。得られた粒子もまた、記載された澱粉品質があまりにも多量の外来植物性タンパク質を含有するので、注射に、特に長期間にわたる反復注射には適しない。この特許により教示されたこととは対照的に、驚くべきことに、二相水性系の形成に要求されるよりも著しく高いポリマー濃度を用いるならば、生物学的活性分子の著しく良好な収率およびより高い負荷量を得ることができ、そしてこれが安定で非凝集性の微小球を得るための条件およびそれらの粒度分布に関しても利益をもたらすことを見出した。記載された熱処理は敏感な巨大分子には使用することができず、そして同じことはエタノールまたはアセトンを用いる乾燥を含む工程にも当てはまる。
【００１８】
二相水性系中で微小球を製造する別法が記載されている。ＵＳ ５ ９８１ ７１９ においては、生物学的活性巨大分子をこの巨大分子の等電点に近接したｐＨでポリマーと混合し、そしてエネルギー、好ましくは熱の供給により微小球を安定化することによって微粒子が製造される。調製物中の巨大分子、すなわち生物学的活性物質の最低割合は４０％であり、これは大部分の用途にとって高すぎ、そして微粒子の用量があまりにも低くなるので、活性物質の注射量がはなはだ不確実になる。この製造方法は温和であり、そして閉じ込められた生物学的活性物質の生物学的活性を保持できると記載されているとしても、微粒子は加熱により安定化され、そして挙げられた実施例において、加熱は少なくとも５８℃に３０分間、多くの場合７０〜９０℃に同等の時間行われ、これが敏感なタンパク質によって耐えられると予想することはできず、その生物学的活性は三次元構造に依存しており、そしてタンパク質が製造工程に耐えた場合であっても、小さいが、それにもかかわらず取るに足らなくはないタンパク質の立体配座の変化が起こる危険が依然として存在する。外相としては二つのポリマー、一般的にポリビニルピロリドンおよびＰＥＧの組み合わせが常に用いられ、これは、これら両物質を再現性があり、かつ信頼できる手段で微小球から洗浄除去しなければならない点で製造工程を複雑にする。形成された微粒子は、例えば皮下注射後の非経口的持続放出に適するためにはあまりにも小さい（実施例には直径０．１μｍ未満の値が示されている）。なぜならば、マクロファージ（これらは粒子の貪食を専門とし、そして組織に存在する細胞である）は、５〜１０、たぶん２０μｍまでの微小球を容易に貪食することができ、そして貪食された粒子は細胞内のリソソームに局在化され、そこで粒子および生物学的活性物質の両者が分解され、そうすると治療効果が失われる。極めて小さな粒径もまた、濾過のような望ましい方法を使用できないので、微小球の加工をいっそう複雑にする。同等のことは ＵＳ ５ ８４９ ８８４ にも当てはまる。
【００１９】
ＵＳ ５ ５７８ ７０９ および ＥＰ ０ ６８８ ４２９ Ｂ１ には、巨大分子微粒子溶液の製造に二相水性系を用い、そして脱水した巨大分子を化学的または熱的に架橋させて微粒子を形成することが記載されている。生物学的活性巨大分子を化学的に架橋させることは、それ自体にとってまたは微粒子マトリックスにとっても全く望ましくない。なぜならば、この種の化学的改変は多くの重大な欠点を有し、例えば敏感なタンパク質の生物活性が低下し、そしてタンパク質の新たな抗原決定基に対する免疫応答を誘導する危険があり、製品の安全性を調査する広範な毒物学的研究が必要になるからである。グルタルアルデヒドとの化学的架橋によって製造された微粒子は以前に知られているが、ヒトへの非経口的反復投与には一般的に不適当と考えられる。ＵＳ ５ ５７８ ７０９ に記載された微粒子は一般的な表現で ＵＳ ５ ９８１ ７１９ について説明したのと同じ欠点をこうむり、製造条件は敏感なタンパク質を化学的改変または有害な温度にさらすことによって不適当であり、そして微小球の粒度分布は非経口的持続放出には狭すぎ、かつ微小球の製造後の工程を複雑にする。
【００２０】
ＷＯ ９７／１４４０８ には、生物学的活性物質が有機溶剤にさらされることのない、非経口的投与後の持続放出用の微粒子を製造するためにエアサスペンジョン技術を使用することが記載されている。しかしながら、この刊行物は本発明に係る方法およびそれにより得ることのできる新規な微粒子に向けた手引きを与えていない。
【００２１】
ＵＳ ５ ４７０ ５８２ においては、有機溶剤を用いて微小球それ自体を最初に製造し、次いで、有機溶剤が既に除去されている後段階で巨大分子を負荷する２段階方法により、ＰＬＧＡから構成され、かつ巨大分子を含有する微小球が製造される。この手法は、あまりにも低い生物学的活性物質含有量、一般的に１〜２％に導き、そして注射直後に放出される極めて大きな画分に導き、これは極めてしばしば全く不適当である。このあまりにも急速な初期放出量は、１％の負荷量と仮定しても既に極めて高く、そして微小球中の活性物質含有量がより高ければ、よりいっそう顕著になる。ＰＬＧＡマトリックスが分解すると、ｐＨは敏感な巨大分子には一般的に許容されないレベルまで下がる。
【００２２】
澱粉が微粒子のための理論的に極めて適切な、おそらく理想的でさえあるマトリックス材料であることは、長い間知られている。なぜならば、澱粉は有機溶剤に溶解する必要がなく、自然に固化する傾向を有するからであり、そして体内には澱粉を内在性の天然物質に、最後にはグルコースに分解できる酵素があるからであり、そして内在性グリコーゲンとの類似性により、澱粉は非免疫原性であることが示されているからである。熱心な努力にもかかわらず、非経口的使用に適する微粒子の製造を可能にする特性を有する澱粉、およびタンパク質のような敏感な免疫学的活性物質が閉じ込められるようになるのを可能にする温和な条件下で、完全に生物分解性の微粒子の製造を可能にする条件は、以前に記載されたことがない。
【００２３】
澱粉顆粒は、それらを非経口的注射にとって不適当にする不純物、例えば澱粉タンパク質を当然に含有している。精製が不充分な澱粉が故意でなく付着する場合、例えば多くの型の作業グローブに安定化された澱粉顆粒が振りかけられる操作において起こりうるように、極めて重大な二次的効果が生じることがある。澱粉顆粒もまた、許容される時間幅以内に完全に生物分解されないという理由で、反復非経口的投与には本質的に適しない。
【００２４】
酸加水分解され精製された澱粉で製造された澱粉微小球は、ヒトへの非経口的投与に用いられている。これらの微小球は強アルカリ性条件下にエピクロルヒドリンで化学的に架橋させることにより製造された。のちに澱粉によって獲得されたこの化学的改変は低下した生物分解性に導き、従って微小球はα−アミラーゼのような内在性酵素によって完全に溶解することができるが、最終産物としてのグルコースに完全には変換されない。製造方法または得られた微小球のどちらも、コントロール実験から明らかなように敏感なタンパク質の固定化に適しもしなければ、本質的に加水分解アミロースに基づくこのような酸加水分解澱粉も、完全に生物分解性の澱粉の製造、またはタンパク質のような生物分解性の活性物質を高い負荷量で含有する澱粉微小球の製造には適しない。
【００２５】
ヒドロキシエチル澱粉（ＨＥＳ）はヒトに高い用量で代用血漿として非経口的に投与される。ＨＥＳは、概してもっぱら高度分枝状アミロペクチン、いわゆる「ワックス様メイズ」からなる澱粉からの澱粉顆粒によって製造され、分子量分布を低下させるために酸加水分解され、続いてアルカリ性条件下でヒドロキシエチル化され、そして約２００，０００Ｄａの平均分子量を得るために再度酸加水分解される。こののち、濾過、アセトンでの抽出および噴霧乾燥が行われる。ヒドロキシエチル化の目的は、未改変アミロペクチンがα−アミロースにより極めて急速に分解され、その循環滞留時間が約１０分なので、効果の持続時間を延長することである。ＨＥＳは生物学的活性物質を含有する完全に生分解性の微小球の製造には適しない。なぜならば、化学的改変が生物分解の速度および完全性をかなり低下させ、そして澱粉が非共有結合架橋の形成により固化する自然の傾向の消失をもたらすからである。さらに、ＨＥＳの高濃度溶液は微小球の製造に使用できるためにはあまりにも粘調すぎるようになる。これらの高い用量でのＨＥＳの使用は非経口的使用可能な澱粉を製造できることを示しているが、ＨＥＳは化学的架橋または有機溶剤での沈殿を行わずには微粒子の製造に使用できない。
【００２６】
ＷＯ ９９／００４２５ には、表面関連タンパク質の澱粉顆粒を一掃するために広い最適ｐＨを有する耐熱性タンパク質分解酵素の使用が記載されている。得られた顆粒は非経口的投与には適しない。なぜならば、それらは顆粒中に存在する澱粉タンパク質をなお含有しており、そして添加したタンパク質分解酵素の残留物が顆粒中に残されるという危険があるからである。これらの顆粒もまた、非経口的投与可能な澱粉微小球を二相水性系中で製造するためには適しない。なぜならば、それらは溶解されたのちでさえ、充分高い濃度で使用できるにためには悪い分子量分布を有し、そして微小球が得られたとしても、それらはたぶん完全に生物分解性ではないからである。
【００２７】
錠剤を製造するためのより良好な澱粉を製造する目的で、剪断作用を用いて澱粉の分子量分布を改変することが ＵＳ ５，４５５，３４２ および ＷＯ ９３／２１００８ に記載されている。得られた澱粉は澱粉タンパク質（これらは剪断作用ののちに変性された形態で存在するかもしれない）の高い含有量のために非経口的投与には適さず、そしてこの得られた澱粉もまた、非経口的投与のための生物分解性澱粉微小球の製造、またはこのような澱粉微小球を製造するための二相水性系中での使用には適しない。剪断作用は ＷＯ ９６／１００４２ に開示されているように、ヒドロキシエチル澱粉の製造にも用いられている。しかしながら同様の理由で、このようなヒドロキシエチル澱粉は上記で言及したように非経口的投与または微小球の製造の何れにも適しない。
【００２８】
上記で評価した薬剤の制御放出調製物を記載している幾つかの文献、例えば ＵＳ ５ ８４９ ８８４、ＵＳ ５ ９８１ ７１９、ＷＯ ９９／２０２５３、ＥＰ ６８８ ４２９、ＵＳ ４ ７１３ ２４９、ＵＳ ５ ４７０ ５８２ では、ワクチンまたは抗原は使用するのに潜在能力のある物質クラスであると述べられている。これらの各々については、例えば治療用タンパク質薬剤の制御放出にとって決定的であるマクロファージの貪食作用を避けるために、大きな粒径に対する要求は場合によってはそれほど重要でないことがあり、またはより小さな粒径でさえ、抗原の貪食作用が多くの抗原に対して免疫応答を得るための一つの出発点なので望ましいことがあるということ以外は、評価は同じままである。
【００２９】
ＵＳ ５ ７５３ ２３４ には、ヒドロキシプロピルセルロースまたはカルボキシメチルセルロースナトリウムまたはゼラチンからなり、そして抗原を含有するコアおよび生物分解性被覆を含むワクチン処方物が開示されている。この被覆は、生物分解性ポリマー、例えばＰＬＧＡを含有する有機溶剤中にコア粒子を分散させ、噴霧乾燥により施すことによって得られる。ヒドロキシプロピルセルロースまたはカルボキシメチルセルロースナトリウムの何れも生物分解性でなく、ゼラチンは免疫応答の危険があるために不適当である。製造工程の重大な欠点は、抗原を含有するコアを有機溶剤にさらすことである。コアは酢酸エチルおよびアセトニトリルとのような有機溶剤からＨｂｓＡｇを保護できることが示されているが、これは他の抗原については示されておらず、そして抗原を有機溶剤にさらすことは全くもって極めて望ましくない。なぜならば、これは抗原にとって有害なことがあり、そして処方物中に残留溶剤をもたらすことがあり、これは一般的には処方物の能力および特に抗原の能力に不利な影響を与えることがあるからである。放出動力学を被覆の厚さで制御することも望ましくない。なぜならば、これは達成可能な放出プロフィールを制限し、そしてコアと被覆との使用可能な比を制限するからである。
【００３０】
従って、下記の特色を有する非経口的投与可能な澱粉調製物の製造方法が著しく望ましいであろう：
・　敏感な免疫学的活性物質、例えば抗原を、それらの免疫学的活性を保持しながら微粒子中に閉じ込めてワクチン調製物を得ることを可能にする方法；
・　その方法により、免疫学的活性物質が有機溶剤、高温または高剪断力にさらされることがなく、そしてそれらの免疫学的活性の保持を可能にする条件下で該物質を閉じ込めることができる方法；
・　非経口的投与可能な調製物に、敏感な免疫学的活性物質でさえも高く負荷するのを可能にする方法；
・　その方法により、実質的に完全に生物分解性で生体親和性の調製物を製造することができ、この調製物が非経口的注射に適し、そしてそれが分解すると化学的に中性の内在性物質が形成される方法；
・　その方法により、組織マクロファージの貪食作用を避ける目的で、２０μｍを超える、好ましくは３０μｍを超える大きさを有する非経口的注射可能な調製物を製造することができ、そして調製物の製造中の加工を簡単にする方法；
・　制御、持続または遅延放出のための調製物の製造における中間生成物として微粒子を使用することができ、そして閉じ込められた免疫物学的物質の化学的安定性および免疫学的活性の厳格な品質管理を可能にする、免疫学的活性物質を含有する微粒子の製造方法；
・　実質的に完全に生物分解性の澱粉微粒子の製造に適する非経口的に許容される澱粉を利用する方法；
・　非経口的注射に適し、分解すると化学的に中性の内在性物質を形成する実質的に完全に生物分解性で生体親和性の微粒状調製物；
・　免疫学的活性物質を含有し、そしてエアサスペンジョン技術による被覆に適する粒度分布を有し、かつこの目的に充分な機械的強度を有する微粒状調製物。
これらのような目的および他の目的は、以下に定義する本発明により達成される。
【００３１】
【発明の詳述】
本発明の一つの態様によれば、本発明は微粒子の製造方法に関する。より具体的には、本発明は、少なくとも１種の免疫学的活性物質を含有し、そしてこの物質を哺乳類、特にヒトにワクチン調製物として非経口的に投与することを意図した微粒子の製造に関する。この非経口的投与は、微粒子が主として注射に意図されることを意味する。
【００３２】
免疫学的活性物質（これは免疫原、抗原または免疫化剤と呼ばれることもある）は、単独でまたは少なくとも１種の適切なアジュバントと組み合わせて投与すると望ましい免疫応答を誘導する能力を有する物質である。この免疫応答は哺乳類、望ましくは特にヒトにおいてホルモンおよび／または細胞で媒介することができる。一般的に、言及した物質は投与直後または投与後の比較的短時間に、それを投与した少なくとも最初のときには、生物学的または薬理学的活性を有しないが、望ましい作用はレシピエントの免疫系を刺激して免疫応答を形成することによって媒介される。この過程には、充分な保護を築くために通常少なくとも１週間を要し、そしてしばしば実質的により長い時間を要する。
【００３３】
微粒子は主として注射に意図されるので、免疫原を制御放出に意図する場合は１〜２００μｍ、一般的に２０〜１００μｍ、特に２０〜８０μｍの範囲内の平均直径、そして免疫原を貪食作用に意図する場合は＜１０μｍの平均粒径を有する粒子を製造することが特に問題である。
【００３４】
本発明に関して「微粒子」という表現は、この技術で公知の一定の大きさの粒子のための一般的名称として用いられる。微粒子の一つのタイプは大部分において球形を有する微小球のタイプであるが、微粒子という用語はこのような理想的な球形からのずれを包含することができる。この技術で公知のマイクロカプセルという表現も、公知技術による微粒子という表現によって包含される。
【００３５】
本発明に係る方法は、より具体的には、
ａ）８５重量％を超えるアミロペクチン含有量を有し、材料の少なくとも８０重量％が１０〜１０，０００ｋＤａの範囲内となるように該アミロペクチンの分子量が低下されており、この溶液の澱粉濃度が少なくとも２０重量％であり、
ｂ）免疫学的活性物質と澱粉溶液とを、澱粉溶液中の該物質の溶液、エマルジョンまたは懸濁液の形態の組成物が形成されるような条件下で組み合わせ、
ｃ）段階ｂ）で得られた組成物を、二相水性系の形成能を有するポリマーの水溶液と混合し、その結果、該ポリマー溶液の外相中の内相として免疫学的活性物質を含有する澱粉液滴のエマルジョンを形成し、
ｄ）段階ｃ）で得られた澱粉液滴を、澱粉の自然固化傾向によりゲル化させるかまたはゲル化を可能にして澱粉粒子にし、
ｅ）澱粉粒子を乾燥し、そして
ｆ）場合により、乾燥澱粉粒子に生体親和性および生物分解性ポリマーの放出制御性外皮を、好ましくはエアサスペンジョン法により施すことを含む。
【００３６】
この方法の重要な態様は、換言すれば、微粒子マトリックスとして一定タイプの澱粉を使用することである。特に適する一つの澱粉およびその製造方法はスウェーデン特許出願第 ０００３６１６−０ に記載されている。この場合、分子量の低下は剪断作用によって行われる。別の有用な澱粉は本願と同時係属中の「澱粉」と題するＰＣＴ出願に開示されている。
最後に述べた場合、分子量の低下は酸加水分解によって行われる。
澱粉についての詳細は、換言すれば、これらの特許出願から得られるので、この点で、それらの内容は参照により本明細書本文に組み入れられる。
【００３７】
しかしながら、このような澱粉に関する若干の他の重要な特色を以下に説明する。高い活性物質収率で完全に生物分解性の微粒子を二相水性系中で形成するため、および得られた澱粉微粒子が以下に説明する特性を有するために、澱粉は一般的に高度分枝状澱粉（これは澱粉顆粒において中性状態でアミロペクチンと呼ばれる）から主として構成されねばならない。澱粉はまた、所望の濃度およびゲル化速度の達成を可能にする分子量分布を有するべきである。
【００３８】
この文脈において「生物分解性」という用語は、微粒子が非経口的投与後に体内で溶解されて内在性物質、最後には例えばグルコースを形成することを意味する。生物分解性は、インビトロで適切な酵素、例えばアルファ−アミラーゼとのインキュベーションによって決定または検査することができる。この場合、インキュベーション期間中に酵素を多数回加えるのが適切であり、これによって活性酵素がインキュベーション混合物中に常に存在することが保証される。生物分解性は、微粒子を非経口的に、例えば皮下または筋肉内に注射し、そして組織を時間の関数として組織学的に検査することによって検査することもできる。
【００３９】
生物分解性澱粉微粒子は、通常２〜３週間以内、一般的に１週間以内に組織から消失する。澱粉微粒子が放出制御性外皮、例えば被覆剤で被覆されている場合には、生物分解性速度を決定するのは一般的にこの外皮であり、次にはこの速度はアルファ−アミラーゼが澱粉マトリックスを利用可能になるときを決定する。
【００４０】
生体親和性は、微粒子を非経口的に、例えば皮下または筋肉内に投与し、そして組織を組織学的に評価することによって検査することもでき、しばしばタンパク質である免疫学的活性物質はそれ自体で、別の種に投与すると例えば免疫応答誘導能を有することを念頭に置くことが重要である。例えば、多数の組み換え産生ヒトタンパク質は試験動物において免疫応答を生じることがある。
【００４１】
さらに、澱粉は非経口的投与可能な調製物の製造に許容される純度を有しなければならない。免疫学的活性物質の生物活性の保持を許す条件下でこの物質が混合されるのを可能にするために、澱粉は充分に高い濃度で充分に安定な溶液を形成できなければならず、これと同時に、さらに安定であると同時に生物分解性でもある微粒子を得るために、制御された手段で自然に固化できなければならない。高い濃度の澱粉は、免疫学的活性物質が許容されない程度で外相または内相と外相との界面に分布するのを防止するためにも重要である。
【００４２】
澱粉の特性に関する多くの異なる態様は以下のとおりである。
澱粉は、澱粉の乾燥重量１ｇ当たり好ましくは５０μｇ未満、より好ましくは多くとも２０μｇ、さらにより好ましくは多くとも１０μｇ、最も好ましくは多くとも５μｇのアミノ酸窒素の純度を有する。
上記のアミロペクチンの分子量は、材料の少なくとも８０重量％が１００〜４０００ｋＤａ、より好ましくは２００〜１０００ｋＤａ、最も好ましくは３００〜６００ｋＤａの範囲内になるように低下されることが好ましい。
【００４３】
加えて、澱粉は、９５重量％を超える、より好ましくは９８重量％を超える問題の低下した分子量のアミロペクチン含有量を有することが好ましい。もちろん澱粉は１００重量％のこのようなアミロペクチンから構成されていてもよい。
別の好ましい実施形態によれば、澱粉は水に２５重量％を超える濃度で溶解できるようなタイプのものである。これは一般的に、本来公知の技術によって水に溶解する能力を有すること、すなわち高められた温度、例えば約８０℃までの温度での通常の溶解を意味する。
【００４４】
もう一つの好ましい実施形態によれば、澱粉はヒドロキシエチル澱粉に見られるタイプの共有結合した余分の化学基を実質的に含まない。このことは一般的に、澱粉が天然澱粉に見られるタイプの基だけを本質的に含有し、そして例えばヒドロキシエチル澱粉のようには決して改変されていないことを意味する。
別の好ましい実施形態は、２５ＥＵ／ｇ未満のエンドトキシン含有量を有する澱粉を必要とする。
もう一つの好ましい実施形態は、１ｇ当たり１００個未満の微生物、しばしば１ｇ当たり１０個未満の微生物を含有する澱粉を必要とする。
【００４５】
さらに、澱粉はアルカリ水溶液での洗浄によって表面に局在するタンパク質、脂質およびエンドトキシンから実質的に精製されており、剪断作用によって分子量が低下されており、そしてイオン交換クロマトグラフィー、好ましくはアニオン交換クロマトグラフィーによって内部タンパク質から精製されていると定義することができる。
【００４６】
これら全ての文脈における純度に関する限り、「本質的に」または「実質的に」という種類の表現は、一般的に最低で９０％まで、例えば９５％、９９％または９９．９％を意味するというのが大体の事実である。
用いられる澱粉においてアミロペクチンが主成分の部分を構成するということは、一般的にいって、澱粉の乾燥重量に基づいて計算して、その割合が６０〜１００重量％であることを意味する。
【００４７】
一定の場合に、より少ない割合、例えば２〜１５重量％の短鎖アミロースを用いて、段階ｄ）におけるゲル化速度を改変することが好ましいことがある。このアミロースの平均分子量は、好ましくは２．５〜７０ｋＤａ、特に５〜４５ｋＤａの範囲内にある。短鎖アミロースに関する他の詳細は、米国特許明細書 ３，８８１，９９１ から得ることができる。
【００４８】
段階ａ）において澱粉溶液を形成する際に、本来公知の技術による加熱を一般的に用いて澱粉を溶解する。特に好ましい実施形態は、澱粉がオートクレーブ処理中に溶解されると同時に、好ましくは滅菌もされることが必要である。このオートクレーブ処理は、水溶液、例えば注射用水または適切な緩衝液中で実現される。
【００４９】
免疫学的活性物質が敏感なタンパク質または別の熱感受性物質であるならば、澱粉溶液は問題の物質と組み合わせる前に適切な温度に冷えていなければならない。どの温度が適切であるかは、第一に免疫学的活性物質の熱安定性によって決定されるが、純粋に一般的な意味では、約６０℃未満、好ましくは５５℃未満の温度が適切である。
【００５０】
従って好ましい実施形態によれば、活性物質は澱粉溶液と、高くとも６０℃、より好ましくは高くとも５５℃、最も好ましくは２０〜４５℃、特に３０〜３７℃の範囲内の温度で組み合わせられる。
【００５１】
さらに段階ｂ）における混合操作には、３：１〜１０，０００：１、好ましくは３：１〜１００：１の澱粉と免疫学的活性物質との重量比を用いることが好都合である。
【００５２】
混合操作にとっては、段階ｃ）において二相水性系が形成される前に活性物質を澱粉溶液と混合することも事実である。活性物質は、例えば緩衝液に溶解した形態、または固体、無定形もしくは結晶の形態であってよく、そして適切な温度、一般的に室温（２０℃）〜４５℃、好ましくは高くとも３７℃であってよい。澱粉溶液を免疫学的活性物質に加えることができ、その逆でもよい。この系に使用するのに適する免疫学的活性物質、例えばタンパク質は一般的に巨大分子であるので、溶解した巨大分子の溶液を澱粉と混合する際に、巨大分子が一般的に内相または沈殿を示すエマルジョンを形成することが可能である。これは、免疫学的活性物質がその生物活性を保持するか、または認め得るほどには失われないならば、全く満足すべきである。次いで撹拌によって均質な溶液、エマルジョンまたは懸濁液が生成され、撹拌は適切な技術を用いて行うことができる。このような技術はこの分野で周知であり、言及できる例は、磁気撹拌、プロペラ撹拌または一つまたはそれ以上の静的ミキサーの使用である。この場合、本発明の特に好ましい実施形態はプロペラ撹拌の使用によって示される。
【００５３】
本発明に係る澱粉微粒子の製造において、固体形態に変換され、そして免疫学的活性物質が取り込まれる溶液中の澱粉濃度は、良好な特性を有する澱粉微粒子を形成させるために、少なくとも２０重量％であるべきである。正確にどの温度が個々の各場合に最も良く作用するかは、個々の各免疫学的活性物質について簡単な手段で検定することができ、ここで、微粒子中の負荷量は個々の場合に要求される負荷量である。この文脈において、微粒子中に取り込まれる免疫学的活性物質は二相系および澱粉のゲル化特性に影響を与えることがあり、これは個々の場合の最適条件を決定する目的で慣用の分取用実験も行われることを意味するということに注目すべきである。実験は一般的に、澱粉濃度が有利には少なくとも３０重量％、一定の特別の場合には少なくとも４０重量％であるべきであることを示す。最高限度としては、通常５０重量％、特に多くとも４５重量％を利用することができる。これらの高い澱粉濃度は、分子量が低下した高度分枝状澱粉の使用なくしては、通常は得ることができない。
【００５４】
二相水性系の形成を目的とする段階ｃ）において用いられるポリマーに関しては、内相としての澱粉と二相系を形成する能力を有する多数のポリマーについての、まさにこの技術分野内の情報が刊行されている。このような全てのポリマーは本発明の範囲内にあると考えるべきである。しかしながら、この文脈において特に適するポリマーはポリエチレングリコールである。このポリエチレングリコールは、好ましくは５〜３５ｋＤａ、より好ましくは１５〜２５ｋＤａ、特に約２０ｋＤａの平均分子量を有する。
【００５５】
ポリマーは水または水溶液（この表現は緩衝液をも包含する）中に適切な濃度で溶解され、そして適切な温度に温度調節される。この温度は、好ましくは４〜５０℃、より好ましくは１０〜４０℃、しばしば１０〜３７℃の範囲内にある。水溶液中のポリマー濃度は、少なくとも２０重量％、好ましくは少なくとも３０重量％、より好都合には多くとも４５重量％であることが好都合である。特に好ましい範囲は３０〜４０重量％である。
【００５６】
段階ｃ）における混合操作は多くの異なる手段で、例えばプロペラ撹拌または少なくとも一つの静的ミキサーの使用によって行うことができる。混合は、通常４〜５０℃、好ましくは２０〜４０℃、しばしば約３７℃の温度範囲内で行われる。バッチ法においては、澱粉溶液をポリマー溶液に加えることができ、その逆であってもよい。静的ミキサーまたはブレンダーを利用する場合、この操作は、二つの溶液を二つの異なるパイプラインにポンプ輸送し、ブレンダーを含む共通パイプライン中に送ることによって行うことが好都合である。
【００５７】
油／水または水／油エマルジョンとは対照的に、水／水エマルジョンの相間には高い表面張力がないので、低い剪断力を用いてエマルジョンを形成することができ、この場合に液滴が一定の粒度分布に達するために克服されねばならないのは澱粉溶液の粘度である。大部分の場合、磁気またはプロペラ撹拌で充分である。大規模に、例えば製造すべき微粒子の量が５０ｇを超える場合には、いわゆるじゃま板を使用して、用いられる容器内のよりいっそう効果的な撹拌を得ることが好都合である。水／水エマルジョンを形成する別法は少なくとも一つの静的ミキサーを用いることであり、澱粉溶液を調節された速度で静的ミキサーが配置されたパイプ中にポンプ輸送することが好都合である。ポンプ輸送がこれらの条件下で一様な流速を与え、混合物を不必要に高い剪断力にさらさず、そして純度および望ましくない物質が漏洩しない点で非経口的調製物の製造に許容される限り、任意の型の適切なポンプを用いて行うことができる。静的ミキサーを用いてエマルジョンを生成させる場合にも、適切な撹拌器を備えた容器中で微粒子になる固化を起こさせることが一般的に有利である。
【００５８】
本発明に係る方法の好ましい実施形態は、段階ｃ）においてポリマー溶液を少なくとも２段階で組成物に加えることであり、ここで、エマルジョンが生成したかまたは生成し始めたのちに混合が行われる。
【００５９】
ポリマー溶液を多段階で加えること、および例えば用いられるポリマーの平均分子量および／または濃度を変えること（例えば内相中の澱粉濃度を高めるためにこれが望ましい場合）も、もちろん本発明の範囲内にある。
【００６０】
また、段階ｃ）における混合操作は、形成される澱粉液滴が微粒子に要求される大きさ、すなわち免疫原を制御放出に意図する場合は、乾燥状態で１〜２００μｍ、一般的に２０〜１００μｍ、特に２０〜８０μｍの範囲内の平均直径、そして免疫原を貪食作用に意図する場合は＜１０μｍの平均粒径を有するような条件下で好都合に行われる。
【００６１】
本発明に係る微粒子の製造において、アセトンのような有機溶剤での沈殿によるのではなく、澱粉がゲル化する自然の傾向または能力によって固化が起こることが不可欠である。前者の手順では、免疫学的活性物質が有機溶剤にさらされることになり（これは多くの場合に許容されない）、そして安定な微粒子を制御された手段で得るために要求される物理的架橋結合の自然な形成が存在しないことになる。
【００６２】
微粒子の固化に関しては、取り込まれる免疫学的活性物質にとって温和な条件下で固化が起こることが重要である。換言すれば、目下の物質に有害でない温度の使用が第一に問題である。この文脈において、驚くべきことに、このための基準および適切な粒度分布を有する安定な微粒子を形成するための基準は、固化中に二つ以上の温度または温度レベルを用いれば、より容易に満たすことができることが示された。二相系中での固化工程を、固化の最終相で用いられる温度よりも低い温度で開始させると、特に有利である。好ましい実施形態は、固化を１〜２０℃、好ましくは１〜１０℃、特に約４℃の範囲内で開始させ、そして２０〜５５℃、好ましくは２５〜４０℃、特に約３７℃の範囲内で終了させることを意味する。
【００６３】
選択された条件が正しいかまたは適切であるかの確認は、澱粉微粒子が望ましい粒度分布を有すること、後続の洗浄および乾燥操作中に安定であること、およびインビトロで完全に酵素的手段により実質的に溶解することの確認、および／または取り込まれた物質が効果的にカプセル封入されており、かつ生物活性を保持していることの確認によって得ることができる。最後に述べたことは通常クロマトグラフィー法を用いて、またはインビトロもしくはインビボで微粒子が温和な条件下で酵素的に溶解されたのちに、この技術内で確立された他の方法を用いて検査され、そして敏感な免疫学的活性物質に対してたくましく信頼性ある製造工程を確保する際の重要な要素である。微粒子が温和な条件下で完全に溶解できることは大きな利点である。なぜならば、このことは、例えば微粒子の溶解に有機溶剤が必要な場合に通常認められる調製物誘導アーチファクト（これは、例えば微粒子がＰＬＧＡマトリックスから構成されている場合に事実である）を最小限にするからである。
【００６４】
外相および余分な活性物質を除去するために、形成された微粒子を適切な手段で洗浄することが好ましい。このような洗浄は濾過によって行うことが好都合であり、これは微粒子の良好な機械的安定性および適切な粒度分布によって可能にされる。遠心による洗浄、上澄み液の除去および洗浄剤への再懸濁も、しばしば適切であろう。各洗浄工程において１種またはそれ以上の適切な洗浄剤が用いられ、これは一般的に緩衝剤含有水溶液である。これに関して、必要に応じて微粒子の粒度分布を調節するため、例えば小さすぎる微粒子を除去し、そして一定の大きさを超える微粒子が最終生成物中に存在しないことを確保するために、篩分けを用いることもできる。
【００６５】
微粒子を適切な手段で、例えば噴霧乾燥、凍結乾燥または真空乾燥によって乾燥することができる。個々の場合にどの乾燥方法を選択するかは、封入された活性物質の生物学的活性の保持にとって何が最も適切であるかにしばしば依存する。工程の考慮事項、例えば能力および純度の面も、重要な意義を持つようになる。凍結乾燥は、正しく計画すれば封入された免疫学的活性物質に関して特に温和なので、しばしば好ましい乾燥方法である。取り込まれた免疫学的活性物質がその生物活性を保持していることは、この物質が温和な条件下で酵素的に溶解されたのちに、物質に適切な分析によって確立することができる。澱粉に関しての使用に適する酵素は、アルファ−アミラーゼおよびアミログルコシダーゼの単独または組み合わせであり、適切な場合に酵素が可能なプロテアーゼ（これはタンパク質を分解できる）を含まないことを確立することが重要である。プロテアーゼの存在は、この分野で公知の方法で、例えばコントロール実験において免疫学的活性物質を混合し、そして微粒子の溶解に後で用いられる条件下で意図した酵素混合物と共にインキュベートしたのちに、常法によりその完全性を決定することによって検出することができる。調製物がプロテアーゼ夾雑物を含有することが認められた場合には、より高い純度を提供するかまたはプロテアーゼから精製された調製物で置き換えることができる。用いられる酵素は、微粒子中に取り込まれた、例えば組み換えタンパク質のような敏感な物質のアーチファクト分解を避けるために、例えば夾雑プロテアーゼからの精製を必要とすることがある。これはこの分野で公知の技術を用いて、例えば適切なクロマトグラフィー材料に結合したα_２−マクログロブリンでのクロマトグラフィーによって行うことができる。
【００６６】
微粒子の放出特性を改変するために、生体親和性および生物分解性のポリマーから生成した放出制御性の外皮を施すこともできる。この文脈において適切なポリマーの例は先行技術に見出され、乳酸およびグリコール酸のポリマー（ＰＬＧＡ）を特に挙げることができる。問題の外皮は好ましくはエアサスペンジョン技術を用いて施される。特に適するこの種の技術は ＷＯ ９７／１４４０８ に記載されており、従ってこれに関する詳細はこの刊行物から得ることができ、その内容は参照により本明細書本文に含められる。本発明に係る方法により得られる澱粉微粒子は、コーティングまたは上記のエアサスペンジョン技術によるコーティングに著しく良く適しており、得られた被覆微粒子は非経口的投与に特に良く適している。
【００６７】
製造した微粒子を使用する場合に、それらは放出制御性外皮で被覆されているかまたは被覆されておらず、乾燥微粒子は適切な媒質、具体的には注射を可能にする媒質に懸濁される。このような媒質およびこれらに関する工程はこの分野で周知であるので、ここでさらに詳細に説明する必要はないだろう。実際の注射は適切な針を通して、または針なし注射器を用いて投与することができる。微粒子を注射媒質に事前に再懸濁することなく、乾燥粉末用注射器を用いて注射することも可能である。
【００６８】
上記で論じた利点のほかに、本発明に係る方法は次の利点を有する。すなわち、免疫学的活性物質の収率が一般的に高いこと、物質の免疫活性を保持しながら微粒子中の極めて高い活性物質含有量を得ることが可能であること、および微粒子の分解により内在性で中性の分解産物が形成され、これによって活性物質が例えば極度に低いｐＨ値にさらされるのを防止できること。さらに、本方法それ自体は、精密な品質管理に特に良く適している。
【００６９】
微粒子の大きさを調節して個々の各抗原に対する必要条件を満たすことができることも大きな利点であり、この場合、大きな微粒子はワクチン成分の非経口的制御（例えば遅延または持続）放出のために作ることができ、こうしてマクロファージにより貪食されるためには大きすぎる粒子と細い針、例えば２３Ｇ〜２５Ｇを通して注射するために充分小さい粒子とを組み合わせるか、または所望により、ワクチン成分がマクロファージにより貪食されることが望まれる場合には、小さな粒子を作ることができる。大きな粒子と小さな粒子との組み合わせは、制御放出およびマクロファージ貪食作用の両方を用いて免疫応答を誘導することが望まれる場合に使用できる。
【００７０】
もう一つの利点は、独特な各ワクチン成分に適するように、主として被覆の組成を調節することによってワクチン成分の放出動態を設計できることである。達成できる一つの放出タイプは、連続的な本質的にまたは大部分が線形の放出であり、必要に応じ、放出相中に小さい画分だけを放出させることができる。達成できる別の放出タイプは２段階放出であり、この場合は放出段階中に、閉じ込められたワクチン成分の一つの画分が最初に放出され、放出されないかまたは放出量が極めて低い段階が続き、その後に比較的短い期間中に残余のワクチン成分が放出される第二の段階がある。
【００７１】
本発明に係る方法は、タンパク質、ペプチド、ポリペプチド、ポリヌクレオチドおよびポリサッカライド、または一般的に、例えば有機溶剤に敏感または不安定な他の抗原または免疫学的活性物質に関して特に興味深い。これらのワクチン成分は水溶性であってよく、または水溶性でない粒子、殺滅全生物などからなっていてもよい。組み換え産生タンパク質は免疫学的活性物質の極めて興味深い一群である。しかしながら一般的にいって、本発明はこのような物質の存在に限定されない。なぜならば、本発明の概念は非経口的投与に使用できる全ての免疫学的活性物質に適用できるからである。従って敏感性または不安定性の問題との関係のほかに、本発明は、そうしなければ溶剤の除去が困難な場合、または毒物学的問題または他の環境問題が生じるかもしれない場合にも、特に興味深い。
【００７２】
本発明により製造するために次のクラスのワクチンが特に興味深い：ＮＭＤＡグルタメート受容体ワクチン、全細胞ワクチン、腫瘍抗原ワクチン、ペプチドワクチン、アレルゴイドワクチン、抗イディオタイプワクチン、樹状細胞に基づくワクチン、サブユニットおよび組み換えサブユニットワクチン、ＤＮＡワクチン、ウイルスベクター生ワクチン、細菌生ワクチンおよび自己抗原ワクチン。
【００７３】
特許請求した方法でカプセル封入できるワクチン成分、すなわち免疫学的活性物質としては、アレルゲン、例えばネコ鱗屑、動物鱗屑、花花粉、雑草花粉、カバノキ花粉のような樹木花粉、ダニハウスダスト、草花粉など、カビアレルギーアレルゲン；肺炎ブドウ球菌、インフルエンザ菌、黄色レンサ球菌、ストレプトコッカス・ポリゲネス、ジフテリア菌、リステリア・モノサイトゲネス、炭疽菌、破傷風菌、ボツリヌス菌、クロストリジウム・ペルフリンゲンス、ナイセリア・メニンギティディス、淋菌、ストレプトコッカス・ミュータンス、チフス菌、パラインフルエンゼ、百日咳菌、野兎病菌、ペスト菌、コレラ菌、レジオネラ。ニューモフィラ、結核菌、らい菌、梅毒トレポネーマ、レプトスピラ・インターロガンス、ボレリア・バルグドルファ、カンピロバクター・イェユニなどのような細菌生物の抗原；天然痘、インフルエンザＡおよびＢ、呼吸シンシチウム、パラインフルエンザ、麻疹、ＨＩＶ、帯状水痘、単純ヘルペス１および２、サイトメガロウイルス、エプスタイン−バール、ロタウイルス、リノウイルス、アデノウイルス、パピローマウイルス、ポリオウイルス、おたふくかぜ、狂犬病、風疹、コクサキーウイルス、ウマ脳炎、日本脳炎、黄熱病、リフト・バレー熱、リンパ球性脈絡髄膜炎、Ｂ型肝炎などのようなウイルスの抗原；クリストコッカス・ネオホルマンス、ヒストコッカス・カプスラーツム、カンジダ・アルビカンス、カンジダ・トロピカリス、ノカルジア・アステロイデス、ロッキー山紅斑熱リケッチア、発疹熱リケッチア、肺炎マイコプラズマ、オウム熱クラミジア、トラコーマ・クラミジア、熱帯熱マラリア原虫、トリパノゾーマ・ブルセイ、赤痢アメーバ、ゴンディ・トキソプラズマ、膣トリコモナス、マンソン住血吸虫などのような心筋、原虫および寄生虫生物の抗原が挙げられる。
【００７４】
本発明においては、微粒子調製物中にカプセル封入できるかまたは注射用ビヒクルに添加できる任意のアジュバントを使用することができる。非限定的リストは“Ｖａｃｃｉｎｅ Ｄｅｓｉｇｎ： ｔｈｅ ｓｕｂｕｎｉｔ ａｎｄ ａｄｊｕｖａｎｔ ａｐｐｒｏａｃｈ”， Ｍｉｃｈａｅｌ Ｆ． Ｐｏｗｅｌｌ および Ｍａｒｋ Ｊ． Ｎｅｗｍａｎ 編 （Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｖ６）， Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １９９５， ＩＳＢＮ： ０−３０６−４４８６７−Ｘ に見出すことができる。しかしながら、若干の好ましいアジュバントは無機塩、特にアルミニウム塩、サポニン、リピドＡまたはその類似体もしくは誘導体、免疫促進オリゴヌクレオチド、サイトカインおよび低分子量チオール、例えばシステアミンに由来するアジュバントである。
【００７５】
多くの疾患が治療的予防接種に適しており、本発明に係るワクチン組成物により処置される疾患の非限定的リストは次のものである：インスリン依存性糖尿病（１型）、自己免疫疾患、アレルギーおよび喘息、癌、心臓血管疾患、および他の多くの慢性疾患、例えば感染症、慢性関節リウマチおよび神経変性障害。
【００７６】
ワクチン組成物は、
ａ）免疫学的活性物質の水溶液を調製し、
ｂ）免疫学的活性物質と澱粉微小球とを、抗原が微小球と会合するようになるような条件下で組み合わせ、
ｃ）蒸発または他の乾燥を行うことを含む
方法によっても製造することができる。
【００７７】
本発明の別の態様によれば、本発明はまた、本発明に係る方法により製造できるタイプの新規な微粒子に関する。しかしながら、本発明に係る新規な微粒子はこれらの方法により製造できるものに限定されず、その製造方法とは無関係に問題のタイプの全ての微粒子を包含する。
【００７８】
より具体的には、これらの微粒子は非経口的に、好ましくは注射により哺乳類、特にヒトに投与するのに適し、その中に埋め込まれた免疫学的活性物質を含む微粒子であり、微粒子は８５重量％を超えるアミロペクチン含有量（その少なくとも８０重量％は上記で定義した平均分子量を有する）を有する澱粉から本質的に構成されている。
【００７９】
澱粉は、澱粉の乾燥重量１ｇ当たり５０μｇ未満のアミノ酸含有量を有し、そして澱粉分子間に共有化学架橋結合が存在しない。
問題の微粒子の基礎となる澱粉は、方法に関して上記で定義した澱粉タイプの一つであることが好ましい。
【００８０】
本発明に係る微粒子の好ましい実施形態によれば、微粒子中の免疫学的物質の免疫活性は、この物質が澱粉に取り込まれる前に示した免疫活性の少なくとも８０％、好ましくは少なくとも９０％である。この免疫原性は、最も好ましくは大部分が微粒子中で保持または保存されている。
【００８１】
さらに別の好ましい実施形態は、α−アミラーゼおよび／またはアミログルコシダーゼの存在下にインビトロで生物分解性である微粒子によって示される。
別の実施形態は、生物分解性であり、そして皮下または筋肉内投与ののちに組織から除去される微粒子によって示される。
【００８２】
微粒子の特に好ましい実施形態は、少なくとも１種のフィルム形成性の生体親和性および生物分解性ポリマーの放出制御性外皮を有する粒子、すなわち免疫学的活性物質の持続放出を与えるか、または換言すれば、生理的条件で水性媒質に懸濁したときに５０％を超える会合した免疫学的活性物質が３時間以内に放出される粒子によって示される。
【００８３】
このポリマーは好ましくはα−ヒドロキシ酸から製造されたホモポリマーまたはコポリマーであり、このα−ヒドロキシ酸は好ましくは乳酸および／またはグリコール酸である。別の変形は好ましくはグリコール化合物および乳酸化合物からなる群から選択されるα−ヒドロキシ酸の環状ダイマーである。
このような（例えばＰＬＧＡタイプの）ポリマーまたはダイマーは先行技術に正確に記載されており、従ってこれらのさらなる詳細は先行技術から得ることができる。
【００８４】
別の実施形態は、上記のポリマーの他に、外皮が少なくとも１種の放出調節性物質を含有する微粒子によって示される。このような物質は好ましくは水溶性または僅かに水溶性である。それは好ましくは乳酸、乳酸およびグリコール酸を含有するオリゴマーから選択される。
それはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を含む物質およびブロックの一つとしてＰＥＧを含むブロックコポリマーからも有利に選択することができる。
【００８５】
別の興味深い実施形態は、微粒子の凝集防止能を有する少なくとも１種の水溶性物質の外層を有する微粒子によって示される。
微粒子のもう一つの好ましい実施形態は、もちろん上記で定義した方法（一般的方法またはこの方法の好ましい実施形態）によって得ることができるかまたは製造される微粒子によって示される。
最後に、本発明はまた、添付した残りの独立請求項の何れか一つで定義した微粒子、組成物および方法に関し、前記の全ての実施形態はこれらの場合にも適用される。
【００８６】
活性物質を含有する微粒子の免疫学的活性の決定に関しては、これを個々の各免疫学的物質に適切な手段で行わねばならない。この決定を動物実験において行う場合には、澱粉微粒子中に取り込まれた免疫学的活性物質の一定量を、適切ならば少なくとも１種のアジュバントと共に、もしかするとこれらの微粒子を温和な条件下で予め酵素的に溶解したのちに注射し、そして免疫学的応答を、適切な溶液中の同じ免疫学的活性物質の相当量を注射したのちに得られる応答と比較する。評価をインビトロで、例えば試験管または細胞培養物で行う場合は、評価の前に澱粉微粒子を温和な条件下で酵素的に溶解することによって免疫学的活性物質を完全に利用可能にすることが好ましく、そののちに抗原活性を決定し、そして問題の免疫学的活性物質の同一濃度を有するコントロール溶液の活性と比較する。何れの場合にも、評価は澱粉微粒子の分解産物の非特異的効果を含むべきである。
【００８７】
以下の非限定的な実施例を参照して本発明をさらに説明する。これらの実施例において、本文のその他と同様に別に述べない限り、示される％は重量％に関する。
【００８８】
【実施例】
実施例１
ＯＶＡ澱粉粒子４０〜１００μの製造（バッチ Ｄ−０１８）
剪断した高度分枝状澱粉から製造した澱粉微小球中へのＯＶＡの固定化。全ての用具を１８０℃で３時間無毒化し、処方する前にオートクレーブ処理した。
平均分子量４０８ｋＤａのはサ断した高度分枝状澱粉の澱粉溶液（３０％）、ＰＥＧ溶液（３７．５％、平均分子量２０ｋＤａ）およびＯＶＡ溶液（０．３８ｍｇ／ｍｌ、ゲルクロマトグラフィーにより残留ポリマーから精製した）を１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液ｐＨ＝７．４中で調製した。澱粉溶液の温度を５０℃に調節し、他の溶液を約２３℃に調節した。澱粉溶液（１４ｇ）をＯＶＡ溶液（４．６９ｍｌ）と、アンカープロペラを装備した２５０ｍｌのＩＫＡ反応器中で混合した。ＰＥＧ溶液（２１４ｇ）を撹拌しながら加えた。澱粉液滴を２０℃で７時間、次いで３７℃で１７時間固化させた。ＯＶＡを含有する澱粉微小球を１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液ｐＨ＝６．４で洗浄し、凍結乾燥した。
４０〜１００μの範囲の乾燥粒子の収率は７０％であった。
タンパク質および澱粉の収率、およびタンパク質負荷量を決定するために、乾燥した微小球をα−アミラーゼおよびアミログルコシダーゼの酵素作用によって溶解した。ＯＶＡの負荷量は、収率を１００％とすれば、０．４０μｇ／ｍｇ（ＥＬＩＳＡにより分析した）であった。Ｍａｌｗｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ で決定した平均粒径は７７μｍであった。
【００８９】
ＯＶＡのＥＬＩＳＡ分析
プレートをＰＢＳ中に２０μｇ／ｍｌの抗ＯＶＡ（Ｂｉｏｄｅｓｉｇｎ）を含む５０μｌ／ウェルを用いて４℃で一夜被覆した。ウェルを１００μｌの１％ＢＳＡを用いて３７℃で１時間停止した。サンプルおよび標準を０．２％のＢＳＡを含有するＰＢＳで希釈し、続いて非吸着性プレート１＋１で希釈し、次いで５０μｌをＥＬＩＳＡプレートに移し、３７℃で１時間インキュベートした。５０μｌの抗ＯＶＡ−ＨＲＰＯ（ＲＤＩ）を０．０５％ツイーン２０に６０００倍希釈し、ウェルに適用し、３７℃で１時間放置した。ＯＰＤを基質として用いた。全ての段階の間にプレートをＰＢＳ中の０．１％ツイーン２０で洗浄した。
【００９０】
実施例２
ミョウバンを含有するＯＶＡ澱粉粒子、４０〜１００μの製造（バッチ Ｄ−００４）
剪断した高度分枝状澱粉から製造した澱粉微小球中へのＯＶＡの固定化。全ての用具を処方する前にオートクレーブ処理した。
ＯＶＡ溶液（１ｍｇ／ｍｌ）をＷＦＩ中で調製し、その５．３ｍｌを１０．６ｍｌのミョウバンゲル（Ｓｕｐｅｒｆｏｓ Ａｌｈｙｄｒｏｇｅｌ、２％）と混合し、３０分間結合させた。
平均分子量５２９ｋＤａの剪断した高度分枝状澱粉の澱粉溶液（３０％）およびＰＥＧ溶液（４２％、平均分子量２０ｋＤａ）を１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液ｐＨ＝６．４中で調製した。
澱粉溶液の温度を５０℃に調節し、他の溶液を約３８℃に調節した。澱粉溶液（１２ｇ）をＯＶＡ−ミョウバン溶液（５．４ｍｌ）および環状液（６．６ｍｌ）と、アンカープロペラを装備した２５０ｍｌのＩＫＡ反応器中で混合した。ＰＥＧ溶液（１７５ｇ）を撹拌しながら加えた。澱粉液滴を２０℃で７時間、次いで３７℃で１７時間固化させた。ＯＶＡを含有する澱粉微小球を１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液ｐＨ＝６．４で洗浄し、凍結乾燥した。
４０〜１００μｍの範囲の乾燥粒子の収率は５８％であった。
タンパク質および澱粉の収率、およびタンパク質負荷量を決定するために、乾燥した微小球をα−アミラーゼおよびアミログルコシダーゼの酵素作用によって溶解した。ＯＶＡの理論的負荷量は０．５４μｇ／ｍｇであった。Ｍａｌｗｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ で決定した平均粒径は７０μｍであった。
【００９１】
実施例３
ＯＶＡ澱粉粒子＜１０μの製造（バッチ Ｄ−０２７）
剪断した高度分枝状澱粉から製造した澱粉微小球中へのＯＶＡの固定化。全ての用具を１８０℃で３時間無毒化し、オートクレーブ処理した。
平均分子量４０８ｋＤａの剪断した高度分枝状澱粉の澱粉溶液（３０％）、ＰＥＧ溶液（３７．５％、平均分子量２０ｋＤａ）およびＯＶＡ溶液（０．３１ｍｇ／ｍｌ、ゲルクロマトグラフィーにより残留ポリマーから精製した）を１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液ｐＨ＝７．４中で調製した。澱粉溶液の温度を５０℃に調節し、他の溶液を約２３℃に調節した。澱粉溶液（１．６ｇ）をＯＶＡ溶液（０．５０ｍｌ）と、５０ｍｌのセルボビーカー中で混合した。ＰＥＧ溶液（２０ｍｌ）を加えた。ウルトラタラックス（ＩＫＡ Ｔ−２５）で微細液滴を形成させた。澱粉液滴を４℃で約２４時間、次いで３７℃で約２４時間固化させた。ＯＶＡを含有する澱粉微小球を１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液ｐＨ＝６．４で洗浄し、凍結乾燥した。
タンパク質および澱粉の収率、およびタンパク質負荷量を決定するために、乾燥した微小球をα−アミラーゼおよびアミログルコシダーゼの酵素作用によって溶解した。ＯＶＡの負荷量は、収率を４３％とすれば、ＥＬＩＳＡにより分析して０．１３μｇ／ｍｇであった。光学顕微鏡を用いて決定した平均粒径は３．３μｍであった。
【００９２】
実施例４
浸漬によるＯＶＡ澱粉粒子＜１０μの製造（バッチ Ｄ−０１５， Ｋｌａ０１００１）
剪断した高度分枝状澱粉から製造した予め形成した澱粉微小球中へのＯＶＡの固定化を浸漬によって行った。全ての用具を１８０℃で３時間無毒化し、処方する前にオートクレーブ処理した。
平均分子量４０８ｋＤａの剪断した高度分枝状澱粉の澱粉溶液（３０％）およびＰＥＧ溶液（３７．５％、平均分子量２０ｋＤａ）を１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液ｐＨ＝７．４中で調製した。澱粉溶液の温度を５０℃に調節し、他の溶液を約２３℃に調節した。澱粉溶液（１．６ｇ）をＯＶＡ溶液（０．５０ｍｌ）と、５０ｍｌのセルボビーカー中で混合した。ＰＥＧ溶液（２０ｍｌ）を加えた。ウルトラタラックス（ＩＫＡ Ｔ−２５）で微細液滴を形成させた。澱粉液滴を４℃で約２４時間、次いで３７℃で約２４時間固化させた。このプラシーボ澱粉微小球を１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液ｐＨ＝６．４で洗浄し、凍結乾燥した。
ＯＶＡ溶液（１．０ｍｇ／ｍｌ、ゲルクロマトグラフィーにより残留ポリマーから精製した）をＷＦＩ中で調製した。ＯＶＡ溶液（３００μｌ）をＷＦＩ（５００μｌ）と、次いで５０５ｍｇのプラシーボ澱粉微小球と混合した。この混合物を３７℃で３０分間インキュベートした。
タンパク質および澱粉の収率、およびタンパク質負荷量を決定するために、乾燥した澱粉微小球をα−アミラーゼおよびアミログルコシダーゼの酵素作用によって溶解した。ＯＶＡの負荷量は、ＥＬＩＳＡにより分析して０．２３μｇ／ｍｇであった。光学顕微鏡で決定した平均粒径は３．２μｍであった。
【００９３】
実施例５
ＯＶＡを含有する澱粉微小球の被覆手順（コート３４５， ＲＧ ５０２Ｈ）
実施例２および３で得られたＯＶＡ含有澱粉微小球を、ＷＯ ９７／１４４０８ に記載のエアサスペンジョン技術により、ＲＧ５０２Ｈ（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ）を用いてＰＬＧＡから作った放出制御性外皮で被覆した。被覆操作ののち、被覆を塩化メチレンおよびアセトンの比１：３の混合物で溶解し、これらの溶剤を例えば遠心分離を繰り返すことにより洗浄除去したのち、微小球をα−アミロースで溶解した。ＥＬＩＳＡで分析することによりＯＶＡ含有量を決定した。タンパク質含有量は約０．０２重量％であった。被覆微小球からのＯＶＡの放出動態をインビトロで決定した。このようにして、この方法を用いて非経口的投与可能な微小球をワクチン送達に適するように製造することができる。
次いでこうして得られた微小球を、８２ｍＭの塩化ナトリウム、３ｍＭのナトリウムアジド、０．５ｍＭの塩化カルシウム、０．２％のウシ血清アルブミンおよび１８５Ｕ／ｌのα−アミラーゼを含有する３０ｍＭリン酸ナトリウム、ｐＨ７．４中で３７℃で時々撹拌しながら行うインビトロ放出に関する実験に付した。４０ｍｇの微小球を１．５ｍｌの緩衝液中に懸濁させることにより研究を行った。特定の時間にこの緩衝液の１ｍｌアリコートを除去し、新しい緩衝液と交換した。
図１にコート３４５、ＲＧ５０２Ｈのインビトロ放出プロフィールを示す。
【００９４】
実施例６
免疫活性のインビボ評価
実験１
雌 ＢａｌｂＣ マウス２０〜２２ｇ（６〜８週令）を８匹／グループで研究に用いた。動物の首の皮下に、第０日に１μｌのＯＶＡ１皮下で初回抗原刺激を与え、次いで第２１日に１μｌのＯＶＡで首の皮下に追加抗原刺激を与えた。ＣＭＣ溶液を希釈剤として用いた。血液サンプルを第０、２１、３５、４９、６３、７７および９１日に尾静脈から採取した。血液サンプルを４℃で一夜保存し、３０００ｒｐｍで１０分間遠心分離した。各動物の血清から５μｌの血清をプールしたグループの血清に移した。ＥＬＩＳＡ分析の前にサンプルを−２０℃で保存した。
【００９５】
全ＩｇＧのＥＬＩＳＡ分析
プレートをＰＢＳ中に５μｇ／ｍｌのＯＶＡ（Ｓｉｇｍａ Ａ−５５０３）を含む５０μｌ／ウェルを用いて４℃で一夜被覆した。ウェルを１００μｌの１％ＢＳＡを用いて３７℃で１時間停止した。モノクローナルＩｇＧ（Ｓｉｇｍａ Ａ−６０７５）を標準として用いた。血清および標準を０．２％のＢＳＡを含有するＰＢＳで希釈し、続いて非吸着性プレート１＋１で希釈し、次いで５０μｌをＥＬＩＳＡプレートに移し、３７℃で１時間インキュベートした。５０μｌの抗マウスＩｇＧ−ＨＲＰＯを０．０５％ツイーン２０に６０００倍希釈し、ウェルに適用し、３７℃で１時間放置した。ＯＰＤを基質として用いた。全ての段階の間にプレートをＰＢＳ中の０．１％ツイーン２０で洗浄した。
【００９６】
【表１】

図２に被覆および未被覆澱粉微小球を用いたインビボ免疫化、実験１を示す。
【００９７】
実験２
雌 ＢａｌｂＣ マウス２０〜２２ｇ（６〜８週令）を８匹／グループで研究に用いた。動物の首の皮下に、第０日に２．５μｌのＯＶＡ皮下で初回抗原刺激を与え、次いで第２１日に２．５μｌのＯＶＡで首の皮下に追加抗原刺激を与えた。澱粉溶液を希釈剤として用いた。血液サンプルを第０、２１、３５、４９および９１日に眼窩後方の点から採取した。各動物の血清から５μｌの血清をプールしたグループの血清に移した。ＥＬＩＳＡ分析の前にサンプルを−２０℃で保存した。
【００９８】
【表２】

図３に被覆および未被覆澱粉微小球を用いたインビボ免疫化、実験１を示す。
【００９９】
実施例７
ＤＮＡプラスミド澱粉粒子４０〜１００μの製造
剪断した高度分枝状澱粉から製造した澱粉微小球中へのプラスミドＤＮＡ（５ｋＤａ、ｐＤＮＡ−３， ＩＮＶＩＴＲＯＧＥＮ）の固定化。全ての用具を処方する前にオートクレーブ処理した。
平均分子量４０８ｋＤａの剪断した高度分枝状澱粉の澱粉溶液（３１．５％）を蒸留水中で調製し、ＰＥＧ溶液（４０％、平均分子量２０ｋＤａ）およびＤＮＡプラスミド溶液（１．４ｍｇ／ｍｌ）を１ｍＭのＥＤＴＡを含む１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液ｐＨ＝７．０中で調製した。澱粉溶液の温度を５０℃に調節し、他の溶液を３７℃に調節した。澱粉溶液（１．４ｇ）を、アンカープロペラを装備した５０ｍｌビーカー中で、１ｍＭのＥＤＴＡを含む１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液ｐＨ＝７．０の０．４４６ｍｌおよびＤＮＡ（０．１５４ｍｌ）と混合した。ＰＥＧ溶液（２２ｇ）を撹拌しながら加えた。澱粉液滴を４℃で４時間、次いで３７℃で１７時間固化させた。ＤＮＡを含有する澱粉微小球を１ｍＭ ＥＤＴＡ溶液、次いでエタノール溶液で洗浄し、ＬＡＵＦ−フードで乾燥した。
４０〜１００μの範囲の乾燥粒子の収率は６０％であった。
ＤＮＡおよび澱粉の収率、およびタンパク質負荷量を決定するために、乾燥した微小球をα−アミラーゼの酵素作用によって溶解した。ＤＮＡの負荷量は、収率を８０％とすれば、０．１９μｇ／ｍｇ（Ｐｉｃｏ Ｇｒｅｅｎ 法， Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ により蛍光光度法で分析した）、澱粉収率は９５％であった。
【０１００】
実施例７で得られたＤＮＡ含有澱粉微小球を、ＷＯ ９７／１４４０８ に記載のエアサスペンジョン技術により、７５％ ＲＧ ５０２Ｈ および２５％ ＲＧ ７５６（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ）からなるポリマー組成物を用いてＰＬＧＡから作った放出制御性外皮で被覆した。被覆操作ののち、被覆を塩化メチレンおよびアセトンの比１：３の混合物で溶解することによりＤＮＡ負荷量を評価し、これらの溶剤を例えば遠心分離を繰り返すことにより洗浄除去したのち、微小球をα−アミロースで溶解した。Ｐｉｃｏ Ｇｒｅｅｎ 法， Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ で分析することによりＤＮＡ含有量を決定した。被覆微小球からのＤＮＡの放出動態をインビトロで決定した。このようにして、この方法を用いて非経口的投与可能な微小球をワクチン送達に適するように製造することができる。
【０１０１】
次いでこうして得られた微小球を、３０ｍＭリン酸ナトリウム、ｐＨ７．４中で３７℃で時々撹拌しながら行うインビトロ放出に関する実験に供した。４０ｍｇの微小球を１．５ｍｌの緩衝液中に懸濁させることにより研究を行った。特定の時間にこの緩衝液の１ｍｌアリコートを除去し、新しい緩衝液と交換した。
図４にＰＬＧＡで被覆したＤＮＡ微小球のインビトロ放出プロフィールを示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】
コート３４５、ＲＧ５０２Ｈのインビトロ放出プロフィールを示す。
【図２】
被覆および未被覆澱粉微小球を用いたインビボ免疫化実験１を示す。
【図３】
被覆および未被覆澱粉微小球を用いたインビボ免疫化実験１を示す。
【図４】
ＰＬＧＡで被覆したＤＮＡ微小球のインビトロ放出プロフィールを示す。

Claims (53)

1. ８５重量％を超えるアミロペクチン含有量（その少なくとも８０重量％は１０〜１０，０００ｋＤａの範囲内の平均分子量を有する）を有する澱粉から本質的に構成された微粒子中に埋め込まれた免疫学的活性物質を含むワクチン組成物。
2. 澱粉が、澱粉の乾燥重量１ｇ当たり５０μｇ未満のアミノ酸窒素含有量を有し、そして澱粉分子間の共有化学架橋結合が存在しない、請求項１に記載のワクチン組成物。
3. 澱粉が、澱粉の乾燥重量１ｇ当たり多くとも２０μｇ、好ましくは多くとも１０μｇ、より好ましくは多くとも５μｇのアミノ酸窒素の純度を有する、請求項１または２に記載の組成物。
4. 澱粉が、９５重量％を超える、好ましくは９８重量％を超える上記の分子量を有するアミロペクチン含有量を有する、請求項１〜３の何れか１項に記載の組成物。
5. アミロペクチンの分子量が、材料の少なくとも８０重量％が１００〜４０００ｋＤａ、好ましくは２００〜１０００ｋＤａ、より好ましくは３００〜６００ｋＤａの範囲内になるように低下されている、請求項１〜４の何れか１項に記載の組成物。
6. 澱粉が、水に２５重量％を超える濃度で溶解できるようなものである、請求項１〜５の何れか１項に記載の組成物。
7. 澱粉が、ヒドロキシエチル澱粉に見らゎるタイプの共有結合した余分の化学基を本質的に含まない、請求項１〜６の何れか１項に記載の組成物。
8. 澱粉が、２５ＥＵ／ｇ未満のエンドトキシン含有量を有し、そして１ｇ当たり１００個未満の微生物を含有する、請求項１〜７の何れか１項に記載の組成物。
9. 澱粉が、アルカリ水溶液での洗浄により表面に局在するタンパク質、脂質およびエンドトキシンから本質的に精製されており、そしてイオン交換クロマトグラフィー、好ましくはアニオン交換クロマトグラフィーにより内部タンパク質から精製されている、請求項１〜８の何れか１項に記載の組成物。
10. 澱粉が、２．５〜７０ｋＤａ、好ましくは５〜４５ｋＤａの範囲内の平均分子量を有する２〜１５重量％のアミロースも含有し、ここで、重量による％割合は澱粉の乾燥重量に基づいて計算される、請求項１〜９の何れか１項に記載の組成物。
11. 免疫学的活性物質の免疫活性が、該物質を澱粉中に取り込む前に該物質により示される免疫活性と比較して、少なくとも８０％、好ましくは少なくとも９０％であり、より好ましくは本質的に保持されている、請求項１〜１０の何れか１項に記載の組成物。
12. 微粒子が、アルファ−アミラーゼおよび／またはアミログルコシダーゼの存在下にインビトロで生物分解性である、請求項１〜１１の何れか１項に記載の組成物。
13. 上記の微粒子が生物分解性であり、そして皮下または筋肉内投与の後に組織から除去される、請求項１〜１２の何れか１項に記載の組成物。
14. 上記の微粒子が、少なくとも１種のフィルム形成性の生体親和性および生物分解性ポリマーの放出制御性外皮を有する、請求項１〜１３の何れか１項に記載の組成物。
15. ポリマーが、アルファ−ヒドロキシ酸単位を含有するホモポリマーまたはコポリマーである、請求項１４に記載の組成物。
16. アルファ−ヒドロキシ酸が、乳酸および／またはグリコール酸である、請求項１５に記載の組成物。
17. 免疫学的活性物質が、次の種類のワクチン：ＮＭＤＡグルタメート受容体ワクチン、全細胞ワクチン、腫瘍抗原ワクチン、ペプチドワクチン、アレルゴイドワクチン、抗イディオタイプワクチン、樹状細胞に基づくワクチン、サブユニットおよび組み換えサブユニットワクチン、ＤＮＡワクチン、ウイルスベクター生ワクチン、細菌生ワクチンおよび自己抗原ワクチンの少なくとも一つに由来する、請求項１〜１６の何れか１項に記載のワクチン組成物。
18. アジュバントをも含有する、請求項１７に記載のワクチン組成物。
19. アジュバントが、アルミニウム塩、サポニン、リピドＡまたはその誘導体、免疫促進オリゴヌクレオチドまたはサイトカインに由来する、請求項１８に記載のワクチン組成物。
20. ａ）８５重量％を超えるアミロペクチン含有量を有し、材料の少なくとも８０重量％が１０〜１０，０００ｋＤａの範囲内となるように該アミロペクチンの分子量が低下されている澱粉を含む澱粉水溶液を調製し、この溶液の澱粉濃度が少なくとも２０重量％であり、
    ｂ）免疫学的活性物質と澱粉溶液とを、澱粉溶液中の該物質の溶液、エマルジョンまたは懸濁液の形態の組成物が形成されるような条件下で組み合わせ、
    ｃ）段階ｂ）で得られた組成物を、二相水性系の形成能を有するポリマーの水溶液と混合し、これによって、該ポリマー溶液の外相中の内相として免疫学的活性物質を含有する澱粉液滴のエマルションを形成し、
    ｄ）段階ｃ）で得られた澱粉液滴を、澱粉の自然固化能によりゲル化させるかまたはゲル化を可能にして澱粉粒子にし、
    ｅ）澱粉粒子を、好ましくは洗浄により上記の外相を事前に除去したのちに乾燥し、そして
    ｆ）場合により、乾燥澱粉粒子に生体親和性および生物分解性ポリマーの放出制御性外皮を、好ましくはエアサスペンション技術により施すことを含む、
    微粒子中に埋め込まれた免疫学的活性物質を含むワクチン組成物の製造方法。
21. ａ）免疫学的活性物質の水溶液を調製し、
    ｂ）免疫学的活性物質と澱粉微小球とを、該物質が微小球と会合するようになる条件下で組み合わせ、
    ｃ）得られた混合物を蒸発作用または他の乾燥作用にさらすことを含む、
    次の種類のワクチン：ＮＭＤＡグルタメート受容体ワクチン、全細胞ワクチン、腫瘍抗原ワクチン、ペプチドワクチン、アレルゴイドワクチン、抗イディオタイプワクチン、樹状細胞に基づくワクチン、サブユニットおよび組み換えサブユニットワクチン、ＤＮＡワクチン、ウイルスベクター生ワクチン、細菌生ワクチンおよび自己抗原ワクチンの少なくとも一つから選択される免疫学的活性物質を含むワクチン組成物の製造方法。
22. 澱粉が、請求項２〜１０の何れか１項で定義したものである、請求項２０または２１に記載の方法。
23. 段階ａ）において、少なくとも３０重量％の澱粉濃度を有する溶液を調製する、請求項２０または２２に記載の方法。
24. 段階ａ）において、多くとも５０重量％、好ましくは多くとも４５重量％の澱粉濃度を有する溶液を調製する、請求項２０および２２〜２３の何れか１項に記載の方法。
25. 段階ａ）における澱粉水溶液を、そのオートクレーブ処理を伴って調製する、請求項２０および２２〜２４の何れか１項に記載の方法。
26. 段階ｂ）において、免疫活性物質と澱粉溶液とを、高くとも６０℃、好ましくは２０〜４５℃、特に３０〜３７℃の温度で組み合わせる、請求項２０および２２〜２５の何れか１項に記載の方法。
27. 段階ｂ）において、澱粉と免疫学的活性物質との重量比が３：１〜１０，０００：１、好ましくは３：１〜１００：１の範囲内の組成物を形成する、請求項２０および２２〜２６の何れか１項に記載の方法。
28. 段階ｃ）において、ポリマーを水溶液中の少なくとも２０重量％、好ましくは少なくとも３０重量％の濃度で用いる、請求項２０および２２〜２７の何れか１項に記載の方法。
29. 段階ｃ）において、ポリマーを水溶液中の多くとも４５重量％、好ましくは３０〜４０重量％の濃度で用いる、請求項２０および２２〜２８の何れか１項に記載の方法。
30. 段階ｃ）における混合を４〜５０℃、好ましくは１０〜４０℃、特に１０〜３７℃の範囲内の温度で行う、請求項２０および２２〜２９の何れか１項に記載の方法。
31. 段階ｃ）における混合を少なくとも一つの静的ミキサーによって行う、請求項２０および２２〜３０の何れか１項に記載の方法。
32. 段階ｃ）において、ポリマー溶液を少なくとも２段階で組成物に添加し、これらの添加の少なくとも一つを、エマルジョンの生成が開始したのちに行う、請求項２０および２２〜３１の何れか１項に記載の方法。
33. 段階ｃ）において、ポリエチレングリコールを水性ポリマーとして用いる、請求項２０および２２〜３２の何れか１項に記載の方法。
34. ポリエチレングリコールが５〜３５ｋＤａ、好ましくは１５〜２５ｋＤａ、特に約２０ｋＤａの平均分子量を有する、請求項３３に記載の方法。
35. 段階ｄ）における固化を少なくとも二つの温度で行い、その開始を終了よりも低い温度で行う、請求項の２０および２２〜３４何れか１項に記載の方法。
36. 固化を１〜２０℃、好ましくは１〜１０℃、特に約４℃の範囲内で開始させ、２０〜５５℃、好ましくは２５〜４０℃、特に約３７℃の範囲内で終了させる、請求項３５に記載の方法。
37. 段階ｅ）における乾燥を噴霧乾燥、凍結乾燥または真空乾燥、好ましくは凍結乾燥の形態で行う、請求項２０および２２〜３６の何れか１項に記載の方法。
38. 免疫学的活性物質として、次の種類のワクチン：ＮＭＤＡグルタメート受容体ワクチン、全細胞ワクチン、腫瘍抗原ワクチン、ペプチドワクチン、アレルゴイドワクチン、抗イディオタイプワクチン、樹状細胞に基づくワクチン、サブユニットおよび組み換えサブユニットワクチン、ＤＮＡワクチン、ウイルスベクター生ワクチン、細菌生ワクチンおよび自己抗原ワクチンの何れか一つを与える物質が取り込まれる、請求項２０および２２〜３７の何れか１項に記載の方法。
39. 段階ｃ）において、微粒子に要求される大きさ、好ましくは乾燥状態で１０〜２００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍ、より好ましくは２０〜８０μｍの範囲内の平均粒径を与える澱粉液滴を形成する、請求項２０および２２〜３８の何れか１項に記載の方法。
40. 段階ｄ）の後に微粒子を濾過により洗浄し、そして場合により所望の粒度分布を得るために篩分けする、請求項２０および２２〜３９の何れか１項に記載の方法。
41. ワクチンを製造するための、請求項１〜１９の何れか１項で定義したか、または請求項２０〜４０の何れか１項により得られる微粒子の使用。
42. 請求項１〜１９の何れか１項で定義したか、または請求項２０〜４０の何れか１項により得られるワクチン組成物を、免疫化が必要な哺乳類に非経口的に、好ましくは注射により投与することを含む、哺乳類、特にヒトを免疫化する方法。
43. 請求項１〜４０の何れか１項で定義した特性を有する微粒子を投与することを含む、哺乳類、特にヒトにおいて免疫応答を誘導する方法。
44. 免疫学的活性物質を含み、免疫学的活性物質の大部分が澱粉マトリックス中で会合している、澱粉マトリックスを有する微粒子。
45. 免疫学的活性物質を含み、免疫学的活性物質の大部分が澱粉マトリックス中で会合しており、そして選択的可溶化特性を有する有機ポリマーで被覆されている、澱粉マトリックスを有する微粒子。
46. 澱粉が、８５重量％を超えるアミロペクチン含有量を有し、該アミロペクチンの分子量が材料の少なくとも８０重量％が１０〜１０，０００ｋＤａの範囲内になるように低下されており、そして澱粉の乾燥重量１ｇ当たり５０μｇ未満のアミノ酸窒素含有量を有する、請求項４４または４５に記載の微粒子。
47. ａ）次の群：ウイルス抗原、細菌抗原、寄生虫抗原、組み換えタンパク質、全細胞抗原、弱毒化生ウイルス、弱毒化生細菌、腫瘍抗原および自己抗原から選択される１種またはそれ以上の免疫学的活性物質、および
    ｂ）８５重量％を超えるアミロペクチン含有量を有し、該アミロペクチンの分子量が材料の少なくとも８０重量％が１０〜１０，０００ｋＤａの範囲内になるように低下されており、そして澱粉の乾燥重量１ｇ当たり５０μｇ未満のアミノ酸窒素含有量を有する澱粉の微粒子を含み、
    免疫学的活性物質の大部分が澱粉粒子と会合しているワクチン組成物。
48. ａ）次の群：ウイルス抗原、細菌抗原、寄生性抗原、組み換えタンパク質、全細胞抗原、弱毒化生ウイルス、弱毒化生細菌、腫瘍抗原および自己抗原から選択される１種またはそれ以上の免疫学的活性物質、および
    ｂ）リピドＡまたはその類似体、サポニン、免疫促進オリゴヌクレオチド、無機塩および低分子量チオール、例えばシステアミン、および
    ｃ）澱粉微粒子
    を含むワクチン組成物。
49. 次の群：ウイルス抗原、細菌抗原、寄生性抗原、組み換えタンパク質、全細胞抗原、弱毒化生ウイルス、弱毒化生細菌、腫瘍抗原および自己抗原から選択される会合した免疫学的活性物質を含有し、粒子が澱粉から製造され、そして生理的条件で水性媒質に懸濁したときに５０％を超える会合した免疫学的活性物質が３時間以内に放出される、非経口的投与可能な微粒子。
50. 次の群：ウイルス抗原、細菌抗原、寄生虫抗原、組み換えタンパク質、全細胞抗原、弱毒化生ウイルス、弱毒化生細菌、腫瘍抗原および自己抗原から選択される免疫学的活性物質の溶液を、澱粉粒子の薬剤調製物に加え、次いで得られた混合物を蒸発作用にさらすことを含む、免疫学的活性物質を閉じ込める方法。
51. 次の群：ウイルス抗原、細菌抗原、寄生性抗原、組み換えタンパク質、全細胞抗原、弱毒化生ウイルス、弱毒化生細菌、腫瘍抗原および自己抗原から選択される免疫学的活性物質および澱粉微粒子を含む組成物を、筋肉内、皮下、皮内または経鼻経路で投与することを含む、哺乳類、特にヒトにおいて免疫応答を誘導する方法。
52. 腸溶性ポリマーの一つまたはそれ以上の被覆を有する澱粉微粒子内に閉じ込められた、次の群：ウイルス抗原、細菌抗原、寄生性抗原、組み換えタンパク質、全細胞抗原、弱毒化生ウイルス、弱毒化生細菌、腫瘍抗原および自己抗原から選択される免疫学的活性物質を含む組成物を、経口経路で投与することを含む、経口投与に対して免疫応答を誘導する方法。
53. 澱粉が、請求項２〜１０の何れか１項で定義したものである、請求項４８〜５２の何れか１項に記載の組成物または方法。

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