JP2012001461A - S/o formulation comprising gold nanorod - Google Patents

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Takuro Niitome
琢郎 新留
Yasuro Niitome
康郎 新留
Tenho Kamiya
典穂 神谷
Masahiro Goto
雅宏 後藤
Yoshiki Katayama
佳樹 片山
Pissuwan Dakrong
ダークロン・ピスワン
Keisuke Nose
圭介 野瀬
Ryosuke Kurihara
亮介 栗原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To further improve skin permeability toward utilization of an S/O formulation for percutaneous drug delivery anticipating a systemic action.SOLUTION: The S/O formulation for percutaneous drug delivery comprises: a drug; and a gold nanorod having an absorption band in the region of 650 to 2,000 (preferably, of 680 to 1,200 nm, more preferably, of 700 to 900 nm). The gold nanorod is the one made to be biocompatible, preferably, is the one subjected to surface modification with polyethylene glycol. In the particularly preferable embodiment, the drug is included in a solid phase (S, a dispersion phase) together with the gold nanorod and a surfactant.

Description

本発明は、金ナノロッドを含有する製剤に関する。本発明の製剤は、経皮薬物送達のために特に適しており、医療、及び医薬品等の分野で有用である。   The present invention relates to a preparation containing gold nanorods. The formulations of the present invention are particularly suitable for transdermal drug delivery and are useful in fields such as medicine and pharmaceuticals.

経皮薬物送達システム(Transdermal Drug Delivery System, TDDS)とは、薬物を皮膚から持続的に投与し、治療を行うシステムである。TDDSには、薬物の局所作用を期待するものと、全身的な作用を期待するものとがある。全身作用を期待する場合、薬物を皮膚深部まで到達させ、血中に取り込ませる必要があるが、皮膚は、表皮の最上部を構成する角質層がバリア機能を有するため、経皮吸収過程においては薬物の角質層への浸透が律速段階となる。そのため、経皮吸収パッチ(皮膚からの水分蒸発を防ぎ角質層を水和させることでバリア機能を低下させ、薬剤の皮膚への浸透を促進するシステム)、ケミカルエンハンサー(皮膚浸透性を向上させる機能をもつ化合物を薬物と同時に存在させ、薬物の角質層透過を促進する技術)、イオントフォレシス(皮膚に微弱な電気を流すことで、荷電性薬物を皮膚内へ誘引する技術)等が開発されてきた。しかしながら、適用は比較的低分子量の疎水性の薬物の経皮送達に限られていた。   A transdermal drug delivery system (TDDS) is a system that continuously administers a drug from the skin and performs treatment. There are two types of TDDS, one that expects local effects of drugs and one that expects systemic effects. When systemic action is expected, the drug must reach the deep part of the skin and be taken into the blood, but the skin has a barrier function in the stratum corneum that forms the uppermost part of the epidermis. The penetration of the drug into the stratum corneum is the rate-limiting step. Therefore, transdermal patches (a system that reduces the barrier function by preventing water evaporation from the skin and hydrates the stratum corneum and promotes the penetration of drugs into the skin), chemical enhancers (functions that improve skin permeability) Technology that promotes permeation of the drug into the stratum corneum by coexisting a drug with a drug, and iontophoresis (a technology that attracts a charged drug into the skin by passing a weak electric current through the skin). I came. However, application has been limited to transdermal delivery of relatively low molecular weight hydrophobic drugs.

そこで、これらの方法では適用が困難だと考えられるインスリン等の高分子物質を経皮送達するために、障壁となる角質層に焦点を当てた研究が盛んに進められている。これには、エレクトロポレーション法(短時間の間に高電圧の電気を流すことで不可逆的に角質層に小孔が生じることを利用し、高分子物質を皮膚へ浸透させる技術)、ソノフォレシス法(皮膚に超音波を負荷することによる皮膚温度の上昇や、角質細胞間脂質の不安定化、キャビテーションの発生などを利用して高分子物質を投与する技術)、マイクロニードル法(マイクロメートルサイズの針を用いて神経に到達させずに角質層に小孔を開け、高分子薬剤を皮膚内へ浸透させる技術)がある。しかし、いずれも、大型のデバイスを必要とし、簡便性に乏しく、また皮膚に傷害を与えるといった課題があり、実用化には至っていない。   Therefore, in order to transdermally deliver a high-molecular substance such as insulin, which is considered to be difficult to apply by these methods, researches focusing on the stratum corneum as a barrier are being actively promoted. For this, electroporation (a technology that penetrates macromolecules into the skin by irreversibly generating small pores in the stratum corneum by applying high voltage electricity in a short time), sonophoresis Method (Technology that administers high-molecular substances using the rise of skin temperature by applying ultrasonic waves to the skin, destabilization of lipids between keratinocytes, generation of cavitation, etc.), microneedle method (micrometer size) There is a technique in which a small hole is made in the stratum corneum without reaching the nerve by using a needle to penetrate a macromolecular drug into the skin. However, each of them has a problem that it requires a large-sized device, lacks in convenience, and damages the skin, and has not been put into practical use.

最近では、熱エネルギーを利用した経皮薬物送達システムとして、高周波を利用した熱を皮膚角質層に与えることで、ヒト成長ホルモンやDNA等の経皮送達効率が増加するという報告や、レーザー照射によってデキストランなどの分子の皮膚浸透性が向上するという報告がある(非特許文献1)。さらに、薬物を含有する固相を油相に分散させたS/O製剤が、薬物が固相として存在するために加水分解に対して安定であり、また、皮膚への適用が容易なテープ製剤とすることができるなどの利点から、薬物送達システム(Drug Delivery System, DDS)のための有効な手段として検討されてきている(特許文献1〜3)。   Recently, as a transdermal drug delivery system using thermal energy, reports of increasing the transdermal delivery efficiency of human growth hormone, DNA, etc. by applying heat using high frequency to the skin stratum corneum, and laser irradiation There is a report that the skin permeability of molecules such as dextran is improved (Non-patent Document 1). Furthermore, the S / O formulation in which the solid phase containing the drug is dispersed in the oil phase is stable against hydrolysis because the drug exists as a solid phase, and the tape formulation is easy to apply to the skin. Have been studied as an effective means for a drug delivery system (Drug Delivery System, DDS) (Patent Documents 1 to 3).

他方、金ナノロッドは、棒状の金ナノ粒子であり、長軸方向に由来する800〜900 nm 付近(近赤外域)の光を吸収し、吸収した光を熱に変換する性質を有する。近赤外光は組織透過性が高いため、金ナノロッドはバイオイメージングのような医療技術を支える材料として期待される一方で、製造の際に使用され、金ナノロッド表面に二分子膜として存在することで金ナノロッドの水中での分散安定性に寄与するヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)が強い細胞毒性を有するため、生体への適用が制限されてきた。この点を解決するために、分散安定性を保ちつつ、生体適合化された材料として、CTABが除去され、代わりにポリエチレングリコール(PEG)鎖で表面修飾された金ナノロッドが開発され(非特許文献2)、生体の近赤外分光法への適用が検討されている(特許文献4)。   On the other hand, gold nanorods are rod-shaped gold nanoparticles and have the property of absorbing light in the vicinity of 800 to 900 nm (near infrared region) derived from the long axis direction and converting the absorbed light into heat. Because near-infrared light has high tissue permeability, gold nanorods are expected to be used as a material to support medical technologies such as bioimaging. On the other hand, gold nanorods must be used during manufacturing and exist as a bilayer on the gold nanorod surface. Since hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB), which contributes to the dispersion stability of gold nanorods in water, has strong cytotoxicity, its application to living bodies has been limited. In order to solve this problem, gold nanorods that have been surface-modified with polyethylene glycol (PEG) chains have been developed instead of CTAB as a biocompatible material while maintaining dispersion stability. 2) Application to biological near-infrared spectroscopy has been studied (Patent Document 4).

国際公開WO2005/094789号公報International Publication WO2005 / 094789 国際公開WO2006/025582号公報International Publication WO2006 / 025582 Publication 特開2008-179561号公報JP 2008-179561 A 特開2009-240586号公報JP 2009-240586

Jung-Hwan Park et al., International Journal of Pharmaceutics, 359, 94-103,(2008)Jung-Hwan Park et al., International Journal of Pharmaceutics, 359, 94-103, (2008) Niidome, M. Yamagata, Y. Okamoto, Y. Akiyama, H, Takahashi, T. kawano, Y. Katayama, Y. Niidome, J. Controlled Release, 114, 343-347 (2006)Niidome, M. Yamagata, Y. Okamoto, Y. Akiyama, H, Takahashi, T. kawano, Y. Katayama, Y. Niidome, J. Controlled Release, 114, 343-347 (2006)

本発明者らは、フルオレセインイソチアシアネート(FITC)で蛍光ラベル化した分子量約6,000ダルトンのインスリンを薬物として内包させたS/O製剤を豚皮に投与し、皮膚浸透性を評価した。その結果、投与48時間後には真皮の部分まで蛍光が観察され、薬物の角質層透過が促進されていることが確認できた。また。分子量約39,000ダルトンの西洋ワサビ由来ペルオキシダーゼ(Horseradish peroxidase, HRP)でも同様の実験を行い、S/O製剤による皮膚浸透性の向上を確認し、また皮膚に浸透したHRPの酵素活性が保持されていることも確認した。しかしながら、インスリンS/O製剤は、投与12時間後における皮膚浸透性が陰性対照としたインスリン水溶液とほとんど変わらないほど低く、またウサギを用いたin vivo実験では、有意な血糖値の低下が確認できなかった。したがって、全身作用を期待した経皮送達用のS/O製剤の実用化に向けては、皮膚浸透性をさらに向上する必要がある。   The inventors of the present invention administered an S / O preparation encapsulating insulin having a molecular weight of about 6,000 daltons fluorescently labeled with fluorescein isothiocyanate (FITC) as a drug, and evaluated skin permeability. As a result, fluorescence was observed up to the dermis 48 hours after administration, and it was confirmed that the penetration of the drug into the stratum corneum was promoted. Also. A similar experiment was conducted with horseradish peroxidase (HRP) having a molecular weight of approximately 39,000 daltons, and the improvement of skin permeability with S / O preparations was confirmed, and the enzymatic activity of HRP penetrating the skin was retained. I also confirmed that. However, the insulin S / O preparation has a skin permeability that is almost as low as that of the negative control insulin solution 12 hours after administration, and a significant decrease in blood glucose level can be confirmed in in vivo experiments using rabbits. There wasn't. Therefore, it is necessary to further improve the skin permeability in order to put the S / O preparation for transdermal delivery expected to have a systemic effect into practical use.

金ナノロッドは近赤外光を吸収し、発熱する。そのため、金ナノロッドを含有させた製剤を皮膚に適用し、近赤外光を照射すれば、角質層が短時間かつ局所的に加熱され、皮膚浸透性の向上が期待される。そこで、実際に、薬物と金ナノロッドとを内包したS/O製剤をマウス皮膚に適用し、キセノンランプを光源とした近赤外光を照射した。その結果、より多くの薬物の皮膚内部への浸透を確認し、本発明を完成した。   Gold nanorods absorb near infrared light and generate heat. Therefore, when a preparation containing gold nanorods is applied to the skin and irradiated with near-infrared light, the stratum corneum is heated locally in a short time, and improvement in skin permeability is expected. Therefore, an S / O preparation containing a drug and gold nanorods was actually applied to the mouse skin and irradiated with near infrared light using a xenon lamp as a light source. As a result, the penetration of more drugs into the skin was confirmed, and the present invention was completed.

本発明は、以下を提供する
1) 薬物と、650〜2000nm(好ましくは680〜1200nm、より好ましくは700〜900nm)の領域に吸収帯を有する金ナノロッドとを含む、経皮薬物送達用S/O製剤。
2) 金ナノロッドが、生体適合化されたもの、好ましくはポリエチレングリコールで表面修飾されたものである、1)に記載の製剤。
3) 薬物が、界面活性剤とともに固相(S、分散相)を形成している、1)又は2)に記載の製剤。
4) 金ナノロッドが、固相に含まれている、3)に記載の製剤。
5) 治療又は予防のための、1〜4のいずれか一に記載の製剤。
6) 薬物が、分子量500ダルトン以上の分子又はポリペプチドである、5)に記載の製剤。
7) ポリペプチドの分子量が、6000ダルトン以上、好ましくは30000ダルトン以上である、6)に記載の製剤。
8) 薬物が、抗原である、5)〜7)のいずれか一に記載の製剤。
9) テープ製剤である、1)〜8)のいずれか一に記載の製剤。
10) 治療用又は予防用製剤における、金ナノロッドの使用。
The present invention provides the following:
1) An S / O preparation for transdermal drug delivery comprising a drug and a gold nanorod having an absorption band in a region of 650 to 2000 nm (preferably 680 to 1200 nm, more preferably 700 to 900 nm).
2) The preparation according to 1), wherein the gold nanorod is biocompatible, preferably surface-modified with polyethylene glycol.
3) The preparation according to 1) or 2), wherein the drug forms a solid phase (S, dispersed phase) together with the surfactant.
4) The preparation according to 3), wherein gold nanorods are contained in the solid phase.
5) The preparation according to any one of 1 to 4 for treatment or prevention.
6) The preparation according to 5), wherein the drug is a molecule or polypeptide having a molecular weight of 500 daltons or more.
7) The preparation according to 6), wherein the polypeptide has a molecular weight of 6000 daltons or more, preferably 30,000 daltons or more.
8) The preparation according to any one of 5) to 7), wherein the drug is an antigen.
9) The preparation according to any one of 1) to 8), which is a tape preparation.
10) Use of gold nanorods in therapeutic or prophylactic formulations.

NR-S/O製剤の様子。外観から、PEG-NRは油中に安定に分散していることが分かった。NR-S / O formulation. From the appearance, it was found that PEG-NR was stably dispersed in the oil. NR-S/O製剤の吸収スペクトル。調製したNR-S/O製剤は近赤外域にピークを示すことが分かった。Absorption spectrum of NR-S / O formulation. It was found that the prepared NR-S / O preparation showed a peak in the near infrared region. NR-S/O製剤の電子顕微鏡像。PEG-NRが粒子中に内包されていることが確認された。Electron microscope image of NR-S / O preparation. It was confirmed that PEG-NR was encapsulated in the particles. 近赤外光照射によるNR-S/O製剤の溶液の温度変化。照射10分後には溶液の温度は約40℃付近まで上昇し、NR-S/O製剤がフォトサーマル効果を示すことが確認された。Temperature change of NR-S / O preparation solution by near infrared irradiation. Ten minutes after irradiation, the temperature of the solution rose to around 40 ° C., confirming that the NR-S / O preparation exhibited a photothermal effect. 蛍光顕微鏡観察によるFITC-インスリンの皮膚浸透性。NR-S/O製剤に近赤外光照射を行ったサンプルでは、S/O製剤やネガティブコントロールであるFITC-インスリンを溶解した水溶液と比較して、より高い皮膚浸透性を示していることが皮膚内部の蛍光強度から分かった。Skin penetration of FITC-insulin by fluorescence microscopy. NR-S / O preparations with near-infrared irradiation showed higher skin penetration than S / O preparations and negative control FITC-insulin solution. It was found from the fluorescence intensity inside the skin. 平均蛍光強度分布によるFITC-インスリンの皮膚浸透性。NRのフォトサーマル効果によってインスリンの皮膚浸透性がさらに向上することが示唆された。Skin permeability of FITC-insulin by mean fluorescence intensity distribution. It was suggested that the skin thermal permeability of insulin is further improved by the photothermal effect of NR. 蛍光顕微鏡観察によるFITC-オボアルブミンの皮膚浸透性。NR-S/O製剤と近赤外光照射を組み合わせたものは、NRを含まないS/O製剤と比較して、より高い皮膚浸透性を示していることが分かる。Skin penetration of FITC-ovalbumin by fluorescence microscopy. It can be seen that the combination of the NR-S / O preparation and near-infrared light irradiation shows higher skin permeability than the S / O preparation containing no NR. 走査型電子顕微鏡による金ナノロッドの組織内分布。強いシグナル(白色領域)は皮膚表面あるいは皮膚外に認められ、金ナノロッドは皮膚内には透過していないことがわかった。Distribution of gold nanorods in tissue by scanning electron microscope. A strong signal (white area) was observed on the skin surface or outside the skin, and it was found that the gold nanorods did not penetrate into the skin. 白色領域のEDX分析。強いシグナル(白色領域)に、確かに金ナノロッドが存在することが確かめられた。EDX analysis of white area. It was confirmed that gold nanorods exist in the strong signal (white region).

本発明の製剤は、薬物と、金ナノロッドとを含み、固相(S)を分散相、油相(O)を分散媒とする、S/O製剤である。
[金ナノロッド]
本発明で「金ナノロッド」というときは、特別な場合を除き、長軸の長さが400nm未満であって、アスペクト比(長軸長/短軸長)が1より大きいロッド形状の金微粒子をいう。
The preparation of the present invention is an S / O preparation containing a drug and gold nanorods, using the solid phase (S) as a dispersed phase and the oil phase (O) as a dispersion medium.
[Gold nanorods]
In the present invention, “gold nanorod” refers to rod-shaped gold fine particles having a major axis length of less than 400 nm and an aspect ratio (major axis length / minor axis length) of greater than 1, unless otherwise specified. Say.

本発明の製剤には、近赤外領域、より具体的には650〜2000nmの領域に吸収帯を有する金ナノロッドを用いる。本発明で、金ナノロッドについて「λ1〜λ2nmの領域に吸収帯を有する」というときは、特に記載した場合を除き、その金ナノロッドの分光特性(吸収スペクトル)を測定したときに、最大吸収波長がその範囲の±100nmの領域にあるときをいう。例えば、ある金ナノロッドが「650〜2000nmの領域に吸収帯を有する」という場合は、その金ナノロッドの最大吸収波長のピークが550〜2100nmの領域にあることをいう。分光特性の測定方法は、当業者にはよく知られている。例えば、適切な濃度の金ナノロッドの水分散液を作成し、近赤外領域の吸収を測定可能な分光高度計を用いて、吸収スペクトルを得ることができる。   In the preparation of the present invention, gold nanorods having an absorption band in the near infrared region, more specifically in the region of 650 to 2000 nm are used. In the present invention, when “having an absorption band in the region of λ1 to λ2 nm” for a gold nanorod, the maximum absorption wavelength is determined when the spectral characteristics (absorption spectrum) of the gold nanorod is measured, unless otherwise specified. When it is in the range of ± 100 nm of the range. For example, when a certain gold nanorod “has an absorption band in the region of 650 to 2000 nm”, it means that the peak of the maximum absorption wavelength of the gold nanorod is in the region of 550 to 2100 nm. Methods for measuring spectral characteristics are well known to those skilled in the art. For example, an absorption spectrum can be obtained using a spectrophotometer that can prepare an aqueous dispersion of gold nanorods having an appropriate concentration and can measure absorption in the near infrared region.

本発明の製剤に用いる金ナノロッドは、680〜1200 nmに吸収帯を有することが好ましい。700〜900nmの近赤外光は、皮膚を含む生体組織を透過しやすいという性質を有するため、このような近赤外光の照射が有効である、700〜900nmの領域に吸収帯を有する金ナノロッドを用いた製剤は、本発明の特に好ましい一態様である。   The gold nanorod used in the preparation of the present invention preferably has an absorption band at 680 to 1200 nm. Since 700-900 nm near infrared light has the property of being easily transmitted through living tissue including skin, it is effective to irradiate such near infrared light, and gold having an absorption band in the 700-900 nm region. A preparation using nanorods is a particularly preferred embodiment of the present invention.

本発明に用いることのできる金ナノロッドの大きさは、長軸の長さが400nm以下であって上述のような近赤外光吸収を有する限り、特に制限はないが、長軸の長さは200nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましい。また、金ナノロッドは一般に、アスペクト比が大きくなればなるほど、長波長側に吸収領域はシフトするので、好ましい吸収スペクトルを有する金ナノロッドの設計に際しては、アスペクト比を約4〜約7とすることができる。   The size of the gold nanorod that can be used in the present invention is not particularly limited as long as the long axis has a length of 400 nm or less and has near-infrared light absorption as described above. It is preferably 200 nm or less, and more preferably 100 nm or less. In general, gold nanorods have an absorption ratio that shifts to the longer wavelength side as the aspect ratio increases. Therefore, when designing gold nanorods having a preferable absorption spectrum, the aspect ratio may be about 4 to about 7. it can.

本発明においては、金ナノロッドは、生体適合化されたものであることが好ましい。通用、金ナノロッドは、カチオン性界面活性剤である4級アンモニウム塩のヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)に溶解した水中で合成され、表面にCTABの二分子膜を有する(特開2004-292627号公報、特開2005-97718号公報、特開2006-169544号公報、特開2006-118036号公報)ので、生体に投与する本発明の製剤においては、適切な方法で表面のCATBを除き、生体適合性のある物質でロッド表面を修飾するとよい。   In the present invention, the gold nanorods are preferably biocompatible. Commonly, gold nanorods are synthesized in water dissolved in hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB), a quaternary ammonium salt, which is a cationic surfactant, and have a bilayer film of CTAB on the surface (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-292627) JP, 2005-97718, JP 2006-169544, JP 2006-118036), the preparation of the present invention administered to a living body, except for surface CATB by an appropriate method, The rod surface may be modified with a compatible material.

このための方法としては、例えば、重合平均分子量1000〜40000、好ましくは2000〜30000、より好ましくは2500〜7500の、α-メトキシ-ω-メルカプトポリエチレングリコール(ME-PEG-SH)による表面修飾が挙げられる。重合平均分子量が小さい場合、極性溶媒中での分散安定性が劣る場合がある。平均分子量の上限値は、経済的な観点から決定される場合がある。   As a method for this, for example, surface modification with α-methoxy-ω-mercaptopolyethylene glycol (ME-PEG-SH) having a polymerization average molecular weight of 1000 to 40000, preferably 2000 to 30000, more preferably 2500 to 7500 is possible. Can be mentioned. When the polymerization average molecular weight is small, the dispersion stability in a polar solvent may be inferior. The upper limit value of the average molecular weight may be determined from an economical viewpoint.

ME-PEG-SHによる表面修飾は、余剰のCTABを除去した金ナノロッド水分散液に、ME-PEG-SHを添加して攪拌することにより行うことができる。ME-PEG-SHが末端のチオール基で金ナノロッド表面に吸着される。未吸着のmPEG−SHは透析操作などで除去することができる。ME-PEG-SHで表面処理された金ナノロッドは、極性の溶媒、例えば水やアルコール(例えば、エタノール)に安定的に分散することができる。   Surface modification with ME-PEG-SH can be performed by adding ME-PEG-SH to an aqueous dispersion of gold nanorods from which excess CTAB has been removed and stirring. ME-PEG-SH is adsorbed on the gold nanorod surface by the terminal thiol group. Unadsorbed mPEG-SH can be removed by dialysis or the like. Gold nanorods surface-treated with ME-PEG-SH can be stably dispersed in a polar solvent such as water or alcohol (eg, ethanol).

好ましい修飾剤の例は、平均分子量が約5000のME-PEG-SHである。添加量は、分散液中で、金濃度1mMに対して、0.01〜10mMになる濃度範囲がよく、好ましくは0.5〜2mMである。ME-PEG-SHの濃度が0.01mMより低いと溶媒中での分散が不安定となり安定に分散させることができない。一方、ME-PEG-SHの濃度が10mMより高いと金ナノロッドに吸着されない余剰の剤が無視できないほど多くなる。   An example of a preferred modifier is ME-PEG-SH with an average molecular weight of about 5000. The amount of addition is preferably in the concentration range of 0.01 to 10 mM, preferably 0.5 to 2 mM, with respect to the gold concentration of 1 mM in the dispersion. If the concentration of ME-PEG-SH is lower than 0.01 mM, the dispersion in the solvent becomes unstable and cannot be stably dispersed. On the other hand, when the concentration of ME-PEG-SH is higher than 10 mM, the amount of excess agent that is not adsorbed on the gold nanorods cannot be ignored.

本発明の製剤における金ナノロッドの含量は、適用部位に対する温熱効果や、対象薬物の皮膚浸透性促進効果、製剤中での金ナノロッド自体又はそれを含む固相の分散安定性、薬物に対する相対的な量、経済性等に配慮して、適宜定めることができる。本発明者らの検討では、金ナノロッド含量を0.1mM〜1.0mM(金原子換算)の範囲で変化させたS/O製剤を、摘出したブタ皮膚へ環境温度において適用し、近赤外レーザー光を照射したところ、放射温度計による計測では、皮膚の温度は約38℃〜45℃まで上昇した。一方、0.1mMに満たない場合には、実験した条件では適用部位の温度上昇が観察できなかった。したがって、製剤における金ナノロッドの下限値は、0.1mM以上とすることが好ましいであろう。適用部位に対する温熱効果をより高めるとの観点からは、0.3mM以上とすることがより好ましく、0.5 mM以上とすることがさらに好ましい。他方、金ナノロッド含量を5.0mM(金原子換算)以上とすると、金ナノロッドの凝集が起こりやすくなり、近赤外光の吸収がむしろ低下してしまうことが予想される。したがって、分散安定性の観点からは、金ナノロッドの上限値は、5.0mM以下とすることが好ましいであろう。   The content of gold nanorods in the preparation of the present invention includes the effect of heat on the application site, the effect of promoting skin permeation of the target drug, the dispersion stability of the gold nanorod itself or the solid phase containing it, and the relative to the drug. It can be determined as appropriate in consideration of the amount and economy. In the study by the present inventors, an S / O preparation in which the gold nanorod content was changed in the range of 0.1 mM to 1.0 mM (in terms of gold atom) was applied to the extracted pig skin at ambient temperature, and a near infrared laser beam was applied. As a result of measurement with a radiation thermometer, the skin temperature rose to about 38 ° C to 45 ° C. On the other hand, when the concentration was less than 0.1 mM, no increase in the temperature of the application site could be observed under the experimental conditions. Therefore, it is preferable that the lower limit of gold nanorods in the preparation is 0.1 mM or more. From the viewpoint of further enhancing the thermal effect on the application site, it is more preferably 0.3 mM or more, and further preferably 0.5 mM or more. On the other hand, when the gold nanorod content is 5.0 mM (in terms of gold atoms) or more, the gold nanorods are likely to aggregate and the near-infrared absorption is expected to decrease rather. Therefore, from the viewpoint of dispersion stability, the upper limit value of the gold nanorods is preferably 5.0 mM or less.

本明細書で製剤中の金ナノロッドの量(濃度)をいうときは、特に記載した場合を除き、金原子に換算した量(濃度)をいう。の、単位容積あたりのモル数をいう。金ナノロッドの濃度の測定方法は、当業者にはよく知られている。例えば、適切な濃度の金ナノロッドの水分散液を作成し、分光高度計を用いて、適切な波長(例えば最大吸収波長付近)における吸光度から、濃度を求めることができる。   In this specification, when referring to the amount (concentration) of gold nanorods in the preparation, it means the amount (concentration) converted to gold atoms, unless otherwise specified. The number of moles per unit volume. Methods for measuring the concentration of gold nanorods are well known to those skilled in the art. For example, an aqueous dispersion of gold nanorods having an appropriate concentration can be prepared, and the concentration can be obtained from absorbance at an appropriate wavelength (for example, near the maximum absorption wavelength) using a spectrophotometer.

本発明の製剤においては、金ナノロッドのフォトサーマル(光温熱)効果を利用する。金ナノロッドのフォトサーマル効果による発熱は、体外の通常の熱源による場合とは異なり、表面の数十μmの範囲に限定された局所的で一時的な発熱であると理解される。したがって、本発明の製剤を皮膚に適用した場合には、発熱は角質層のみに限定され、角質層以下の生体組織に障害を与えることなく角質層のバリア機能を不安定化すると考えられる。この角質層のバリア機能の低減により、本発明の製剤は、薬物の皮膚浸透性を更に促進させうるものとなる。   In the preparation of the present invention, the photothermal (light heat) effect of gold nanorods is utilized. It is understood that the heat generation due to the photothermal effect of the gold nanorods is a local and temporary heat generation limited to a range of several tens of μm on the surface, unlike the case of a normal heat source outside the body. Therefore, when the preparation of the present invention is applied to the skin, fever is limited only to the stratum corneum, and it is considered that the barrier function of the stratum corneum is destabilized without damaging living tissues below the stratum corneum. By reducing the barrier function of the stratum corneum, the preparation of the present invention can further promote the skin permeability of the drug.

本発明者らの検討によると、実験した条件では、本発明の製剤を皮膚に適用した場合に、製剤中の金ナノロッドは皮膚内に透過していないことが確認されている(実施例6参照)。   According to the study by the present inventors, it was confirmed that the gold nanorods in the preparation did not permeate into the skin when the preparation of the present invention was applied to the skin under the experimental conditions (see Example 6). ).

[薬物]
本発明の製剤の有効成分として、種々の薬物を用いることができる。薬物は、本発明の製剤においては、好ましくは固相に存在し、油相に分散される。
[Drug]
Various drugs can be used as the active ingredient of the preparation of the present invention. The drug is preferably present in the solid phase and dispersed in the oil phase in the formulations of the present invention.

一般に、親水性、高分子量の薬物は、皮膚の角質層を透過しにくい。本発明の製剤は、親水性及び/又は高分子量である薬物に対して特に有用である。
本発明の製剤は、分子量500ダルトン以上の分子又はポリペプチドを送達するのに適している。ポリペプチドを用いる場合、その分子量は6000ダルトン以上であることができ、30000ダルトン以上であってもよい。本発明には、タンパク質性医薬品の有効成分として用いられている種々のポリペプチドが適用可能である。このようなポリペプチドの例としては、インスリン、成長ホルモン(ソマトロピン)、ソマトメジン、グルカゴン、ウロキナーゼ、プロウロキナーゼ、エリスロポエチン、G-CSF、IL-2、INF(α、β、γ)、tPA、第VIII因子、抗体、これらの組み換え体、これらの医薬として許容可能なアナログが挙げられる。
In general, hydrophilic, high molecular weight drugs are difficult to penetrate the stratum corneum of the skin. The formulations of the present invention are particularly useful for drugs that are hydrophilic and / or high molecular weight.
The formulations of the present invention are suitable for delivering molecules or polypeptides having a molecular weight of 500 Daltons or higher. When using a polypeptide, its molecular weight can be 6000 daltons or more, and can be 30000 daltons or more. In the present invention, various polypeptides used as active ingredients of proteinaceous pharmaceuticals can be applied. Examples of such polypeptides include insulin, growth hormone (somatropin), somatomedin, glucagon, urokinase, prourokinase, erythropoietin, G-CSF, IL-2, INF (α, β, γ), tPA, VIII Factors, antibodies, recombinants thereof, and pharmaceutically acceptable analogs thereof.

本発明者らの検討によると、オボアルブミンを内包させたNR-S/O製剤をマウス皮膚に適用し、近赤外光照射を行った場合に、単回の免疫操作では抗体産生は認められなかったが、2回目の免疫操作後に、金ナノロッドを含まないS/O製剤を適用した場合と比較して8倍高い抗体産生が認められた。これは、金ナノロッドのフォトサーマル効果によって、オボアルブミンの透過性が向上したためだと考えられた(実施例7参照)。したがって、本発明の製剤は、抗原を含む、免疫製剤とすることもできる。抗原は、免疫原性(抗体産生)を誘導するものであれば特に限定されず、従来、免疫に用いられてきた抗原や免疫原性物質を本発明の製剤においても用いることができる。このような例には、抗原タンパク質及びペプチド(例えば、アレルギー惹起性タンパク質、抗原領域ペプチド)、タンパク質やペプチドを結合したハプテン化物質、細菌やウイルス、それらの部分分解物、それらの不活性化物、核酸等がある。本発明の製剤を、各種のワクチン(感染症用、中毒用、癌用、神経疾患用、自己免疫用)とすることができる。本発明の製剤は、後述するように、適当な基材に含浸させた適用容易な剤形とすることにより、より安全で利用が簡便なワクチン剤として有用であろう。   According to the study of the present inventors, when an NR-S / O preparation encapsulating ovalbumin was applied to mouse skin and irradiated with near infrared light, antibody production was observed in a single immunization operation. However, after the second immunization, antibody production was 8 times higher than when the S / O preparation containing no gold nanorods was applied. This was considered to be because the ovalbumin permeability was improved by the photothermal effect of the gold nanorods (see Example 7). Therefore, the preparation of the present invention can be an immunological preparation containing an antigen. The antigen is not particularly limited as long as it induces immunogenicity (antibody production), and antigens and immunogenic substances that have been conventionally used for immunization can also be used in the preparation of the present invention. Examples of these include antigenic proteins and peptides (eg, allergenic proteins, antigenic region peptides), haptenizing substances bound with proteins and peptides, bacteria and viruses, partial degradation products thereof, inactivation products thereof, There are nucleic acids. The preparation of the present invention can be used as various vaccines (for infectious diseases, poisoning, cancer, neurological diseases, and autoimmunity). As will be described later, the preparation of the present invention will be useful as a safer and easier-to-use vaccine agent by making it an easy-to-apply dosage form impregnated in an appropriate base material.

[固相(複合体の製造方法)]
本発明の製剤は、典型的には、分散相が固体である固相(S)であり、連続相が油性の物質を基材とする油相(O)であるS/O型の製剤である。固相には、有効成分である薬物を含ませることができ、また金ナノロッドを含ませることができる。薬物と金ナノロッドとは、同じ固相に含ませることもでき、またそれそれ別の固相に含ませることもできる。
[Solid phase (complex production method)]
The preparation of the present invention is typically an S / O type preparation in which the dispersed phase is a solid phase (S) whose solid phase is a solid and the continuous phase is an oil phase (O) based on an oily substance. is there. The solid phase can contain a drug that is an active ingredient and can contain gold nanorods. The drug and the gold nanorod can be contained in the same solid phase, or can be contained in different solid phases.

本発明のS/O製剤においては、固相は、典型的には薬物及び/又は金ナノロッドと界面活性剤との複合体として形成される。
界面活性剤複合体の製造には特に制限はなく、S/O製剤を調製するための種々の方法を適用することができる。典型的には、薬物の水溶液に金ナノロッドを分散し、界面活性剤を含有する有機溶媒へ乳化・分散してW/O型エマルションを調製し、次いで、得られたW/O型エマルションを、定法により、凍結乾燥することによる。有機溶媒としては、親油性界面活性剤を溶解することができ、凍結乾燥により除去できるものであれば特に限定はないが、通常、エタノール等の低級アルコールやヘキサン等の低沸点の炭化水素が使用される。乳化・分散は、撹拌機、高速回転せん断撹拌機(プロペラミキサー等)、コロイドミル、ホモジナイザー、フロージェットミキサー、超音波乳化機、真空乳化機等の従来装置で行うことができる。分散滴の粒径は、撹拌強度(=動力×時間)を調節することにより、制御することができる。詳細な技術は、特開2004-43355号公報を参考にすることができる。
In the S / O formulation of the present invention, the solid phase is typically formed as a complex of a drug and / or gold nanorod and a surfactant.
There is no restriction | limiting in particular in manufacture of surfactant complex, The various method for preparing S / O formulation can be applied. Typically, gold nanorods are dispersed in an aqueous solution of a drug, emulsified and dispersed in an organic solvent containing a surfactant to prepare a W / O emulsion, and then the obtained W / O emulsion is By lyophilization in a conventional manner. The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the lipophilic surfactant and can be removed by lyophilization, but usually a lower alcohol such as ethanol or a hydrocarbon having a low boiling point such as hexane is used. Is done. Emulsification / dispersion can be carried out with a conventional apparatus such as a stirrer, a high-speed rotary shear stirrer (such as a propeller mixer), a colloid mill, a homogenizer, a flow jet mixer, an ultrasonic emulsifier, or a vacuum emulsifier. The particle size of the dispersed droplets can be controlled by adjusting the stirring strength (= power × time). The detailed technology can be referred to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-43355.

本発明の製剤の複合体調整のために用いられる界面活性剤は、医薬製剤への添加が許容される界面活性剤、好ましくは経皮送達用医薬製剤への添加が許容される界面活性剤であって、固相を油相に安定的に分散させることができるものである。   The surfactant used for preparing the complex of the preparation of the present invention is a surfactant that can be added to a pharmaceutical preparation, preferably a surfactant that can be added to a pharmaceutical preparation for transdermal delivery. Thus, the solid phase can be stably dispersed in the oil phase.

複合体調整のために用いられる界面活性剤の好適な例は、HLB(Hydrophile-Lipophile Balance)値10以下である親油性の非イオン性界面活性剤である。親油性の非イオン性界面活性剤の例には、エステル化度の高い(すなわち、モノエステルに対して、ジ、トリ、ポリエステルの占める割合の高い)、ショ糖脂肪酸エステル(ショ糖ステアリン酸エステル、ショ糖パルミチン酸エステル、ショ糖ミリスチン酸エステル、ショ糖オレイン酸エステル、ショ糖ラウリン酸エステル、ショ糖エルカ酸エステル、ショ糖混合脂肪酸エステル)、ポリグリセリン縮合リシノレイン酸エステル、デカグリセリンエステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油・硬化ヒマシ油がある。界面活性剤は、1種のみ用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   A suitable example of the surfactant used for complex preparation is a lipophilic nonionic surfactant having an HLB (Hydrophile-Lipophile Balance) value of 10 or less. Examples of lipophilic nonionic surfactants include sucrose fatty acid esters (sucrose stearate esters) that have a high degree of esterification (ie, a high proportion of di, tri, and polyester relative to the monoester). , Sucrose palmitic acid ester, sucrose myristic acid ester, sucrose oleic acid ester, sucrose lauric acid ester, sucrose erucic acid ester, sucrose mixed fatty acid ester), polyglycerin condensed ricinoleic acid ester, decaglycerin ester, glycerin There are fatty acid esters, polyglycerin fatty acid esters, polyoxyethylene glycerin fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbit fatty acid esters, polyoxyethylene castor oil and hydrogenated castor oil. Only one surfactant may be used, or two or more surfactants may be mixed and used.

用いる界面活性剤はまた、本発明の製剤が金ナノロッドのフォトサーマル効果を利用するものであることから、熱に対する安定性に優れているものが好ましく、本発明の製剤が専ら経皮送達用であるとの観点からは、さらに、吸収促進、刺激緩和、保湿等の作用があるものが好ましい。   As the surfactant to be used, since the preparation of the present invention utilizes the photothermal effect of gold nanorods, it is preferable to have excellent heat stability, and the preparation of the present invention is exclusively for transdermal delivery. From the viewpoint of being present, those having actions such as absorption promotion, stimulation relaxation, and moisture retention are further preferred.

[油相]
本発明の製剤の油相は、液状であっても、流動性を有する、又は進展可能な固形状であってもよい。
[Oil phase]
The oil phase of the preparation of the present invention may be in a liquid form, or may be in a solid form having fluidity or progressability.

本発明の製剤の油相の基材は、医薬製剤での使用が許容される油性基材、好ましくは経皮送達用医薬製剤での使用が許容されるものであれば、特に制限はない。常温(25℃)で液状の油又は常温で固形状の脂のいずれでも用いることができる。原料の由来にも制限はなく、例えば、天然物、合成物のいずれでも用いることができ、また植物性(例えば、大豆油、綿実油、菜種油、ゴマ油、コーン油、落花生油、サフラワー油、サンフラワー油、オリーブ油、ナタネ油、シソ油、ウイキョウ油、カカオ油、ケイヒ油、ハッカ油、ベルガモット油)であっても動物性(牛脂、豚油、魚油)であってもよい。また、中性脂質(例えば、グリセリド、トリオレイン、トリリノレイン、トリパルミチン、トリステアリン、トリミリスチン、トリアラキドニン)、合成脂質、ステロール誘導体(例えば、コレステリルオレエート、コレステリルリノレート、コレステリルミリステート、コレステリルパルミデート、コレスレリルアラキデート)、長鎖脂肪酸エステル(例えば、ミリスチン酸イソプロピル、ミリスチン酸オクチルドデシル、ミリスチン酸セチル、オレイン酸エチル、リノール酸エチル、リノール酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル)、カルボン酸エステル(乳酸エチル、乳酸セチル、クエン酸トリエチル、アジピン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジイソプロピル、2−エチルヘキサン酸セチル)、及び炭化水素類(例えば、ワセリン、パラフィンスクワラン、植物性スクワラン)、シリコーン類であってもよい。油性基材は、一種のみ用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。   The base material of the oil phase of the preparation of the present invention is not particularly limited as long as it is an oily base material that can be used in a pharmaceutical preparation, preferably a pharmaceutical preparation for transdermal delivery. Either oil that is liquid at room temperature (25 ° C.) or fat that is solid at room temperature can be used. There are no restrictions on the origin of the raw material, and any of natural products and synthetic products can be used. For example, vegetable (for example, soybean oil, cottonseed oil, rapeseed oil, sesame oil, corn oil, peanut oil, safflower oil, sunflower Flower oil, olive oil, rapeseed oil, perilla oil, fennel oil, cacao oil, cinnamon oil, mint oil, bergamot oil) or animal (beef tallow, pork oil, fish oil). In addition, neutral lipids (eg, glycerides, triolein, trilinolein, tripalmitin, tristearin, trimyristin, triarachidonin), synthetic lipids, sterol derivatives (eg, cholesteryl oleate, cholesteryl linoleate, cholesteryl myristate, Cholesteryl palmitate, cholesrelyl arachidate), long chain fatty acid esters (eg, isopropyl myristate, octyldodecyl myristate, cetyl myristate, ethyl oleate, ethyl linoleate, isopropyl linoleate, isopropyl palmitate, butyl stearate) ), Carboxylic acid esters (ethyl lactate, cetyl lactate, triethyl citrate, diisopropyl adipate, diethyl sebacate, diisopropyl sebacate, 2-ethylhexanoic acid Chill), hydrocarbons (for example, petroleum jelly, paraffin squalane, vegetable squalane), and silicones. Only one kind of oily base material may be used, or plural kinds of oily base materials may be mixed and used.

油性基材は、添加物との相溶性が、高く安定性、抗菌性、保湿性等にも優れていることが好ましい。
本発明の製剤中の油相の量は、当業者であれば、製剤中の有効成分の濃度、量、適用部位の面積等を考慮して、適宜決定することができる。
The oily base material preferably has high compatibility with additives and is excellent in stability, antibacterial properties, moisture retention and the like.
A person skilled in the art can appropriately determine the amount of the oil phase in the preparation of the present invention in consideration of the concentration and amount of the active ingredient in the preparation, the area of the application site, and the like.

油相への固相の分散は、上述した乳化・分散の際に用いられる、撹拌機、高速回転せん断撹拌機(プロペラミキサー等)、コロイドミル、ホモジナイザー、フロージェットミキサー、超音波乳化機、真空乳化機等の従来装置で行うことができる。   Dispersion of the solid phase in the oil phase is performed using the above-described emulsification / dispersion, such as a stirrer, high-speed rotary shear stirrer (propeller mixer, etc.), colloid mill, homogenizer, flow jet mixer, ultrasonic emulsifier, vacuum. It can be performed with a conventional apparatus such as an emulsifier.

[近赤外光照射]
本発明の製剤は、経皮送達用として皮膚に適用し、続いて近赤外光を照射して使用する。使用する近赤外光を照射するための手段、照射強度、照射時間は、金ナノロッドに薬物の皮膚浸透を促進するのに有効なフォトサーマル効果を発揮させることができ、かつ有効成分である薬物の有効性を損なわず、また適用部位に回復不能な損傷を負わせない限り、制限はない。当業者であれば、本発明の実施例の条件を参考に、適宜決定しうる。
[Near-infrared light irradiation]
The formulation of the present invention is applied to the skin for transdermal delivery and subsequently used by irradiation with near infrared light. The means for irradiating near-infrared light to be used, the irradiation intensity, and the irradiation time can make the gold nanorods exhibit a photothermal effect effective for promoting the skin permeation of the drug, and the drug is an active ingredient There is no limit as long as it does not impair the effectiveness of the device and does not cause permanent damage to the application site. A person skilled in the art can determine appropriately with reference to the conditions of the embodiments of the present invention.

近赤外光照射により、フォトサーマル効果が発揮されるか否か、皮膚浸透が促進されるか否かは、当業者であれば適宜評価しうる。皮膚浸透が促進されたか否かは、望ましい効果(例えば、薬物の全身的な作用による臨床効果)が発揮されたか否か、薬物濃度により、評価することもできる。   A person skilled in the art can appropriately evaluate whether or not the photothermal effect is exhibited by irradiation with near infrared light and whether or not skin penetration is promoted. Whether or not skin penetration is promoted can also be evaluated based on whether or not a desired effect (for example, a clinical effect due to the systemic action of the drug) is exerted, and the drug concentration.

[その他]
本発明の製剤は、薬物の経皮送達用として、各種の疾患又は状態の、治療又は予防のために使用される。「予防」には、発症のリスクを低減すること、発症したとしても軽度に抑えることが含まれる。「治療」には、症状を抑える対処的治療と、病原の根絶又は体質改善などの根本的な治療とが含まれ、また症状の維持、悪化の防止、関連症状を予防が含まれる。
[Others]
The formulations of the present invention are used for the treatment or prevention of various diseases or conditions for transdermal delivery of drugs. “Prevention” includes reducing the risk of onset, and mildly, even if it occurs. “Treatment” includes coping treatment that suppresses symptoms and fundamental treatment such as eradication of pathogens or improvement of constitution, and also includes maintenance of symptoms, prevention of deterioration, and prevention of related symptoms.

本発明の製剤は、安定化剤として、親水性のタンパク質および/または親水性の多糖類を更に含んでいてもよい(前掲特許文献1)。本発明の製剤はまた、医薬として許容される種々の添加剤、例えば、等張化剤、安定剤(例えば、メチルパラベン、プロピルパラベン、クロロブタノール、ベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール、塩化ベンザルコニウム、フェノール、クレゾール、チメロサール、無水酢酸、ソルビン酸、保存剤、湿潤剤、防腐剤、顔料、ビタミン類、キレ−ト剤、清涼剤、ホルモン類、抗酸化剤、色素、香料等を、経皮送達用製剤として許容される限り、含むことができ、また経皮送達促進のために用いられる種々の添加物、例えば、親水性の有機溶媒(エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、グリセリン、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等の多価アルコール類)、角質層の保湿・軟化剤(例えば、ピロリドン類、ヒアルロン酸、尿素、尿素誘導体、サリチル酸類)、非プロトン溶媒(DMF、DMSO、DMAC)、不飽和脂肪酸(例えば、オレイン酸)、界面活性剤(例えば、レシチン)、促進物質(例えば、Azone、デシルメチルスルホキシド、環上尿素)を含んでもよい。   The preparation of the present invention may further contain a hydrophilic protein and / or a hydrophilic polysaccharide as a stabilizer (Patent Document 1). The formulations of the present invention also contain various pharmaceutically acceptable additives such as isotonic agents, stabilizers (eg, methylparaben, propylparaben, chlorobutanol, benzyl alcohol, phenylethyl alcohol, benzalkonium chloride, phenol , Cresol, thimerosal, acetic anhydride, sorbic acid, preservatives, wetting agents, preservatives, pigments, vitamins, chelating agents, refreshing agents, hormones, antioxidants, pigments, fragrances, etc. Various additives that can be included as long as they are acceptable as a formulation, and used for promoting transdermal delivery, such as hydrophilic organic solvents (alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, glycerin, propylene glycol, polyethylene) Polyhydric alcohols such as glycol), moisturizing and softening agents for the stratum corneum (eg pyrrolidone) , Hyaluronic acid, urea, urea derivatives, salicylic acids), aprotic solvents (DMF, DMSO, DMAC), unsaturated fatty acids (eg oleic acid), surfactants (eg lecithin), accelerators (eg Azone, Decylmethyl sulfoxide, urea on the ring).

本発明のS/O製剤は、経皮送達用として、皮膚に適用される。皮膚への適用は、例えば、液状のS/O製剤を腕の内側など皮膚が薄く、塗布しやすい場所へそのまま塗布することによる。   The S / O formulation of the present invention is applied to the skin for transdermal delivery. Application to the skin is, for example, by applying the liquid S / O preparation as it is to a place where the skin is thin and easy to apply, such as the inside of the arm.

本発明経皮免疫剤の投与量、投与間隔、投与期間は、当業者であれば、疾患又は状態、対象者の年齢、体格、性別等を考慮し、適宜設計できる。本発明の製剤が、アジュバントを含まず抗原のみを含む経皮免疫剤である場合は、例えば、通常、成人1人あたり、1回の投与につき、おおむね、有効成分の量が100〜2000μgの範囲、より好ましくは、おおむね、100〜500μgの範囲で、数週間から数ヶ月にわたって、少なくとも2回以上投与することが好ましい。また、抗原とアジュバントの両方を含む場合は、通常、成人1人あたり、1回の投与につき、おおむね、50〜500μgの範囲、より好ましくは、おおむね、50〜200μgの範囲で、数週間から数ヶ月にわたって、少なくとも2回以上投与することが好ましい。   A person skilled in the art can appropriately design the dosage, administration interval, and administration period of the transdermal immunizing agent of the present invention in consideration of the disease or condition, the age, physique, sex, etc. of the subject. When the preparation of the present invention is a transdermal immunizing agent containing only an antigen without an adjuvant, for example, generally, the amount of the active ingredient is generally in the range of 100 to 2000 μg per administration per adult. More preferably, it is preferably administered at least twice or more in the range of 100 to 500 μg over a period of several weeks to several months. When both an antigen and an adjuvant are included, it is usually in the range of 50 to 500 μg, more preferably in the range of 50 to 200 μg, usually from several weeks to several times per administration per adult. It is preferred to administer at least twice over a month.

本発明のS/O製剤は、ローション剤、軟膏剤、硬膏剤、パップ剤、ゲル剤、プラスター剤、リザーバー型貼付剤、マトリックス型貼付剤、テープ剤とすることができる。単回適用分ごとのテープ剤(貼付剤:製剤を保持させた絆創膏)は、保存・運搬が用意であり、また皮膚への適用や、使用後の除去・回収が用意である点で、特に好ましい剤形の一つである。   The S / O preparation of the present invention can be a lotion, ointment, plaster, poultice, gel, plaster, reservoir-type patch, matrix-type patch, or tape. The tape for each single application (adhesive: bandage holding the preparation) is prepared for storage and transportation, and it is particularly suitable for application to the skin and removal / recovery after use. One of the preferred dosage forms.

本発明の製剤は、S/O製剤をさらに水相へ分散させ、S/O/W型の製剤とすることもできる。水相としては、経皮送達用製剤として許容されるもの、例えば、精製水、生理食塩水、緩衝剤を含む等張液などを使用することができる。   In the preparation of the present invention, the S / O preparation can be further dispersed in an aqueous phase to form an S / O / W type preparation. As the aqueous phase, those acceptable as a preparation for transdermal delivery, for example, purified water, physiological saline, isotonic solution containing a buffer, and the like can be used.

以上、本発明をS/O製剤として説明してきたが、本発明は、治療用又は予防用製剤における、金ナノロッドの使用を提供するものでもある。本発明に基づけば、金ナノロッドの種々の形態の製剤への適用が期待できる。例えば、その水層に金ナノロッドと薬物とを溶解させたW/Oエマルジョン製剤、金ナノロッド表面をドデカンチオールといった疎水性基で修飾し、油相へ分散させた製剤、金ナノロッドとポリマー粒子又はリポソーム粒子と組み合わせた製剤等が考えられる。本発明の金ナノロッドを含むS/O製剤の製法は、交番磁場で発熱する酸化鉄ナノ粒子、殺菌作用が期待できる銀ナノ粒子、酸化チタン粒子、蛍光を発する半導体ナノ粒子等を含む製剤への応用も期待できる。   While the present invention has been described as an S / O formulation, the present invention also provides the use of gold nanorods in therapeutic or prophylactic formulations. Based on the present invention, application of gold nanorods to various forms of preparation can be expected. For example, W / O emulsion preparations in which gold nanorods and drugs are dissolved in the aqueous layer, gold nanorod surfaces modified with hydrophobic groups such as dodecanethiol, and dispersed in the oil phase, gold nanorods and polymer particles or liposomes A formulation combined with particles is conceivable. The method for producing an S / O preparation containing gold nanorods of the present invention is applied to a preparation containing iron oxide nanoparticles that generate heat in an alternating magnetic field, silver nanoparticles that can be expected to have a bactericidal action, titanium oxide particles, fluorescent semiconductor nanoparticles, and the like. Applications can also be expected.

以下、本発明を実施例によって具体的に示す。溶液のホモジナイザーによる高速撹拌は、KINEMATICA社製品のPolytron-2100を使用した。分光特性は日本分光株式会社製品のV-670で測定した。また動的光散乱による粒径の測定はMalverne社のZeta-sizer Nano-ZSを使用した。キセノンを光源した近赤外光の照射は朝日分光株式会社製品のMAX-302を使用した。蛍光ラベル化したタンパク質の皮膚浸透性を蛍光顕微鏡で評価する際には、株式会社キーエンス社製品のBZ-8000を使用した。
また、金ナノロッドとしては、短軸長約10ナノメーター、長軸長約50ナノメーター、アスペクト比4〜7のもの(大日本塗料株式会社製)を使用した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. Polytron-2100 manufactured by KINEMATICA was used for high-speed stirring of the solution with a homogenizer. Spectral characteristics were measured with JASCO Corporation V-670. The particle size was measured by dynamic light scattering using Zeta-sizer Nano-ZS manufactured by Malverne. Asahi Spectroscopy Co., Ltd. product MAX-302 was used for irradiation of near infrared light using xenon as a light source. BZ-8000 manufactured by Keyence Corporation was used to evaluate the skin permeability of the fluorescently labeled protein with a fluorescence microscope.
As the gold nanorods, those having a short axis length of about 10 nanometers, a long axis length of about 50 nanometers, and an aspect ratio of 4 to 7 (manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.) were used.

[実施例1]
以下の手順で、フルオレセインイソチアシアネート(FITC)で蛍光ラベル化したインスリンとPEGで被覆した金ナノロッド(PEG-NR)を粒子に内包させたNR-S/O製剤を調製した。
[Example 1]
The following procedure was used to prepare an NR-S / O formulation in which fluorescein isothiocyanate (FITC) -labeled insulin and PEG-coated gold nanorods (PEG-NR) were encapsulated in particles.

〔金ナノロッドのPEG修飾〕
PEGで修飾した金ナノロッドの分散液を次の手順で準備した。CTABで修飾された金ナノロッド(NR)分散液1 mLを複数の遠沈管に入れ、14000(×g)の相対遠心加速度で10分間遠心分離してNRを遠沈管の底に沈降させた。上澄み液を除去し、沈降したNRを各0.3 mLの水に再分散させ、それらのNR水溶液をひとつに集めた。得られたNR分散液の吸収スペクトルを測定し、金原子濃度を吸光度から求め、金原子濃度が1 mMとなるように水を加え、NR分散液(CTAB-NRs、金原子濃度1 mM)を得た。
[PEG modification of gold nanorods]
A dispersion of gold nanorods modified with PEG was prepared by the following procedure. 1 mL of CTAB-modified gold nanorod (NR) dispersion was placed in multiple centrifuge tubes and centrifuged at 14000 (× g) relative centrifugal acceleration for 10 minutes to allow NR to settle at the bottom of the centrifuge tube. The supernatant was removed and the precipitated NR was redispersed in 0.3 mL of water each and their aqueous NR solution was collected together. Measure the absorption spectrum of the resulting NR dispersion, determine the gold atom concentration from the absorbance, add water so that the gold atom concentration is 1 mM, and add the NR dispersion (CTAB-NRs, gold atom concentration 1 mM). Obtained.

次に金原子とME-PEG-SH(α−メトキシ−ω−メルカプトポリエチレングリコール、分子量5000、日油株式会社)のモル比が20 : 1又は1:1となるように、ME-PEG-SHをNR分散液に加え、24時間撹拌し金原子とME-PEG-SHを反応させた。続いて、分画分子量10,000の透析膜を用いて3日間反応溶液の透析を行い、CTABを除去した。得られたPEG-NR分散液1 mLを複数の遠沈管に入れ、14000(×g)の相対遠心加速度で10分間遠心分離してNRを遠沈管の底に沈降させた。上澄み液を除去することで未反応のME-PEG-SHを除去した。沈降したNRを各0.3 mLの水に再分散させ、それらのPEG-NR分散液をひとつに集め、吸収スペクトルを測定した。吸光度から金原子濃度を求め、水を適量加え金原子濃度が1 mMのPEG-NR分散液を調製した。   Next, ME-PEG-SH so that the molar ratio of gold atom to ME-PEG-SH (α-methoxy-ω-mercaptopolyethylene glycol, molecular weight 5000, NOF Corporation) is 20: 1 or 1: 1. Was added to the NR dispersion and stirred for 24 hours to react gold atoms with ME-PEG-SH. Subsequently, the reaction solution was dialyzed for 3 days using a dialysis membrane having a molecular weight cut off of 10,000 to remove CTAB. 1 mL of the obtained PEG-NR dispersion was put into a plurality of centrifuge tubes, and centrifuged at a relative centrifugal acceleration of 14000 (× g) for 10 minutes to precipitate NR at the bottom of the centrifuge tube. Unreacted ME-PEG-SH was removed by removing the supernatant. The precipitated NR was redispersed in 0.3 mL of water, and the PEG-NR dispersions were collected together and the absorption spectrum was measured. The gold atom concentration was determined from the absorbance, and an appropriate amount of water was added to prepare a PEG-NR dispersion having a gold atom concentration of 1 mM.

〔NR-S/O製剤の調製〕
フルオレセインイソチオシアネート(FITC)で蛍光ラベル化したインスリンを水に溶解させた溶液1 mL(インスリン濃度1 mg/mL)を調製した。またショ糖ラウリン酸エステルL-195(三菱化学フーズ株式会社製、HLB約1、結合脂肪酸約99%、エステル組成:モノエステル1%、ジ/トリ/ポリエステル99%)をシクロヘキサンへ溶解させた溶液4 mL(L-195濃度50 mg/mL)を調製した。次に調製したPEG-NR分散液1 mL(金原子濃度1 mM)、FITC-インスリン水溶液1 mL(インスリン濃度1 mg/mL)、L-195含有シクロヘキサン溶液4 mL(L-195濃度50 mg/mL)をガラス製の小瓶で混合した。この混合溶液をホモジナイザーによって高速撹拌した(26,000 rpm、2分間)。L-195によってPEG-NRとFITC-インスリンを含む水相が、シクロヘキサンの油相に分散したWater in Oil(W/O)状態のエマルションを得た。次に、直ちにこのW/O状態の液を液体窒素に浸し、凍結した(20分間)。続いて凍結物を凍結乾燥し(約30Pa, 24時間)、エマルションの内相の水分を除去した。最後に、得られたL-195、NR、FITC-インスリンの複合体粒子を油相であるミリスチン酸イソプロピル(IPM)1 mLへ分散し、この液をNR-S/O製剤(金原子濃度1 mM、インスリン濃度1 mg/mL)とした。また同様に従来のNRを含まず、FITC-インスリンのみを粒子に内包したS/O製剤も調製した。
(Preparation of NR-S / O formulation)
A 1 mL solution (insulin concentration of 1 mg / mL) in which insulin fluorescently labeled with fluorescein isothiocyanate (FITC) was dissolved in water was prepared. A solution of sucrose laurate L-195 (Mitsubishi Chemical Foods, Ltd., HLB approx. 1, bound fatty acid approx. 99%, ester composition: monoester 1%, di / tri / polyester 99%) dissolved in cyclohexane 4 mL (L-195 concentration 50 mg / mL) was prepared. Next, prepared PEG-NR dispersion 1 mL (gold atom concentration 1 mM), FITC-insulin aqueous solution 1 mL (insulin concentration 1 mg / mL), L-195 containing cyclohexane solution 4 mL (L-195 concentration 50 mg / mL) mL) was mixed in a glass vial. This mixed solution was stirred at high speed by a homogenizer (26,000 rpm, 2 minutes). A water-in-oil (W / O) emulsion in which an aqueous phase containing PEG-NR and FITC-insulin was dispersed in a cyclohexane oil phase by L-195 was obtained. Next, the liquid in the W / O state was immediately immersed in liquid nitrogen and frozen (20 minutes). Subsequently, the frozen product was freeze-dried (about 30 Pa, 24 hours) to remove water in the internal phase of the emulsion. Finally, the resulting composite particles of L-195, NR, and FITC-insulin were dispersed in 1 mL of oil phase isopropyl myristate (IPM), and this solution was mixed with NR-S / O preparation (gold atom concentration 1 mM, insulin concentration 1 mg / mL). Similarly, an S / O preparation containing no conventional NR and containing only FITC-insulin in particles was also prepared.

得られたNR-S/O製剤の様子から、PEG-NRは油中に安定に分散していることが分かった(図1)。吸収スペクトルの結果からは、調製したNR-S/O製剤は近赤外域にピークを示すことが分かった(図2)。また電子顕微鏡観察を行った結果、PEG-NRが粒子中に内包されていることが確認された(図3)。またNR-S/O製剤中の粒子の粒径を動的光散乱により測定した結果、粒径は一定ではなく約100〜500 nmに分布を持つことが示された。   From the appearance of the obtained NR-S / O formulation, it was found that PEG-NR was stably dispersed in the oil (Fig. 1). From the results of the absorption spectrum, it was found that the prepared NR-S / O preparation showed a peak in the near infrared region (FIG. 2). As a result of observation with an electron microscope, it was confirmed that PEG-NR was included in the particles (FIG. 3). Moreover, as a result of measuring the particle size of the particles in the NR-S / O formulation by dynamic light scattering, it was shown that the particle size was not constant and had a distribution of about 100 to 500 nm.

〔実施例2〕
FITC-インスリンの代わりにFITC-オボアルブミンを用いて、実施例1と同様の方法でPEG-NRとFITC-オボアルブミンを粒子に内包したNR-S/O製剤を調製した。電子顕微鏡観察を行ったところ、インスリンを用いた時と同様にPEG-NRが粒子の中に内包されていることが確認された。
(Example 2)
Using FITC-ovalbumin instead of FITC-insulin, an NR-S / O preparation in which PEG-NR and FITC-ovalbumin were encapsulated in particles was prepared in the same manner as in Example 1. Observation with an electron microscope confirmed that PEG-NR was encapsulated in the particles as in the case of using insulin.

〔実施例3〕
実施例2で調製したインスリンを含むNR-S/O製剤150μLに、キセノンランプを用いて近赤外光(波長約700 nm〜1,000 nm)を照射した(照射強度:500 mW、 照射時間:10分)。照射前と照射直後の溶液の温度変化を温度計によって測定した。調製したNR-S/O製剤は近赤外光を吸収し、10分後には溶液の温度は約40℃付近まで上昇した。この結果より、NR-S/O製剤がフォトサーマル効果を示すことが確認された(図4)。
Example 3
150 μL of NR-S / O preparation containing insulin prepared in Example 2 was irradiated with near-infrared light (wavelength: about 700 nm to 1,000 nm) using a xenon lamp (irradiation intensity: 500 mW, irradiation time: 10 Min). The temperature change of the solution before irradiation and immediately after irradiation was measured with a thermometer. The prepared NR-S / O preparation absorbed near-infrared light, and the temperature of the solution rose to about 40 ° C. after 10 minutes. From this result, it was confirmed that the NR-S / O preparation showed a photothermal effect (FIG. 4).

〔実施例4〕
NR-S/O製剤に近赤外光を照射し、角質層におけるNRの近傍に限られた局所的な発熱によるFITC-インスリンの皮膚浸透性の亢進を検討した。マウス皮膚にNR-S/O製剤を投与し、製剤に近赤外光を照射した。続いて皮膚断面を蛍光顕微鏡によって観察することでFITC-インスリンの皮膚浸透性を評価した。皮膚浸透性の評価を行うに当たり、近赤外光の光源としてはキセノンランプ、モデル皮膚としてはマウスの皮膚を用いた。
(Example 4)
The near-infrared light was irradiated to the NR-S / O preparation, and the skin permeation enhancement of FITC-insulin by local fever limited to the vicinity of NR in the stratum corneum was examined. The NR-S / O preparation was administered to the mouse skin, and the preparation was irradiated with near infrared light. Subsequently, the skin permeability of FITC-insulin was evaluated by observing the skin cross section with a fluorescence microscope. In evaluating skin permeability, a xenon lamp was used as a light source for near infrared light, and mouse skin was used as a model skin.

〈マウス皮膚の採取〉
6週令の雄のddYマウス(重量約32 g)の腹腔内へネンブタール48μL(ペントバルビタールナトリウム濃度50 mg/mL)を注射し、マウスに麻酔を施した。続いて、市販の脱毛クリームを用いてマウスの背中部分の体毛を除去し、温水できれいに体毛を洗い流した。その後、脱毛部分をキムワイプで静かに拭き取った。麻酔下のマウスを頸椎脱臼することで安楽死させ、脱毛した背中部分の皮膚を動物実験用のハサミで切り取りマウス皮膚を得た。得られた皮膚を直ちに液体窒素に浸し凍結させ、凍結後はディープフリーザー内(約-80℃)で保存した。
<Collecting mouse skin>
Nembutal 48 μL (pentobarbital sodium concentration 50 mg / mL) was injected intraperitoneally into a 6-week-old male ddY mouse (weight of about 32 g), and the mouse was anesthetized. Subsequently, the hair on the back of the mouse was removed using a commercially available hair removal cream, and the hair was washed away with warm water. Thereafter, the hair removal part was gently wiped with Kimwipe. The mouse under anesthesia was euthanized by dislocation of the cervical spine, and the skin on the back of the hair that had been removed was cut with scissors for animal experiments to obtain mouse skin. The obtained skin was immediately immersed in liquid nitrogen and frozen, and after freezing, it was stored in a deep freezer (about −80 ° C.).

〈FITC-インスリンの皮膚浸透性の評価〉
冷凍保存されているマウス皮膚を氷上において室温で解凍した。続いて、フランツ拡散セルを用意し、レシーバー相に撹拌子を入れた。また、レシーバー相の皮膚接着部分に真空グリスを塗り、解凍したマウス皮膚を設置してクリップで固定した。その後、フランツ拡散セルのレシーバー相に気泡が入らないように5.0 mLのリン酸緩衝生理食塩水(PBS, pH7.4)を加えてスターラーによって撹拌を開始し(60 rpm)、レシーバー相の温度を約32℃で一定にした。これらの準備作業が終了後、各サンプル製剤(下表)をフランツ拡散セルのドナー相へ投与した。
<Evaluation of FITC-insulin skin permeability>
Mouse skin that had been stored frozen was thawed on ice at room temperature. Subsequently, a Franz diffusion cell was prepared, and a stirring bar was placed in the receiver phase. Further, vacuum grease was applied to the skin adhesive portion of the receiver phase, and the thawed mouse skin was placed and fixed with a clip. Then add 5.0 mL of phosphate buffered saline (PBS, pH 7.4) to prevent bubbles from entering the receiver phase of the Franz diffusion cell and start stirring with a stirrer (60 rpm). Constant at about 32 ° C. After completing these preparatory work, each sample preparation (table below) was administered to the donor phase of the Franz diffusion cell.

近赤外光を照射するものは、ドナー相へ製剤150μLを投与し、近赤外光(波長700〜1,000 nm、照射強度500 mW、照射時間20分)を照射した。照射後、NRを含まないS/O製剤350 μLをさらに加え、12時間インキュベートした。また近赤外光を照射しないものは、ドナー相へ製剤500 μL投与し、同様に12時間インキュベートした。   For those irradiated with near-infrared light, 150 μL of the preparation was administered to the donor phase and irradiated with near-infrared light (wavelength 700 to 1,000 nm, irradiation intensity 500 mW, irradiation time 20 minutes). After irradiation, 350 μL of S / O preparation containing no NR was further added and incubated for 12 hours. For those not irradiated with near-infrared light, 500 μL of the preparation was administered to the donor phase and incubated for 12 hours in the same manner.

インキュベート後にドナー相に残っている製剤を取り除き、各製剤の溶媒(水もしくはIPM)で皮膚表面を洗浄した。続いて、マウス皮膚をフランツ拡散セルから外し、マウス皮膚の表面をキムワイプで静かに拭き取った。このマウス皮膚を4%パラホルムアルデヒド5.0 mL中に7時間浸漬させ、皮膚の固定化を行った。その後、製剤を投与した部分の皮膚を切り取り、プラスチック製の切片作製用のケースへ皮膚を入れた。さらに、パラフィンのり(HistoPrepTM)を適量加え、丸型チャックを設置し、ディープフリーザー(約−80℃)内で凍結した。その後、クリオスタット・ミクロトーム(約−20℃)にて厚さ14 μmの皮膚切片を作製し、スライドガラス上に切片を数個張り付けた。作製したプレパラートを-20℃のエタノールにつけて常温に戻し、HistoPrepTM に含まれるセルロースをPBS(pH7.4)で除去した。最後に皮膚切片を蛍光顕微鏡によって観察することで、FITC-インスリンの皮膚浸透性を評価した。   The formulation remaining in the donor phase after incubation was removed, and the skin surface was washed with the solvent of each formulation (water or IPM). Subsequently, the mouse skin was removed from the Franz diffusion cell, and the surface of the mouse skin was gently wiped with a Kimwipe. The mouse skin was immersed in 5.0 mL of 4% paraformaldehyde for 7 hours to immobilize the skin. Thereafter, the skin of the part to which the preparation was administered was cut out, and the skin was put into a plastic section preparation case. Further, an appropriate amount of paraffin glue (HistoPrep ™) was added, a round chuck was installed, and the mixture was frozen in a deep freezer (about −80 ° C.). Thereafter, skin sections having a thickness of 14 μm were prepared with a cryostat microtome (about −20 ° C.), and several sections were pasted on a slide glass. The prepared preparation was immersed in ethanol at −20 ° C. to return to room temperature, and the cellulose contained in HistoPrep ™ was removed with PBS (pH 7.4). Finally, the skin permeability of FITC-insulin was evaluated by observing the skin section with a fluorescence microscope.

〈結果〉
蛍光顕微鏡観察の結果を示す(図5)。得られた結果より、NR-S/O製剤に近赤外光照射を行ったサンプルでは、S/O製剤やネガティブコントロールであるFITC-インスリンを溶解した水溶液と比較して、より高い皮膚浸透性を示していることが皮膚内部の蛍光強度から分かった。
<result>
The result of fluorescence microscope observation is shown (FIG. 5). Based on the results obtained, the NR-S / O formulation irradiated with near-infrared light has higher skin permeability than the S / O formulation and the negative control solution FITC-insulin. It was found from the fluorescence intensity inside the skin.

また蛍光顕微鏡観察によって得られた画像から、皮膚表面から皮膚内部にかけての蛍光強度を平均してグラフ化したものを示す(図6)。これらの結果から、NRのフォトサーマル効果によってインスリンの皮膚浸透性がさらに向上することが示唆された。   In addition, an average of the fluorescence intensity from the skin surface to the inside of the skin is shown as a graph from the images obtained by fluorescence microscope observation (FIG. 6). These results suggest that the skin permeability of insulin is further improved by the photothermal effect of NR.

〔実施例5〕
インスリンの代わりにオボアルブミンを内包させたNR-S/O製剤でも、実施例4と同様の操作によって、FITC-オボアルブミンの皮膚浸透性を評価した。蛍光顕微鏡観察の結果を示す(図7)。この結果より、NR-S/O製剤と近赤外光照射を組み合わせたものは、NRを含まないS/O製剤と比較して、より高い皮膚浸透性を示していることが分かる。実施例4の結果を含めると、インスリンよりも更に分子量の大きなオボアルブミンにおいても、NRのフォトサーマル効果により皮膚浸透性が亢進することが示唆された。
Example 5
For the NR-S / O preparation containing ovalbumin instead of insulin, the skin permeability of FITC-ovalbumin was evaluated in the same manner as in Example 4. The result of fluorescence microscope observation is shown (FIG. 7). From this result, it can be seen that the combination of the NR-S / O preparation and near-infrared light irradiation exhibits higher skin permeability than the S / O preparation containing no NR. Including the results of Example 4, it was suggested that ovalbumin having a molecular weight higher than that of insulin also enhances skin permeability due to the photothermal effect of NR.

〔実施例6〕
FITC-オボアルブミンの皮膚浸透性を試験したサンプルを走査型電子顕微鏡により観察し、ナノロッドの組織内分布を評価した(図8)。その結果、強いシグナル(白色領域)は皮膚表面あるいは皮膚外に認められ、金ナノロッドは皮膚内には透過していないことがわかった。さらに、白色領域をEDX(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy,エネルギー分散型X線分光)測定すると、金のシグナルが確認され(図9)、確かにこの領域に金ナノロッドが存在することが確かめられた。
Example 6
Samples tested for skin permeability of FITC-ovalbumin were observed with a scanning electron microscope to evaluate the distribution of nanorods in the tissue (FIG. 8). As a result, a strong signal (white region) was recognized on the skin surface or outside the skin, and it was found that the gold nanorods did not penetrate into the skin. Furthermore, when the white region was measured by EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy), a gold signal was confirmed (Fig. 9), and it was confirmed that gold nanorods existed in this region. .

〔実施例7〕
オボアルブミンを内包させたNR-S/O製剤のワクチン効果を評価した。直径1cmのポリスチレン製円筒カップを脱毛したマウス皮膚に接着させ、ここに、オボアルブミンを内包させたNR-S/O製剤180μL(オボアルブミン0.15 mg、金原子濃度2.5 mM)を入れた。30分後、その上部からキセノンランプを光源とする近赤外光を10分間照射した。一時間放置後、カップを取り除き、パッチ(ティッシュペーパー10枚重ねしたもの(0.8 x 1.5 cm))に180μL(オボアルブミン0.15 mg、金原子濃度2.5 mM)を染みこませたものを、同部位にフィルムで貼り付け、23.5時間放置した。その後、パッチを除去し、1週間放置した(初回免疫)。
Example 7
The vaccine effect of the NR-S / O preparation encapsulating ovalbumin was evaluated. A polystyrene cup having a diameter of 1 cm was adhered to the depilated mouse skin, and 180 μL of an NR-S / O preparation encapsulating ovalbumin (0.15 mg ovalbumin, gold atom concentration 2.5 mM) was placed therein. After 30 minutes, near-infrared light using a xenon lamp as a light source was irradiated from the upper part for 10 minutes. After leaving for 1 hour, remove the cup, and add a patch (10 tissue paper stack (0.8 x 1.5 cm)) soaked with 180 μL (ovalbumin 0.15 mg, gold atom concentration 2.5 mM) at the same site. Affixed with film and left for 23.5 hours. Thereafter, the patch was removed and left for 1 week (primary immunization).

再度、円筒カップを接着させ、同部位ではなく隣接部位に、オボアルブミンを内包させたNR-S/O製剤180μL(オボアルブミン0.15 mg、金原子濃度2.5 mM)を入れた。30分後、その上部からキセノンランプを光源とする近赤外光を10分間照射した。一時間放置後にカップを取り除き、パッチ(ティッシュペーパー10枚重ねしたもの(0.8 x 1.5 cm))に180μL(オボアルブミン0.15 mg、金原子濃度2.5 mM)を染みこませたものを、同部位にフィルムで貼り付け、23.5時間放置した。その後、パッチを除去し、2週間放置した(2回目免疫)。その後、血清を採取し、抗原アルブミン抗体をELISA法により評価した。   Again, the cylindrical cup was adhered, and 180 μL of an NR-S / O preparation encapsulating ovalbumin (0.15 mg of ovalbumin, gold atom concentration 2.5 mM) was placed not in the same site but in an adjacent site. After 30 minutes, near-infrared light using a xenon lamp as a light source was irradiated from the top for 10 minutes. After leaving for 1 hour, remove the cup, and add a patch (with 10 tissue sheets (0.8 x 1.5 cm)) soaked with 180 μL (ovalbumin 0.15 mg, gold atom concentration 2.5 mM) on the same site. And left for 23.5 hours. Thereafter, the patch was removed and left for 2 weeks (second immunization). Thereafter, serum was collected, and antigen albumin antibody was evaluated by ELISA.

その結果、オボアルブミンを内包させたNR-S/O製剤と近赤外光を組み合わせた場合に、初回免疫の時点では抗体産生は認められなかったが、2回目免疫後には高い抗体産生が認められた。金ナノロッドを含まないS/O製剤でも抗体産生が認められたが、金ナノロッドがある場合と比較して、約8分の1であった(表2)。キセノンランプ照射が皮膚を直接加温した効果も若干あることが考えられる。金ナノロッドのフォトサーマル効果によって、オボアルブミンの透過性が向上したためだと考えられる。   As a result, when the NR-S / O formulation encapsulating ovalbumin and near infrared light were combined, antibody production was not observed at the time of the first immunization, but high antibody production was observed after the second immunization. It was. Antibody production was also observed in S / O preparations without gold nanorods, but about one-eighth compared to those with gold nanorods (Table 2). Xenon lamp irradiation may have some effects of directly warming the skin. It is thought that the ovalbumin permeability was improved by the photothermal effect of gold nanorods.

Claims (10)

薬物と、650〜2000nm(好ましくは680〜1200nm、より好ましくは700〜900nm)の領域に吸収帯を有する金ナノロッドとを含む、経皮薬物送達用S/O製剤。   An S / O preparation for transdermal drug delivery comprising a drug and a gold nanorod having an absorption band in a region of 650 to 2000 nm (preferably 680 to 1200 nm, more preferably 700 to 900 nm). 金ナノロッドが、生体適合化されたもの、好ましくはポリエチレングリコールで表面修飾されたものである、請求項1に記載の製剤。   2. A formulation according to claim 1, wherein the gold nanorods are biocompatible, preferably surface modified with polyethylene glycol. 薬物が、界面活性剤とともに固相(S、分散相)を形成している、請求項1又は2に記載の製剤。   The preparation according to claim 1 or 2, wherein the drug forms a solid phase (S, dispersed phase) together with the surfactant. 金ナノロッドが、固相に含まれている、請求項3に記載の製剤。   4. The preparation according to claim 3, wherein the gold nanorod is contained in a solid phase. 治療又は予防のための、請求項1〜4に記載の製剤。   The preparation according to claims 1 to 4 for treatment or prevention. 薬物が、分子量500ダルトンの分子又はポリペプチドである、請求項5に記載の製剤。   6. The preparation according to claim 5, wherein the drug is a molecule or polypeptide having a molecular weight of 500 daltons. ポリペプチドの分子量が、6000ダルトン以上、好ましくは30000ダルトン以上である、請求項6に記載の製剤。   7. The preparation according to claim 6, wherein the molecular weight of the polypeptide is 6000 daltons or more, preferably 30,000 daltons or more. 薬物が、抗原である、請求項5〜7のいずれか1項に記載の製剤。   The preparation according to any one of claims 5 to 7, wherein the drug is an antigen. テープ製剤である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の製剤。   The preparation according to any one of claims 1 to 8, which is a tape preparation. 治療用又は予防用製剤における、金ナノロッドの使用。   Use of gold nanorods in therapeutic or prophylactic formulations.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114309633A (en) * 2021-12-16 2022-04-12 杭州电子科技大学 Preparation method of oleophylic gold nanorods

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