JP2010504960A - 水難溶性カンプトテシン誘導体のサブミクロンナノ粒子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)固体ポリエチレングリコールにカンプトテシン誘導体を溶融させる工程;
(b)工程(a)で得た溶融液を冷却させ、固体分散体を形成させる工程;及び
(c)工程(b)で得た固体分散体を両親媒性ブロック共重合体又は固体界面活性剤の水溶液に溶解させる工程;
を含むカンプトテシン誘導体のナノ粒子組成物の製造方法に関するものである。
(a)固体ポリエチレングリコールにカンプトテシン誘導体を溶融させる工程;
(b)工程(a)から得られた溶融液を冷却させて固体分散体を形成させる工程;及び
(c)工程(b)から得られた固体分散体を両親媒性ブロック共重合体又は固体界面活性剤の水溶液に溶解させる工程;
を含む。
モノメトキシポリエチレングリコール−ポリラクチド(mPEG−PLA)ブロック共重合体(AB型)の重合
500gのモノメトキシポリエチレングリコール(重量平均分子量(Mw):2,000)を100mLの2口丸底フラスコに加え、減圧下で2〜3時間、100℃に加熱して水を除去した。反応フラスコに乾燥窒素ガスを充填した。注射器を利用して反応触媒であるオクタン酸第一スズ(Sn(Oct)2)を、D,L−ラクチドに対して、0.1重量%(1g、2.5mol)の量で加えた。30分間撹拌した後、混合物を130℃で1時間減圧(1mmHg)して、触媒が溶解している溶媒(トルエン)を除去した。精製されたラクチド1375gを加え、130℃で18時間加熱した。生成した高分子を塩化メチレンに溶解し、ジエチルエーテルを加えて高分子を析出させた。このようにして得られた高分子を真空オーブンで48時間乾燥した。得られたmPEG−PLAは1,765〜2,000ダルトンの重量平均分子量を有し、1H−NMRによってAB型であることを確認した(図1)。
mPEG−PLA−トコフェロールスクシネートの合成
製造例1で得られたmPEG−PLA(10g)とトコフェロールスクシネート(Sigma社製、1.55g;高分子の1.2倍モル量)を、アセトニトリル溶媒(50mL)中、室温で24時間、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC;0.76g)及び触媒ジメチルアミノピリジン(DMAP;0.045g)と、反応させた。反応終結後、副産物であるジシクロヘキシルカルボウレア(DCU)をガラスフィルタでろ過して除去した。残余触媒を塩酸水溶液で抽出して除去した。このように精製した生成物溶液に、硫酸マグネシウムを加えて残余水分を除去した。生成物をn−ヘキサン/ジエチルエーテル(v/v=7/3)の共溶媒に沈澱させ、再結晶化してmPEG−PLA−トコフェロールスクシネートを得た。沈澱した高分子生成物をろ過し、真空下で乾燥して白色粒子(10g;収率88.6%)を得た。1H−NMRによって同一性を確認した(図2)。
mPEG−PLA−パルミテートの合成
製造例1で得られたmPEG−PLA(10g)とパルミトイルクロリドをアセトニトリル溶媒(50mL)で溶かし、6時間還流した。反応終結後、反応生成物をn−ヘキサン/ジエチルエーテル(v/v=7/3)の共溶媒に加えて、mPEG−PLA−パルミテートを沈澱させた。収得した高分子沈澱物をろ過し、真空下で乾燥して白色固体(12g;収率95%)を得た。
実施例1
SN−38/PEG4000/mPEG−PLA−トコフェロールスクシネートブロック共重合体ナノ粒子の製造
SN−38(5mg)とポリエチレングリコール(分子量4,000ダルトン、1,000mg)を250mLの丸底フラスコに入れ、これを160℃の油浴に取り付けた。マグネティックスターラーで攪拌しながら、混合物を室温で2時間放置してSN−38をポリエチレングリコールに溶融させた。続いて、上記反応容器を室温に冷却した後、上記容器を液体窒素中に置いて急速冷却させて、SN−38が分散した固体ポリエチレングリコールを得た。ここに、製造例2で得られた両親媒性ジブロック共重合体であるmPEG−PLA−トコフェロールスクシネートが50mg/mLの濃度で溶解した水溶液10mLを加えた。超音波を加えながら、固体ポリエチレングリコールを溶解させて、SN−38ナノ粒子が懸濁した水溶液を製造した。そこに、ラクトース一水和物500mgを加え、溶解させた。水溶液のpHを4.0〜7.0に調整した。生成したSN−38ナノ粒子水性懸濁液を粒径800nmのフィルタでろ過し、凍結乾燥した。凍結乾燥組成物を注射用水で再構成し、SN−38の収率、再構成後のナノ粒子水溶液中SN−38の濃度、SN−38のラクトン含量及びナノ粒子の粒径を分析した。
試料の粒径はDLS(dynamic light scattering)方法で測定した。
−SN−38の収率:98%
−再構成後のナノ粒子水溶液のSN−38の濃度:0.5mg/mL
−SN−38ラクトンの含量:100%
−ナノ粒子の粒径:400nm
SN−38/PEG4000/mPEG−PLA−トコフェロールスクシネートブロック共重合体ナノ粒子の製造
SN−38(10mg)とポリエチレングリコール(分子量4,000ダルトン、3,000mg)を500mLの丸底フラスコに入れた。メタノール100mL及びジクロロメタン250mLを加え、SN−38とポリエチレングリコールを完全に溶解させた。有機溶媒を減圧下で除去した。生成した混合物を160℃に加熱し、マグネティックスターラーで攪拌しながら2時間放置してSN−38をポリエチレングリコールに溶融させた。反応容器を室温に冷却し、上記容器を液体窒素中に置いて急速冷却させて、SN−38が分散した固体ポリエチレングリコールを得た。ここに、製造例2で得られた両親媒性ジブロック共重合体であるmPEG−PLA−トコフェロールスクシネートが50mg/mLの濃度で溶解した水溶液10mLを加えた。固体ポリエチレングリコールを超音波下で溶解させて、SN−38ナノ粒子が懸濁した水溶液を製造した。ラクトース一水和物600mgを加え、溶解させた。水溶液のpHを4.0〜7.0に調整した。生成したSN−38ナノ粒子含有水性懸濁液を粒径800nmのフィルタでろ過し、凍結乾燥した。凍結乾燥組成物を注射用水で再構成し、SN−38の収率、再構成後のナノ粒子水溶液のSN−38濃度、SN−38ラクトン含量及びナノ粒子の粒径を分析した。
−SN−38の収率:99%
−再構成後のナノ粒子水溶液のSN−38の濃度:0.5mg/mL
−SN−38ラクトンの含量:100%
−ナノ粒子の粒径:500nm
SN−38/PEG4000/mPEG−PLAブロック共重合体ナノ粒子組成物の製造
上記製造例1で得られたmPEG−PLAブロック共重合体(Mw;1,800〜2,000):1g、PEG4000:8g、SN−38:40mgを使用したことを除いては、実施例1と同様にしてSN−38ナノ粒子組成物を製造した。製造した組成物を注射用水で再構成し、SN−38の収率、再構成後のナノ粒子水溶液のSN−38濃度、及びSN−38のラクトン含量を分析した。
−SN−38の収率:90%
−再構成後のナノ粒子水溶液のSN−38濃度:0.4mg/mL
−SN−38のラクトン含量:100%
SN−38/PEG4000/mPEG−PLA−パルミテートナノ粒子組成物の製造
上記製造例3で得られたmPEG−PLA−パルミテート:100mg、PEG4000:400mg、及びSN−38:1.0mgを使用したことを除いては、実施例1と同様にしてSN−38ナノ粒子水溶液を製造した。製造した組成物を注射用水で再構成してSN−38の収率、再構成後のナノ粒子水溶液のSN−38濃度、及びSN−38のラクトンを分析した。
−SN−38の収率:95%
−再構成後のナノ粒子水溶液のSN−38濃度:0.5mg/mL
−SN−38のラクトン含量:100%
SN−38/PEG4000/トコフェロールポリエチレングリコールスクシネート(TPGS)ナノ粒子組成物の製造
トコフェロールポリエチレングリコールスクシネート(TPGS、ビタミンE−ポリエチレングリコール−1000−スクシネート, Eastman Chemical Co., テネシー州キングズポート, Mn;1,000):70mg、PEG4000:21g、及びSN−38:70mgを使用したことを除いては、実施例1と同様にしてSN−38ナノ粒子水溶液を製造した。製造した組成物を注射用水で再構成してSN−38の収率、再構成後ナノ粒子水溶液のSN−38濃度、及びSN−38のラクトン含量を分析した。
−SN−38の収率:93%
−再構成後のナノ粒子水溶液のSN−38の濃度:0.7mg/mL
−SN−38のラクトン含量:100%
SN−38含有固体ポリエチレングリコールナノ粒子組成物の製造
固体ポリエチレングリコールの分子量によって、下記表で示されるような重量組成比で、薬物と分散媒の固体ポリエチレングリコールだけを用いて組成物を製造した。各組成物は実施例1と同様にして製造した。しかし、最終工程で、会合防止剤を添加しないpH5〜6の水溶液(1mL)を加え、最終組成物を得た。得られた組成物のナノ粒子の粒径は、製造直後(0時間)、並びに室温で4時間及び24時間放置後に測定した。上記組成物を粒径800nmのフィルタでろ過し、ろ液中の薬物濃度を測定して、表1に示されるように薬物含量を決定した。
SN−38含有ナノ粒子組成物
実施例6の結果を補完するために、界面活性剤として働く会合防止剤を使用して、SN−38含有ナノ粒子組成物を製造した。下記表2に示した重量組成比で実施例1と同じ方法によってSN−38ナノ粒子組成物を製造した。これらの組成物に、凍結乾燥時にケーキ物質として用いられるD,L−マンニトールを、全体に対して15%の重量比で加えた。混合物を室温で15分間撹拌した。得られたナノ粒子水溶液を800nmの細孔径を有するフィルタでろ過し、薬物の同一含量を含むように一定量をガラス製薬瓶に分注し、凍結乾燥した。凍結乾燥した組成物は生理食塩水で0.5mg/mLの濃度になるように再構成した。室温で0時間(再構成直後)、4時間及び24時間経過に伴うSN−38の粒径及びpHを測定し、表2に示した。
実験例1
SN−38含有ナノ粒子組成物の安定性
実施例2、3及び5で製造した注射用の凍結乾燥組成物それぞれを25℃で6ケ月間保存した。その外観、残存率(含量)、ラクトンの%、再溶解時間、pHの変化及び平均ナノ粒径を測定して、組成物の安定性を検討した。その結果を表3に示す。
SN−38含有ナノ粒子組成物の薬動力学的特性
実施例2、3及び5で製造した凍結乾燥組成物それぞれに対する薬動力学的特性を確認するために、体重200〜250gの雄性SDラットの頚静脈と頚動脈に挿管した。各組成物を2mg/kgの投与量で10秒にわたって尾静脈に注射した。注射5分、15分、30分及び1時間、2時間、4時間、8時間後、0.4mLの全血試料を頚動脈から採血し、遠心分離して上清血漿を得た。
流速:1mL/min
検出器:FLD
波長:Ex355nm、Em515nm
移動相:アセトニトリル/3%トリエチルアミン水溶液を80/20体積率で混合し、酢酸でpH5.5に調整した混合溶媒
カラム:4.6×250mm(C18、Vydac、USA)
SN−38含有ナノ粒子組成物のインビボ(in vivo)抗癌活性
実施例2で製造したナノ粒子組成物の効果は抗癌活性を評価するのに用いられた。比較製剤として、カンプト注(登録商標)(20mg/mL、CJ製薬社事業本部/ファイザー、USA)を生理食塩水で希釈して使用し、CPT−11の含量が1.5mg/mLになるようにした。
相対腫瘍容積(RTV)=(Vt/V0)×100%(Vt:t日のTV、V0:0日のTV)
比成長遅延(SGD)=(TD処理群−TD対照群)/TD対照群
TD:腫瘍倍加時間
Claims (18)
- カンプトテシン誘導体、固体ポリエチレングリコール、並びに固体両親媒性ブロック共重合体及び固体界面活性剤から選択された会合防止剤を含む、カンプトテシン誘導体のナノ粒子組成物。
- カンプトテシン誘導体が10μg/mL以下の水溶性を有する化合物である請求項1に記載の組成物。
- カンプトテシン誘導体がカンプトテシン又は7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシンである請求項1又は2に記載の組成物。
- ポリエチレングリコールは重量平均分子量が1,500〜20,000ダルトンである請求項1に記載の組成物。
- ポリエチレングリコールの両末端がヒドロキシ基、アルキル基又はアシル基で保護される請求項1又は4に記載の組成物。
- ポリエチレングリコールが、カンプトテシン誘導体の重量に対して、50〜1,000倍の量で含有されている請求項1に記載の組成物。
- 両親媒性ブロック共重合体は、親水性ブロック(A)の重量平均分子量が1,000〜10,000ダルトンであり、疎水性ブロック(B)の重量平均分子量が500〜10,000ダルトンであるA−B型ジブロック共重合体である請求項1に記載の組成物。
- 親水性ブロック(A)がポリエチレングリコール又はモノメトキシポリエチレングリコールであり、疎水性ブロック(B)がポリ乳酸、ポリカプロラクトン、乳酸とグリコール酸との共重合体、ポリジオキサン−2−オン、及び乳酸と1,4−ジオキサン−2−オンとの共重合体からなる群から選択される請求項7に記載の組成物。
- 親水性ブロック(A)がモノメトキシポリエチレングリコールであり、疎水性ブロック(B)の末端に、ラウリン酸、パルミトイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、トコフェロールスクシネート及びコレステロールスクシネートからなる群から選択された一つがエステル結合を通して加えられる請求項7又は8に記載の組成物。
- 固体界面活性剤がポリエチレングリコールトコフェロールスクシネートであり、上記ポリエチレングリコールの重量平均分子量が1,000〜5,000ダルトンである請求項1に記載の組成物。
- 各会合防止剤が、カンプトテシン誘導体の重量に対して、1〜400倍の量で含有されている請求項1に記載の組成物。
- ナノ粒子の粒径が100〜1,000nmである請求項1に記載の組成物。
- 上記ナノ粒子組成物が凍結乾燥の形態で存在する請求項1に記載の組成物。
- 薬剤学的に許容されるキャリヤをさらに含んで、抗癌用である請求項1に記載の組成物。
- (a)固体ポリエチレングリコールにカンプトテシン誘導体を溶融させる工程;
(b)上記工程(a)で得られた溶融液を冷却させて固体分散体を形成させる工程;及び
(c)上記工程(b)で得られた固体分散体を固体両親媒性ブロック共重合体又は固体界面活性剤の水溶液に溶解させる工程;
を含む請求項1に記載のナノ粒子組成物の製造方法。 - 工程(c)で得られた水溶液を凍結乾燥させる工程をさらに含む請求項15に記載の方法。
- 工程(a)において、溶融温度が60〜180℃である請求項15に記載の方法。
- メタノール、エタノール、ジクロロメタン、アセトン又はアセトニトリルから選択された有機溶媒が工程(a)で用いられ、有機溶媒が減圧下で除去される請求項15に記載の方法。
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