JP2014515348A - 被覆された疎水性生理活性物質粒子の送達 - Google Patents

被覆された疎水性生理活性物質粒子の送達 Download PDF

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Abstract

本発明は、医療用デバイスなどのデバイスおよびデバイス用のコーティングに関する。より詳細には、本発明は、被覆された疎水性生理活性物質粒子を含むデバイスおよびデバイス用のコーティングに関する。本発明の実施形態は、被覆された疎水性生理活性物質粒子を含むデバイスおよびデバイス用のコーティングを含む。一実施形態では、本発明は、基材と;基材上に配置された被覆された治療剤粒子とを含む薬物送達デバイスを含み、被覆された治療剤粒子は、粒子状疎水性治療剤と;粒子状疎水性治療剤と接触しているカチオン剤とを含む。

Description

本願は、米国を除く全ての指定国の出願人である、米国国内企業のSurModics,Inc.、および、指定国米国のみの出願人である、米国市民のJoram Slagerの名義で、2012年5月16日にPCT国際特許出願として出願されており、2011年5月20日に出願された米国仮特許出願第61/488,582号明細書および2012年5月11日に出願された米国特許実用特許出願第13/469,844号明細書の優先権を主張し、これらは全てその内容が参照により本明細書に援用される。
本発明は、医療用デバイスなどのデバイスおよびデバイス用のコーティングに関する。より詳細には、本発明は、被覆された疎水性生理活性物質粒子を含むデバイスおよびデバイス用のコーティングに関する。
ヒトの血管系は、動脈内のプラークのため閉塞しやすい。アテローム性プラークの形成による動脈の部分的およびさらには完全な閉塞は周知であり、頻繁に起こる医学的問題である。このような閉塞は冠動脈で起こることが多い。閉塞は、過去の特定部位の治療に続発して起こる場合もある(再狭窄−平滑筋細胞の急速な分裂により起こるものなど)。さらに、閉塞は末梢動脈に関して起こることもある。
閉塞は、プラークを機械的に除去するアテレクトミーデバイス;プラークを消滅させる熱レーザーまたは冷レーザー;動脈を開放状態に維持するステント;ならびに動脈の血流を増加させるように設計された他のデバイスおよび処置を使用して治療することもできる。
閉塞した動脈を治療する一般的な処置の1つには、バルーン血管形成術とも称される経皮経管的冠動脈形成術(PTCA)がある。この処置では、遠位端に膨張可能なバルーンを有するカテーテルを冠動脈に導入し、収縮し折り畳まれたバルーンを狭窄部位に位置決めした後、バルーンを膨張させる。バルーンの膨張によりプラークが崩壊し、動脈壁に押し当てられて平坦になり、動脈壁が伸展し、その結果、血管内の通路が拡大し、血流が増加する。このように拡張した後、バルーンを収縮させ、バルーンカテーテルを抜去する。経皮経管的血管形成術(PTA)と称される類似の処置が血管系の冠動脈以外の動脈で使用される。他の関連する処置では、冠動脈の開存性の維持を助けるために、ステントと称される小さいメッシュ状の管が狭窄部位に埋め込まれる。経皮経管的回転式アテレクトミー(PCRA)とも称されるロートブレーション(rotoblation)処置では、先端にダイヤモンドが付いた小さいドリル状のデバイスをカテーテル法により患部動脈に挿入し、脂肪性の沈着物またはプラークを除去する。カッティングバルーン処置では、小さい刃を有するバルーンカテーテルを膨張させて刃を位置決めし、プラークに切り込みを入れ、脂肪性物質を動脈壁に押し付ける。これらの処置の1つまたは複数を行う時、再狭窄を予防する、血管切開もしくは小さい動脈瘤を修復する、または他の所望の療法を提供するために治療を行っている領域に治療剤または治療薬を送達することが望ましい場合がある。
さらに、皮膚、神経血管構造、鼻、口、肺、粘膜、副鼻腔(sinus)、胃腸管または腎末梢血管構造などの哺乳動物の他の部位に治療剤を移行させることが望ましい場合がある。
本発明の実施形態は、カチオン剤で被覆された疎水性生理活性物質粒子を含む、デバイスおよびデバイス用のコーティングを含む。一実施形態では、本発明は、基材と;基材上に配置された親水性ポリマー層と;親水性ポリマー層上に配置された被覆された治療剤粒子であって、粒子状疎水性治療剤および粒子状疎水性治療剤を覆うように配置されたカチオン剤を含む被覆された治療剤粒子と;を含む、薬物送達デバイスを含む。
一実施形態では、本発明は、親水性表面を備えるポリマー層と;親水性表面上に配置された被覆された治療剤粒子であって、粒子状疎水性治療剤コアと、粒子状疎水性治療剤コアを包囲するカチオン剤とを含み、カチオン剤が細胞膜の表面に対して親和性を示す被覆された治療剤粒子と;を含む、薬物送達コーティングを含む。
一実施形態では、本発明は、親水性ベースコートを基材に塗布する工程と;被覆された治療剤粒子を形成する工程であって、被覆された治療剤粒子が粒子状疎水性治療剤と、粒子状疎水性治療剤コアを覆うように配置されたカチオン剤とを含む工程と;被覆された治療剤粒子を基材に塗布する工程とを含む、薬物送達コーティングの形成方法を含む。
この要約は、本願の教示の幾つかの概要であり、本発明の対象の排他的または網羅的な治療であることを意図していない。さらなる詳細については、発明を実施するための形態および添付の特許請求の範囲に記載している。以下の発明を実施するための形態を読解し、その一部を構成する図面(これらはいずれも限定的な意味に解釈されるべきではない)を見ると、当業者には他の態様が明らかになるであろう。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその合法的な均等物により定められる。
以下の図面と関連付けて、本発明をより完全に理解することができる:
本明細書の一実施形態によるコーティングの概略断面図である。 本明細書の一実施形態によるコーティングの概略断面図である。 本明細書の一実施形態によるコーティングの概略断面図である。 本明細書の一実施形態によるコーティングの概略断面図である。 本明細書の一実施形態によるデバイスの概略図である。
本発明は、様々な変更および代替の形態が可能であるが、その特定のものを例および図面として示し、詳細に説明する。しかし、本発明は、記載される特定の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。逆に、本発明の精神および範囲に入る変更形態、均等物、および代替を包含するものとする。
本明細書に記載の本発明の実施形態は、網羅的であること、または本発明を以下の発明を実施するための形態に開示される正確な形態に限定することを意図していない。むしろ、当業者が本発明の原理および実施を正しく認識し、理解できるように、実施形態を選択し、説明している。
本明細書に記載される全ての刊行物および特許は、参照により本明細書に援用される。本明細書に開示される刊行物および特許は、単にその開示のために記載されている。本明細書の何も、本発明者らには、本明細書に引用される刊行物および/または特許を含む刊行物および/または特許に先行する権利がないということを認めるものと解釈されるべきではない。
前述のように、経皮経管的冠動脈形成術(PTCA)、および経皮経管的血管形成術(PTA)等の処置に関連して、再狭窄を予防する、血管切開もしくは小さい動脈瘤を修復する、または他の所望の療法を提供するために治療を行っている領域に治療剤または治療薬を送達することが望ましい場合がある。これを達成する方法の1つは、薬剤溶出型バルーンカテーテルまたは薬剤含有型バルーンカテーテルなどの薬物送達デバイスを使用して、治療剤(または生理活性物質)を所望の組織部位に送達することである。
特定の医療用の薬物送達コーティングは、望ましくは様々な特性を示す。例として、薬剤溶出型バルーンカテーテルまたは薬剤含有型バルーンカテーテルに関して、プリーツの形成、折り畳み、および硬化(熱処理など)を含むバルーンカテーテルデバイスの製造に関する工程中、コーティングは構造的完全性を維持しなければならない。さらに、カテーテル内および/またはガイドワイヤ上を進行させて血管構造を通過させる過程でコーティングが構造的完全性を維持し、生理活性物質の損失が少ないことが望ましい。しかし、所望の部位でバルーンが膨張したとき、かなりの量の生理活性物質がバルーンから血管壁に移行することも望ましい。さらに、血管壁の組織への生理活性物質の取り込みを最大限にし、血管構造の治療部位を流通する血液中に流入する生理活性物質の量を減少させることが望ましい。
本明細書の実施形態は、薬剤溶出型バルーンカテーテル、薬剤含有型バルーンカテーテルおよび類似のデバイスに関して望ましい特性などの、薬物送達コーティングの1つまたは複数の望ましい特性を向上させるために有用となり得る。様々な実施形態で、基材と、基材上に配置された被覆された治療剤粒子とを含む薬物送達デバイスが提供される。被覆された治療剤粒子は、粒子状疎水性治療剤と、粒子状疎水性治療剤を覆うように配置されたカチオン剤とを含むことができる。
ここで、図1を参照すると、本明細書の一実施形態によるコーティングの概略断面図(縮尺せず)が記載されている。この実施形態では、被覆された治療剤粒子104が基材102上に配置されている。例示的基材については、以下により詳細に説明する。被覆された治療剤粒子104は、粒子状疎水性治療剤106を覆うように配置された複数のカチオン剤108を含むことができる。実際に塗布された場合、所与のコーティング内には多くの疎水性治療剤粒子が存在することになり、図1では単に説明を容易にするために粒子を1つだけ示していることが分かるであろう。例示的なカチオン剤および疎水性治療剤については、以下により詳細に説明する。カチオン剤108により付与される電荷は、細胞膜の脂質二重層110と脂質二重層110内の細胞成分に結合している負電荷および/または極性基に電気的に誘引され得る。
幾つかの実施形態では、本明細書のコーティングに核酸も含まれてもよい。例として、siRNAを含むがこれに限定されるものではない核酸が、カチオン剤と結合していてもよい。例示的な核酸については、以下により詳細に説明する。ここで、図2を参照すると、本明細書の別の実施形態の概略断面図(縮尺せず)が記載されている。この実施形態では、被覆された治療剤粒子204が基材202上に配置されている。被覆された治療剤粒子204は、粒子状疎水性治療剤206を覆うように配置された複数のカチオン剤208を含むことができる。核酸212がカチオン剤と結合していてもよい。カチオン剤208により付与される電荷は、細胞膜の脂質二重層210と脂質二重層210内の細胞成分に結合している負電荷および/または極性基に電気的に誘引され得る。
幾つかの実施形態では、本明細書のコーティング中に、被覆された治療剤粒子304と共に添加剤が含まれてもよい。ここで図3を参照すると、別の実施形態の概略断面図(縮尺せず)が記載されている。この実施形態では、被覆された治療剤粒子304が基材302上に配置されている。被覆された治療剤粒子304と共に添加剤314が配置されていてもよい。添加剤314の量は、被覆された治療剤粒子304の量より多くても、少なくても、または同じであってもよい。幾つかの実施形態では、添加剤314は、被覆された治療剤粒子304が配置されているマトリックスまたは層を形成してもよい。様々な実施形態で、添加剤は親水性であってもよい。例示的な添加剤成分については、以下により詳細に説明する。被覆された治療剤粒子304は、粒子状疎水性治療剤306を覆うように配置された複数のカチオン剤308を含むことができる。カチオン剤308により付与される電荷は、細胞膜の脂質二重層310と脂質二重層310内の細胞成分に結合している負電荷および/または極性基に電気的に誘引され得る。
幾つかの実施形態では、基材の表面の、被覆された治療剤粒子と基材の表面との間に親水性ポリマー層が配置されていてもよい。親水性ポリマー層の例示的ポリマーについては、以下により詳細に説明する。ここで図4を参照すると、本明細書の別の実施形態の概略断面図(縮尺せず)が記載されている。この実施形態では、被覆された治療剤粒子404は親水性ポリマー層416上に配置されており、親水性ポリマー層416はまた基材402上に配置されている。被覆された治療剤粒子404は、粒子状疎水性治療剤406を覆うように配置された複数のカチオン剤408を含むことができる。カチオン剤408により付与される電荷は、細胞膜の脂質二重層410と脂質二重層410内の細胞成分に結合している負電荷および/または極性基に電気的に誘引され得る。
ここで図5を参照すると、一実施形態による例示的デバイスの概略図が示されている。デバイス500は、例えば、血管形成術用バルーンカテーテルまたは薬剤溶出型バルーンカテーテルまたは薬剤含有型バルーンカテーテルであってもよい。しかし、他の例示的なデバイスの例については、以下により詳細に説明する。デバイス500は、カテーテルシャフト502とマニホールド端部505とを備える。デバイス500は、カテーテルシャフト502の周囲に配置された膨張可能なバルーン504も備える。図5では、バルーン504は、膨張した形態で示されている。バルーン504が収縮した形態から膨張した形態に選択的に変化し、また再び元に戻ることができるように、カテーテルシャフト502は、カテーテルシャフト502を通して、バルーン504にまたはバルーン504から流体を運ぶチャネルを備えてもよい。
拡張可能なバルーンの製造は当該技術分野で公知であり、任意の好適なプロセスを実施して、本明細書に記載の挿入可能な医療用デバイスの拡張可能な基材部分を提供することができる。カテーテルバルーンの構成は、例えば、米国特許第4,490,421号明細書、米国特許第5,556,383号明細書、米国特許第6,210,364号明細書、米国特許第6,168,748号明細書、米国特許第6,328,710号明細書および米国特許第6,482,348号明細書などの様々な参考文献に記載されている。バルーンを構成するために、通常、成形プロセスが行われる。例示的な成形プロセスでは、押し出されたポリマーチューブを、所望のバルーン形状を有する金型内で、高温で半径方向および軸方向に拡張させる。成形プロセスの後、バルーンに追加の処理を施してもよい。例えば、バルーンの収縮を低減するために、形成されたバルーンに追加の加熱工程を施してもよい。
再度、図5を参照すると、挿入可能な医療用デバイス500は、1つまたは複数の拡張不可能な(または非弾性)部分を有してもよい。例えば、バルーンカテーテルでは、カテーテルシャフト502部分は、拡張不可能な部分であってもよい。拡張不可能な部分は、部分的にまたは全部、ポリマーから製造されてもよい。ポリマーとしては、付加重合または縮重合により得られるオリゴマー、ホモポリマー、およびコポリマーを含む、合成ポリマーで形成されるものが挙げられる。好適な付加重合体の例としては、アクリル酸メチル、メタリル酸メチル、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、グリセリルアクリレート、グリセリルメタクリレート、メタクリルアミド、およびアクリルアミドから重合したものなどのポリアクリレート;エチレン、プロピレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、二フッ化ビニリデン、およびスチレンなどのビニル化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。縮合重合体の例としては、ポリカプロラクタム、ポリラウリルラクタム、ポリヘキサメチレンアジパミド、およびポリヘキサメチレンドデカンジアミドなどのポリアミド、ならびに、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリジメチルシロキサン、およびポリエーテルケトンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。拡張不可能な部分はまた、部分的にまたは全部、金属から製造されていてもよい。
カチオン剤
本明細書の実施形態に使用されるカチオン剤には、中性pHの水溶液中で正電荷を有する部分を、疎水性表面に対して親和性を示すことができる(疎水性または両親媒性など)部分、従って疎水性生理活性物質と結合することができる部分と共に含有する化合物が含まれる。幾つかの実施形態では、本明細書の実施形態で使用されるカチオン剤としては、一般式X−Y(式中、Xは、中性pHの水溶液中で正電荷を帯びた基を含む基であり、Yは、疎水性を示す基である)を有するものを挙げることができる。幾つかの実施形態では、カチオン剤は、親水性の頭部および疎水性の尾部を、通常は親水性の頭部の領域に1つまたは複数の正電荷を帯びた基と共に含むことができる。
カチオン剤としては、特に、カチオン性脂質およびカチオン性基を有する正味(net)中性の脂質を挙げることができる。例示的な脂質としては、3β−[N−(N’,N’−ジメチルアミノエタン)−カルバモイル]コレステロール塩酸塩(DC−コレステロール);1,2−ジオレオイル−3−トリメチルアンモニウム−プロパン(DOTAP);ジメチルジオクタデシルアンモニウム(DDAB);1,2−ジオレオイル−sn−グリセロ−3−エチルホスホコリン(EPC);1,2−ジ−O−オクタデセニル−3−トリメチルアンモニウムプロパン(DOTMA);1,2−ジ−(9Z−オクタデセノイル)−3−ジメチルアンモニウムプロパン(DODAP);1,2−ジリノレイルオキシ−3−ジメチルアミノプロパン(DLinDMA)およびこれらの誘導体を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。その他の脂質としては、1,2−ジオレオイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン(DOPE);コレステロール;1,2−ジオクタデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DSPC);1,2−ジステアロイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン(DSPE)を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
カチオン剤としては、特にカチオン性ポリマーを挙げることができる。カチオン剤としては、ポリカチオン含有シクロデキストリン、ヒストン、プロタミン、カチオン化ヒト血清アルブミン、キトサンなどのアミノ多糖類、ポリ−L−リシン、ポリ−L−オルニチン、およびポリ(4−ヒドロキシ−L−プロリンエステルなどのペプチド、ならびにポリエチレンイミン(PEI;Sigma Aldrichから入手可能)、ポリプロピレンイミン、ポリアミドアミンデンドリマー(PAMAM;Sigma Aldrichから入手可能)、カチオン性ポリオキサゾリンおよびポリ(β−アミノエステル)などのポリアミンも挙げることができる。カチオン剤としては、特に、カチオン性脂質様物質(lipidoids)(K.T.Love著、刊行物PNAS 107,1864−1869(2010)に記載)も挙げることができる。他の例示的なカチオン性ポリマーとしては、PEG−PEIコポリマーおよびPLGA−PEIコポリマーなどのブロックコポリマーを挙げることができる。
本開示の他の実施形態では、中性pHの水溶液中で正電荷を有する部分を含有するカチオン剤としては、次の化合物(A〜I)が挙げられる:

さらに、他のカチオン剤としては、一般式Iの構造が挙げられる:
上記のものなどのカチオン剤は、一般に、適切な疎水性エポキシド(例えば、オレイルエポキシド)と多官能性アミン(例えば、プロピレンジアミン)との反応により製造することができる。関連するカチオン剤の合成の詳細は、K.T.Love著、刊行物PNAS 107,1864−1869(2010)に、およびGhonaimら著、Pharma Res 27,17−29(2010)に記載されている。
PEI(PEI−アミド)のポリアミド誘導体もカチオン剤として適用できることが分かるであろう。PEI−アミドは、一般に、PEIを酸または酸塩化物もしくはエステルなどの酸誘導体と反応させて様々なPEI−アミドを生成することにより製造することができる。例えば、PEIをオレイン酸メチルと反応させてPEI−アミドを生成することができる。
さらに他の実施形態では、カチオン剤は、核酸の縮合に使用される部分を含むことができる(例えば、脂質、ペプチドおよび他のカチオン性ポリマー)。場合によっては、これらのカチオン剤を使用してリポプレックスおよびポリプレックスを生成してもよい。
添加剤成分
本開示の幾つかの実施形態では、添加剤成分は親水性であってもよい。例示的な親水性ポリマーとしては、PEG、PVPおよびPVAが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
例示的な添加剤成分としては糖類を挙げることができる。糖類としては、単糖類、二糖類、三糖類、オリゴ糖類、および多糖類を挙げることができる。多糖類は、直鎖または分岐多糖類であってもよい。例示的な糖類としては、デキストロース、スクロース、マルトース、マンノース、およびトレハロース等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。例示的な糖類としてはさらに、ペントースサブユニットおよび/またはヘキソースサブユニットを含む多糖類、特にグリコーゲンおよびアミロペクチンなどのグルカン、およびマルトデキストリンを含むデキストリンを含む多糖類、フルクトース、マンノース、およびガラクトース等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。多糖類としては、プルラン、アラビノース、ガラクタンなどのガム類も挙げることができる。
糖類としては、多糖類の誘導体も挙げることができる。多糖類は、結合点の役割を果たすことができる、またはさもなければ糖類の性質を変化させるために化学修飾され得る様々な官能基を含むことが分かるであろう。一例として、糖類の主鎖は一般にかなりの数のヒドロキシル基を含み、これを使用して糖類を誘導体化できることが分かるであろう。
糖類としては、糖類および/または糖類サブユニットおよび/またはブロックを含むコポリマーおよび/またはターポリマー等も挙げることができる。
本明細書の実施形態に使用される多糖類は、様々な分子量を有し得る。例として、本明細書の実施形態に使用されるグリコーゲンの分子量は、約250,000超であってもよい。幾つかの実施形態では、本明細書の実施形態に使用されるグリコーゲンの分子量は、約100,000〜10,000,000ダルトンであってもよい。
多糖類の分子量の精製は、ダイアフィルトレーションを使用して行うことができる。マルトデキストリンなどの多糖類のダイアフィルトレーションは、異なる孔径を有する限外濾過膜を使用して行うことができる。一例として、ダイアフィルトレーションプロセスに約1K〜約500Kの範囲の分子量カットオフ膜を有する1つまたは複数のカセットの使用を使用して、500kDa未満の範囲、約100kDa〜約500kDaの範囲、約5kDa〜約30kDaの範囲、約30kDa〜約100kDaの範囲、約10kDa〜約30kDaの範囲、または約1kDa〜約10kDaの範囲の平均分子量を有する多糖類製剤を提供することができる。
様々な分子量のマルトデキストリンおよびアミロースなどの多糖類が多くの異なる供給元から市販されていることが分かるであろう。例えば、Glucidex(商標)6(平均分子量約95,000Da)およびGlucidex(商標)2(平均分子量約300,000Da)がRoquette(France)から入手可能であり;分子量約12,000Da〜15,000Daを含む、様々な分子量のMALTRIN(商標)マルトデキストリンが、GPC(Muscatine,Iowa)から入手可能である。他の疎水性多糖類誘導体の例は、米国特許出願公開第2007/0260054号明細書(Chudzik)に開示されており、これは参照により本明細書に援用される。
例示的な添加剤成分としては、両親媒性化合物を挙げることができる。両親媒性化合物としては、比較的疎水性の部分と比較的親水性の部分とを有するものを挙げることができる。例示的な両親媒性化合物としては、少なくともポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、およびポリオキサゾリン(ポリ(2−アルキルオキサゾリン)および誘導体など)等のブロックを含むポリマーを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。例示的な両親媒性化合物としては、特にポロキサマーを挙げることができる。ポロキサマーは、中心の疎水性ポリオキシプロピレン鎖とそれに隣接する2つの親水性ポリオキシエチレン鎖で構成される非イオン性トリブロックコポリマーである。ポロキサマーは、PLURONIC(登録商標)の商標名で称されることも多い。コポリマーの多くの態様を変化させて、特性をカスタマイズできることが分かるであろう。例示的なポロキサマーの1つには、PLURONIC(登録商標)F68(BASF Corporationから市販されているエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの非イオン性コポリマー;F68およびポロキサマーF68とも称される)があり、これは、室温で固体の形態を有し、ポリオキシプロピレン分子質量約1,800g/mol、ポリオキシエチレン含有率約80%、全分子量約8,400g/molのポロキサマーを指し、このコポリマーは末端に第一級ヒドロキシル基を有する。
例示的な添加剤成分としてはさらに、低水溶性医薬剤を安定化させる化合物を挙げることができる。このような安定化を提供する例示的な添加剤成分としては、生体適合性ポリマー、例えば、アルブミンが挙げられる。その他の添加剤成分は、米国特許第7,034,765号明細書(Deら)に記載されており、この開示は参照により本明細書に援用される。懸濁液および乳濁液の安定化は、例えば、界面活性剤(例えば、F68)などの化合物で提供することもできる。
疎水性生理活性物質
本明細書の実施形態の疎水性生理活性物質としては、多くの異なる種類の活性を有する薬剤を挙げることができることが分かるであろう。疎水性生理活性物質としては、特に、摂氏25度でpHが中性の水に対する溶解度が約100μg/mL未満のものを挙げることができる。様々な実施形態で、疎水性生理活性物質としては、特に、摂氏25度でpHが中性の水に対する溶解度が約10μg/mL未満のものを挙げることができる。幾つかの実施形態では、疎水性生理活性物質として、特に、摂氏25度でpHが中性の水に対する溶解度が約5μg/mL未満のものを挙げることができる。
幾つかの例示的な実施形態では、生理活性物質として、パクリタキセル、およびシロリムス(ラパマイシン)などの増殖抑制剤;アロキシプリン、オーラノフィン、アザプロパゾン、ベノリレート、ジフルニサル、エトドラク、フェンブフェン、フェノプロフェンカルシム(calcim)、フルルビプロフェン、イブプロフェン、インドメタシン、ケトプロフェン、メクロフェナム酸、メフェナム酸、ナブメトン、ナプロキセン、オキシフェンブタゾン、フェニルブタゾン、ピロキシカム、スリンダクなどの鎮痛剤および抗炎症剤;アミオダロンHCl、ジソピラミド、酢酸フレカイニド、硫酸キニジンなどの抗不整脈剤;ベネタミンペニシリン、シノキサシン、シプロフロキサシンHCl、クラリスロマイシン、クロファジミン、クロキサシリン、デメクロサイクリン、ドキシサイクリン、エリスロマイシン、エチオナミド、イミペネム、ナリジクス酸、ニトロフラントイン、リファンピシン、スピラマイシン、スルファベンザミド、スルファドキシン、スルファメラジン、スルファセタミド、スルファジアジン、スルファフラゾール、スルファメトキサゾール、スルファピリジン、テトラサイクリン、トリメトプリムなどの抗菌剤;ジクマロール、ジピリダモール、ニクマロン、フェニンジオンなどの抗凝血薬;アムロジピン、ベニジピン、ダロジピン、ジリタゼムHCl(dilitazem)、ジアゾキシド、フェロジピン、酢酸グアナベンズ、イスラジピン、ミノキシジル、ニカルジピンHCl、ニフェジピン、ニモジピン、フェノキシベンザミンHCl、プラゾシンHCL、レセルピン、テラゾシンHCLなどの降圧剤;抗ムスカリン剤:アトロピン、ベンズヘキソールHCl、ビペリデン、エトプロパジンHCl、ヒヨスチアミン、臭化メペンゾラート、オキシフェンシルシミンHCl(oxyphencylcimine)、トロピカミド;アミノグルテチミド、アムサクリン、アザチオプリン、ブスルファン、クロラムブシル、シクロスポリン、ダカルバジン、エストラムスチン、エトポシド、ロムスチン、メルファラン、メルカプトプリン、メトトレキサート、マイトマイシン、ミトタン、ミトザントロン(mitozantrone)、プロカルバジンHCl、クエン酸タモキシフェン、テストラクトンなどの抗腫瘍剤および免疫抑制剤;アセブトロール、アルプレノロール、アテノロール、ラベタロール、メトプロロール、ナドロール、オクスプレノロール、ピンドロール、プロプラノロールなどのβ遮断薬;アムリノン、ジギトキシン、ジゴキシン、エノキシモン、ラナトシドC、メジゴキシンなどの強心剤(cardiac inotropic agents);ベクロメタゾン、ベタメタゾン、ブデソニド、酢酸コルチゾン、デスオキシメタゾン、デキサメタゾン、酢酸フルゾロコルチゾン、フルニソリド、フルコルトロン(flucortolone)、プロピオン酸フルチカゾン、ヒドロコルチゾン、メチルプレドニゾロン、プレドニゾロン、プレドニゾン、トリアムシノロンなどのコルチコステロイド;ベザフィブラート、クロフィブラート、フェノフィブラート、ゲムフィブロジル、プロブコールなどの脂質降下剤;硝酸アミル、三硝酸グリセリル、二硝酸イソソルビド、一硝酸イソソルビド、四硝酸ペンタエリスリトールなどの硝酸薬および他の抗狭心症薬を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
他の例示的な生理活性物質の実施形態としては、グアネチジンなどの高血圧(HTN)治療用の生理活性物質が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
特定の実施形態では、疎水性生理活性物質は、パクリタキセル、シロリムス(ラパマイシン)およびこれらの混合物からなる群から選択される。
幾つかの実施形態では、疎水性生理活性物質はカチオン剤に抱合されていてもよい。抱合は、カチオン剤に共有結合した疎水性生理活性物質を含むことができる。疎水性生理活性物質がカチオン剤に抱合されている幾つかの実施形態では、カップリング剤を使用して疎水性生理活性物質をカチオン剤に結合させることができる。好適なカップリング剤としては、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイドならびに天然および非天然のアミノ酸のポリペプチドが挙げられるが、これらに限定されるものではない。幾つかの実施形態では、カップリング剤は、疎水性生理活性物質の放出を助けるように、生分解性またはin vivoで切断可能であってもよい。例示的なカップリング剤としてはさらに、N、S、Si、SeまたはOなどのヘテロ原子置換を有するアルカンまたは芳香族化合物を挙げることができる。
核酸
本発明の実施形態に使用される核酸としては、治療効果を提供する機能を果たすことができる様々な種類の核酸を挙げることができる。例示的な核酸の種類としては、リボ核酸(RNA)、デオキシリボ核酸(DNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA(miRNA)、piwi結合RNA(piwi−interacting RNA)(piRNA)、ショートヘアピンRNA(shRNA)、アンチセンス核酸、アプタマー、リボザイム、架橋(locked)核酸および触媒DNAを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。特定の実施形態では、使用される核酸はsiRNAおよび/またはその誘導体である。
本開示の幾つかの例示的な実施形態では、疎水性生理活性物質対カチオン剤のパーセント比(例えば、%PTX/%PEIまたは%PTX/%DOTAP;wt/wt)の範囲は、約99.9/0.1〜約70/30である。さらに他の実施形態では、疎水性生理活性物質のパーセント比の範囲は、約99/1〜約73/27;約98/2〜約75/25;約98/2〜約86/14;約97/3〜約88/12;約95/5〜約90/10;さらに、幾つかの例示的な実施形態では、約93/7〜約91/9であることが分かる。
親水性ベースコーティング
親水性ベースコート形成用のポリマー材料として有用な親水性ポリマーの1種は、合成親水性ポリマーである。生体安定性の(即ち、in vivoで検知できるほどの劣化を示さない)合成親水性ポリマーは、アクリル酸系モノマー、ビニルモノマー、エーテルモノマー、またはこれらの種類のモノマーのいずれか1つまたは複数の組み合わせを含む任意の好適なモノマーから製造することができる。アクリル酸系モノマーとしては、例えば、メタクリレート、メタリル酸メチル、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、グリセリンアクリレート、グリセリンメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアクリルアミド(DMA)、およびこれらのいずれかの誘導体および/または混合物が挙げられる。ビニルモノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、ビニルアルコール、およびこれらのいずれかの誘導体が挙げられる。エーテルモノマーとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、およびこれらのいずれかの誘導体が挙げられる。これらのモノマーから生成できるポリマーの例としては、ポリ(アクリルアミド)、ポリ(メタクリルアミド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(アクリル酸)、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(ビニルアルコール)、およびポリ(HEMA)が挙げられる。親水性コポリマーの例としては、例えば、メチルビニルエーテル/無水マレイン酸コポリマーおよびビニルピロリドン/(メタ)アクリルアミドコポリマーが挙げられる。ホモポリマーおよび/またはコポリマーの混合物を使用することができる。
ポリ(N,Nジメチルアクリルアミド−co−アミノプロピルメタクリルアミド)およびポリ(アクリルアミド−co−N,Nジメチルアミノプロピルメタクリルアミド)などの幾つかのアクリルアミドベースのポリマーの例が、米国特許第7,807,750号明細書(Tatonら)の実施例2に記載されており、この開示は参照により本明細書に援用される。
幾つかの実施形態では、親水性ポリマーは、ビニルピロリドンポリマー、またはポリ(ビニルピロリドン−コメタクリルアミド)などのビニルピロリドン/(メタ)アクリルアミドコポリマーである。PVPコポリマーを使用する場合、それは、ビニルピロリドンと、アクリルアミド系モノマーからなる群から選択されるモノマーとのコポリマーであってもよい。例示的なアクリルアミド系モノマーとしては、(メタ)アクリルアミドおよび(メタ)アクリルアミド誘導体、例えば、ジメチルアクリルアミドによって例示されるようなアルキル(メタ)アクリルアミド、およびアミノプロピルメタクリルアミドおよびジメチルアミノプロピルメタクリルアミドによって例示されるようなアミノアルキル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。例えば、ポリ(ビニルピロリドン−co−N,Nジメチルアミノプロピルメタクリルアミド)が、米国特許第7,807,750号明細書(Tatonら)の実施例2に記載されている。
一実施形態では、前述のポリマーおよびコポリマーは、1つまたは複数の光活性化可能な(photoactivable)基で誘導体化されている。生体安定性親水性ポリマーのペンダント基であってもよい例示的な光反応性基としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、アントラキノン、アントロン、キノン、およびアントロン様複素環などのアリールケトンが挙げられる。これによりペンダントの活性化可能な感光性基を有する親水性ポリマーが得られ、それを拡張可能且つ収縮可能な(collapsible)構造に塗布した後、感光性基を活性化して、拡張可能且つ収縮可能な構造の材料などの標的への共有結合を引き起こすのに十分な化学線で処理することができる。感光性親水性ポリマーの使用を使用して、親水性ポリマー材料が拡張可能且つ収縮可能な構造の材料に共有結合した、可撓性ハイドロゲルマトリックスの耐久性コーティングを提供することができる。
ペンダントの光反応性基を有する親水性ポリマーを使用して、可撓性ハイドロゲルコーティングを製造することができる。光反応性基を有する親水性ポリマーの製造方法は、当該技術分野で公知である。例えば、感光性PVPの製造方法は、米国特許第5,414,075号明細書に記載されており、この開示は参照により本明細書に援用される。感光性ポリアクリルアミドの製造方法は、米国特許第6,007,833号明細書に記載されており、この開示は参照により本明細書に援用される。
別の実施形態では、前述のポリマーおよびコポリマーは、1つまたは複数の重合性基で誘導体化される。ペンダントの重合性基を有するポリマーは、一般にマクロマーと称される。重合性基は、ポリマーストランドの末端部分(端部)に存在してもよく、またはポリマーの長さに沿って存在してもよい。一実施形態では、重合性基はポリマーの長さに沿ってランダムに配置されている。
任意選択により、コーティングは架橋剤を含むことができる。架橋剤は、コーティング中のポリマーの結合、または被コーティング面へのポリマーの結合を促進することができる。特定の架橋剤の選択は、コーティング組成物の成分に依存し得る。
好適な架橋剤は、組成物中のポリマーと反応することができる2つ以上の活性化可能な基を含む。好適な活性化可能な基としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、アントラキノン、アントロン、キノン、およびアントロン様複素環などのアリールケトンのような、本明細書に記載の光反応性基が挙げられる。光活性化可能な架橋剤は、イオン性であってもよく、水性組成物に対して良溶解性であってもよい。従って、幾つかの実施形態では、少なくとも1種の光活性化可能なイオン性架橋剤を使用して、コーティングを形成する。イオン性架橋剤は、スルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸、およびこれらの塩等から選択されるものなどの酸性基またはその塩を含むことができる。例示的なカウンターイオンとしては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、およびプロトン化アミン等が挙げられる。
例示的な光活性化可能なイオン性架橋剤としては、4,5−ビス(4−ベンゾイルフェニルメチレンオキシ)ベンゼン−1,3−ジスルホン酸または塩;2,5−ビス(4−ベンゾイルフェニルメチレンオキシ)ベンゼン−1,4−ジスルホン酸または塩;2,5−ビス(4−ベンゾイルメチレンオキシ)ベンゼン−1−スルホン酸または塩;およびN,N−ビス[2−(4−ベンゾイルベンジルオキシ)エチル]−2−アミノエタンスルホン酸または塩等が挙げられる。米国特許第6,077,698号明細書(Swanら)、米国特許第6,278,018号明細書(Swan)、米国特許第6,603,040号明細書(Swan)および米国特許第7,138,541号明細書(Swan)を参照されたい。これらの開示は、参照により本明細書に援用される。
他の例示的な、光活性化可能なイオン性架橋剤としては、エチレンビス(4−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム)ジブロマイドおよびヘキサメチレンビス(4−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム)ジブロマイド等が挙げられる。米国特許第5,714,360号明細書(Swanら)を参照されたい。この開示は、参照により本明細書に援用される。
さらに他の実施形態では、光活性化可能な架橋基を有する制限された(restrained)多官能性試薬を使用することができる。幾つかの例では、これらの制限された多官能性試薬として、ペンタアーサイリトール(pentaerthyritol)のテトラキス(4−ベンゾイルベンジルエーテル)およびペンタアーサイリトールのテトラキス(4−ベンゾイル安息香酸エステル)が挙げられる。米国特許第5,414,075(Swanら)号明細書および米国特許第5,637,460号明細書(Swanら)を参照されたい。これらの開示は、参照により本明細書に援用される。
その他の架橋剤としては、式、Photo−LG−Photo(式中、PhotoとPhotoは独立して少なくとも1つの光反応性基を表し、LGは少なくとも1個のケイ素原子または少なくとも1個のリン原子を含む結合基を表す)を有するものを挙げることができ、分解性カップリング剤は、少なくとも1個の光反応性基と結合基との間に共有結合を含み、少なくとも1個の光反応性基と結合基との間の共有結合は、少なくとも1個のヘテロ原子によって中断されている。米国特許出願公開第2011/0245367号明細書(Kurdyumovら)を参照されたい。この開示は参照により本明細書に援用される。他の架橋剤としては、電荷を帯びた1個以上の基を有するコア分子と、1個以上の分解性リンカーでコア分子に共有結合した1個以上の光反応性基とを有するものを挙げることができる。米国特許出願公開第2011/0144373号明細書(Swanら)を参照されたい。この開示は参照により本明細書に援用される。
天然ポリマーを使用して親水性ベースコートを形成することもできる。天然ポリマーとしては、多糖類、例えば、ポリデキストラン、カルボキシメチルセルロース、およびヒドロキシメチルセルロース;グリコサミノグリカン、例えば、ヒアルロン酸;ポリペプチド
例えば、コラーゲン、アルブミンおよびアビジンなどの可溶性タンパク質;ならびに、これらの天然ポリマーの組み合わせを挙げることができる。天然ポリマーと合成ポリマーとの組み合わせも使用することができる。
基材
基材は、体内で使用するのに好適な、任意の望ましい材料または材料の組み合わせから形成することができる。幾つかの実施形態では、基材は、エラストマー(弾性を有するポリマー)などの伸展性と可撓性のある材料から形成される。例示的なエラストマーは、ポリウレタンおよびポリウレタンコポリマー、ポリエチレン、スチレン−ブタジエンコポリマー、ポリイソプレン、ハロゲン化ブチルゴムを含むイソブチレン−イソプレンコポリマー(ブチルゴム)、ブタジエン−スチレン−アクリロニトリルコポリマー、シリコーンポリマー、フルオロシリコーンポリマー、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリエーテル−ポリエステルコポリマー、およびポリエーテル−ポリアミドコポリマー等を含む様々なポリマーから形成することができる。基材は、単一のエラストマー材料で製造されてもまたは材料の組み合わせで製造されてもよい。
他の基材用材料としては、付加重合または縮重合により得られるオリゴマー、ホモポリマー、およびコポリマーを含む、ポリマーで形成されたものを挙げることができる。好適な付加重合体の例としては、アクリル酸メチル、メタリル酸メチル、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、グリセリルアクリレート、グリセリルメタクリレート、メタクリルアミド、およびアクリルアミドから重合したものなどのポリアクリレート;エチレン、プロピレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、二フッ化ビニリデン、およびスチレンなどのビニル化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。縮合重合体の例としては、ポリカプロラクタム、ポリラウリルラクタム、ポリヘキサメチレンアジパミド、およびポリヘキサメチレンドデカンジアミドなどのナイロン化合物、ならびにポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリジメチルシロキサン、およびポリエーテルケトンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ポリマーの他に、デバイスの種類に応じて、金属(金属箔および金属合金を含む)およびセラミックスなどの他の材料で基材を形成することもできる。
デバイス
本明細書の実施形態は、薬剤溶出型バルーンカテーテル、薬剤含有型バルーンカテーテル、ステント、および移植片等の薬物送達デバイスを含むがこれらに限定されるものではない様々な種類のデバイスを含み、それに関連して使用できることが分かるであろう。
本明細書に記載の幾つかの実施形態は、バルーン拡張可能な分流器(flow diverters)および自己拡張型分流器に関連して使用することができる。他の実施形態は、血管形成術用バルーンと接触した使用を含むことができる(例えば、経皮経管的冠動脈形成術および経皮経管的血管形成術、しかしこれらに限定されるものではない)。さらに他の実施形態は、ENT治療用の副鼻腔形成術(sinoplasty)用バルーン、泌尿器治療用の尿道バルーンおよび尿道ステントに関連して使用することも含むことができる。
本開示の他の実施形態は、さらに、微量注入カテーテルデバイスに関連して使用することができる。幾つかの実施形態では、例えば、高血圧を治療するために、微量注入カテーテルデバイスを使用し、生理活性物質を腎交感神経に向けて送達することができる。
本明細書に含まれる実施形態は、様々な生理活性物質の皮膚への塗布に関連して使用することもできる(例えば、経皮薬物送達、しかしこれらに限定されるものではない)。
本開示の実施形態を使用できる他の例示的な医療用途は、さらに、膀胱頸部狭窄(例えば、前立腺の経尿道的切除術の後)、咽頭気管狭窄(例えば、声門下狭窄を治療するための連続内視鏡的拡張術、口腔癌および単純疱疹の治療に関連した、ならびに胆管狭窄(例えば、膵臓、胆管癌の肝細胞の後)の治療を包含する。他の例として、本明細書の実施形態は、薬物塗布器に関連して使用することができる。薬物塗布器としては、特定の組織部位に生理活性物質を塗布する必要がある外科処置を含む様々な処置に使用されるものを挙げることができる。例としては、骨、軟骨、靭帯、または他の組織の特定の表面に、薬物塗布器とそれらの組織との物理的接触により生理活性物質を塗布するために、整形外科手術に使用できる薬物塗布器を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。薬物塗布器としては、手持型の薬物塗布器、薬物パッチ、薬物スタンプ、および薬物塗布ディスク等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
幾つかの実施形態では、薬物塗布器は、親水性ポリマー層が配置された表面と、親水性ポリマー層上に配置された被覆された治療剤粒子とを備えることができ、被覆された治療剤粒子は粒子状疎水性治療剤と;粒子状疎水性治療剤を覆うように配置されたカチオン剤とを含む。
使用時、本明細書に含まれる様々な実施形態は、特定の標的部位への治療剤の迅速な移行を可能にすることができる。例えば、幾つかの実施形態では、医療提供者は、薬物送達デバイスの治療剤を含む部分と標的組織との物理的接触を作り出すことができ、治療剤が薬物送達デバイスからその組織に迅速に移行することになる。このようなものとして、治療剤が提供される組織の正確なコントロールを達成することができる。
本明細書の様々な実施形態の有利な態様の1つは、治療剤を薬物送達デバイスまたはコーティングから標的組織に非常に迅速に移行させることができることである。幾つかの実施形態では、薬物送達デバイスまたはコーティングから組織への治療剤の実質的な移行は、30分以内に起こる。幾つかの実施形態では、薬物送達デバイスまたはコーティングから組織への治療剤の実質的な移行は、15分以内に起こる。幾つかの実施形態では、薬物送達デバイスまたはコーティングから組織への治療剤の実質的な移行は、10分以内に起こる。幾つかの実施形態では、薬物送達デバイスまたはコーティングから組織への治療剤の実質的な移行は、5分以内に起こる。幾つかの実施形態では、薬物送達デバイスまたはコーティングから組織への治療剤の実質的な移行は、2分以内に起こる。幾つかの実施形態では、薬物送達デバイスまたはコーティングから組織への治療剤の実質的な移行は、1分以内に起こる。
その他の実施形態
前述のように、幾つかの実施形態は、親水性ベースコートまたは層を含むことができる。幾つかの実施形態では、親水性ポリマーを1種以上の溶媒と混合することにより、親水性ポリマー溶液を形成する。例示的な親水性ポリマーについては上記に詳細に説明している。次いで、親水性ポリマー溶液を、カテーテルシャフト上に配置された拡張可能なバルーンなどの好適な基材に塗布することができる。多くの異なる技術を使用して、親水性ポリマー溶液を基材に塗布することができる。例として、例示的な方法としては、刷毛塗り、滴下コーティング(drop coating)、ナイフコーティング、浸漬コーティング、スプレーコーティングおよび湿式微分散等を挙げることができる。
感光性ポリマーを使用して親水性層を形成するものなどの幾つかの実施形態では、親水性ポリマーを基材表面に共有結合させるため、親水性ポリマーまたは架橋剤の潜在的光反応性基を活性化させるために化学線照射工程を行うことができる。例として、親水性ポリマー溶液を基材に塗布した後、デバイスをある一定時間、所望の波長でUV暴露させることができる。
次に、疎水性生理活性物質を得、その堆積の準備をするために処理することができる。幾つかの実施形態では、疎水性生理活性物質の処理は、生理活性物質の粉砕などの工程を含むことができる。幾つかの実施形態では、疎水性生理活性物質の処理は、生理活性物質の再結晶化などの工程を含むことができる。幾つかの実施形態では、疎水性生理活性物質の処理は、生理活性物質の凍結乾燥を含むことができる。
様々な実施形態で、疎水性生理活性物質を粒子として、水に懸濁させることができる。疎水性生理活性物質およびカチオン剤を使用して、被覆された治療剤粒子を形成することができる。例として、水または異なる溶媒中のカチオン剤を疎水性生理活性物質懸濁液に添加することができる。様々な実施形態で、疎水性生理活性物質をカチオン剤と結合させるために、混合または撹拌工程を行うことができる。幾つかの実施形態では、カチオン剤は粒子状疎水性生理活性物質を包囲する。
幾つかの実施形態では、カチオン剤の添加および混合/撹拌工程の前または後に、核酸溶液を混合物に添加することができる。幾つかの実施形態では、前述のものなどの添加剤成分を混合物に添加することができる。混合物をデバイスの基材に直接または親水性ベースコート上に塗布することができる。例として、例示的な塗布方法としては、刷毛塗り、滴下コーティング、ナイフコーティング、浸漬コーティング、スプレーコーティングおよび湿式微分散等を挙げることができる。
塗布後、組成物を乾燥させてもよい。薬剤溶出型バルーンカテーテルまたは薬剤含有型バルーンカテーテルに関して、例えば、バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、シースに収納してもよい。幾つかの実施形態では、バルーンをある一定時間オーブンに入れてもよい。
本開示の幾つかの実施形態では、親水性ポリマー層上に堆積させるために、疎水性ではない生理活性物質を本質的に疎水性になるように修飾してもよい。例示的な修飾としては、ポリマーへの共有結合により生理活性物質の疎水性を変化させ得るプロドラッグの製造を挙げることができる。他の例示的なプロドラッグとしては、プロドラッグの結合切断によりin−situで形成される生理活性物質を挙げることができる。他の例示的な修飾としては、疎水性ポリマーに封入された生理活性物質を含有する粒子(例えば、ナノ粒子またはマイクロ粒子)を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。幾つかの実施形態では、疎水性ポリマーは、標的組織に送達されると生理活性物質を放出するように生分解性であってもよい。他の例示的な修飾としては、生理活性物質と脂質添加剤との相互作用の結果として形成される、疎水性の変化したミセルまたは同様のものの他の構造を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
本発明は、以下の実施例を参照するとより十分に理解することができる。これらの実施例は、本発明の特定の実施形態を代表するものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
実施例1:パクリタキセルの調製およびバルーンコーティング手順
「ボールミル粉砕パクリタキセル」:パクリタキセル(LC laboratories)を65mg/mLとなるように水に懸濁し、5mm安定化ジルコニア5×5mm円柱形ビーズ(Stanford Materials Corp)を使用して粉砕した。18時間粉砕した後、ビーズからスラリーを取り出し、凍結乾燥した。
「音波処理パクリタキセル」:パクリタキセル(LC Laboratories)を50mg/mLとなるように水に懸濁することにより、パクリタキセル結晶を得た。30秒間音波プローブを使用し、得られた懸濁液を室温で3日間オービタルシェーカー上に載置し、3日間にわたり音波浴中で1日当たり1時間音波処理処理してパクリタキセルを超微粉砕した。混合物を凍結乾燥した。
特記しない限り、全ての試験に次のNYLONバルーン:20×3.5mmを使用した。
親水性ベースコート(R)をナイロンバルーン表面に堆積させた。親水性ベースコート溶液は、水/イソプロパノール85:15の溶媒溶液中、6.25g/Lのベンゾイル安息香酸基含有ポリビニルピロリドン(PVP);1.25g/Lのポリアクリルアミド;2.5g/LのPVP(K90);および0.05g/Lの光架橋剤を含んだ。実施例1〜15では、米国特許第6,278,018号明細書、Swanに記載のように架橋剤を調製した。実施例16〜24では、米国特許出願公開第2012/0046384号明細書、Kurdyumovら、および米国特許第6,278,018号明細書、Swanに記載のように架橋剤を調製した。コーティング後、ベースコート材料を室温で15分間乾燥させ、その後、UV光を3分間照射した。
通常、所与のどの製剤でも、バルーンのコーティングに3μg/mmの量のパクリタキセルを試用した(これはバルーン1個当たりパクリタキセル660μgとなる)。硬化した親水性ベースコート(R)上に容積式ピペットでパクリタキセル含有コーティング混合物を塗布し、ホットエアガンを使用して乾燥させた。
バルーンを全て、室温で終夜乾燥させた。バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
特記しない限り、化学薬品はSigma Aldrichから入手した。実施例2〜15の組織に移行した生理活性物質の量(μg)と標準偏差を表3に記載する。実施例16〜24の組織に移行した生理活性物質の量(μg)と標準偏差を表9に記載する。
実施例2:DOTAPおよびsiRNAを有する製剤
ボールミル粉砕し、凍結乾燥したパクリタキセルを67mg/mLとなるように水に懸濁した。懸濁液100μLに、20mg/mLのDOTAPエタノール溶液(Avanti Polar Lipid)31μLを添加し、音波浴中で10分間音波処理した。次いで、1mMの非翻訳siRNA4.4μL、0.065mgを添加した。実施例1に記載の手順に従って、3つのバルーンに親水性ベースコート(R)とパクリタキセル含有トップコートを塗布した。パクリタキセル含有混合物8μLをトップコートに使用した。
パクリタキセル/DOTAP/siRNA含有混合物130μLに、グリコーゲン(VWRから入手可能)3.7mg(50mg/mL水溶液74μL)を添加した。実施例1に記載の手順に従って、4つのバルーンに、親水性ベースコート(R)、およびグリコーゲンを有するパクリタキセル含有トップコートを塗布した。パクリタキセル含有混合物(8μL)をトップコートに使用した。
バルーンを全て、室温で終夜乾燥させた。バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
次いで、次の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。切除したブタ冠動脈(Pel−Freez Biologicals)を準備し、37℃に保った。バルーンからシースを除去した後、バルーンを37℃のPBSに30秒間浸漬し、その後、PBSから取り出した。次に、動脈組織内でバルーンを60〜80psiで30秒間、37℃で拡張させ、バルーンの収縮および除去後、動脈組織を37℃のPBSで洗浄した。組織からバルーンを取り出し、洗浄した後、組織をメタノール/0.1%酢酸溶液に入れた。HPLCを使用して、得られたメタノール/酢酸溶液のパクリタキセル含有率を試験した(「組織への薬物の移行」)。
実施例3:DOTAPおよびsiRNAを有する製剤
製剤1−「PAX+DOTAP1x」
ボールミル粉砕パクリタキセルを65mg/mLとなるように水に懸濁し、音波プローブで30秒間処理した。懸濁液100mg(パクリタキセル6.35mg)を計量し、20mg/mLのDOTAPエタノール溶液32μLを添加した。混合物を10分間音波処理した。実施例1に記載の手順に従って、バルーンに親水性ベースコート(R)とパクリタキセル含有トップコートを塗布した。パクリタキセル含有混合物(10μL)をトップコートに使用した。
製剤2−「PAX+DOTAP2x」
ボールミル粉砕パクリタキセルを65mg/mLとなるように水に懸濁し、音波プローブで30秒間処理した。懸濁液100mg(パクリタキセル6.35mg)を計量し、20mg/mLのDOTAPエタノール溶液64μLを添加した。混合物を10分間音波処理した。実施例1に記載の手順に従って、バルーンに親水性ベースコート(R)とパクリタキセル含有トップコートを塗布した。パクリタキセル含有混合物(10μL)をトップコートに使用した。
製剤3−「PAX+DOTAP1x+si」
製剤1に、siRNA60μg(1mM溶液4.2μL)を添加した。実施例1に記載の手順に従って、バルーンに親水性ベースコート(R)とパクリタキセル含有トップコートを塗布した。パクリタキセル含有混合物(10μL)をトップコートに使用した。
製剤4−「PAX+DOTAP2x+si」
製剤2に、siRNA120μg:1mM溶液8.4μLを添加した。実施例1に記載の手順に従って、バルーンに親水性ベースコート(R)とパクリタキセル含有トップコートを塗布した。パクリタキセル含有混合物(10μL)をトップコートに使用した。
製剤5−「PAX+DOTAP1x+si+F68」
製剤3に、100mg/mLのF68水溶液4μL(400μg、全製剤の約6%w/w)を添加した。実施例1に記載の手順に従って、バルーンに親水性ベースコート(R)とパクリタキセル含有トップコートを塗布した。パクリタキセル含有混合物(10μL)をトップコートに使用した。
製剤6−「PAX+DOTAP2x+si+F68」
製剤4に、100mg/mLのF68水溶液4μL(400μg、全製剤の約6%w/w)を添加した。実施例1に記載の手順に従って、バルーンに親水性ベースコート(R)とパクリタキセル含有トップコートを塗布した。パクリタキセル含有混合物(10μL)をトップコートに使用した。
バルーンを全て、室温で終夜乾燥させた。バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
次いで、実施例2に記載の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
実施例4:DOTAPを有する製剤
ボールミル粉砕パクリタキセル(上記)を使用した。あるいは、Netsch超微粉砕機を使用してパクリタキセルを超微粉砕し、凍結乾燥した。
Netsch粉砕パクリタキセル粒子を67mg/mLとなるように水に懸濁し、10分間音波処理した。
ボールミル粉砕パクリタキセル粒子を67mg/mLとなるように水に懸濁し、10分間音波処理した。
製剤1
67mg/mLのNetsch粉砕パクリタキセルDDW懸濁液100mg(パクリタキセル6.28mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。20mg/mLのDOTAPエタノール溶液(31.4μL)を添加し、音波浴中で10分間音波処理した。実施例1に記載の手順に従って、2つのバルーンにそれぞれ親水性ベースコート(R)とパクリタキセル含有トップコートを塗布した。パクリタキセル含有混合物(14μL)をトップコートに使用した。
製剤2
67mg/mLのNetsch粉砕パクリタキセルDDW懸濁液100mg(パクリタキセル6.28mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。DOTAP0.628mg(20mg/mLのDOTAPエタノール溶液31.4μL)を添加し、音波浴中で10分間音波処理した。次いで、siRNA0.063mg:1mM、14.2mg/mlのsiRNA4.4μLを添加し、十分にボルテックスし;5分間音波処理した。10mg/mlのF68水溶液4μLを添加した。実施例1に記載の手順に従って、2つのバルーンにそれぞれ親水性ベースコート(R)とパクリタキセル含有トップコートを塗布した。パクリタキセル含有混合物(15μL)をトップコートに使用した。
製剤3
67mg/mLのボールミル粉砕パクリタキセルDDW懸濁液100mg(パクリタキセル6.28mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。20mg/mLのDOTAPエタノール溶液31.4μLを添加し、音波浴中で10分間音波処理した。実施例1に記載の手順に従って、2つのバルーンにそれぞれ親水性ベースコート(R)とパクリタキセル含有トップコートを塗布した。パクリタキセル含有混合物(14μL)をトップコートに使用した。バルーンを1つだけ試験した。
製剤4
67mg/mLのボールミル粉砕パクリタキセルDDW懸濁液200mg(パクリタキセル12.56mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。DOTAP2.51mg(20mg/mLのDOTAPエタノール溶液126μL)を添加し、音波浴中で10分間音波処理した。実施例1に記載の手順に従って、2つのバルーンにそれぞれ親水性ベースコート(R)とパクリタキセル含有トップコートを塗布した。パクリタキセル含有混合物(17.5μL)をトップコートに使用した。
製剤5
67mg/mLのボールミル粉砕パクリタキセルDDW懸濁液100mg(パクリタキセル6.28mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。DOTAP0.628mg(20mg/mLのDOTAPエタノール溶液31.4μL)を添加し、音波浴中で10分間音波処理した。10mg/mLのF68水溶液4μL(パクリタキセルに対して0.6%、または全部)を添加した。実施例1に記載の手順に従って、2つのバルーンにそれぞれ親水性ベースコート(R)とパクリタキセル含有トップコートを塗布した。パクリタキセル含有混合物(15μL)をトップコートに使用した。
製剤6
製剤4、130μLを新しい管に移し、100mg/mLのF68水溶液4μL(0.5%)を添加した。実施例1に記載の手順に従って、2つのバルーンに親水性ベースコート(R)とパクリタキセル含有トップコートを塗布した。パクリタキセル含有混合物(17.5μL)をトップコートに使用した。
製剤7
67mg/mLのボールミル粉砕パクリタキセルDDW懸濁液200mg(パクリタキセル12.56mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。DOTAP1.26mg:20mg/mLのDOTAPエタノール溶液63μLを添加し、音波浴中で10分間音波処理した。次いで、siRNA0.126mg:1mM、14.2mg/mlのsiRNA8.8μLを添加し、十分にボルテックスし;5分間音波処理した。10mg/mlのF68水溶液8μLを添加した。実施例1に記載の手順に従って、2つのバルーンにそれぞれ親水性ベースコート(R)とパクリタキセル含有トップコートを塗布した。パクリタキセル含有混合物(15μL)をトップコートに使用した。
バルーンを全て、室温で終夜乾燥させた。バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。次いで、実施例2に記載の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
実施例5:ロッドからのコーティングの移行
直径5mm、長さ5cmのロッドの上面に、前述のように親水性ベースコート(R)をコーティングした。ロッドの表面に溶液を刷毛塗りし、室温で15分間乾燥した後、UVを3分間照射することにより、コーティングを塗布した。3種類の製剤を調製した:
製剤1
ボールミル粉砕パクリタキセルを67mg/mLとなるように水に懸濁した。懸濁液100mg(パクリタキセル6.28mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。DOTAP1.26mg(20mg/mLのDOTAPエタノール溶液62.8μL)を添加し、音波浴中で10分間音波処理した。
製剤2
ボールミル粉砕パクリタキセルを67mg/mLとなるように水に懸濁した。懸濁液100mg(パクリタキセル6.28mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。DOTAP1.26mg(20mg/mLのDOTAPエタノール溶液62.8μL)を添加し、音波浴中で10分間音波処理した。次いで、F68を100mg/mL水溶液として全製剤の5%w/w添加した。
製剤3
ボールミル粉砕パクリタキセルを67mg/mLとなるように水に懸濁した。懸濁液100mg(パクリタキセル6.28mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。DOTAP1.26mg(20mg/mLのDOTAPエタノール溶液62.8μL)を添加し、音波浴中で10分間音波処理した。次いで、デキストラン62.8μL(100mg/mL水溶液)を添加した。
ピペットで製剤の1つを5μL移して、室温で終夜乾燥させることにより、ロッドにパクリタキセル含有トップコートを塗布し、これをトリプリケートで行った。
Ex vivoブタ皮膚組織を脂肪から切り落とし、8mm組織切除器具(Sklar)で切除し、37℃に保った。ロッドを37℃のPBSに30秒間浸漬した。その後、切除した組織にロッドを30秒間押し込んだ。組織破壊剤(tissue disruption media)を有するバイアル内のメタノール/0.1%酢酸溶液に組織試料を入れた。組織を破壊して、移行したパクリタキセルを抽出した。
実施例6:様々な成分比
実施例1に記載の手順に従って、10個のNYLONバルーン片(stubs)に親水性ベースコート(R)を塗布した。
ボールミル粉砕パクリタキセルを65mg/mLとなるように水に懸濁した。25mg/mLとなるようにエタノールに溶解したDOTAPを製剤に、パクリタキセルの20または40%w/wとなるように添加し、音波浴中で10分間音波処理した。得られた混合物の幾つかに、ゼラチンB、グリコーゲンまたはデキストランを100mg/mL水溶液として、全マトリックスの33%または50%w/wとなるように添加した。コーティング中のパクリタキセルが合計約700μgとなるように、製剤をトップコートとしてバルーンに塗布した(実施例1の手順に従って)。バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
次いで、実施例2に記載の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
実施例7:PLURONIC(登録商標)F68を有する製剤
ボールミル粉砕パクリタキセルを65mg/mLとなるように水に懸濁することにより、製剤を調製した。25mg/mLとなるようにエタノールに溶解したDOTAPを製剤に、パクリタキセルの20%w/wとなるように添加した。得られた混合物に、PLURONIC(登録商標)F68(BASF Corporation)を10mg/mLまたは100mg/mL水溶液として、全マトリックスの0.6〜5%w/wに達するように添加した。実験1に記載のように、親水性ベースコートRを有するバルーンに製剤をトップコートした。
バルーンを全て、室温で終夜乾燥させた。バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
次いで、実施例2に記載の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
実施例8:DOTAPまたはポリエチレンイミンを有する非晶質パクリタキセルナノ粒子
(i)非晶質パクリタキセル粒子の調製:
パクリタキセル平均6.2mgをクロロホルム50μLに溶解し、これをトリプリケートで行った。20秒間音波プローブを使用して、この溶液を50mg/mLのBSA水溶液1mLに分散させた。得られた乳濁液を遠心分離機で15分間、5000rpmで回転させた。透明な上清を吸引し;残留物を凍結し、凍結乾燥した。残留物の重量は平均9.8mgであった。残りのBSAを除去するために、音波浴を使用して固体を真水1mLに分散させた後、10,000rpmで10分間回転させた。上清を吸引した。
(ii)DOTAP水分散液の調製:
25mg/mLのDOTAPエタノール溶液5mLをガラス丸底容器に入れ、減圧下で蒸発させて皮膜を得た。水4.2mLのバッチをガラス容器に添加し、音波浴中で短時間音波処理することにより、DOTAPを水12.5mLに分散させた。バッチを混合し、音波浴中で10分間音波処理し、0.45μmのフィルタで濾過した。
実施例1に記載の手順に従って、バルーンにベースコートおよびトップコートした。パクリタキセル含有トップコート用の製剤を得るために、水に分散させたDOTAPまたはPEI水溶液を得られた非晶質パクリタキセル粒子に次のように添加した:
1.10mg/mLのDOTAP水分散液114μLをパクリタキセル5.7μgに添加した。15μLをバルーン材料のコーティングに使用した。
2.20mg/mLのポリエチレンイミン低分子量(PEI−LMW)62μLを水31μLと共にパクリタキセル6.2μgに添加した。10μLをバルーン材料のコーティングに使用した。
3.20mg/mLのポリエチレンイミン750kDa(PEI−HMW)67μLを水33μLと共にパクリタキセル6.7μgに添加した。10μLをバルーン材料のコーティングに使用した。
バルーンを全て、室温で終夜乾燥させた。バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
次いで、実施例2に記載の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
実施例9:Z電位測定
パクリタキセル(5mg)をベンジルアルコール10μLに溶解した。20秒間音波プローブを使用して、この溶液を50mg/mLのBSA水溶液1mLに分散させた。得られた乳濁液を200μLずつ5つに分割し、それらを遠心分離機で10分間、10000rpmで回転させた(残留物A〜E)。透明な上清を吸引した。
A.残留物をDDW1mLに再懸濁した。この混合物を10倍に希釈した。
B.1%酢酸中10mg/mLのキトサン溶液10μLをDDW10μLと共に添加した。得られた懸濁液をDDWで10倍に希釈した。
C.1mg/mLのプロタミンDDW溶液1mLを添加した。得られた懸濁液をDDWで10倍に希釈した。
D.音波浴を使用して固体をDDW500μLに分散させた後、10,000rpmで10分間回転させた。上清を吸引した。25mg/mLのDOTAPエタノール溶液5mLをガラス丸底容器に入れ、減圧下で蒸発させて皮膜を得た。水4.2mLのバッチをガラス容器に添加し、音波浴中で短時間音波処理することにより、DOTAPを水12.5mLに分散させた。バッチを混合し、音波浴中で10分間音波処理し、0.45μmのフィルタで濾過した。非晶質パクリタキセル残留物に、10mg/mLのDOTAP水分散液25μLを添加し、音波浴中で音波処理した。得られた分散液をDDWで10倍に希釈した。
Zサイジング測定は、Z−sizer(Malvernから入手可能)を使用して行い、溶解したPTXをBSA溶液に分散させると、負電荷を帯びた液滴の形成を示した。キトサン溶液、プロタミン溶液またはDOTAP溶液を添加すると、正電荷を帯びた粒子が得られた。
実施例10:F68を添加したPTX/DOTAP製剤
ボールミル粉砕パクリタキセルを65mg/mLとなるように水に懸濁することにより、製剤を調製した。25mg/mLとなるようにエタノールに溶解したDOTAPを製剤に、パクリタキセルの20%w/wとなるように添加した。得られた混合物に、F68を100mg/mL水溶液で2〜16μL添加し、全マトリックス(50%w/wPTX)の5〜34%w/wに達するようにした。実施例1に記載の手順に従って、バルーン片にベースコートおよびトップコートした。さらに、PTX/DOTAP80:20%w/w製剤を試験した。親水性ベースコートFを有するバルーン片に製剤をトップコートした(製剤1種類当たりn=2)。
バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
次いで、実施例2に記載の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
実施例11:非晶質PTXおよび異なるカチオン性部分の使用
実験1に記載の手順に従って、4つのバルーンにベースコートおよびトップコートした。親水性ベースコートRを有するバルーン片に次の製剤をトップコートした(製剤1種当たりn=1)。
4本の各管内で、パクリタキセル5〜7mgをクロロホルム50μLに溶解した。20秒間音波プローブを使用して、この溶液を50mg/mLのBSA水溶液1mLに分散させた。得られた乳濁液を遠心分離機で10分間、5000rpmで回転させた。透明な上清を吸引し、残留物をドライアイスで凍結した後、凍結乾燥した(「パクリタキセル残留物」)。
A.パクリタキセル4.8μgから出発した。パクリタキセル残留物をDDW96μLで戻した。14μLをバルーン材料のコーティングに使用した。
B.パクリタキセル7.1μgから出発した。音波浴を使用して固体を真水1mLに分散させることにより残留BSAを除去した後、10,000rpmで10分間回転させた。上清を吸引した。25mg/mLのDOTAPエタノール溶液5mLをガラス丸底容器に入れ、減圧下で蒸発させて皮膜を得た。水4.2mLのバッチをガラス容器に添加し、音波浴中で短時間音波処理することにより、DOTAPを水12.5mLに分散させた。バッチを混合し、音波浴中で10分間音波処理して0.45μmのフィルタで濾過した。10mg/mLのDOTAP水分散液142μLをパクリタキセル残留物に添加した。14μLをバルーン材料のコーティングに使用した。
C.パクリタキセル7.1μgから出発した。キトサンを100mg/mLとなるように1%酢酸に溶解し、57μLをパクリタキセル残留物に添加した。次いで、DDW57μLを添加した。音波浴を使用して粒子を分散させた。この材料14μLをバルーンにコーティングした。
D.パクリタキセル5.1μgから出発した。プロタミンを10mg/mLとなるようにDDWに溶解した。プロタミン溶液51μLを追加のDDW51μLと共にパクリタキセル残留物に添加した。音波浴を使用して粒子を分散させた。この材料14μLをバルーンにコーティングした。
バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
次いで、実施例2に記載の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
実施例12:試験IV流動実験
実験1に記載のように、全長バルーンカテーテルに親水性ベースコートを塗布した。パクリタキセル含有製剤を全長カテーテルバルーンにコーティングし、流動実験でex−vivoブタ冠動脈内にて試験した。
1.)流動系:システム内の2つの開放PBS流動ループを使用した。1つは70mL/分、合計2L、37℃で循環し、バルーンの試験を行う動脈用であった。他方は、280mL/分、合計1L、37℃で循環し、一度に4つの動脈を支持する(従って、出力流量は70mL/分であった)マニホールド用であった。
2.)動脈接続:切り落として200μLピペットチップに(シアノアクリレートゲル接着剤(「強力瞬間接着剤」)で)接着することにより、試験用ブタ冠動脈を準備した。チップの開口部が直径約2〜3mmとなるように、チップの短径の端部を切り落とした。接着後、ピペットチップの端部から動脈の自由端まで30mmとなるように動脈を切り落とした。試験前、動脈を室温のPBS中に保存した。
各管片の末端に、動脈を固定する手段の役割を果たす1mLピペットチップを接続した。試験部位で、大径の端部が管の中に嵌合し、小径の端部が7Fガイドカテーテルの直径より大きくなるようにチップを切り落とした。マニホールド内で、大径の端部がYコネクタにぴったり被嵌するようにチップを切り落としたが、小径の端部は切り落とさなかった。チップの小径のオリフィスによって提供される抵抗により、4つのポートを通る流量が等しくなるようにした。
試験するために、比較的小さい黄色のピペットチップを比較的大きい青色のチップに圧力嵌めすることにより、動脈を流管の端部に装着した。
PBS10mLをシリンジ(止血鉗子Yコネクタ上の)に吸引し、ガイドカテーテルにPBSが充填されるようにガイドカテーテルの中に流した。準備したブタ冠動脈をピペット端部に被嵌することにより、試験ループ上に配置した。次いで、止血鉗子が大きく開放した時、コーティングしたバルーンカテーテルを導入した。ガイドがカテーテルから出る箇所までカテーテルを押し進め、ガイドワイヤを抜去した。逆流が低減するように、止血鉗子を幾分閉じた。次いで、準備した冠動脈内の治療部位までバルーンカテーテルを押し進め、止血鉗子をきつく閉じた。バルーンを6ATMまで膨張させて、30秒間維持した。止血鉗子を開放し、バルーンカテーテルを収縮させ、抜去した。次いで、試験ループから動脈を除去し、第2の流動マニホールド(4つの空間の1つ)上に配置し、バルーンの収縮時間から計測して13分間流動マニホールド上に留置した。動脈をピペットチップから切り取り、メタノール/0.1%酢酸溶液中に入れた。HPLCを使用して、得られたメタノール/酢酸溶液のパクリタキセル含有率を試験した(「組織への薬物の移行」)。
実施例13:全長バルーンカテーテルからのパクリタキセルの放出
実施例1に従って、1本の全長バルーンカテーテルと2つのバルーン片に親水性ベースコート(R)を塗布し、次の製剤をコーティングした:
A)ボールミル粉砕パクリタキセルを67mg/mLとなるように水に懸濁した。懸濁液100mg(パクリタキセル6.28mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。DOTAP1.26mg(20mg/mLのDOTAPエタノール溶液62.8μL)を添加し、音波浴中で10分間音波処理した。次いで、デキストラン62.8μL(100mg/mL水溶液)を添加した。この材料22.5μLをバルーンにコーティングした。
B)ボールミル粉砕パクリタキセルを67mg/mLとなるように水に懸濁した。懸濁液100mg(パクリタキセル6.28mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。DOTAP1.26mg(20mg/mLのDOTAPエタノール溶液62.8μL)を添加し、音波浴中で10分間音波処理した。次いで、グリコーゲン62.8μL(100mg/mL水溶液)を添加した。この材料22.5μLをバルーンにコーティングした。
C)ボールミル粉砕パクリタキセルを67mg/mLとなるように水に懸濁した。懸濁液100mg(パクリタキセル6.28mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。DOTAP1.26mg(20mg/mLのDOTAPエタノール溶液62.8μL)を添加し、音波浴中で10分間音波処理した。ゼラチンタイプA溶液(100mg/mL水溶液)を37℃に加熱した。次いで、62.8μLを混合物に添加した。この材料22.5μLをバルーンにコーティングした。
D)ボールミル粉砕パクリタキセルを67mg/mLとなるように水に懸濁した。懸濁液(100mg;パクリタキセル6.28mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。DOTAP953μgとコレステロール318μgをエタノール51μLに混合した混合物を添加し、音波浴中で10分間音波処理した。この材料15.5μLをバルーンにコーティングした。
トップコートを熱風乾燥し、室温で終夜さらに乾燥させた。次いで、バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
実施例12の手順に従って、全長カテーテルを試験した。
実施例2に記載の手順に従って、2つのバルーン片のコーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
実施例14:バルーンからのパクリタキセルの放出
実施例1に従って、製剤1種類当たり3本の全長バルーンカテーテルに親水性ベースコート(R)を塗布し、次の製剤をトップコートした:
A)ボールミル粉砕パクリタキセルを67mg/mLとなるように水に懸濁した。懸濁液100mg(パクリタキセル6.28mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。DOTAP1.26mg(20mg/mLのDOTAPエタノール溶液62.8μL)を添加し、音波浴中で10分間音波処理した。次いで、デキストラン62.8μL(100mg/mL水溶液)を添加した。この材料22.5μLをバルーンにコーティングした。
B)ボールミル粉砕パクリタキセルを67mg/mLとなるように水に懸濁した。懸濁液100mg(パクリタキセル6.28mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。DOTAP1.26mg(20mg/mLのDOTAPエタノール溶液62.8μL)を添加し、音波浴中で10分間音波処理した。次いで、グリコーゲン62.8μL(100mg/mL水溶液)を添加した。この材料22.5μLをバルーンにコーティングした。
C)ボールミル粉砕パクリタキセルを67mg/mLとなるように水に懸濁した。懸濁液100mg(パクリタキセル6.28mg)を計量し、十分に分散するまで音波処理した。DOTAP1.26mg(20mg/mLのDOTAPエタノール溶液62.8μL)を添加し、音波浴中で10分間音波処理した。得られた混合物に、PLURONIC(登録商標)F68(BASF Corporationから入手可能)を100mg/mL水溶液として添加し、全コーティング製剤の5%w/wに達するようにした。
トップコートを熱風乾燥し、室温で終夜さらに乾燥させた。次いで、バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
実施例12の手順に従って、全長カテーテルを試験した。
実施例15:バルーンからのパクリタキセルの放出
実施例1に従って、製剤1種類当たり3本の全長バルーンカテーテルに親水性ベースコート(R)を塗布し、次の製剤をトップコートした:
製剤1種類当たり、パクリタキセル5〜6mgをクロロホルム50μLに溶解した。20秒間音波プローブを使用して、この溶液を50mg/mLのBSA水溶液1mLに分散させた。得られた乳濁液を遠心分離機で15分間、5000rpmで回転させた。透明な上清を吸引した;残留物を凍結し、凍結乾燥した。残留物の重量は平均9.8mgであった。残りのBSAを除去するために、音波浴を使用して固体を真水1mLに分散させた後、10,000rpmで10分間回転させた。上清を吸引した(「パクリタキセル残留物」)。
25mg/mLのDOTAPエタノール溶液5mLをガラス丸底容器に入れ、減圧下で蒸発させて皮膜を得た。水4.2mLのバッチをガラス容器に添加し、音波浴中で短時間音波処理することにより、DOTAPを水12.5mLに分散させた。バッチを混合し、音波浴中で10分間音波処理し、0.45μmのフィルタで濾過した。
高分子量ポリエチレンイミン50%w/w水溶液(Sigma)をDDWで希釈し、2%w/wまたは20mg/mL溶液にした。
非晶質パクリタキセル残留物に、DOTAP水分散液またはPEI水溶液を次のように添加した:
1.(パクリタキセル5μg)10mg/mLのDOTAP水分散液100μLをパクリタキセル残留物に添加した。15.8μLをバルーン材料のコーティングに使用した。
2.(パクリタキセル6μg)20mg/mLのポリエチレンイミン高分子量(PEI−HMW)60μLを水30μLと共に添加した。11.8μLをバルーン材料のコーティングに使用した。
3.(パクリタキセル5μg)10mg/mLのDOTAP水分散液100μLをパクリタキセル残留物に添加した。次いで、デキストラン(100mg/mL水溶液)50μLを添加した。この材料23.8μLをバルーンにコーティングした。
4.ボールミル粉砕パクリタキセル5mgを水75μLに懸濁し、十分に分散するまで音波処理した。DOTAP1mg(25mg/mLのDOTAPエタノール溶液40μL)を添加し、音波浴中で10分間音波処理した。18.2μLをバルーン材料のコーティングに使用した。
トップコートを熱風乾燥し、室温で終夜さらに乾燥させた。次いで、バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
実施例12の手順に従って、全長カテーテルを試験した。
実施例16:PEIおよびPAMAMデンドリマー
実施例1に記載のように、12個のバルーン片に親水性ベースコート(R)をコーティングした。次の製剤をベースコートの上に塗布した:
片♯1および♯2:75mg/mLのパクリタキセルと6.25mg/mLの750kDaポリエチレンイミン(PEI−HMW)とを含有するエタノール25%/メタノール75%溶液からコーティングを塗布した。全薬物が660μgとなるようにした。
片♯3および♯4:75mg/mLのパクリタキセルと6.25mg/mLのポリアミドアミンデンドリマー(PAMAM、第4世代)とを含有するエタノール25%/メタノール75%溶液からコーティングを塗布した。全薬物が660μgとなるようにした。
片♯5、♯6および♯7:パクリタキセルを100mg/mLとなるようにクロロホルムに溶解した。60秒間音波プローブを使用して、この溶液400μLを50mg/mLのBSA水溶液10mLに乳化させた。得られた乳濁液を凍結乾燥した。固体を2回蒸留水で3回洗浄することにより、非晶質パクリタキセルからBSAを除去した。非晶質パクリタキセル6.5mgに、水33μLおよび20mg/mLのPEI−HMW水溶液65μLを添加した。コーティング溶液をボルテックスし、音波浴で音波処理した。タブをコーティングする全薬物が660μgとなるようにした。
片♯8、♯9および♯10:ボールミル粉砕パクリタキセル7mgを水70μLに混合した混合物に、20mg/mLのPEI−HMW水溶液70μLを添加した。全薬物が660μgとなるようにした。
片♯11および♯12:50mg/mLのボールミル粉砕パクリタキセルDDW懸濁液と10mg/mLのPAMAMエタノール溶液との混合物。PAMAM対パクリタキセルのwt/wt比が17:83に達するまで、PAMAMをパクリタキセル懸濁液に添加した。全薬物が660μgとなるようにした。
トップコートを熱風乾燥し、室温で終夜さらに乾燥させた。次いで、バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
次いで、実施例2に記載の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
実施例17:全長バルーンカテーテルからのパクリタキセルの放出
実施例1に従って、9本の全長バルーンカテーテルに親水性ベースコート(R)を塗布し、次の製剤をトップコートした(製剤1種類当たりn=3):
1.ボールミル粉砕パクリタキセル19mgを蒸留水283.6μLと混合し、出力設定「3」で20秒間音波プローブを使用して2回音波処理した。混合物99.5mgを計量し、20mg/mLのPEI750kDa蒸留水溶液62.9μLを添加した。3本のカテーテルにそれぞれ製剤20.5μLをトップコートした。
2.パクリタキセル水懸濁液103.4mgを計量した。20mg/mLのPEI750kDa水溶液65.4μLおよび100mg/mLのデキストラン水溶液65.4μLを添加した。3本のカテーテルにそれぞれ製剤28μLをトップコートした。
3.実施例8に記載の手順に従い、パクリタキセル8mgから出発して非晶質パクリタキセルを得た。パクリタキセル残留物に、20mg/mLのPEI750kDa水溶液80μL PEIと100mg/mLのデキストラン水溶液80μLを添加した。3本のカテーテルに製剤15.8μLをトップコートした。
トップコートを熱風乾燥し、室温で終夜さらに乾燥させた。次いで、バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
実施例12の手順に従って、全長カテーテルを試験した。
実施例2に記載の手順に従って、片のコーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
実施例18A:オレイルアミンを有するトップコートバルーン
実施例1に記載のように、長さ15mmのバルーン片8個に親水性ベースコート(R)をコーティングした。ベースコートの上に次の製剤を塗布した。
1.ボールミル粉砕したパクルチタキセル(pacltitaxel)49.5mgを蒸留水495μLに懸濁し、ボルテックスし、音波プローブで20秒間、2回音波処理した。次いで、6N HClでpHを7の中性にした20mg/mLのPEI750kDa、495μLを添加した。1片当たり製剤10μLを2片にトップコートした。
2.パクリタキセルを100mg/mLとなるようにメタノールに溶解した。パクリタキセル溶液50μLに、25mg/mLのPEI750kDaエタノール溶液50μLを添加した。1片当たり製剤10μLを2片にトップコートした。
3.オレイルアミンを20mg/mLとなるようにエタノールに溶解した。25μLを100mg/mLのパクリタキセルメタノール溶液75μLに添加した。1片当たり製剤7μLを2片にトップコートした。
トップコートを熱風乾燥し、室温で終夜さらに乾燥させた。次いで、バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
次いで、実施例2に記載の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
実施例18B:ポリウレタンジオール、トリカプリリルメチルアンモニウムクロライド、トリメチロールプロパンエトキシレート、ペンタエリスリトールエトキシレート、およびJeffamine ED−900を有するトップコートバルーン
実施例1に記載のように、長さ15mmのバルーン片10個に親水性ベースコート(R)をコーティングし、トップコートした。ベースコートの上に次の製剤を塗布した。ボールミル粉砕パクリタキセル100mgを蒸留水1mLに懸濁し、ボルテックスおよび音波プローブを使用して十分に分散させた。
1.ポリウレタンジオール88wt.%を25mg/mLとなるように水に溶解した。パクリタキセル懸濁液55.7mgを計量し、ポリウレタンジオール溶液40.7μLを添加した。1片当たり製剤12.6μLを2片にトップコートした。
2.トリカプリリルメチルアンモニウムクロライドを25mg/mLとなるようにエタノールに溶解した。パクリタキセル懸濁液77.4mgを計量し、トリカプリリルメチルアンモニウム溶液56μLを添加した。製剤12.6μLを1片にトップコートした。
3.トリメチロールプロパンエトキシレート20/3 EO/OHを25mg/mLとなるように水に分散させた。パクリタキセル懸濁液57.4mgを計量し、トリマチロールプロパンエトキシレート溶液41.7μLを添加した。1片当たり製剤12.6μLを2片にトップコートした。
4.ペンタエリスリトールエトキシレート15/4 EO/OHを25mg/mLとなるように水に溶解した。パクリタキセル懸濁液67.9mgを計量し、ペンタエリスリトールエトキシレート溶液49.4μLを添加した。1片当たり製剤12.6μLを2片にトップコートした。
5.Jeffamine ED−900を25mg/mLとなるように水に溶解した。パクリタキセル懸濁液59.8mgを計量し、Jeffamine溶液43.5μLを添加した。1片当たり製剤12.6μLを2片にトップコートした。
バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
次いで、実施例2に記載の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
実施例19:合成した直鎖および分岐鎖PEI
スペルミン、トリエチルアミングリコール、1−メチル−プロピルジアミンまたは他のアミン誘導体のドデカン−エポキシ化に基づき、次の化合物を合成した。
実施例1に記載のように、バルーン片(22)に親水性ベースコート(R)をコーティングし、トップコートを塗布した。
トップコート用製剤の調製:ボールミル粉砕パクリタキセルを100mg/mLとなるように水に懸濁し、ボルテックス、および設定「2.5」で20秒間のプローブ音波処理2回を使用して十分に分散させた。次の製剤は全て、パクリタキセル懸濁液を計量し、パクリタキセル対添加剤のw/w比が83:17%w/wとなるように添加剤溶液を添加することにより調製した。コーティングを塗布する前に、得られた混合物を十分にボルテックスし、音波浴中に10分間入れた。製剤1種類当たり各2片および1個の金属片(coupon)のベースコート上に、製剤(12.6μL)を塗布した。実施例1に記載の片のコーティング手順に従った。コーティングが完全に乾燥した後、金属片のコーティングの重量を測定した。
表4の5〜10番(PEIポリマー)は、Polysciences,Inc.から購入した。
コーティングされたバルーン片を熱風乾燥し、室温で終夜さらに乾燥させた。バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
次いで、次の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。切除したブタ冠動脈(Pel−Freez Biologicals)を準備し、プラスチック管に入れ、37℃に保った。バルーン片からシースを除去した後、片をモーターに固定し、125rpmの速度で回転させ、37℃の牛胎児血清(FBS)に30秒間浸漬した。バルーンをFBS(その後、パクリタキセルを溶解するためにFBSにメタノールを、FBS/メタノール体積比が1:3となるように添加した)から取り出した。次に、37℃の通常PBS中に浸漬したまま、バルーンを動脈組織内で、60〜80psiで30秒間拡張させ、バルーンの収縮および除去後、動脈組織をプラスチック管から取り出し、37℃のPBSで洗浄した。バルーンを組織から取り出し、組織を洗浄した後、メタノール/0.1%酢酸溶液に入れた。HPLCを使用して、得られたメタノール/酢酸溶液のパクリタキセル含有率を試験した(「組織への薬物の移行」)。バルーンもメタノール/0.1%酢酸溶液に入れた。
実施例20:結晶性(ボールミル粉砕対音波処理)対非晶質パクリタキセル
実施例1に記載のように、バルーン片(22)に親水性ベースコート(R)をコーティングし、パクリタキセル含有トップコートを塗布した。親水性ベースコートRを有するバルーン片に次の製剤をコーティングした(製剤1種類当たりn=2)。
a)パクリタキセル(75mg)をメタノール750μLに溶解した。パクリタキセル溶液(75μL)を25mg/mLのPEI750kDaエタノール溶液25μLと混合した。得られた溶液8.8μLを2片にトップコートとして塗布した。
b)ボールミル粉砕パクリタキセルを100mg/mLとなるように水に溶解し、ボルテックス、および設定「2.5」で20秒間のプローブ音波処理2回を使用して十分に分散させた。次の製剤は全て、パクリタキセル懸濁液を計量し、パクリタキセル対添加剤のw/w比が83:17%w/wとなるように添加剤溶液を添加することにより調製した。コーティングを塗布する前に、得られた混合物を十分にボルテックスし、音波浴中に10分間入れた。得られた溶液13.9μLを2片にトップコートとして塗布した。
コーティングされたバルーン片を熱風乾燥し、室温で終夜さらに乾燥させた。バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
次いで、次の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。切除したブタ冠動脈(Pel−Freez Biologicalsから入手可能)を準備し、プラスチック管に入れ、37℃に保った。バルーン片からシースを除去した後、片をモーターに固定し、125rpmの速度で回転させ、37℃の馬血清(HS)に30秒間浸漬した。バルーンをHSから取り出した。次に、37℃の通常PBS中に浸漬したまま、バルーンを動脈組織内で、60〜80psiで30秒間拡張させ、バルーンの収縮および除去後、動脈組織をプラスチック管から取り出し、37℃のPBSで洗浄した。バルーンを組織から取り出し、組織を洗浄した後、メタノール/0.1%酢酸溶液に入れた。HPLCを使用して、得られたメタノール/酢酸溶液のパクリタキセル含有率を試験した(「組織への薬物の移行」)。バルーンもメタノール/0.1%酢酸溶液に入れた。
実施例21:PEI、L−シトルリン、ポリ−L−オルニチンおよびポリ−L−グルタミン酸
実施例1に記載のように、9個のバルーン片に親水性ベースコート(R)をコーティングし、トップコートを塗布した。
トップコートの調製:ボールミル粉砕パクリタキセルを100mg/mLとなるように水に懸濁し、ボルテックス、および設定「2.5」で20秒間のプローブ音波処理2回を使用して十分に分散させた。次の製剤は全て、パクリタキセル懸濁液50mgを計量し、パクリタキセル対添加剤のw/w比が83:17%w/wとなるように20mg/mLの添加剤溶液45.5μLを添加することにより調製した。コーティングを塗布する前に、得られた混合物を十分にボルテックスし、音波浴中に10分間入れた。次の添加剤を使用した:
(1)PEI 750kDa;pH7.0になるまでHClを添加
(2)L−シトルリン
(3)ポリ−L−オルニチン
(4)ポリ−L−グルタミン酸
得られた製剤(13.9μL)を片のトップコートとして塗布した(PEIではn=3、他の添加剤では製剤1種類当たりn=2)。
コーティングした片を熱風乾燥し、室温で終夜さらに乾燥させた。バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
実施例20に記載の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
実施例22:オレイン酸グラフトを有する分岐鎖PEIおよびアミノ酸メチルエステル
実施例1に記載のように、8個のバルーン片に親水性ベースコート(R)をコーティングし、トップコートを塗布した。ボールミル粉砕パクリタキセルを100mg/mLとなるように水に懸濁し、ボルテックス、および設定「2.5」で20秒間のプローブ音波処理2回を使用して十分に分散させた。次の製剤は全て、パクリタキセル懸濁液を計量し、パクリタキセル対添加剤のw/w比が83:17%w/wとなるように添加剤溶液を添加することにより調製した。
コーティングを塗布する前に、得られた混合物を十分にボルテックスし、音波浴中に10分間入れた。得られた溶液(13.8μL)を2片のそれぞれにトップコートとして塗布した。コーティングした片を熱風乾燥し、室温で終夜さらに乾燥させた。バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
実施例20に記載の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
実施例23:PAMAM誘導体
この試験では、酸(COOH)末端基または異なる構成ブロックを有する類似の第4世代アミン末端基を有する様々な異なるPAMAMについて調べた。
エチレンジアミンコアをベースにする、PAMAM第4世代ポリアミドアミンデンドリマーの化学式は、次の通りである:
実施例1に記載のように、15個のバルーン片に親水性ベースコート(R)をコーティングした。
トップコート用製剤:
音波処理パクリタキセル(実験1参照)約10mgを計量し、100mg/mLとなるように水に懸濁した。パクリタキセル対添加剤のw/w比が83:17%w/wとなるようにPAMAM溶液をパクリタキセル懸濁液に添加した。トップコートの塗布(実施例1の手順に従って塗布)に使用する前に、得られた混合物を十分にボルテックスし、設定「2.5」で20秒間のプローブ音波処理を2回、10分間音波浴中に入れた。製剤1種類当たり3片にコーティングした。
トップコートを熱風乾燥し、室温で終夜さらに乾燥させた。バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。
実施例20に記載の手順に従って、コーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
実施例24:異なる分子量を有するPAMAM
PAMAMは、ポリアミドアミンデンドリマー(即ち、アミド基とアミン基の両方を含有する;下記の例示的な化学構造を参照)。
PAMAMはグロブリンポリマーであり、世代ごとに合成され:どの後続世代も、分子量が増加するにつれ、分岐数が指数関数的に増加する。この実施例では、PTX/PAMAM90:10と75:25の両方で一連の世代について試験した。
実施例1に記載のように、28個のバルーン片に親水性ベースコート(R)をコーティングし、トップコートを塗布した。
トップコート用製剤:
エチレンジアミンコアを有する第0、1、2、3、4、5および7世代のPAMAM溶液を得(Sigmaから入手可能)、メタノールで50mg/mLに希釈した。音波処理パクリタキセル(実験1参照)を50mg/mLとなるように水に懸濁し、ボルテックス、および設定「2.5」で20秒間のプローブ音波処理2回を使用して、十分に分散させた。
A.パクリタキセル/PAMAM(w/w比90:10)製剤
パクリタキセル(50mg)懸濁液を計量し、50mg/mLのPAMAMメタノール溶液5.3μLを添加した。製剤をトップコートの塗布に使用する前に、製剤を音波浴中に10分間入れた。製剤1種類当たり2片にコーティングした。
B.パクリタキセル/PAMAM(w/w比75:25)製剤
パクリタキセル懸濁液(50mg)を計量し、50mg/mLのPAMAMメタノール溶液15.9μLを添加した。製剤をトップコートの塗布に使用する前に、製剤を音波浴中に10分間入れた。製剤1種類当たり各2片にコーティングした。
トップコートを熱風乾燥し、室温で終夜さらに乾燥させた。バルーンを折り畳み、プリーツを形成し、ナイロンシースに収納した。その後、バルーンを55℃のオーブンに1時間入れた。実施例20に記載の手順に従ってコーティングからのパクリタキセルの放出を評価した。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用する場合、単数形「1つの(a)」「1つの(an)」および「その(the)」は、特記しない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。従って、例えば、「1種類の化合物」を含有する組成物に言及する場合、2種類以上の化合物の混合物を含む。「または(or)」という用語は、特記しない限り、一般に「および/または)」を含む意味で使用されることにも留意されたい。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用する場合、「構成された(configured)」という語句は、特定の作業を行うまたは特定の構成を採用するように構築または構成されているシステム、装置、または他の構造を説明することにも留意されたい。「構成された」という語句は、配置および構成された、構築および配置された、ならびに、構築、製造および配置された等の他の類似の語句と互換的に使用することができる。
本明細書中の全ての刊行物および特許出願は、本発明が関連する当該技術分野の当業者のレベルを示す。全ての刊行物および特許出願は、各個々の刊行物および特許出願が参照により具体的且つ個々に示されるのと同程度、参照により本明細書に援用される。参照により援用される刊行物および特許出願と本開示との間に不一致が生じる程度、本開示の情報は適用されるであろう。
様々な特定の好ましい実施形態および方法を参照して本発明を説明してきた。しかし、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、多くの変形および変更が行われ得ることを理解されたい。

Claims (49)

  1. 基材と;
    前記基材上に配置された親水性ポリマー層と;
    前記親水性ポリマー層上に配置された被覆された治療剤粒子であって、
    粒子状疎水性治療剤と;
    前記粒子状疎水性治療剤と接触しているカチオン剤と
    を含む被覆された治療剤粒子と、
    を含む薬物送達デバイス。
  2. 前記被覆された治療剤粒子間に配置された添加剤をさらに含み、前記添加剤が糖類および両親媒性化合物からなる群から選択される、請求項1または3〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  3. 前記添加剤がグリコーゲン、デキストラン、および、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの非イオン性コポリマーからなる群から選択される、請求項1〜2または4〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  4. 前記被覆された治療剤粒子間に配置された添加剤をさらに含み、前記添加剤がポリエチレングリコールおよびその誘導体、ポリビニルピロリドンおよびその誘導体、ポリビニルアルコールおよびその誘導体、ポリオキサゾリン、ならびにポロキサマーからなる群から選択される、請求項1〜3または5〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  5. 前記被覆された治療剤粒子が、+10mV超のゼータ電位を示す、請求項1〜4または6〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  6. 前記カチオン剤と結合した核酸をさらに含む、請求項1〜5または7〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  7. 前記核酸がsiRNAを含む、請求項1〜6または8〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  8. 前記疎水性粒子状治療剤の摂氏25度の水に対する溶解度が100μg/mL未満である、請求項1〜7または9〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  9. 前記疎水性粒子状治療剤の摂氏25度の水に対する溶解度が10μg/mL未満である、請求項1〜8または10〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  10. 前記疎水性粒子状治療剤の摂氏25度の水に対する溶解度が5μg/mL未満である、請求項1〜9または11〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  11. 前記カチオン剤が両親媒性である、請求項1〜10または12〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  12. 前記カチオン剤が、細胞膜の表面に対して親和性を示す、請求項1〜11または13〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  13. 前記カチオン剤が、カチオン性脂質、カチオン性ポリマー、および脂質様物質からなる群から選択される、請求項1〜12または14〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  14. 前記カチオン剤がPEIを含む、請求項1〜13または15〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  15. 前記カチオン剤が、DOTAPまたはPAMAMを含む、請求項1〜14または16〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  16. 前記粒子状疎水性治療剤の平均直径が100nm〜10μmである、請求項1〜15または17〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  17. 前記粒子状疎水性治療剤が結晶の形態である、請求項1〜16または18〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  18. 前記粒子状疎水性治療剤が非晶質の形態である、請求項1〜17または19〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  19. 前記粒子状疎水性治療剤が、パクリタキセル、シロリムス、およびその類似体からなる群から選択される、請求項1〜18または20〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  20. 前記親水性ポリマー層がポリアクリルアミドを含む、請求項1〜19または21〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  21. 前記親水性ポリマー層がポリビニルピロリドンを含む、請求項1〜20または22〜24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  22. 前記親水性ポリマー層が前記基材に共有結合している、請求項1〜21または23、24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  23. 前記親水性ポリマー層が、光活性化可能な架橋剤で架橋されている、請求項1〜22または24のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  24. 前記デバイスが薬剤含有型バルーンカテーテルを含む、請求項1〜23のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。
  25. 親水性表面を備えるポリマー層と;
    前記親水性表面上に配置された被覆された治療剤粒子であって、
    粒子状疎水性治療剤コアと;
    前記粒子状疎水性治療剤コアと接触しているカチオン剤と;
    を含む被覆された治療剤粒子と、
    を含む、薬物送達コーティング。
  26. 前記カチオン剤が被覆された治療剤粒子間にさらに分散している、請求項25または27〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  27. 前記カチオン剤が細胞膜の表面に対して親和性を示す、請求項25〜26または28〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  28. 前記親水性表面に配置された親水性添加剤マトリックスをさらに含み、前記被覆された治療剤粒子が前記親水性添加剤マトリックス内に配置されている、請求項25〜27または29〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  29. 前記被覆された治療剤粒子間に配置された添加剤をさらに含み、前記添加剤が糖類および両親媒性化合物からなる群から選択される、請求項25〜28または30〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  30. 前記添加剤が、グリコーゲン、デキストラン、およびF68ポロキサマーからなる群から選択される、請求項25〜29または31〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  31. 前記被覆された治療剤粒子間に配置された添加剤をさらに含み、前記添加剤がポリエチレングリコールおよびその誘導体、ポリビニルピロリドンおよびその誘導体、ポリビニルアルコールおよびその誘導体、ならびにポロキサマーからなる群から選択される、請求項25〜30または32〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  32. 前記被覆された治療剤粒子が、+10mV超のゼータ電位を示す、請求項25〜31または33〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  33. 前記カチオン剤と結合した核酸をさらに含む、請求項25〜32または34〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  34. 前記核酸がsiRNAを含む、請求項25〜33または35〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  35. 前記疎水性粒子状治療剤の摂氏25度の水に対する溶解度が100μg/mL未満である、請求項25〜34または36〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  36. 前記疎水性粒子状治療剤の摂氏25度の水に対する溶解度が10μg/mL未満である、請求項25〜35または37〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  37. 前記疎水性粒子状治療剤の摂氏25度の水に対する溶解度が5μg/mL未満である、請求項25〜36または38〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  38. 前記カチオン剤が両親媒性である、請求項25〜37または39〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  39. 前記カチオン剤が、カチオン性脂質、カチオン性ポリマー、および脂質様物質からなる群から選択される、請求項25〜38または40〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  40. 前記カチオン剤がPEIを含む、請求項25〜39または41〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  41. 前記カチオン剤がDOTAPまたはPAMAMを含む、請求項25〜40または42〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  42. 前記粒子状疎水性治療剤の平均直径が100nm〜10μmである、請求項25〜41または43〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  43. 前記粒子状疎水性治療剤が結晶の形態である、請求項25〜42または44〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  44. 前記粒子状疎水性治療剤が非晶質の形態である、請求項25〜43または45〜47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  45. 前記粒子状疎水性治療剤が、パクリタキセルおよびシロリムスからなる群から選択される、請求項25〜44または46、47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  46. 前記ポリマー層がポリアクリルアミドを含む、請求項25〜45または47のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  47. 前記ポリマー層がポリビニルピロリドンを含む、請求項25〜46のいずれか一項に記載の薬物送達コーティング。
  48. 薬物送達コーティングの形成方法であって、
    親水性ベースコートを基材に塗布する工程と;
    被覆された治療剤粒子を形成する工程であって、前記被覆された治療剤粒子が粒子状疎水性治療剤と、前記粒子状疎水性治療剤コアを覆うように配置されたカチオン剤とを含む工程と;
    前記被覆された治療剤粒子を前記基材に塗布する工程と;
    を含む方法。
  49. 親水性マトリックス形成材料を前記被覆された治療剤粒子と共に塗布する工程をさらに含む、請求項48に記載の方法。
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