JP2006515629A - 吸収促進剤 - Google Patents

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Abstract

粘膜を通る薬剤の吸収を促進する新規化合物が開示される。これらの吸収エンハンサーは、投与された薬物のより高いバイオアベイラビリティーを可能にする。このエンハンサーは、有利に、低い細胞毒性を有するか又は細胞毒性を全く有さない。

Description

発明の分野
本発明は、特定の粘膜吸収促進化合物を含有する又はそれと共に投与される、薬学的組成物に関する。この組成物は、組成物中の活性薬剤(単数又は複数)のバイオアベイラビリティーを有利に増大させる。
発明の背景
多くの薬物は、治療剤が活性剤のバイオアベイラビリティー(及び、それゆえの治療効率)を制限する粘膜細胞層フェイスファクター(mucosal membrane cellular layer face factors)を通過する必要がある方法で投与される。例えば、薬物を経口、舌下、バッカル、直腸、鼻腔内、膣、及び眼投与するときに、上皮の粘膜層に遭遇する。
ほとんどの全身薬は、患者の快適さの理由のため、経腸的に、鼻腔内に、又は吸入によって投与される。本開示の目的のための「経腸的(enterally)」とは、薬物が胃腸管(口腔粘膜を含む)を通じて吸収される投与のあらゆる手段を意味する。経腸投与された薬物が全身性の効果を奏するためには、薬物がGI管の管腔から下にある循環へ何とかして通過しなければならない。GI管の内層を構成する(lining)上皮細胞は、経腸的に投与される薬物の効率的な吸収に対するバリアとなる。同様に、呼吸器系の内層(the lining)を形成する上皮細胞は、鼻腔内又は吸入投与の効率的な吸収への障害(obstacle)である。様々な体腔の粘膜を通過する薬物の輸送を促進する能力を有する薬物組成物は、薬学分野における改良となるであろう。
吸収されにくい薬物を例えば経口投与又は直腸投与する場合、それらを吸収エンハンサーとともに投与することによって、薬物のバイオアベイラビリティーが高まり得ることが見出された。しかしながら、これらのエンハンサー(例えば、サリチル酸ナトリウム、5−メトキシサリチレート、コール酸ナトリウム、S−ニトロソ−N−アセチル−DL−ペニシラミン、安息香酸ナトリウム、ゲンチシン酸ナトリウム、ラウリル硫酸等)の多くは、腸粘膜を損傷させる又は刺激し得る。それゆえ、効果的であるが安全な吸収エンハンサーへのこの分野における必要性が依然として存在している。
発明の要旨
1つの局面において、本発明は、少なくとも1種の薬学的活性剤(pharmaceutically active agent)、並びに、N,N−ジメチルグリシン、チオクト酸、セバシン酸、及びシキミ酸、及びその塩のうちの1種又はそれ以上を含む組成物、並びに、これを調製する方法に関する。N,N−ジメチルグリシン、チオクト酸、セバシン酸、及びシキミ酸、及びその塩は、例えば胃腸管における上皮バリアに遭遇する薬物のための吸収エンハンサーとして作用し、薬物のより高いバイオアベイラビリティーをもたらす。さらに、これらのエンハンサーは、低い細胞毒性を有する。
本発明のさらなる局面は、少なくとも1種の活性剤、並びに、N,N−ジメチルグリシン、チオクト酸、セバシン酸、シキミ酸、及びその塩の1種又はそれ以上を含む組み合わせを体腔に投与することを包含する、薬学的活性剤(単数又は複数)の体腔の粘膜を通じた吸収を促進するための方法である。
発明の詳細な説明
本発明を用いて、N,N−ジメチルグリシン、チオクト酸、セバシン酸、及びシキミ酸が、サムパトリラト及びヒドロクロロチアジドがコンフルエント上皮層を形成するCaco−2細胞系を通る透過性を、一貫して高めることを見出した。さらに、これら新規の賦形剤は、低い細胞毒性を有する。
Caco−2細胞系は、インビトロスクリーニングモデルとしてよく知られており、構造上及び機能上、小腸上皮に相当する。Caco−2細胞は、ヒト結腸のガン細胞に由来し、培養下で分化し、小腸において見られるものと同様の腸上皮を形成する。より詳細には、Caco−2細胞が通常の酵素で刷子縁(brush border)を形成し、細胞間の密着結合(tight junction)を形成し、そして、腸細胞シート(enterocyte sheet)のバリア特性を獲得する。この細胞系は、既知であり且つ広く開示されている方法において(例えば、本書において参考として援用されるDrug Absorption Enhancement, A. (Bert) G. de Boer, ed., ISBN 3−7186−5492−X (1994)、特に、そのChapter 3)、本発明の吸収エンハンサー及び薬物処方物を評価するのに利用された。吸収エンハンサーは、2種のモデル薬物(サムパトリラト及びヒドロクロロチアジド)を用いて試験された。さらに、吸収エンハンサーの細胞毒性を評価するため及びCaco−2細胞の完全性を妨げるもの(violations)を発見するための透過性研究の後、ラクテートデヒドロゲナーゼ(LDH)アッセイを行った。LDHは、通常は細胞の外側に分泌されない細胞質ゾル酵素である。しかしながら、細胞膜への損傷の際には、培養培地中へ漏れ出す。LDHの細胞からのインビトロ放出は、細胞膜の完全性及び細胞の生存能力の正確な測定を提供する。免疫学的研究及びインプラント可能な生体材料の生体適合性を試験する研究において使用されているが、本発明者らは、これが、本発明のエンハンサーのような薬学的賦形剤の細胞毒性の信頼性があり且つ正確な試験であることを見出した。Wu, S.−J., et al, Pharmaceutical Res., 16(8): 1266−1272 (1999); Allen, M.J. et al., Promega Notes Magazine, Number 45, p. 7 (1994) ; 又は Ehrlich, M. et al, Current Protocols in Toxicology, John Wiley & Sons, New York (2000)。Caco−2細胞系の先端コンパートメント(apical compartment)へのLDHの漏出が用いられて、Caco−2細胞の生存能力に及ぼす所与の吸収エンハンサーの影響(もし、あるとすれば)が測定された。
本発明に従う組成物は、1又はそれ以上の薬学的活性剤、並びに、1又はそれ以上のエンハンサー賦形剤(N,N−ジメチルグリシン、チオクト酸、セバシン酸、シキミ酸、及びその塩)から構成される。該活性剤は、N,N−ジメチルグリシン、チオクト酸、セバシン酸、シキミ酸、及び/又はその塩の少なくとも1種の存在下において、そのバイオアベイラビリティーが増大するものである;言い換えると、高められた吸収により利益を受け得る任意の薬物(現在知られているか、又は今後見出される)が、本発明のエンハンサーと共に有利に処方される。代表的に、それは、粘膜上皮細胞層(例えば、胃腸管)の低い(poor)透過に起因して、低い(poor)バイオアベイラビリティーを示す薬物であり、とりわけ、ペプチド、タンパク質及び核酸のような活性剤が挙げられるだろう。本発明の組成物は、特定の薬物又は薬物の組み合わせに限定されず、エンハンサーが広範囲の適用(applicability)を有することが考慮されるであろう。実証のために、本書では、低いバイオアベイラビリティーで知られている2種の薬物(サムパトリラト及びヒドロクロロチアジド)とエンハンサーの処方物が開示されているが、本発明は、これらの例示的な実施形態に限定されるものとして考えられるべきではない。実際、本発明者らは、これらの2種の薬物が、更なる吸収エンハンサー賦形剤をスクリーニングするために有用であることを見出した。薬学的活性剤の量は代表的な治療用量であるが、その高められたバイオアベイラビリティーのために、より少ない用量が必要とされると予期される。
本発明の組成物は、たった1種のエンハンサーを含み得るか、或いは、2又はそれ以上の組み合わせを含み得る。概して、エンハンサーは、投与される薬物(単数又は複数)の吸収エンハンサーとして作用するのに有効な量で存在し、この量は、経験的に見積もられる。有効量は、明らかな程度にまで薬物のバイオアベイラビリティーを増大させるものであり得る。エンハンサーは、単独又は組み合わせにおいて、約0.01重量%〜約99重量%の最終投薬形態における濃度で存在し得る。好ましくは、エンハンサーは、約0.01重量%〜約50重量%、より好ましくは約0.1重量%〜約30重量%で最終組成物中に存在する。もちろん、所定の処方物における最適な量は、実施例に記載されているような実験によって評価又は決定される。
該組成物は、経口、鼻腔内、バッカル、舌下、局所、直腸、又は膣投与に適した形態であり、液体、固体、ローション、ゲル、エアロゾル、又は、任意の他の薬学的ビヒクルの形態をとり得る。経口投与のため、該組成物は、液体、懸濁液、エマルジョン、粉末、ピル、タブレット、カプセル、ゲルカプセル(gel caps)、トローチ、カシェ、又は、ペレット等の形態であり得る。組成物は、薬学的に適当な液体を用いて、溶液、懸濁液(又は、分散液)、エアロゾル、又は、エマルジョン(これらは、噴霧又は吸入され得る)の形態をとり得る。
処方物は、例えばGennaro et al., Remington’s Pharmaceutical Sciences (18th ed., Mack Publishing Company, 1990, 特にPart 8: Pharmaceutical Preparations and their Manufactureを参照のこと)に記載されるような方法を用いて、薬学の分野においてよく知られている任意の方法により調製され得る。このような方法は、薬物、薬学的担体及びエンハンサーを会合させる工程を包含する。薬学的薬剤と副成分(所望の場合)とを混合する前に、エンハンサーは、本発明の組成物中のエンハンサーの最終濃度が約0.01重量%〜約99重量%、好ましくは約0.1重量%〜約50重量%、より好ましくは約0.1重量%〜約30重量%となるように、適当な溶媒系中に溶解されてもよい。薬学的担体は、薬物(単数又は複数)(又は、「薬学的活性剤」)が溶解、分散、又は懸濁させることによって混合される(incorporated)適当なビヒクルであり、例えば、溶媒、脂質、タンパク質、炭水化物、ポリマー等、及び活性剤の溶解性又は分散性を高めるため添加される物質(例えば、溶解剤、乳化剤、及び界面活性剤)が挙げられる。他の副成分としては、当該分野において慣例的なもの、例えば、フィラー、結合剤、希釈剤(diluents)、崩壊剤、グリダント(glidants)、滑沢剤(lubricants)、着色料、矯味矯臭剤(flavoring agents)、及び湿潤剤が挙げられる。
好ましい実施形態としては、経口投与され且つ胃腸管において有効成分の吸収を増大する組成物である。経口投与のため、該組成物は、液体、懸濁液、エマルジョン、粉末、ピル、タブレット、カプセル、トローチ、カシェ、ペレット、発泡性粉末(effervescent powders)又は顆粒、ゲルカプセル等の形態であり得る。これらの投薬形態は、例えば、前述のGennaro et al., Remington’s Pharmaceutical Sciencesに開示されるような、当該分野で知られている方法において調製される。
本発明の更なる局面は、活性剤(単数又は複数)、並びに、N,N−ジメチルグリシン、チオクト酸、セバシン酸、シキミ酸、及び又はその塩の1種又はそれ以上を含有する組成物を投与することを包含する、薬学的活性剤の粘膜を通る吸収を促進するための方法である。
本発明の別の実施形態は、インビトロにおいて吸収エンハンサーの有効性を試験するための方法である。本発明のこの局面を実施するため、Caco−2細胞のコンフルエント単層が、先端側(apical side)及び基底外側(basolateral side)を備える培養チャンバー中の透過性の支持体上で増殖される。次いで、サムパトリラト及びヒドロクロロチアジドから選択される薬物が、可能性のあるエンハンサー化合物と同時に又は連続的に、チャンバーの先端側へ添加され、予め定められた時間の後、チャンバーの先端側から基底外側へ通過する薬物の量が測定される(例えば、経上皮電気抵抗による)。エンハンサーの有効性は、エンハンサーを用いて得られた測定値を、チャンバーの先端側への薬物単独の添加により得られた測定値と比較することによって測定される。増加の程度が、エンハンサーの有効性の指標である。
粘膜吸収を促進させるための本発明の透過エンハンサーの使用は、先行技術に関連のない吸収促進化合物に幾らかの利益を与える。本発明の透過エンハンサーは、現在入手可能な吸収促進剤よりも強力である。例示としては、1%w/vの濃度において、チオクト酸は、特許された透過エンハンサーである、18β−グリチルレチン酸よりも13倍有効にCaco−2単層を通るヒドロクロロチアジドの透過性を高めた。有効性におけるこの差異は、投薬形態の求められるサイズを低減し、潜在的に副作用を最小にする機会を与える。さらに、ラクトースデヒドロゲナーゼアッセイからの結果は、エンハンサー(即ち、N,N−ジメチルグリシン、チオクト酸、セバシン酸、シキミ酸)が、ハンクス平衡塩溶液(Hank’s balanced salt solution)単独で処理した細胞に比べて細胞毒性ではないことを示す。
実施例
サムパトリラトは、1つの弱酸性のフェノール基、2つのより強い酸性のカルボン酸基、及び1つの強塩基性の第1級アミン基を含有する親水性化合物であり、1.8mg/mLの水溶性を有する。この化合物は、主にその低い腸透過性に起因して、比較的低い経口バイオアベイラビリティーを有する。先の研究は、タブレット投与形態により投与されたときの、インビトロにおける約2〜5%の経口バイオアベイラビリティーを実証した。このように、サムパトリラトは、良い低透過性のモデル薬物である。
この実施例及び実施例2において、Caco−2細胞を先端側及び基底外側を有するチャンバー中に載せられた透過性の支持体上でのコンフルエントまで増殖した。
サムパトリラト及びエンハンサーは、それぞれ、1.8mg/mL及び1%w/vの濃度になるように、先端チャンバーへ添加された。透過係数は、Yazdaniaらによって以前に報告されているように決定される(Yazdanian M, Glynn, Sl,Wright JL, et al. 1998. Correlating partitioning and Caco−2 permeability of structurally diverse small molecular weight compounds. Pharm Res 15:1490−1494)。手短に言うと、薬物溶液は、既知の最終濃度にてHBSS中で調製された。APからBLまでの実験に関して、溶液を細胞の先端側におき、サンプルを基底外側から採取した。一方、BLからAPまでの実験に関して、該溶液を細胞の基底外側におき、サンプルを先端側から採取した。サンプルを、HPLCによって分析した。輸送速度(transport rates)(J)は、時間の関数として、透過した薬物の累積量をプロッティングすることによって決定される。見かけ透過係数(apparent permeability coefficients)PCaco−2は、等式PCaco−2=J/ACi(ここで、Ciは、ドナーチャンバーにおける溶液の初期濃度であり、Aは、フィルターの表面積である)に従って決定された。
表1は、Caco−2輸送研究から計算された透過係数を示す。N,N−ジメチルグリシン、チオクト酸、セバシン酸、及びシキミ酸が、有意に、サムパトリラトのCaco−2細胞系を通る透過を増大させた。例示として、N,N−ジメチルグリシンは、サムパトリラトの透過性を薬物単独の124倍増大させた。最初の細胞系の完全性、及び、細胞系の完全性に及ぼす賦形剤の影響は、また、14C−マンニトールのフラックス(flux)を測定することによって試験された。チオクト酸を除き、N,N−ジメチルグリシン、セバシン酸、及びシキミ酸によるサムパトリラトの著しく高められた輸送が、マンニトールの輸送の増大と共に起こっていることはデータから明らかである。何らかの特定の理論と結びつけことは意図しないが、マンニトールの平行して高められた輸送は、N,N−ジメチルグリシン、セバシン酸、及びシキミ酸が、上皮バリア内の密着結合(tight junction)を開くことによって、サムパトリラトの傍細胞の透過を増大させることを示唆しているかも知れない。
表1−Caco−2細胞系を通るサムパトリラト輸送の透過係数
Figure 2006515629
1.8mg/mLのサムパトリラト濃度が、全てのCaco−2輸送研究のために用いられた。
1%w/vの濃度が、このCaco−2研究における全ての賦形剤について用いられた。
ヒドロクロロチアジドは、別の既知の低透過性化合物である。再び、N,N−ジメチルグリシン、チオクト酸、セバシン酸、及びシキミ酸は、モデル薬物としてヒドロクロロチアジドを用いるCaco−2輸送研究における透過性エンハンサーとして実証された(表2)。さらに、ラクトースデヒドロゲナーゼアッセイから得られた結果から、賦形剤(即ち、N,N−ジメチルグリシン、チオクト酸、セバシン酸、シキミ酸)が、ハンクス平衡塩溶液単独を用いて処理した細胞と比べて細胞毒性でないことが明らかになった。
幾つかの特許された吸収促進剤(例えば、シクロペンタデカノリド(cyclopentadecanolide)、米国特許第5731303号及び第5023252号;グリチルレチン酸(glycyrrhetinic acid)、米国特許第6214378号;ピペリン、米国特許第5616593号;及びビタミンE TPGS、米国特許第5891845号及び第5234695号)を、それらの透過性促進効果について試験し、また、表2に示す。示されるように、これらの薬剤は、本発明の薬剤と比較すると、透過性の促進における低い有効性を示すか又は有効性を全く示さない。
表2−Caco−2細胞系を通るハイドロクロロチアジド輸送の透過係数
Figure 2006515629
注:全ての実験のために、0.2mg/mLのヒドロクロロチアジド濃度を用いた。1%の賦形剤濃度を、研究#1〜#4について用いた。研究#5については、より高い賦形剤濃度を試験した。
5% w/v濃度
3% w/v濃度

Claims (25)

  1. 少なくとも1種の薬学的活性剤、並びに、N,N−ジメチルグリシン、チオクト酸、セバシン酸、シキミ酸、及びその塩の1種又はそれ以上を含むエンハンサー、を含有する組成物。
  2. 該活性剤が、前記エンハンサーの存在下において吸収が増大するものである、請求項1に記載の組成物。
  3. エンハンサーが、該活性剤の生物学的吸収を増大する有効量で該組成物中に存在する、請求項1に記載の組成物。
  4. エンハンサーの濃度が、約0.01重量%〜約99重量%である、請求項3に記載の組成物。
  5. エンハンサーの濃度が、約0.01重量%〜約50重量%である、請求項4に記載の組成物。
  6. エンハンサーの濃度が、約0.1重量%〜約30重量%である、請求項4に記載の組成物。
  7. 少なくとも1種の薬学的活性剤、及び、N,N−ジメチルグリシン又はその塩を含む、請求項1に記載の組成物。
  8. 少なくとも1種の薬学的活性剤、及び、チオクト酸又はその塩を含む、請求項1に記載の組成物。
  9. 少なくとも1種の薬学的活性剤、及び、セバシン酸又はその塩を含む、請求項1に記載の組成物。
  10. 少なくとも1種の薬学的活性剤、及び、チオクト酸又はその塩を含む、請求項1に記載の組成物。
  11. 該活性剤が、タンパク質、ペプチド、又は核酸である、請求項1に記載の組成物。
  12. 該活性剤が、サムパトリラト及びヒドロクロロチアジドから選択される、請求項1に記載の組成物。
  13. 液体、懸濁液、エマルジョン、粉末、ピル、タブレット、カプセル、ゲルカプセル、トローチ、カシェ、又は、ペレットの形態の経口薬剤である、請求項1に記載の組成物。
  14. 噴霧又は吸入され得る、溶液、懸濁液、エアロゾル、又は、エマルジョンの形態である、請求項1に記載の組成物。
  15. 少なくとも1種の活性剤、並びに、N,N−ジメチルグリシン、チオクト酸、セバシン酸、シキミ酸、及びその塩の1種又はそれ以上を含むエンハンサー、を含む組成物を哺乳動物に投与することを包含する、哺乳動物において、粘膜を通る薬学的活性剤の吸収を促進する方法。
  16. 該活性剤が、前記エンハンサーの存在下においてバイオアベイラビリティーが増大するものである、請求項13に記載の方法。
  17. 該エンハンサーが、活性剤のバイオアベイラビリティーを増大するのに有効な量で該組成物中に存在する、請求項13に記載の方法。
  18. 該エンハンサーの濃度が、約0.01重量%〜約99重量%である、請求項15に記載の方法。
  19. 該エンハンサーの濃度が、約0.01重量%〜約50重量%である、請求項16に記載の方法。
  20. 該エンハンサーの濃度が、約0.1重量%〜約30重量%である、請求項17に記載の方法。
  21. 粘膜が胃腸管であり、且つ、該組成物が経口、バッカル、又は舌下投与される、請求項13に記載の方法。
  22. 該組成物が経口投与される、請求項18に記載の方法。
  23. 少なくとも1種の薬学的活性剤を1種又はそれ以上のエンハンサーと会合させること、及び、それと共に、液体、懸濁液、エマルジョン、エアロゾル、粉末、ピル、タブレット、カプセル、ゲルカプセル、トローチ、カシェ、又は、ペレットを形成すること、を包含する、請求項1に記載の組成物を調製する方法。
  24. 活性剤及びエンハンサーに、1以上の薬学的担体を添加することをさらに包含する、請求項23に記載の方法。
  25. 以下を包含する、インビトロにおいて吸収エンハンサーの有効性を試験する方法:
    (a)先端側及び基底外側を備える培養チャンバー中の透過性の支持体上でCaco−2細胞のコンフルエント単層を増殖すること;
    (b) サムパトリラト及びヒドロクロロチアジドから選択される薬物を、可能性のあるエンハンサー化合物と同時に又は連続的に、チャンバーの先端側へ添加すること;
    (c)予め定められた時間の後、チャンバーの先端側から基底外側へ通過する薬物の量を測定すること;及び、
    (d)工程(c)から得られた測定値を、チャンバーの先端側への薬物単独の添加により得られた測定値と比較すること(それによる増加の程度がエンハンサーの有効性の指標である)。
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