JP2006500387A - 固形ナノ医薬およびその調製方法 - Google Patents

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Abstract

低水溶性医薬を固形ナノ薬学的処方物に調製する方法が開示されている。超分子化学ミセルおよび小胞のような分子凝集物の特徴に従って、ヒドロキシ化β-シクロデキストリンおよびリン脂質に基づく処方物は、高温滅菌および減圧条件下で調製される。このようなナノ処方物は、軟らかい多孔性を有する滅菌微粒子または粉末である。直接静脈内使用のために、この処方物は、ターゲティング活性、持続放出性、および長期循環性を有する。固形経口製品については、迅速な放出、迅速な効果、および改善されたバイオアベイラビリティー特徴を有し、口中で容易に融解する。処方物は安全なベヒクル、伝統的な設備および方法を利用し、したがって、それは幅広く使用および製造することに適している。また、抗癌剤のパクリタキセルの静脈内処方物が開示され、これはその中にポリオキシエチレンヒマシ油を有さないことが特徴である。このような静脈内処方物は、非アレルギー性であり、そのため、現在市販で利用可能なパクリタキセル処方物と比較して、より高い安全性および有効性を有する。

Description

本発明は、固形ナノ医薬およびその調製方法に関し、そしてより詳細には、難溶性有機医薬と１つの両親媒性マトリックス（キャリア）とを複合体化することによって固形ナノ医薬を調製することに関する。さらに、本発明は、注射剤用のパクリタキセルのナノ医薬およびその調製方法に関する。
難溶性医薬および従来の方法によって調製されるそれらの調製物は、低くかつ変化し得るバイオアベイラビリティーを有しており、医薬の有効性に影響を与えている。新しい活性な化合物について、従来の方法によって調製された調製物は、臨床適応前の選別および臨床試験の結果に影響を及ぼし得、選別を不可能にさえし得る。アセンブリ化学によって選別された活性物質の約４０パーセントは、水に難溶性であることが報告されており、これは臨床に用いられる難溶性の医薬の比率と同様である。水に不溶性または難溶性の医薬の溶解性を増加させることが重要であることが理解される。
近年、水溶性複合体の調製方法に加えて、ナノテクノロジーが開発されている。この技術は、医薬を高度に分散させて、物理的または物理化学的な方法によってサブマイクロ顆粒（ナノ結晶）を安定させ、医薬に多数の新しい特性、例えば、より高い溶解性、生物学的利用性、医薬の有効性、ターゲティング補助、および放出時間の延長を与える。これらの医薬は、胃腸管内または胃腸管外に使用される医薬、特に静脈内注射などための医薬の加工に使用され得る。この技術は、前途有望な可能性を有する。
現在、ナノテクノロジーの成功は、調製技術の効率、大量生産の可能性、および生産コストに依存し、特に、使用されるキャリアの安全性および調製物のタイプに依存する。製造技術については、主に使用される方法の１つは、摩砕であり、例えば、Elan社のNanoCrystal技術（安定化剤を含むナノ結晶の調製）がある。その他には、超臨界液体抽出法技術およびその他の派生した技術がある。NanoCrystal技術に基づいて、Elan社によって製造された錠剤であるSirolimus（免疫抑制剤）が、２００１年に上市された。これは、最初に販売されたナノ医薬である。いくつかの他の医薬が開発中である。上記方法は、特別な装置および技術を必要とし、それは、一般の製薬会社にとっては障害となる。
キャリアとして賦形剤を使用する従来の薬学的な方法によって調製されたナノ医薬は、現在研究中であり、キャリアおよび調製方法については、臨床および工業生産の要求に適合していない。
有名な抗腫瘍薬であるパクリタキセルの水への溶解度は、０．００６ｍｇ／ｍｌである。実際、これは水に溶解しない。したがって、静脈内注射剤の重要な技術は、水への溶解性を増加させることである。現在の臨床用の中国の医薬品ＺｉｓｕおよびＴａｉｓｕ、アメリカの医薬品Ｔａｘｏｌ（登録商標）（アメリカのＢＭＳ社）、およびＡｎｚａｔａｘ（登録商標）（オーストラリアのFauliding社）は、ポリオキシエチレンヒマシ油（Cremophor EL界面活性剤）および無水アルコール（ｖ／ｖ１：１）の溶媒を用いて、３０ｍｇ／５ｍｌの溶液剤に調製されている。これらは水に溶解し、そして８〜１２時間安定である（結晶が析出しない）。これらは、使用前に注射剤用溶媒（例えば、５％グルコース）で希釈される。しかし、これらの溶媒は、以下のようないくつかの問題を有する：
１．ポリオキシエチレンヒマシ油は、ヒスタミンの放出を増進して、強いアナフィラキシーになり得る。投薬前に、抗ヒスタミン薬（経口医薬および注射剤）が、厳格な観察下で投与されなければならない；
２．ポリオキシエチレンヒマシ油は、ポリ塩化ビニルの注入器の一般的な可塑剤であるフタル酸ジオクチルを抽出して、医薬溶液の毒性を増加させ得る。したがって、ポリエチレンおよびガラスの注入器を使用する必要がある。
これらの問題は、患者の苦痛および治療コストを増加させるので、解決が早急に求められる。したがって、ポリオキシエチレンヒマシ油を含まない静脈内注射用のパクリタキセル調製物が、研究の注目となっている。近年、世界中の薬理学者らは、多くの研究を行っており、例えば、「Review on Paclitaxel for intravenous injection without Polyoxyethylene castor oil、Xiaohui Weiら、Chinese Journal Pharmaceuticals 2001. 32(4):188」がある。剤形が、研究されていることが報告されており、静脈内注射剤、一般的な静脈内注射用のエマルジョン、静脈内注射用のサブマイクロエマルジョン、および静脈内注射用のマイクロエマルジョン、マイクロ粒子、およびパクリタキセルのポリエチレングリコールの誘導体を含んでいる。タンパク質のキャリアを含む調製物は、明らかな進歩を見せた。しかし、多くの調製物は、医薬の安全性および工業生産の要求に達していない。それらの適用および販売の報告はない。
最近、ポリグルタミン酸のキャリアを含む水溶性の静脈内注射剤は、第II相の臨床試験がアメリカで行われており、そして英国では第Ｉ相が行われている（Scrip 2001(2690)14を参照のこと）。Acusphere Corporationは、臨床試験中であるパクリタキセルの特定の製剤を有し、これは、疎水性医薬送達システム（ＨＤＤＳ）に属している（2002年5月30日のインターネットの情報を参照のこと）。パクリタキセルの新しい製剤であるＧｅｎｅｘｏｌ（商標登録）−ＰＭ（１）（韓国のSanyo社）は、ＦＤＡによって第Ｉ相の臨床試験が許可されている（Scrip 2002(2734/35)31）を参照のこと）。上記の報告は、研究が世界中で明らかな発展を成し遂げたことを示す。これらの調製物のほとんどは、ナノ調製物に属する。
国内の研究は、研究室で行なわれ、それは、キャリアおよび調製技術の点で、製造および臨床にはほど遠い（「the preparation and research in vivo and in vitro of the long circulated solid lipide nanometer granule of Paclitaxel, Dabing Chenら、Acta Pharmaceutical Sinica 2002, 37(1):54〜58」を参照のこと）。最新技術は、難溶性医薬のナノ調製物を腸管または腸管以外に適用し、医薬調製物の研究の注目点である。その製造および臨床適応の成功は、キャリアの安全性および選択容易性ならびに技術、装置、および方法の普及に依存する。
本発明の局面は、固形ナノ医薬およびその調製方法を提供することにある。本発明は、医薬の固形ナノ顆粒を、両親媒性マトリックスを従来の条件下で使用することによって調製し、したがって、本発明は臨床での要求を満たす。本発明は、難溶性または水に不溶性の医薬のナノ顆粒を一般の条件で調製するために、特に、難溶性のパクリタキセルの水溶性ナノ顆粒を調製するために使用され得る。
本発明は、固形ナノ医薬の調製方法を提供し、該方法は、医薬を両親媒性物質と反応させる工程、両親媒性物質と医薬との複合体を製造する工程、および多孔性固体を濃縮、固化、および膨張することによって滅菌固形ナノ医薬を調製する工程を包含する。
本発明はまた、医薬複合体の調製方法を提供し、両親媒性系を提供する工程、医薬を両親媒性物質と反応させる工程、および両親媒性物質と医薬との複合体を製造する工程を包含する。
本発明はさらに、パクリタキセルの固形ナノ顆粒を提供する。この顆粒は水溶性である。これは、注射剤、マイクロエマルジョン、およびサブマイクロエマルジョンとして調製され得る。
１．定義
本明細書で使用される用語「両親媒性物質」とは、親水性と親脂性との両方を有する物質を意味する。本発明では、好ましい両親媒性物質としては、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）およびリン脂質が挙げられる。
用語「ミセル」とは、水溶液に溶解しているヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）の微細構造を意味し、その内部が疎水性であり、外部が親水性であり、そしてサイズは１〜１０ｎｍの範囲である。
用語「小胞」とは、水中でリン脂質によって形成された微細構造を意味し、これはまた、マイクロベシクルまたはリポソームとも称し、その中心部は水で満たされ、そして周囲はリポソームである。中心部の直径は、種々の場合において２０〜３０ｎｍ、数十、数百ナノメートルにさえ及ぶ範囲であり得る。薬学的調製物のナノメートル寸法は、通常、１〜１０００ｎｍである。
用語「複合体」とは、互いに弱い結合で結合している上記のヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）やリン脂質と化合物（医薬のような活性な物質）とによって形成される配位化合物を意味する。２以上の物質で構成される特定の立体構造物を有する物質もまた複合体としてみなされ得る。本明細書で使用される「複合体」は、作用する力の形態または相互作用の様式で制限されず、そして単にある相互作用の後の２以上の物質の安定な共存状態を記載するために使用される。本発明では、用語「複合体」は、特に、ミセル、小胞などの微細構造において医薬または薬学的な見込みを有する化合物によって形成される複合体をいい、医薬または薬学的な見込みを有する化合物は、ミセル、小胞などの内部にあり、比較的閉じた環境に存在し、一方、複合体全体は、ミセルまたは小胞を構成する両親媒性物質と外界とが相互作用する。記述の便宜のために、「医薬または薬学的な見込みを有する化合物」を、簡潔に「医薬」と言う。当業者は、本発明の方法が、特に不溶性の有機化合物、特に水に不溶性の有機化合物を扱うためにこの処理を必要とするあらゆる化合物を扱い得ることについて理解すべきである。
用語「濃縮」とは、複合体を含む溶液系から溶媒を減少または除去して複合体を得るという、当該技術分野における従来の技法を意味する。
用語「固化」とは、上記複合体中のミセルまたは小胞を構成する物質が、比較的緻密になるプロセスを意味する。固化において、化学的作用が生じ得（例えば、分子間の弱い結合）、そして加えてまたは代わりに物理的作用が生じる。固化中に膨張が生じ、加熱する場合に減圧が生じる：溶媒は、泡立って迅速に蒸発し、多孔性の軟らかい固体を形成し、それは水溶性であり、そして凍結乾燥と類似の効果を有する。
本発明のナノ医薬は、超分子化学の原理によって説明され得る。特定の作業では、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）が、溶液中でミセルを形成し（ミセルは、内部が疎水性であり、外部が親水性であり、そしてそのサイズは０．５〜１０ｎｍの範囲にある）、リン脂質が水中で小胞を形成し（マイクロベシクル−リポソーム、小胞の中心部は水で満たされ、外部はリポソームであり、そして中心部の直径は、２０〜３０ｎｍ、数十、数百ｎｍにまで及ぶ範囲である）、そして多くの安定な両親媒性（親水性、リポソーム）システムを形成することを含む。なぜなら、ミセルおよび小胞の両方とも、分子認識および自己組織化の原理に従って、医薬の分子を含んで、複合体を形成し得、このシステムにおいて医薬と結合し、そして医薬は分子状態で存在するからである。
本発明の１つの実施態様では、マトリックスとしてヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）およびリン脂質を用いて、医薬または薬学的な見込みを有する化合物、特に不溶性もしくは難溶性の医薬または薬学的な見込みを有する化合物は、マトリックスを組み込んで複合体に調製され、そして複合体の粒子径は小さく、薬学におけるナノメートルレベルを達成している。
本発明の両親媒性システムは、親水性および親油性の両方の小宇宙的特徴によって特徴づけられる。すなわち、両親媒性物質は親水性およびリポソームの両方である。したがって、上記２つの物質は、例にすぎず、そして本発明は、使用される特定の物質を制限しない。当業者は、本発明の趣旨および本質に従って、本発明の記載の下、これらの特性を有する他の物質を選択し得、そしてこれらは本発明に含まれる。水中でのこれらの物質の小宇宙的形態、例えばミセルおよび小胞は、条件に応じて変化し得、そしてこの変化は、当業者の考慮内である。
両親媒性システムは、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）の水溶液のように１つの溶質を含み得；また、ＨＰ-β-ＣＤとリン脂質との水溶液のように２つの溶質を含み得；そしてさらに多くの溶質を含み得、これはヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）および／またはリン脂質と類似の特性を有する別の物質を添加した水溶液である。本明細書で使用される両親媒性システムは、両親媒性物質を含むシステムである。両親媒性物質は、親水性および親油性の両方を有する物質であり、そして水中または親水性の有機溶媒中で特定の微細構造（例えばミセルおよび小胞）を形成し得る。このような微細構造は、マイクロコンテナとみなされ得る。
さらに、水溶液中での異なった両親媒性の溶質の微細構造の融合を容易にするために、適切な界面活性剤が添加され得る。例えば、界面活性剤Ｔｗｅｅｎ（登録商標）８０は、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）とリン脂質との水溶液に添加されて、水溶液中でそれらによって形成されるミセルおよび小胞の融合を容易にし得る。
本発明の両親媒性システムの溶媒は、好ましくは水である。エタノールのような他の親水性有機溶媒もまた使用され得る。本発明の親水性有機溶媒は、低級脂肪酸エステル溶媒、炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、フラン溶媒、酸アミド溶媒、低級脂肪族アルコール溶媒、ニトリル溶媒、ケトン溶媒、およびこれらの混合物からなる群より選択され得る。しかし、水の存在は必要である。
本発明の実施態様では、上記有機溶媒は、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、石油エーテル、シクロヘキサン、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトニトリル、アセトン、およびこれらの混合物からなる群より選択される。
本発明の両親媒性システムが調製される場合、溶媒の選択基準は、溶質が適切な溶媒中で上記ミセルおよび小胞のような特定の微細構造を形成し得るか否かである。本発明の好ましい実施態様では、使用される溶質は、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）およびリン脂質である；そして、溶媒は水である。
本発明の医薬の調製においては、本発明の両親媒性システム中の溶質は、医薬のキャリアとして機能し得、そして「マトリックス」または「キャリア」としても知られている。したがって、本発明において「マトリックス処方物」は、同様の意味を有し、本発明の両親媒性システム中の溶質処方物を示す。本発明の調製物においては、界面活性剤などが使用され得、したがって、「マトリックス処方物」は、さらに界面活性剤および安定化剤を含み得る。
本発明の１つの局面では、特定のマトリックス処方は、１００％のヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）を使用することを含む。本発明の別の局面では、特定のマトリックス処方は、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）およびリン脂質を使用することを含み、それらの割合は、１：０．０５〜１：０．３である。
その他の両親媒性溶質、１種以上の界面活性剤、１種以上の安定化剤は、様々な場合に応じて、マトリックス処方物中に添加され得る。これらの界面活性剤の１つの効果は、本発明の両親媒性システム中で溶質によって形成された微細構造間での融合などのような相互作用を容易にすることなどである。したがって、本明細書に記載の界面活性剤の代わりに類似の物質を使用することもまた、本発明の範囲内にある。もちろん、これらの追加成分は、マトリックス処方物中に添加され得ず、別の作業中に使用されてもよい。
本発明の両親媒性システムの調製は、物質の溶解工程である。
目的の医薬または薬学的な見込みを有する化合物の特定の特性によって、対応する溶媒および上記溶質が選択され、そして溶解されて、目的物質のための両親媒性システムが調製される。
溶解は、３０〜１００℃の温度で、好ましくは６０〜７５℃で行われる。マトリックス処方物中の溶質の種類および溶解順序は、多種の変動を有し得、溶媒は多種の選択を有し得る。しかし、溶液中で必要とされる微細構造、例えばマイクロベシクルおよびミセルを溶解後に形成することを満足させる必要がある。もちろん、撹拌、ｐＨ調節など溶解中の操作は、特定の要求に従って行われ得る。
両親媒性システム中のミセル、小胞などの微細構造は、医薬分子を含み、そしてこの医薬分子と複合体を形成し得る。本発明は、分子認識および自己組織化の原理に従って、このシステム中で医薬と結合し、そして医薬は分子状態で存在する。
本発明の好ましい実施態様では、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）およびリン脂質によって配位結合されたマトリックスは、水溶性である。これらは、水に溶解し、透明溶液またはマイクロエマルジョンになる。医薬がそこに添加されると、医薬は、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）によって形成されたミセルおよびリン脂質によって形成されたマイクロベシクル中に含まれる。
医薬と両親媒性システムとの間の作用は、分子間の相互作用に基づいている。上記のように、本発明の両親媒性システムは、ミセルおよび小胞の微細構造を含む特別な液体システムである。微細構造の内部および外部の親水性およびリポソームの特性とこれらの微細構造自体の容積サイズとの間の差異は、マトリックスが医薬および臨床で見込みを有する化合物を含む水中に、難溶性物質を有益に分散し得ることである。本発明の１つの局面は、先行医薬の新しい形態、すなわち固形ナノ医薬を調製することである。本発明の他の局面は、臨床的な見込みを有する化合物が、看過されておよび誤って選択されないようにすることである。したがって、本発明の「医薬」は、広い意味で理解されるべきであり、そして一般的に、溶解性を増加させることを必要とする物質をいう。したがって、本発明の方法の使用は、薬学および医薬研究の分野に限定されない。
医薬は、両親媒性システム中に添加される。医薬は、分子間の相互作用によって両親媒性システムの微細構造に含まれる。このような懸濁液は、分包のような通常の処理後、市場に供給され得る。両親媒性システムの微細構造は、効果的に医薬の分散を達成する。
さらに、医薬または目的物質を含む両親媒性システムは、特定の工程によって固形顆粒物質を得ることができる。例えば、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリンおよびリン脂質によって配位結合されたマトリックスは水溶性であり、これは水に溶解し、そして透明溶液またはマイクロエマルジョンを形成する。医薬がそこに添加されると、医薬は、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリンによって形成されたミセルおよびリン脂質によって形成されたマイクロベシクルに含まれる。これは液体状態では透明な溶液であり、加熱しながら減圧濃縮した後、透明または半透明なガラス状態を介して固化し、そして膨張乾燥後に、軟らかい多孔性状態を示す。親水性の有機溶剤を用いてヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）およびリン脂質を溶解する場合、この変化には、明らかな違いがない。本発明では、その医薬を含む微細構造を有する溶液は、濃縮され、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリンとリン脂質との間で分子間の弱い結合を有する複合体が形成され、したがって、医薬をコーティングする化合物を形成する。
膨張乾燥後の軟らかい多孔性物質は、軟らかい多孔性の滅菌固形顆粒または粉末に調製され得る。このような顆粒または粉末は、一度水に溶解し、そしてマイクロエマルジョンまたはサブマイクロエマルジョンを形成する。ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリンおよびリン脂質の両方とも、医薬分子が水中で凝集することを防止する特性を有しているので、対応する医薬微粒子を溶液中で着実に懸濁し、医薬微粒子の直径は、１ｎｍから約３００ｎｍ、好ましくは３０ｎｍから約３００ｎｍ、そしてより好ましくは５０ｎｍから約２００ｎｍの範囲であり、そして平均直径は、１００ｎｍから２００ｎｍの範囲である。安定化剤が添加されれば、効果は改善され得る。
透過型電子顕微鏡測定は、微粒子の直径分布が１ｎｍから３００ｎｍの範囲であることを示し、そして、それは、数時間、数日、またはより長い期間同様に安定である。マトリックス処方物のスクリーニングおよび評価の指標は、収容量；微粒子の直径および微粒子の直径の分布；および懸濁安定性などである。
本発明の方法は、例えば、以下のような種々の医薬について使用され得るが、これらに限定されない：
Ａ．パクリタキセル（Ｔａｘｏｌ：登録商標）調製物；
Ｂ．アルテムエーテル調製物；
Ｃ．ジヒドロアルテミシニン調製物；
Ｄ．ブスルファン調製物；
Ｅ．ニモジピン調製物；
Ｆ．ニトレンジピン調製物；
Ｇ．ニフェジピン調製物；
Ｈ．ジアゼパム調製物；
Ｉ．シンナリジン調製物；
Ｊ．ロバスタチン調製物；
Ｋ．シンバスタチン調製物。
本発明では、リン脂質としては、大豆レシチンなどの種々のリン脂質が挙げられる。
界面活性剤は、Ｏ／Ｗ型のＴｗｅｅｎ（登録商標）８０であり得、そして量は種々の医薬についての実験によって決定される。
安定化剤は、ポリビドンＫ３０、Ｋ１５（ＰＶＰ Ｋ３０、Ｋ１５）またはデキストラン４０、７０などであり得、そして量は実験によって決定される。
本発明のナノ医薬は、迅速な放出特性を有し、調製された錠剤は口で溶解する錠剤であり、そして迅速かつ効果的に放出する；ナノ医薬が、静脈注射に使用されると、長期循環性、ターゲティング性などを示す。
本発明の技法は、従来の薬学的な設備が用いられ得る。それは、市販され、高効率生産され得る。製品の特性は、安定であり、直接または二次加工されて、種々の注射用または経口用の調製物を調製し得、そして低コストでナノ医薬を調製するための独特かつ普遍的な方法である。
特定の実施例では、軟らかい多孔性の無菌顆粒または粉末が、直接または二次加工されて調製される：
１．直接分包し、注射剤用の粉剤を調製する；
２．補助剤を添加し、種々の経口調製物を調製する；
３．種々の液体調製物を調製する。
特に、本発明の局面は、不溶性の有機化合物が、上記の超分子化学の原理に従って固形ナノ医薬の新しいパターンに調製される方法を提供することである。この方法は、不溶性の有機医薬の水への溶解性および溶解速度を著しく改善し、そしてターゲティング特性、ならびにある範囲の徐放および延長の作用を有し、医薬の効果を安定および増加させる。直接分包して注射剤を調製すること、ならびに二次加工して、経口錠剤、カプセル剤／顆粒剤、およびその他の剤形を調製することに利用可能である。本発明は、通常の安全な補助剤および従来の設備を用い、そして高効率および低コストの広範囲に適した調製方法である。
特定の技術溶液には、マトリックスおよび界面活性剤が使用されている；他の特定の技術溶液には、マトリックス、界面活性剤、および安定化剤が使用されている。界面活性剤および安定化剤は、特定の状況に従って選択的に添加される。用いられるマトリックスおよび関連した試薬は、生理学的に適合可能であり、そして長年の臨床使用によって安全性および信頼性が証明されている。医薬微粒子の直径は、マトリックス処方を調節することによってコントロールされて、標的組織の種々の医薬の要求に適合され得る。マトリックスは、多くの水酸基を含むので、長期循環性を有している。すなわち、静脈内注射に使用される場合、劣化しにくい特徴を有し、これは文献および実験によって証明されている。
本発明の方法の主な手順は、以下のように示される：３０〜１００℃の温度および清浄な条件（１０，０００レベル）で、マトリックスを水または親水性有機溶媒に溶解し、次いで医薬を添加し、必要に応じて界面活性剤および安定化剤を添加し得る；必要に応じて、ｐＨを調整し、撹拌してそれらを完全に溶解する。脱色し、発熱物質を除去し、ろ過して細菌を除去し、そして清浄な溶液を、減圧下で加熱しながら濃縮し、固化、膨張、および乾燥させる。排出し、そして粉砕生成物を、調製物用の顆粒または粉末とする。
ここで、図１を参照して、本発明の方法を、詳細に説明する。まず、マトリックスを親水性有機溶媒または水に溶解する。マトリックスは、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン、またはヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリンを含む他の組成物（例えば、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリンおよびリン脂質の組成物）であり得る。マトリックスの各成分を、溶媒中に同時にまたは連続して添加し得る。溶媒は、水または他の適切な有機溶媒であり得る。異なるマトリックスを溶解するプロセスは、同様ではない。一般的に、溶解する場合の温度は、３０〜１００℃、好ましくは６０〜７５℃、そしてより好ましくは、６０〜７０℃である。溶解を容易にするために、撹拌を用い得、清浄な条件（１０，０００レベル）のような条件についての必要条件は、各場合に依存するべきである。加熱もまた、溶質に依存し得る。
次いで、マトリックスを溶解した溶液に、医薬を添加し、そして医薬およびマトリックスの微細構造を有する複合体を、溶液中で形成する。小宇宙的観点から、マトリックスは、有機溶媒または水に溶解し、ミセル、小胞などの微細構造を形成し、そして医薬は、微細構造に入り込んで複合体を形成する。複合体の形成は、医薬の物理学的特徴を変化させ、本発明の局面を達成する。したがって、本発明の１つの局面は、医薬の複合体を調製することである。ミセル、小胞などのような微細構造は、医薬を調製するための本発明の特別なキャリアとみなされ得る。しかし、これらの微細構造は、一般に普及しており、そして本発明によって述べられていない他の医薬に対してこのキャリアを用い得ることは当業者に明らかであり、したがって、本発明の１つの局面は、医薬の調製用の特別なキャリアを提供することである。このような微細構造を形成し得る物質および方法は、それらに限定されず、本発明によって明確に説明される。医薬の特性を変化させるために超分子を使用することは本発明の主要な考えであり、この考えを用いるあらゆる実施は、本発明を利用するとみなされ得る。
本発明では、界面活性剤および安定化剤も、用いられ得る。これらの界面活性剤は、マトリックスを溶解した後に添加され得るが、または医薬と一緒に添加され得、そしてその機能は、ミセルなどのような微細構造間の相互作用を容易にすることである。安定化剤は、医薬がマトリックス溶液中に入れられた後に添加され、超分子複合体を安定化させるために好ましい。酸またはアルカリは、必要に応じて添加され得る。
本発明では、形成された複合体は、超分子種である。医薬が、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン、リン脂質、および他の物質の微細構造でコーティングされているので、多くの医薬は、このような方法によって改変され得る。本発明では、改変は、幅広い分野に適用される。改変された医薬の水溶性およびバイオアベイラビリティーは、コーティング材料に依存する。医薬は、比較的独立した状態で内部にあり、外部環境の直接的作用を受けない。さらに、医薬がコーティングされた後、分子を組合わせるか物理学的化学的変化を持たせ得、さらに所定の部位に特別の医薬を送達するために抗体を微細構造の表面に結合させる。
固形ナノ医薬複合体は、超分子種を含む溶液から減圧濃縮によって得られる。減圧濃縮のための温度は、３０〜１００℃であり、６０〜７５℃が好ましく、そして６０〜７０℃がより好ましい。減圧濃縮は、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリンとリン脂質との間の相互作用を促進し、上述の超分子種の外部に比較的緻密な構造のコーティングを形成する。医薬は、比較的独立した状態で内部にあり、そして多様な状態にあり、例えば液体、半液体、固体、半固体、結晶様、混合物、および溶液である。したがって、本発明の医薬は、特に物理学的状態で存在する：１以上の両親媒性の外皮またはコーティングが外側に、医薬または医薬を含む物質が内側にある。本発明の医薬複合体の特徴は、顆粒の直径が、約１ｎｍから約３００ｎｍであり、約３０ｎｍから約３００ｎｍが好ましく、そして約５０ｎｍから約２００ｎｍがより好ましいことである。平均直径は、１００ｎｍから２００ｎｍである。
減圧濃縮後、複合体の表面物質は、比較的緻密な構造を形成する。このような複合体は、固形顆粒としてみなされ得る。複合体内の医薬の形態は異なり、例えば上記のような液体状態がある。したがって、固形ナノ医薬は、外見および顆粒サイズから名付けられる。実際には、例えばヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン、リン脂質などのような複合体の表面物質は、固体状態であり得ない。実際に、それらの構造は、比較的緻密で秩序よく、液晶状態のようなこの微細構造の種類は、医薬を含み得る。そのため、本発明は、医薬と外側のコーティングとの間の違い、およびこのような違いが内側の医薬の溶解特質を変化させるという事実を強調する。
本発明の１つの局面は、医薬を含む微細構造の発見である。
本発明では、減圧濃縮は、スプレー乾燥のような他の方法によって代用され得る。超音波処理、激しい撹拌のような複合体を安定化させ得るあらゆる方法が利用できる。複合体を固形顆粒に変化させるための多数の方法がある。また、これらの方法を一緒に使用し得る。蒸発させた溶媒は、濃縮システムを備えているならば、２回使用され得る。
複合体の固化は、主にその表面で起こり、例えば、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリンおよびリン脂質の固化である。それらによってコーティングされた医薬は、比較的独立した状態で内側にある。このような物質は、膨張および脱水処理によって膨張した多孔性固体に変化され得る。固体は粉末または顆粒の形態で存在する。
両親媒性物質によってコーティングされた医薬顆粒または液滴は、臨床用の多くの調製物、例えば経口投与剤または注射剤に適切である。
本明細書で使用される用語「ナノメートル（ナノ）」は、量の程度であり、顆粒直径が、１０００ｎｍ未満であることを意味する。したがって、薬学の観点から、本発明の複合体のサイズは、ナノメートルレベルである。
１つの実施例では、注射用のパクリタキセルを調製し（NanoCrystal）、これは、ポリオキシエチレンヒマシ油を有さず、アナフィラキシー疾患を誘導しない。図２を参照すると、水にヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリンを入れてミセルを得、そして水にリン脂質を入れて小胞を得る。適切な界面活性剤を適用することによって、２つの特徴が、水溶液中での安定したマルチ両親媒性システムに含まれる。医薬分子がそれと組み合わされた後、均質のシステムになる。濃縮および乾燥後、滅菌の軟らかい顆粒または粉末が現れる。図３は、注射剤としてのパクリタキセル微粒子の直径の透過型電子顕微鏡写真である（水中）（×５００００）。ほとんどの微粒子の直径は、５０ｎｍより短いことが明らかである。このような顆粒または粉末は、水に迅速に溶解し得る。水への溶解性が、調製手順中より小さいので、分離した医薬は、エマルジョンまたはサブマイクロエマルジョンに形成される。本発明のパクリタキセル（パクリタキセルナノ微粒子）の薬効試験は、抗腫瘍である。３つの腫瘍細胞を選択する：肝癌（Ｈ２２）、肉腫（Ｓ−１８０）、肺癌（Lewis Lung Cancer, LLC）を、ICR SPおよびC57BL/6 SPマウスに接種した。次の日に、薬効試験、腫瘍抑制試験を行なう。臨床用パクリタキセル注射剤（Beijing Xie-he Pharmaceutical Factory, 製造バッチ番号020202）と比較して、試験は、効果が市販の調製物よりも良好であることを証明する。静脈内注射、腹腔内注射および胃内投与は、臨床用量および濃度に従う。
２つの調製物のマウス急性毒性試験ＬＤ５０は、それぞれ８４．７３ｍｇ／ｋｇおよび８４．５５ｍｇ／ｋｇであり、違いは有意でない。
本発明は、添付の図と共に提供される以下の詳細な説明から、より明瞭に理解される。しかし、添付の請求の範囲に開示されている本発明の範囲および趣旨から逸脱せずに、種々の改変、追加、置換が可能であることが認識されるべきである。実施例は、説明の目的のみであり、本発明を限定しない。
実施例１ 出発物質の処方
１．注射用のパクリタキセル 規格：３０ｍｇ／２．５ｇ
Figure 2006500387
２．注射用のアルテムエーテル 規格：６０ｍｇ／２．２ｇ
Figure 2006500387
３．注射用のジヒドロアルテミシニン 規格：４０ｍｇ／１．５ｇ
Figure 2006500387
４．注射用のブスルファン 規格：２ｍｇ
Figure 2006500387
５．注射用のニモジピン 規格：１２ｍｇ／０．９ｇ
Figure 2006500387
６．経口投与用のニモジピン 規格：２０ｍｇ／錠剤
Figure 2006500387
７．経口投与用のニトレンジピン 規格：１０ｍｇ／錠剤
Figure 2006500387
８．注射用のジアゼパム 規格：１０ｍｇ／０．１ｇ
Figure 2006500387
９．注射用のシンナリジン 規格：２０ｍｇ／０．２２ｇ
Figure 2006500387
１０．ニフェジピン 規格：５、１０、２０ｍｇ／錠剤
Figure 2006500387
１１．ロバスタチン
Figure 2006500387
１２．シンバスタチン
Figure 2006500387
実施例２
注射用のパクリタキセルの調製
調製では、出発物質は、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン；補助剤としてダイズリン脂質-８０（Ｔｗｅｅｎ（登録商標）８０）；ポリビドンＫ（ＰＶＰ Ｋ）；および低分子量デキストランなど。
注射剤３０ｍｇ／２．５ｇ（アンプル）のためのパクリタキセル（ナノ微粒子）の調製の処方：
パクリタキセル １ｇ
ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（注射用） ６０ｇ
リン脂質（注射用） ８ｇ
ポリビドンＫ３０ ５ｇ
ポリソルベート８０ ９ｇ
３０ｍｇ／２．５ｇ（アンプル）
一般的な測定によれば、本発明における投与用量％は１．１９である。
適用の要求に対して、処方物中のマトリックスと補助剤との比率を調節して、医薬の溶解性を変化させ、医薬微粒子の直径をコントロールできる。
処方物中のマトリックスおよび補助剤は、生物学的適合性かつ安全である。さらに、それらを容易に市場で購入し得る。ポリビドンは、懸濁安定化剤であり、ポリソルベート８０は、Ｏ／Ｗ界面活性剤である。
調製プロセスは以下の通りである：
清浄条件下で、マトリックスを処方に従って親水性有機溶媒に溶解し、補助剤を添加し、撹拌して完全に溶解し、次いで、３０〜１００℃に昇温する。次いで、得られた溶液に活性炭を添加して、脱色し、発熱物質を除去して、ろ過する。パクリタキセルを澄明な液体に添加し、次いで溶解後、ろ過によって滅菌する。ろ液を、濃縮器および溶媒回収システムを備えた回転反応容器に入れて、３０〜１００℃（６０〜７０℃が好ましい）にて１００〜１２０回転で減圧下で減圧濃縮し、固化し、膨張させて再固化する。次いで、２〜３時間減圧下で乾燥させる。得られた生成物を、微粒子または粉末に粉砕し、次いで、注射用の粉剤に直接分包する。収率は９８％を超える。
得られた生成物の特徴
１．特性
生成物は、非結晶質の白色または白色に近い顆粒または粉末であり、吸湿性がある。無臭またはわずかにダイズの臭い（ダイズリン脂質の臭い）が感じられる。
２．溶解性
希エタノールに溶解した場合、生成物は澄明な液体を示す。水に溶解した場合、生成物は微粒子を析出し、自己乳化して乳化液またはサブマイクロエマルジョン液を形成し、そしてそれは均一に懸濁して比較的安定化している。
３．微粒子の直径およびその分布
生成物は、調製中は均一系であるが、微粒子は、水（または注射剤用の溶媒）への溶解性の減少のために析出し得る。同時に、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン、リン脂質、ポリビドンＫ３０、およびポリソルベート８０は、析出した微粒子が細かくなり、凝集が困難になり得、そのため、比較的安定である。透過型電子顕微鏡によって、直径分布を観察する。以下は、溶解して１および２時間後の結果である。
濃度は臨床用の濃度：３００ｍｇ／１０００ｍｌであり、以下のような直径分布である。
Figure 2006500387
調製物を室温下で保管し、そして加速試験を行った後、微粒子の直径は、水中で大きくなる傾向にはない。これは、保管が、微粒子の直径の安定性に影響がないことを証明する。
４．安全性
市販のＺｉｓｕ（パクリタキセルの商品名）を、市販のパクリタキセルと急性毒性試験で比較する：同じレベルである。
５．医薬効果の比較試験
３匹のマウスの腫瘍細胞：肝癌（Ｈ２２）、肉腫（Ｓ−１８０）、肺癌（Lewis Lung Cancer, LLC）を、臨床濃度および投与用量で市販のＺｉｓｕと比較し、抑制率は、市販品より高い２７〜４９．７％である。試験は、生成物の効果が優れていることを証明する。
臨床適用
生成物は、投与前に、グルコース注射液またはＮａＣｌ注射液に溶解され得、１回の治療期間が３週（または４週）の場合は濃度は、１回に３００ｍｇ／１０００ｍｌ／３時間であり；あるいは、１回の治療期間が１週の場合は濃度は１回に１００ｍｇ／３００〜５００ｍｌ、または多投与用量治療の場合は、１回４００ｍｇ／１０００ｍｌである。
本発明のナノ医薬は、膨張した多孔性の固形滅菌顆粒剤または粉剤であり、これは静脈内注射に直接使用され得、そしてターゲティングされ、長期循環し、そして放出性が低い。これらは、超分子化学ミセル、小胞、および他の分子凝集物の特徴に従って、マトリックス（ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリンおよびリン脂質）、親水性有機溶媒、および水から加熱および減圧で製造される。経口投与用の固形調製物について、迅速に融解し、そして生物学的利用を改善する。ナノ医薬は、安全な補助剤、一般的な設備、および手順を採用し、大量生産が可能である。本発明の注射用のパクリタキセルは、ポリオキシエチレンヒマシ油を有さず、そのためその信頼性は、市販のパクリタキセル注射剤より良好である。
本発明の方法の技術のフローシートである。 注射剤用のパクリタキセルの技術のフローシートである。 注射剤用のパクリタキセル微粒子の直径の透過型電子顕微鏡写真である（水中）（×５００００）。ほとんどの微粒子の直径は、５０ｎｍより短いことが明らかである。

Claims (21)

  1. 固形ナノ医薬の調製方法であって、
    Ａ．両親媒性物質を含む溶液を提供する工程、
    Ｂ．該両親媒性物質を含む溶液中に医薬を添加する工程、
    Ｃ．該医薬と該両親媒性物質との複合体を形成させる工程、および
    Ｄ．減圧濃縮によって該複合体を固形顆粒に変化させる工程、
    を包含する、方法。
  2. 前記両親媒性物質が、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）、リン脂質、またはそれらの組合せから選択される、請求項１に記載の方法。
  3. 前記両親媒性物質を溶解している溶媒が、親水性溶媒、水、またはそれらの組合せから選択される、請求項１に記載の方法。
  4. 前記両親媒性物質が、前記ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）と前記リン脂質との質量比で１：０．０５〜１：０．３の組合せである、請求項２に記載の方法。
  5. 前記両親媒性物質が３０〜１００℃で溶解される、請求項１に記載の方法。
  6. 前記両親媒性物質が６０〜７５℃で溶解される、請求項５に記載の方法。
  7. 前記医薬が、パクリタキセル、アルテムエーテル、ジヒドロアルテミシニン、ブスルファン、ニモジピン、ニトレンジピン、ニフェジピン、ジアゼパム、シンナリジン、ロバスタチン、およびシンバスタチンの少なくとも１つである、請求項１に記載の方法。
  8. 前記医薬と両親媒性物質との複合体の顆粒の直径が、３００ｎｍ未満であり、そして該両親媒性物質が外側および該医薬が内側にある、請求項１に記載の方法。
  9. 前記固形顆粒が、安定化剤および界面活性剤をさらに含む、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
  10. 前記界面活性剤が、ポリソルベート８０である、請求項９に記載の方法。
  11. 前記安定化剤が、ポリビドンＫ３０（ＰＶＰ Ｋ３０）、デキストラン４０およびデキストラン７０から選択される、請求項１０に記載の方法。
  12. 請求項１から１１のいずれかに記載の方法によって得られる、固形ナノ医薬。
  13. 前記医薬が、パクリタキセルである、請求項１２に記載の固形ナノ医薬。
  14. 前記固形ナノ医薬が、静脈内注射、腹腔内注射、噴霧吸入、および経口投与のために使用され得る、請求項１２または１３に記載の固形ナノ医薬。
  15. 請求項１２に記載の固形ナノ医薬を用いて調製された、注射剤。
  16. 前記医薬が、パクリタキセルである、請求項１５に記載の注射剤。
  17. 医薬複合体の調製方法であって、
    Ａ．両親媒性物質を含む溶液を提供する工程、
    Ｂ．該両親媒性物質を含む溶液中に医薬を添加する工程、および
    Ｃ．該医薬と該両親媒性物質との複合体を形成させる工程、
    を包含する、方法。
  18. 減圧濃縮によって前記複合体を固形滅菌顆粒に変化させる工程をさらに包含する、請求項１７に記載の方法。
  19. 前記両親媒性物質が、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（ＨＰ-β-ＣＤ）、リン脂質、およびそれらの組合せから選択される、請求項１７または１８に記載の方法。
  20. 前記両親媒性物質を溶解している溶媒が、水、親水性溶媒、およびそれらの組合せから選択される、請求項１７に記載の方法。
  21. 前記医薬が、パクリタキセル、アルテムエーテル、ジヒドロアルテミシニン、ブスルファン、ニモジピン、ニトレンジピン、ニフェジピン、ジアゼパム、シンナリジン、ロバスタチン、およびシンバスタチンの少なくとも１つである、請求項１７に記載の方法。
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