JP2014527980A - ナノ送達システム - Google Patents

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Abstract

本発明は、疎水性と親水性という逆の特性を持つ安定ナノ粒子から、活性薬剤の放出を保護及び制御する二重ナノカプセル化の独自の方法の使用に関する。この活性薬剤の保護は、保護すべき薬剤を、サブミクロンのナノ粒子に順次カプセル化されたナノキャリアに装填することによって行われる。サブミクロン粒子の形成は、新規なナノスプレィ技術を使用して行った。【選択図】なし

Description

本発明は、一般的に、ナノ送達システムに関する。
RNA干渉(RNAi)の発見は、生物学と薬学の全く新しい分野の扉を開いた。特にサイレンス標的遺伝子へのRNAiの能力は、基本的なリサーチを生み出したばかりでなく、RNAiに基づく薬剤開発の概念を惹起した。RNAiは、配列特異的マッチングを介するmRNAの標的化を通じて作用し、標的mRNAの劣化又はその翻訳阻害を生じさせ、タンパク質発現のロスを引き起こしている。これは、薬理学的には、低分子干渉RNA(siRNA)と呼ばれる、小さい19−21bp dsRNA分子の導入を介して達成される。10年前のその発見以来、siRNAは、癌、神経変性疾患及び感染症といった、様々な疾患の治療における有用性を求めて、インビトロで広く研究されてきた。
siRNAの更なる開発への主な障害は、分子量が大きいこと(例えば、13kDa)とポリアニオン特性(例えば、40負リン酸電荷)のために、インビボでのsiRNAを効率良く送達ができないことであった。裸のsiRNAは、細胞メンブレインと自由に交差しない。更に、修飾されていない裸のsiRNAは、エンドヌクレアーゼやエクソヌクレアーゼによって急速に分解するので、血液や血清中で比較的不安定である。すなわち、このsiRNAはインビボでの半減期が短い。通常、化学修飾は、RNA二重鎖構造に導入されて、遺伝子サイレンシング活性に悪影響を与えることなく生物学的安定性を強化することができる。代替的に、化学修飾は、細胞取り込みを強化するのみならず、生物学的安定性を提供する送達システムで策定することができる。RNAの骨格、塩基、又は糖へのいくつかの化学修飾を用いて、siRNAの安定性と活性を強化していた。しかしながら、その作用の細胞内部位へのsiRNAのアクセスを容易にする送達システムが求められている。
実際、全身投与後の標的組織へのsiRNAの取り込みを強化する様々な送達システムが開発されてきた。これらのシステムには、ポリマ[1]、脂質[2]、又はナノ粒子[3,4]の使用が含まれる。これらのベクターのほとんどは、カチオン性であり、負に荷電したsiRNAで十分に粒子が相互作用して、その細胞への侵入を容易にするようにしている。しかしながら、これらのカチオン性粒子のsiRNAを全身に送達する能力は、網内系(RES)器官[5]による迅速な取り込みによって、良好でないことがあり、これによって、対象部位へのこれら粒子の送達を妨げている。この問題を克服するために、これらの粒子のRES取り込みを低減するポリエチレングリコール(PEG)をその処方に広く使用していた。「血管透過性・滞留性亢進効果」現象によって、このペグ化によっても腫瘍などの欠陥のある脈管構造が存在する部位に粒子が蓄積される。
脂質ベースの送達ベクターについては、ポリヌクレオチドを付加したペグ化粒子を作成する様々な方法が今日報告されており、これには、ポストインサーション法[7]、逆相蒸発法[8]、洗浄剤透析法[9]、及びエタノール透析法[10]が含まれる。しかしながら、これらの方法は、ほとんど、有効ではあるが、比較的複雑かつ冗長な作成手順が必要であり、結果物としての粒子が水性状態に浮遊している。このことが、粒子の劣化及び/又は溶解、脂質の加水分解、及び水性環境におけるsiRNAヌクレオチドの不安定性を含む、長期にわたる保存の問題を引き起こす。更に、これらの作成は、搬送中に生じる撹拌又は温度変動といったストレスによって影響を受ける傾向にある[11]。これらの問題は、既存の作成手順を用いたこれらの粒子の大量生産に必要な更なる大きな努力を伴い、クリニックにおけるsiRNAを含有する脂質ベースの製品の幅広い採用を制限することになる。明らかに、最終製品が長期保存にも適しているsiRNAを付加したナノキャリアを作成する比較的シンプルで有効な方法の開発が必要である。
この20年間、1−1000nmの範囲のナノサイズ粒子に基づくいくつかの治療法が、癌、痛み、及び感染症の治療に成功裏に導入されてきた。親水性の生体高分子(ペプチドやsiRNAなど)は、通常、低い膜透過率と、環境状態(熱、pH、酵素分解)への高い感度を示し、ナノキャリアによる細胞内送達の適切な候補と考えられている。このようなナノキャリアは、半減期が短く迅速に除去されるこれらの高分子の血液循環時間を延ばすことができる。しかしながら、このような目的に使用される臨床的な関連ナノキャリアの数は少なく、主な解決すべき課題、特に、非経口投与ルートによる効率のよい送達に関する課題が残っている。siRNAは、完全な治療可能性を十分に引き出すのに適当なナノキャリアのアプリケーションが最も必要とされているクラスの親水性生体高分子を代表している。
[引用文献]
Figure 2014527980
本発明は、siRNA(あるいは、コレステロールで標識したsiRNAなど、その様々な化学的誘導体)などの、疎水性又は親水性薬剤である活性薬剤の、逆の特性(疎水性又は親水性)をもつ安定ナノ粒子からの放出を防ぎ制御する二重ナノカプセル化の独自の方法論を使用している。この活性薬剤の保護は、保護すべき薬剤をナノキャリアに入れることによって達成される。これは、続いて、サブミクロンのナノ粒子にカプセル化される。サブミクロンのナノ粒子(ナノカプセル又はナノスフェア)の形成は、新規なナノスプレィ技術を用いて成功裏に達成される。
本発明の送達システムは、親水性生体高分子(siRNAなど)又は疎水性生体高分子の全身送達のためのプラットフォームを提供して、薬剤の半減期、生体内分布、及び薬物動態を改善する。
このように、本発明は、また、二重カプセル化活性薬剤を含む薬剤送達システムに関連するものであり、親水性又は疎水性の活性薬剤の安定化を図り、細胞内へのその標的送達を可能にする。
本発明の一態様では、複数のナノキャリア(一またはそれ以上)をカプセル化したナノ粒子を提供し、この複数のナノキャリアの少なくとも一つが、少なくとも一の活性薬剤を含み、このナノ粒子の平均径が400乃至950nmである。
いくつかの実施例では、本発明に係るナノ粒子を形成する活性薬剤の二重カプセル化は、本明細書に詳細に説明するように、ナノスプレイ法によって入手可能である。ナノスプレイ法の手順は、更に、ナノスプレイ法によって取得したナノ粒子を乾燥するステップを具える。この乾燥ステップは、例えば、凍結乾燥、熱乾燥、減圧、溶媒抽出、その他の技術を用いた溶剤の蒸発によって達成される。
更なる実施例において、ナノ粒子は以下から選択される:
i.活性薬剤が疎水性であり、ナノキャリア材料が疎水性であり、ナノ粒子材料が親水性である場合;
ii.活性薬剤が親水性であり、ナノキャリア材料が親水性であり、ナノ粒子材料が疎水性である場合;
iii.活性薬剤が疎水性であり、ナノキャリア材料が疎水性であり、ナノ粒子材料が疎水性である場合;
iv.活性薬剤が親水性であり、ナノキャリア材料が親水性であり、ナノ粒子材料が親水性である場合。
別の実施例では、活性薬剤がsiRNAである。活性薬剤がsiRNAであるいくつかの実施例では、ナノキャリアが更に、ポリカチオン性脂質を含む。いくつかの実施例では、このポリカチオン性脂質が、1,2−dioleoyl−3−trimethylammonium−propane(DOTAP)である。
この分野の当業者には理解できるように、用語「材料」は、ナノ粒子又はナノキャリアができている物質を意味する。したがって、「ナノキャリア材料」は、ナノキャリアができている物質を意味する。同様に、「ナノ粒子材料」は、ナノ粒子ができている物質を意味する。複数のナノキャリアは、異なる物質でできていてもよい。ナノキャリア材料は、いくつかの実施例では、ナノ粒子材料と異なる。
いくつかの実施例では、ナノキャリアは、金属材料でできていてもよく、あるいは非金属材料と組み合わせた金属材料を含んでいてもよい。いくつかの実施例では、ナノキャリアは、金のナノスフェアである。
材料の疎水性又は親水性は、以下にさらに説明するように水に対するその材料固有の挙動によるものであるか、あるいは、その材料を一またはそれ以上の架橋することでその材料を修飾して、その材料の誘導体化によって、その材料へ電荷を導入することによって(正あるいは負に荷電する)、その材料を別の材料に複合させる又はコンジュゲートさせることによって、及びこの分野で知られているその他の手段によって、達成することができる。
このように、本発明によれば、材料の選択は、その材料の固有の特性に基づく、あるいは、その材料の疎水性又は親水性を高める又は低下させる上述した修飾を行う能力に基づいている。
いくつかの実施例では、ナノ粒子材料及び/又はナノキャリア材料は、材料の親水性を低減(水性媒体中における溶解度を低減)するために架橋していてもよい。
本発明の別の態様では、複数のナノキャリアをカプセル化したナノ粒子を提供しており、この複数のナノキャリアの少なくとも一つ(一またはそれ以上)が、少なくとも一の活性薬剤を含み、このナノキャリアが本明細書で定義したナノスプレイによって作成される。
いくつかの実施例では、ナノ粒子の平均径が4ミクロンより小さい。その他の実施例では、ナノ粒子の平均径が2ミクロンより小さい。その他の実施例では、ナノ粒子の平均径が1ミクロンより小さい。更なる実施例では、ナノ粒子の平均径が950nmより小さい。その他の実施例では、形成したナノ粒子の平均径が400乃至950nmの間である。
いくつかの実施例では、ナノ粒子が以下から選択される:
i.活性薬剤が疎水性であり、ナノキャリア材料が疎水性であり、ナノ粒子材料が親水性である場合;
ii.活性薬剤が親水性であり、ナノキャリア材料が親水性であり、ナノ粒子材料が疎水性である場合;
iii.活性薬剤が疎水性であり、ナノキャリア材料が疎水性であり、ナノ粒子材料が疎水性である場合;
iv.活性薬剤が親水性であり、ナノキャリア材料が親水性であり、ナノ粒子材料が親水性である場合。
更なる実施例では、ナノ粒子材料及び/又はナノキャリア材料を、材料の親水性を低減(水性媒体中における溶解度を低減)するために架橋してもよい。
その他の実施例では、活性薬剤がsiRNAである。活性薬剤がsiRNAであるいくつかの実施例では、ナノキャリアが更に、ポリカチオン性脂質を含む。いくつかの実施例では、このポリカチオン性脂質が、1,2−dioleoyl−3−trimethylammonium−propane(DOTAP)である。
本発明の別の態様では、複数のナノキャリア(一またはそれ以上)をカプセル化したナノ粒子を提供しており、この複数のナノキャリアの少なくとも一つが、少なくとも一の活性薬剤を含み:この活性薬剤は疎水性であり、ナノキャリア材料が疎水性であり、ナノ粒子材料が親水性であり;ナノ粒子材料が選択的に、更に架橋して水性媒体中のその溶解度を低減している;または、この活性薬剤が親水性であり、ナノキャリア材料が親水性であり、選択的に架橋しており、ナノ粒子材料が疎水性である。
いくつかの実施例では、ナノ粒子の平均径が4ミクロンより小さい。その他の実施例では、ナノ粒子の平均径が2ミクロンより小さい。その他の実施例では、ナノ粒子の平均径が1ミクロンより小さい。更なる実施例では、ナノ粒子の平均径が950nmより小さい。その他の実施例では、形成したナノ粒子の平均径が400乃至950nmの間である。
いくつかの実施例では、ナノ粒子がナノスプレイ乾燥法によって形成される。
その他の実施例では、活性薬剤が親水性である。活性薬剤がsiRNAであるいくつかの実施例では、親水性活性薬剤がsiRNAである。このような実施例では、ナノキャリアが更に、ポリカチオン性脂質を含む。いくつかの実施例では、ポリカチオン性脂質が、1,2−dioleoyl−3−trimethylammonium−propane(DOTAP)である。
本発明のもう一つの態様では、複数のナノキャリアをカプセル化したナノ粒子が提供されており、この複数のナノキャリアの少なくとも一つ(一またはそれ以上)が、少なくとも一の活性薬剤を含む。このナノ粒子の平均径は400乃至950nmの間である。活性薬剤は疎水性であり、ナノキャリア材料は疎水性であり、ナノ粒子材料は親水性であり、ナノ粒子材料が、選択的に更に架橋されており、水性媒体中のその溶解度が低い。または、活性薬剤が親水性であり、ナノ粒子材料が親水性であり、選択的に架橋されており、ナノ粒子材料は疎水性である。
いくつかの実施例では、ナノ粒子がナノスプレィ法で形成されている。
その他の実施例では、活性薬剤が親水性である。いくつかの実施例では、活性薬剤がsiRNAであり、親水性活性薬剤がsiRNAである。このような実施例では、ナノキャリアが更に、ポリカチオン性脂質を含む。いくつかの実施例では、ポリカチオン性脂質が、1,2−dioleoyl−3−trimethylammonium−propane(DOTAP)である。
本発明のもう一つの態様では、複数のナノキャリア(一またはそれ以上)をカプセル化したナノ粒子が提供されており、この複数のナノキャリアの少なくとも一つが、少なくとも一の活性薬剤を含む。このナノ粒子の平均径は400乃至950nmの間である。活性薬剤は疎水性であり、ナノキャリア材料は疎水性であり、ナノ粒子材料は親水性であり、ナノ粒子材料が、選択的に更に架橋されており、水性媒体中のその溶解度が低い。または、活性薬剤が親水性であり、ナノ粒子材料が親水性であり、選択的に架橋されており、ナノ粒子材料は疎水性である。ここで、ナノ粒子はナノスプレイ法で形成される。
更なる態様では、本発明は、複数のナノキャリア(一またはそれ以上)をカプセル化したナノ粒子を提供しており、この複数のナノキャリアの少なくとも一つが、少なくとも一の活性薬剤を含む。このナノ粒子の平均径は400乃至950nmの間であり、このナノ粒子は本明細書で規定しているようなナノスプレイ法で形成される。
いくつかの実施例では、ナノ粒子は以下より選択される:
i.活性薬剤が疎水性であり、ナノキャリア材料が疎水性であり、ナノ粒子材料が親水性である場合;
ii.活性薬剤が親水性であり、ナノキャリア材料が親水性であり、ナノ粒子材料が疎水性である場合;
iii.活性薬剤が疎水性であり、ナノキャリア材料が疎水性であり、ナノ粒子材料が疎水性である場合;
iv.活性薬剤が親水性であり、ナノキャリア材料が親水性であり、ナノ粒子材料が親水性である場合。
更なる実施例では、ナノ粒子材料及び/又はナノキャリア材料が、材料の親水性を低減(水性媒体中における溶解度を低減)するために架橋していてもよい。
その他の実施例では、活性薬剤がsiRNAである。活性薬剤がsiRNAであるいくつかの実施例では、ナノキャリアが更に、ポリカチオン性脂質を含む。いくつかの実施例では、このポリカチオン性脂質が、1,2−dioleoyl−3−trimethylammonium−propane(DOTAP)である。
本発明の「ナノ粒子」は、粒子キャリア、ナノカプセル(NC)又はナノスフェア(NS)であり、生体適応性があり、化学的及び/又は物理的破壊に対して十分に耐性があるので、ヒト又は動物の身体内に投与された後、所望の標的器官(組織)に到達するまでの十分な時間、十分な量のナノ粒子が無償のままである。一般的に、ナノ粒子は、最大平均粒径2μm(ミクロン)の形状が球形であり、このナノ粒子の大多数が平均粒径が1μm(ミクロン)より小さい。
上述した通り、本発明のいくつかの態様及び実施例では、ナノ粒子が平均粒径が1ミクロンより小さい。いくつかの態様及び実施例では、ナノ粒子の平均粒径が約400乃至950nmの間である。その他の実施例では、ナノ粒子の平均粒径が約400乃至900nmの間である。いくつかのその他の実施例では、ナノ粒子の平均粒径が約400乃至800nmの間である。更なる実施例では、平均粒径が400乃至700nmの間である。更なる態様及び実施例では、ナノ粒子の平均粒径が400乃至600nmである。
この粒子の平均粒径は、当業者に知られている方法で測定することができる。用語「平均粒径」とは、測定した径の算術平均を意味し、この径は、平均の±25%m、±15%、±10%、±5%の範囲にある。ナノ粒子が球形でない場合は、この用語は、粒子の最大寸法である有効平均径を意味する。
本発明のナノ粒子は、内在化できるように十分に小さなサイズであると共に、複数のナノキャリアを保持できるように十分大きくなくてはならない。
本発明のナノ粒子内に含まれる複数(一又はそれ以上)の「ナノキャリア」は、それ自体が粒子キャリアであり、各々が平均径が300nmより小さいか、250nmより小さいが、200nmより小さい。このナノキャリアは、ナノカプセル(NC)又はナノスフェア(NS)の形である。一般的に、ナノキャリアは球形である。ナノキャリアの形状は球形ではなく、その径とは、粒子の最も長い寸法をいう。
本発明に係る一のナノ粒子内にカプセル化されているナノキャリアの数は、例えば、ナノキャリアのサイズ又はナノキャリアとナノ粒子の相対的サイズによって変わる。通常、各ナノ粒子は、1乃至数(6−7)ダースのナノキャリア(負複数のナノキャリア)を含んでいる。いくつかの実施例では、各ナノ粒子が2乃至50のナノキャリアを含む。いくつかの実施例では、各ナノ粒子が2乃40のナノキャリアを含む。いくつかの実施例では、各ナノ粒子が2乃至30のナノキャリアを含む。いくつかの実施例では、各ナノ粒子が2乃20のナノキャリアを含む。いくつかの実施例では、各ナノ粒子が2乃至10のナノキャリアを含む。
いくつかの実施例では、各ナノ粒子が、2以上のナノキャリアを含む。
このナノキャリアは、少なくとも一の活性薬剤を「含む」ものを言う。以下に例示するように、少なくとも一の活性薬剤は、ナノキャリアのコアに含まれるか、及び/又は、ナノキャリアを作っている材料マトリックスに含まれるか、及び/又はナノキャリアの表面領域(一またはそれ以上、又は全表面)に結合していてもよい。
ナノ粒子が例えば、金のナノスフェアなどの金属粒子であるいくつかの実施例では、少なくとも一の活性薬剤が、その金属粒子の表面領域(一またはそれ以上、又は全表面)に関連している。
いくつかの実施例では、以下に述べるように、ナノ粒子自体が、ナノスプレイ法で形成される。
いくつかの実施例では、ナノキャリアの平均径が約50nmである。
いくつかの実施例では、ナノキャリアの平均粒径が約100乃至300nmである。その他の実施例では、平均径が約200乃至300nmである。その他の実施例では、平均径が約50乃至300nmである。その他の実施例では、平均径が約50乃至250nmである。その他の実施例では、平均径が約50乃至200nmである。更なる実施例では、平均径が約50乃至150nmである。更なる実施例では、平均径が約50乃至100nmである。
当業者には、材料の「親水性」は、水に対する親和性を示す材料の特性であり、「疎水性」は、水に対する逆の反応であることは自明である。
水性媒体中のナノ粒子の溶解度又は不溶性は、ナノキャリア又は最終ナノ粒子を架橋することによって、このような媒体中の最終ナノ粒子の溶解度を上げる又は下げることによって変わる。
選択されたアプリケーションについて、ナノ粒子及び/又はナノキャリアは、「ナノカプセル」、すなわち、空であるか、あるいは、少なくとも一の油性又は水性相を含むポリマーシェル又はコアを有する、コア/シェル構造を有する形であってもよい。代替的に、ナノ粒子及び/又はナノキャリアは、実質的に、明確なコア/シェル構造ではなく、均一な組成、すなわち、連続する物質の「ナノスフェア」(NSs)であってもよい。
いくつかの実施例では、本発明のナノ粒子及びそれに含まれる複数のナノキャリアは、ナノカプセル形状をしている。別の実施例では、ナノ粒子及びナノキャリアが両方ともナノスフェアである。いくつかのその他の実施例では、ナノ粒子がナノカプセル形状であり、ナノキャリアがナノスフェア形状であってもよい。更なる実施例では、ナノ粒子がナノスフェア形状であり、ナノキャリアがナノカプセル形状をしている。
用語「カプセル化」(あるいは、その言語的変形)は、例えば、少なくとも一のナノキャリアをナノ粒子内に閉じ込めること、あるいは、ナノキャリア中の活性物質(上に規定)を閉じ込めることを意味する。したがって、いくつかの実施例によれば、ナノ粒子は、一またはそれ以上のナノキャリアをカプセル化するものであるといえる。
いくつかのその他の実施例では、ナノ粒子がナノカプセルから選択された複数のナノキャリア、ナノスフェア、及びこれらの混合物をカプセル化している。ナノキャリアの極性の形(NS及び/又はNC)にかかわらず、本発明のナノ粒子は、異なる物質及び/又は異なる活性材料でできた複数のナノキャリアをカプセル化できる。例えば、本発明のナノ粒子は、同じポリマー物質(したがって、同じ親水性/疎水性特性を有する)の複数のナノキャリアを、一またはそれ以上の異なる活性材料と共に含んでいてもよい。同様に、本発明のナノ粒子は、異なるポリマ物質であるが、各々が同じ活性物質を含む複数のナノキャリアを含んでいてもよい。
本発明のいくつかの態様では、本発明のナノ粒子の混合物が提供されており、この混合物が一またはそれ以上の種類のナノ粒子を含み、この一またはそれ以上のナノ粒子の種類が:
1.ナノキャリア材料
2.ナノ粒子材料
3.活性物質
4.ナノ粒子/ナノキャリア型(NS又はNC)
5.ナノ粒子/ナノキャリアのサイズ
の少なくともいずれか一つによって互いに異なる。
上述した通り、本発明のいくつかの態様及び実施例では、ナノ粒子をナノスプレイによって得ることができる。このプロセスは、所定のサイズ(径)の一またはそれ以上のオリフィス(孔、開口、穴、ピンホール)を有するスクリーン(例えば、メッシュ)を通って移動させる(例えば、送達、スプレイ)ステップを具え、コロイド状組成物が、液状媒体中に例えば、ポリマ剤など、複数のナノキャリアとナノ粒子剤を含み、この複数のナノキャリアが少なくとも一の活性剤とを含み、ナノ粒子剤が少なくとも部分的に液状媒体中に可溶であり、オリフィスのサイズが、ナノ粒子の(最大)サイズ(径)を決定する。
いくつかの実施例では、オリフィスによって平均径が4ミクロンより小さい、又は2ミクロンより小さい、又は1ミクロンより小さい、又は950nmより小さい、又は400乃至950nmの間、又は400乃至900nmの間、又は400乃至800nmの間、又は400乃至700nmの間、あるいは400乃至600nmの間の、ナノ粒子を作ることができる。
このようなナノ粒子サイズにするには、オリフィスのサイズ(ホール径)が、7ミクロン乃至1ミクロンの範囲で選択される。いくつかの実施例では、スクリーンが4ミクロン乃至6ミクロンのメッシュサイズである。いくつかの実施例では、スクリーンが4ミクロンのメッシュサイズである。
いくつかの実施例では、コロイド状組成物を、液状媒体中で複数のナノキャリアを例えば、ポリマ材などのナノ粒子剤と混合することによって作成する。
いくつかの実施例では、ナノスプレイ法が更に、ナノ粒子を乾燥させるステップを具える。
いくつかの実施例では、ナノキャリアがナノスプレイで得られる。
本発明のナノ粒子は、主にポリマでできている。用語「ポリマ」には、ホモポリマ、例えば、ブロックポリマ、グラフトポリマ、ランダムポリマ、及び交互コポリマなどのコポリマ、並びにターポリマを含む。また、これらの派生物、組み合わせ、及びブレンドを含む。上記に加えて、この用語は、リニア、ブロック、グラフト、ランダム、交互、分岐構造及びこれらの組み合わせのすべての幾何学的形状を含む。
ナノ粒子の構成に用いられるポリマは生分解性である。すなわち、インビボで使用中に分解する。一般的に、生分解性に起因する分解は、生分解性ポリマをその構成サブユニットへの分解、例えば、酵素によって行われる生化学プロセスによる、ポリマのより小さい被ポリマサブユニットへの消化を含む。この分解は:ポリママトリックス中の結合の開裂を含む生分解であって、通常モノマとオリゴマができる生分解、あるいは、側鎖への内部結合の開裂あるいは側鎖のポリマ主鎖へ連結する生分解;のうちの一方又は両方で行われる。いくつかの実施例では、生分解は、一般的な形の生分解をも意味する。ポリマは更に、生体適合性である。すなわち、実質的に非毒性であるか、あるいは、接触する生体組織又は生体系への有害な衝撃がない。
本発明のナノ粒子は、薬剤送達用プラットフォームとして使用して、活性成分を目標細胞に、あるいは細胞内の細胞小器官に浸透させ放出させることができる。細胞膜貫通を容易にするために、本発明のナノ粒子は、様々な標的薬剤と結合することができる。
いくつかの実施例では、ナノ粒子の外側表面が、少なくとも一の標的薬剤と結合している。このような実施例では、この少なくとも一の標的薬剤が固形腫瘍中に過剰発現したHER−2受容体を認識するトラスツブマブ(Herceptin登録商標);Hフェリチンを認識するAMBLK8;EGFR受容体を認識するセツキシマブ(Erbitux登録商標);CD20を認識するリツキシマブ(MabThera登録商標);新生血管の形成を刺激する「血管内皮細胞増殖因子」(VEGF)と呼ばれる天然タンパク質の機能を阻害するベバシズマブ(Avastin登録商標);VEGF−Aへのより強い結合を提供するラニビツマブ(Lucentis登録商標);葉酸又は葉酸塩などの小分子;ヒアルロン酸又はヒアルロン酸塩;腫瘍透過性ペプチド、通常約6−15kDa;上皮細胞増殖因子(EGF);トランスフェリン;フェリチン;アルギニン−グリシン−アスパラギン酸(RGD)ペプチド;上皮細胞接着分子(EpCAM);細胞内接着分子1(ICAM−1);がん胎児性抗原(CEA);血管作動性腸管ペプチド;CA15−3抗原;MUC1タンパク質;CD20;CD33;インテグリン;リンパ管ターゲッティング分子(LyP−1など);PSMAアプタマー又はVEGFアプタマーなどのアプタマー;オリゴ糖、及びその他;などのモノクロナール抗体から選択される。
いくつかの実施例では、標的薬剤がベバシツマブ(Avastsin登録商標)または、ラニビツマブ(Lucentis登録商標)である。
ここで用いられているように、用語「結合」又はその言語的変形は、二つの実態を互いに保持する化学的又は物理的相互作用(例えば、ナノ粒子とその標的薬剤、リンカー部分又は活性成分を有するナノキャリア表面、あるいはこれらを意味する相互作用)を意味する。この相互作用は、当業者に知られているあらゆるタイプの化学的又は物理的結合相互作用であってもよい。このような相互作用(関係)の非限定的な例には、イオン結合、共有結合、配位結合、錯体形成、水素結合、ファンデルワールス結合、疎水性−親水性相互作用、その他がある。いくつかの実施例では、この関係は共有結合を介している。別の実施例では、この関係は、配位結合を介している。当業者は、いくつかのケースで、二つの原子間、あるいは二つの化学的物質間の結合する相互作用は、一以上のタイプの化学的及び/又は物理的相互作用を含むと理解するであろう。
インビボ又はインビトロの生体細胞内に入ると、活性物質が正しい小器官に送達されなければならない、あるいは代替的に、エンドソーム又はリソソームなどの細胞小細胞内への区分けを避けなければならず、細胞間で吸収され利用される。したがって、いくつかの実施例では、少なくとも一のナノキャリアがカチオン性脂質(DOTAPなど)又は細胞透過性ペプチドを有しており、これは、アルギニン又はリシン残基など、様々なアミノ酸を含み、ペプチドに正電荷を与えている。これらのペプチドは、細胞を透過することができ、サイトプラズマ内のナノキャリアの積荷を放出する。このようなペプチドは、HIV−TAT、ペネトラチン、グラミシジンS,MSI−103、MSI−103−Arg,PGLa、PGLa−Arg、マガイニン−2、マガイニン−2−Arg、KIGAKI、BP100、MAP、MAP−Arg、SAP、PEP−1、トランスポータン、FP23、その他から選択することができる。
いくつかの実施例では、カチオン性脂質がDOTAPである。
上述したように、ナノ粒子は、少なくとも一のナノキャリアを含むことができ、このナノキャリアは、親水性マトリックス(物質)を含むナノスフェアであり、少なくとも一の活性物質が親水性であり、疎水性マトリックス内に分散される。
いくつかの実施例では、ナノスフェア親水性物質が、デキストラン、ヒアルロン酸、通常のあるは架橋したヒト血清アルブミン(HSA)、通常のあるは架橋したウシ血清アルブミン(BSA)、キトサン、セラック、コラーゲン、ゼラチン、アラビア糊、ポリビニルアルコール、シクロデキトリン、から選択される。これらは、各々単独であるか、上述の一またはそれ以上と組み合わせであってもよい。その他の実施例では、親水性物質がヒト血清アルブミン(HSA)、ウシ血清アルブミン(BSA)、又はヒアルロン酸である。
いくつかの実施例では、疎水性物質が、平均分子量約66,500Daのヒト血清アルブミン(HSA)、または、平均分子量が20,000乃至最大1,000,000Daの範囲のヒアルロン酸である。
このような実施例によれば、親水性活性物質が、エクセナチド、インスリン、成長ホルモン、酢酸トリプトレリン、ブセレリン、ナファレリン、その他;DNA、RNA、siRNA、tRNA、又はそのは生物又は断片から選択される。
いくつかの実施例では、親水性薬剤がsiRNAである。
いくつかの実施例では、siRNAが、配列番号:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11、又は12の核酸シーケンスを有する。
いくつかの実施例では、親水性物質が架橋しており、水性媒体中のナノキャリアの水溶性を下げている。
いくつかの実施例では、ナノキャリアが天然の状態で親水性である場合、ナノ粒子は、疎水性殻を有するナノカプセルの形をしている(すなわち、疎水性ナノキャリアをカプセル化した疎水性ナノ粒子)。この構成により、通常、安定性と送達性が問題である、親水性物質のカプセル化性と安定性を確実なものにする。
このような実施例において、疎水性殻は、乳酸、ポリ(D,L−乳酸−グリコール酸共重合体)(PLGA)、ポリ(D、L−乳酸)(PLA)、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリ(2−ジメチルアミノ−エチルメタクリレート)ホモポリマ、ポリ(2−ジメチルアミノ−エチルメタクリレート)−b−ポリ(エチレングリコール)−α−メトキシ−ω−メタクリレート共重合体、ポリシアノアクリレート、ポリアンヒドライドポリマ、及びこれらの組み合わせから選択されたポリマである。
いくつかの実施例において、疎水性殻は、乳酸、ポリ(D,L−乳酸−グリコール酸共重合体)(PLGA)、ポリ(D、L−乳酸)(PLA)、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリ(2−ジメチルアミノ−エチルメタクリレート)ホモポリマ、ポリ(2−ジメチルアミノ−エチルメタクリレート)−b−ポリ(エチレングリコール)−α−メトキシ−ω−メタクリレート共重合体、ポリシアノアクリレート、ポリアンヒドライドポリマ、及びこれらの組み合わせの、ペグ化された派生物である。
その他の実施例では、疎水性殻は、乳酸、ポリ(D,L−乳酸−グリコール酸共重合体)(PLGA)及びこれらの組み合わせから選択される。これには、ペグ化した派生物(単独で、あるいは組み合わせで)が含まれる。このようの実施例では、PLGAが、約4,000乃至100,000Daの分子量を有する。
細胞膜の抑止を小さくするために、疎水性殻は、少なくとも一のポリエチレングリコール(PEG)部分と結合した外側表面を有する。
本発明のその他の実施例では、ナノ粒子は、少なくとも一のナノキャリアを含み、このナノキャリアは疎水性ポリママトリックスを含むナノスフェアである。このナノスフェアに含まれる少なくとも一の活性成分も、疎水性である。
このような実施例では、疎水性ポリママトリックスは、乳酸、ポリ(D,L−乳酸−グリコール酸共重合体)(PLGA)、ポリ(D、L−乳酸)(PLA)、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリ(2−ジメチルアミノ−エチルメタクリレート)ホモポリマ、ポリ(2−ジメチルアミノ−エチルメタクリレート)−b−ポリ(エチレングリコール)−α−メトキシ−ω−メタクリレート共重合体、ポリシアノアクリレート、及びこれらの組み合わせ、及びそのペグ化された派生物から、選択される。
その他の実施例では、疎水性ポリママトリックスが、乳酸、ポリ(D,L−乳酸−グリコール酸共重合体)(PLGA)及びこれらの組み合わせから選択される。これには、ペグ化した派生物(単独で、あるいは組み合わせで)が含まれる。
いくつかのその他の実施例では、PLGAが、約4,000乃至100,000Daの分子量を有する。
更なる実施例では、疎水性活性物質が、鎮痛薬又は抗炎症薬(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ウム、フルルビプロフェン、イブプロフェン、インドメタシン、ケトプロレン、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、ピロキシカン又はスリンダックなど);駆虫薬(アルベンダゾール、ベフェニウムヒドロキシナフトエート、カムベンザゾール、ジクロロフェン、イベルメクチン、メベンダゾール、オキサムニキン、オクスフェンダゾール、オキサンテルエンボネート、プラジカンテル、ピランテルエンボネート、又はチアベンダゾールなど);抗不整脈剤(アミオダロン、ジソピラミド、酢酸フレカイニド、又は硫酸キニジンなど);抗菌剤(べネタミンペニシリン、シノキサチン、シプロフロキサチン、クラリスロマイシン、クロファジミン、クロキサシリン、デメクロシクリン、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、スルファベンズアミド、スルファドキシン、スルファアセトアミド、スルファアメラジン、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、又はトリメトプリムなど);抗凝血剤(ジクマロール、ジビリダモール、ニクマロン、フェニンジオンなど);抗鬱剤(アモキサピン、マプロチリン、ミアンセリン、ノルトリプチリン、トラゾドン、又はマレリン酸トリミプラミンなど);高糖尿病剤(アセトヘキサミド、クロルプロパミド、グリベンクラミド、グリクラジド、グリピジド、トラザミド、又はトルブタミドなど);抗癇癪剤(ベクラミド、カルバマゼピン、クロナゼピン、エトトイン、メトイン、メトスクシミド、メチルフェノバルビトン、オキシカルバゼピン、パラメタジオン、フェナセミド、フェノバルビトン、フェニロイン、フェンスクシミド、プリミドーン、スルチアム、又はバルプロ酸など);抗カビ剤(アンホテリシン、硝酸ブトコナゾール、クロトリマゾール、硝酸エコナゾール、フルコナゾール、フルシトシン、グリセオフルビン、イトラコナゾール、ケトコナゾール、ミコナゾール、ナタマイシン、ナイスタチン、硝酸スルコナゾール、テルビナフィン、テルコナゾール、チオコナゾール、又はウンデシレン酸など);抗痛風剤(アロプリノール、プロベネシド、又はスルフィンピラゾンなど);抗高血圧剤(アムロジピン、ベニジピン、ダロジピン、ジリタゼム、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、ニフェジピン、ニモジピン、フェノキシベンズアミン、プラゾシン、レセルピン、又はテラゾシンなど);抗マラリア剤(アモジアクイン、クロロクイン、クロルプログアニル、ハロファントリン、メフロクイン、プロガニル、ピリメタミン、又は酢酸キニーネなど);抗片頭痛薬(メシル酸ジヒドロエルゴタミン、タルタル酸エルゴタミン、マレイン酸メチセルギド、マレイン酸ピゾチフェン、又はコハク酸スマトリプタンなど);抗ムスカリン剤(アトロピン、ベンズヘキソール、ビペリデン、エトプロパジン、ヒヨスチアミン、臭化メペンゾラート、オキシフェンシクリミン、又はトロピカミドなど);抗腫瘍剤又は免疫抑制剤(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、クロランブシル、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、ミトミシン、ミトタン、ミトザントロン、プロカルバジン、クエン酸タモキシフェン、テストラクトン、タクロリムス、又はシロリムスなど);抗原虫剤(ベンズニダゾール、クリオキノール、デコキネート、ジイオドヒドロキシキノリン、ジロキサニドフロエード、ジニトルミド、フルオゾリドン、メトロニダゾール、ニモラゾール、ニトロフラゾン、オルニダゾール又はチニダゾールなど);抗甲状腺剤(カルビマゾール、又はプロピルチオウラシルなど);抗不安剤、鎮静剤、睡眠剤又は神経弛緩剤(アルパルゾラム、アミロバルビトン、バルビトン、ベンタゼパム、ブロマゼパム、ブロムペリドール、ブロチゾラム、ブトバルビトン、カルブロマール、クロルジアゼポキシド、クロルメチアゾール、クロルプロマジン、クロバザム、クロチアゼパン、クロザピン、ジアゼパム、ドロペリドール、エチナメート、フルアニソン、フルニトラゼパム、フルオプロマジン、フルペンチキソールデカノアート、フルフェナジンデカノアート、フルラゼパム、バロペリドール、ロラゼパム、ロルメタゼパム、メダゼパム、メプロバメート、メタカロン、ミダゾラム、ニトラゼパム、オキサゼパム、ペントバルビトーン、ペルフェナジン、プリモジド、プロクロルペラジン、スルピリド、テマゼパム、チオリダジン、トリアゾラム、又はゾピクロンなど);β−ブロッカ(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、メトプロール、ナドロール、オキシプレノロール、ピンドロール、又はプロプラノロールなど);強心剤(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、又はメジゴキシンなど);副腎皮質ステロイド(ベクロメタゾーン、ベータメタゾーン、ブデソニド、酢酸コルチゾーン、デソキシメタゾーン、デキサメタゾーン、酢酸フルドロコルチゾーン、フルニソリド、フルコルトローン、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、又はトリアムシノロンなど);利尿剤(アセタゾールアミド、アミロライド、ベンドフルアジド、ブメタナイド、クロロチアジド、クロルタリドン、エタクリニック酸、フルセミド、メトラゾーン、スピロノラクトーン、又はトリアムテレンなど);抗パーキンソン剤(メシル酸ブロモクリプチン、又はマレイン酸リスリド);胃腸薬(ビサコジル、シメチジン、シサプリド、ジフェノキシレート、ドンペリドン、ファモチジン、ロペラミド、メサラジン、ニザチジン、オメプラゾール、オンダンセトロン、ラニチジン、又はスルファサラジンなど);ヒスタミンH1−受容体拮抗剤(アクリバスチン、アステミゾール、シンナリジン、シクリジン、シプロヘプタジン、ジメンヒドリナード、フルナリジン、ロラタジン、メクロジン、オキサトミド又はテルフェナジンなど);脂質調整剤(ベザフィブレート、クロフィブレート、フェノフィブレート、ゲムフィブロジル、又はプロブコールなど);硝酸又は抗狭心症剤(硝酸アミル、三硝酸グリセリル、硝酸イソソルビド、一硝酸イソソルビド、又は三硝酸ペンタエリスリトールなど);栄養剤(ベータカロチン、ビタミンA、ビタミンB2、ビタミンD、ビタミンE又はビタミンKなど);HIVプロテアーゼ阻害剤(ネルフィナビルなど);オピオイド鎮痛剤(コデイン、デキストロプロポシキフェン、ジアモルフィン、ジヒドロコデイン、メプタジノール、メタドーン、モルフィネ、ナルブヒン、又はペンタゾシンなど);性ホルモン(クエン酸クロミフェン、ダナゾール、エチニルエストラジオール、酢酸メドロキシプロゲステロン、メストラノール、メチルテストステロン、ノルエチステロン、ノルゲストレル、エストラジオール、コンジュゲートオエストロゲン、プロゲステロン、スタノゾロール、スチベストロール、テストステロン、又はチボロンなど);又は興奮剤(アメフェタミン、デクスアンフェタミン、デクスフェンフルラミン、フェンフルラミン、又はマジンドールなど);から選択される。
ナノキャリアが疎水性であるいくつかの実施例では、ナノ粒子が親水性殻を有するナノカプセルであってもよい。このような実施例では、この親水性殻は、デキストラン、ヒアルロン酸塩、ヒト血清アルブミン(HSA)、ウシ血清アルブミン(BSA)、キトサン、セラック、コラーゲン、ゼラチン、アラビア糊、ポリビニルアルコール、シクロデキストリンから、単独であるいは組み合わせで選択される。必要があれば、これらのポリマはそれぞれ、架橋することができる。
いくつかの実施例によれば、親水性物質は、ヒト血清アルブミン(HSA)、ウシ血清アルブミン(BSA)、又はヒアルロン酸である。
その他の実施例によれば、親水性マトリックスが、平均分子量が約66,500Daのヒト血清アルブミン(HSA)である。
本発明の薬剤送達システムは、運ばれる活性薬剤(物質)に基づいて調製し、修飾する。複数のナノキャリアを運ぶナノ粒子を用いて、一またはそれ以上の活性物質を運び送達する。例えば、疎水性の活性物質を、親水性のナノキャリア(ナノスフェア又はナノカプセル)にカプセル化して、天然の親水性の更なる活性物質を、ナノ粒子材料でできた疎水性物質マトリックス内に取り込むことができる。同様に、親水性のナノキャリアが、一またはそれ以上の疎水性活性物質をカプセル化して、疎水性ナノ粒子材料が一またはそれ以上の疎水性活性物質を保持することができる。
最終的なアプリケーション及び/又は送達システムの特性に応じて、活性物質が疎水性であるか親水性であるかは、化学結合(上記に規定した通り、例えば極性結合、イオン結合、ファンデルバール結合、等)を介し、ポリアニオン巨大分子については「ヘルパー脂質」(DOTAP等)を介して、一次ナノキャリア(疎水性又は親水性である)に結合している。この活性物質のナノキャリア又はナノ粒子に対する化学会合は、活性物質の漏れを防ぐとともに、カプセル化プロセスの有効性が維持又は固定される(この方法は、最終アプリケーション又は特定の送達システムによっては、有益である)。
複数のナノキャリア内又はナノキャリア及び/又はナノ粒子のポリママトリックス内にカプセル化する「活性物質」は、ビタミン、タンパク質、抗酸化剤、核酸、長い又は短いオリゴヌクレオチド(配座が異なる)、siRNA及びその化学誘導体、ペプチド、ポリペプチド、脂質、炭水化物、ホルモン、抗体、モノクロナール抗体、ワクチン及びその他の予防薬、医薬品、診断用薬、造影剤、栄養剤、小分子(分子量が約1000Daより小さい、あるいは約500Daより小さい)、電解質、免疫学的物質、及びこれらの組み合わせ、から選択される。
いくつかの実施例では、本発明のシステムにカプセル化する特定の物質が、エクセナチド、インスリンなどを含む。
その他の実施例では、この活性物質がsiRNAである。
更なる実施例では、カプセル化するsiRNAが、核酸配列番号1乃至12のいずれかのsiRNAから選択される。
所定の活性物質の疎水性/親水性を変更するには、当該物質に負電荷又は正電荷、又は親油性(疎水性)部分が付加されている。
いくつかの実施例では、この活性物質が負に荷電されており、ナノキャリアも負に荷電されている。このような実施例では、カチオン脂質が、1,2−dioleoyl−3−trimethylammonium−propane(DOTAP)、ステアリルアミド、及びオレイルアミドから選択される。
いくつかの実施例によれば、カチオン脂質がDOTAPである。
いくつかの実施例によれば、活性物質が少なくともナノキャリア表面の領域に結合している場合、その結合(上記に定義した)は直接、あるいは、両面領域を活性物質に化学的又は物理的に結合している一またはそれ以上の結合基を介して結合している。この結合基は、単一原子であっても、原子群であってもよく、チオール、水酸化物、アミン、アルキル基、リン酸塩、カルボン酸塩、PEGs、などこの分野で知られているものから非限定的に選択することができる。
本発明は、複数(一またはそれ以上)のナノキャリアをカプセル化したナノ粒子を提供するものであり、この複数のナノキャリアの少なくとも一つが少なくとも一の活性物質を含み、この活性物質がsiRNAである。
いくつかの実施例では、ナノキャリアが更に、ポリカチオン脂質を含み、このポリカチオン脂質が1,2−dioleoyl−3−trimethylammonium−propane(DOTAP)である。
いくつかの実施例では、このナノキャリアの平均粒径が400乃至950nmである。
いくつかのその他の実施例では、ナノ粒子材料が疎水性である。このような実施例では、ナノ粒子材料が、PLA、PLGA及びこれらの混合物から選択される。
本発明のもう一つの態様では、本明細書に開示されているように、複数のナノ粒子を含む組成物が提供されている。いくつかの実施例では、この組成物が医薬組成物であり、さらに、薬学的に許容可能なキャリアを含む。
本明細書に言う「薬学的に許容可能なキャリア」は例えば、ビークル、アジュバント、賦形剤、あるいは希釈剤など、この分野の当業者に良く知られているものであり、公に容易に入手可能である。薬学的に許容可能なキャリアは、活性化合物に対して化学的に不活性であり、使用状態において有害な副作用又は毒性がないものであることが好ましい。
キャリアの選択は、部分的に、特定の活性化合物、並びに、その化合物の処理に用いた特定の方法による。したがって、本発明の医薬組成物には広範囲にわたる好適な剤形がある。以下の、経口、非経口、静脈内、筋肉内、又は腹腔内投与用の剤形は、単なる例示であり、限定するものではない。
医薬組成物は、経口、経直腸、経膣、皮下、静脈内、筋肉内、肺、局所又は皮膚、点眼、経鼻腔を含む様々なルートによる投与用に適合させることができる。このような医薬組成物は、医薬の分野で良く知られた方法で作成することができる。本発明の医薬組成物を作成するに当たり、通常上述の成分を賦形剤と混合して、賦形剤によって希釈し、あるいは所望の形状コントロールできるようにキャリア内にカプセル化する。特定の投与モードに基づいて、医薬組成物をタブレット、ピル、カプセル、サシェ、顆粒、紛体、チューインガム、懸濁液、エマルジョン、クリーム、軟膏、無水性又は含水性局所製剤及び溶液にすることができる。
薬学的に許容可能なキャリア、例えば、ビークル、アジュバント、賦形剤又は希釈剤は、当業者には良く知られており、公に容易に入手可能である。薬学的に許容可能なキャリアは、活性化合物に対して化学的に不活性であり、使用状態において有害な副作用又は毒性がないものであることが好ましい。
キャリアの選択は、部分的に、特定の活性化合物、並びに、その化合物の処理に用いた特定の方法による。したがって、本発明の医薬組成物には広範囲にわたる好適な剤形がある。
いくつかの実施例では、医薬組成物が、治療薬剤を経口、非経口、静脈を介して対象の循環系(心臓血管系)に運搬する送達システムとして構成されている。
経口投与に適した剤形は、(a)有効量のナノ粒子、あるいは水、生理食塩水又はジュース(例えば、オレンジジュース)などの希釈剤に溶かしたナノ粒子を含む組成物の溶液;(b)所定量の活性成分を、固形又は顆粒で含む、カプセル、サシェ、タブレット、薬用キャンディ、トローチ;(c)紛体;(d)適当な液体中の浮遊物;及び(e)適宜のエマルジョンからなる。液状剤形は、水や、例えば、エタノール、ベンジルアルコール、及びポリエチレンアルコールなどのアルコールなどの希釈剤を含んでいてもよい。希釈剤には、薬学的に許容可能な界面活性剤、懸濁化剤、又は乳化剤を加えても、加えなくてもよい。カプセル形状は、通常のハード又はソフトシェルゼラチン型であり、例えば、界面活性剤、潤滑剤ラクトース、スクロース、リン酸カルシウム、及びコーンスターチなどの、不活性充填剤を含む。タブレット形状は、ラクトース、スクロース、マンニトール、コーンスターチ、ポテトスターチ、アルギニン酸、微小結晶セルロース、アカシア、ゼラチン、グアゴム、コロイド状二酸化シリコン、タルク、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸、及びその他の賦形剤、着色剤、希釈剤、緩衝剤、崩壊剤、湿潤化剤、保存剤、芳香剤、及び薬学的に相溶性であるキャリアを含んでいてもよい。薬用キャンディの形状は、香味料中の活性成分、通常スクロースとアカシア、又はトラガカント、並びに、例えばゼラチンやグリセリンなどの不活性ベース中の活性製剤、又はスクロースとアカシア、エマルジョン、ジェルなどを含むトローチ、その他、活性製剤に加えて、この分野で知られているキャリアなどを含むものであってもよい。
非経口剤形は、通常、溶液中に約0.5乃至約25重量%の活性成分を含む。適当な保存剤と緩衝剤をこのような剤形に用いることができる。注入部位における刺激を最小にするあるいはなくすために、このような組成物は、親水性−親油性バランス(HLB)が約12乃至約17の一またはそれ以上の非イオン性界面活性剤を含んでいてもよい。このような剤形中の界面活性剤の量は、約5乃至15重量%の範囲である。好適な界面活性剤には、ソルビタンオレイン酸モノエステルなどのポリエチレンソルビタン脂肪酸エステルや、疎水性ベースを有する高分子量付加物の酸化エチレンがあり、プロピレングリコールを有する酸化プロピレンを凝縮させて作る。非経口剤形は、単回投与又は複数回投与の、アンプルやバイアルといった密封コンテナとすることができ、凍結乾燥状態で保存することができる。凍結状態は、使用の直前に、注入用に例えば、水などの無菌液体キャリアを加えるだけでよい。即時の注入溶液及び懸濁液は、上述した種類の、無菌パウダ、顆粒、及びタブレットから作ることができる。
本発明の化合物は、注入可能な剤形に作ることができる。注入可能な組成物用の有効な医薬キャリアとして必要なものは、当業者には良く知られている。Pharmaceutics and Pharmacy Practice,J.B.Lippoincott Co.,Philadelphia,Pa.,Banker and Chalmers,eds.,pages 238−250(1982)及びASHP Handbook on Injectable Drugs,Toissel,4th ed.,pages 622−630(1986)。
いくつかの実施例では、送達システムを、ターゲットを容易にした治療薬送達及び治療的有効量の活性物質の放出投与を制御するように適合させている。
知られているように、ここで目的とする「有効量」とは、この分野で知られているこのような考察によって決定することができる。この量は、とりわけ、治療を行う疾病のタイプと重篤度、及び治療計画によって、所望の治療効果を得るために有効でなくてはならない。有効量は、通常、定義に設計された臨床トライアル(投与レンジの研究)において決定され、当業者にはこのトライアルをどのように適正に実行して有効量を決めるかが知られている。一般的に知られているように、有効量は、受容体に対するリガンドの親和性、身体内のその分布プロファイル、身体内の半減期など様々な薬理学的パラメータ、もしあれば、所望しない副作用、年齢、性別、その他といった要因を含む、様々な要因に依存している。
本発明による活性物質を含むナノ粒子は、例えば「治療効果」といった少なくとも一の効果を誘発するのに用いることができ、あるいは、少なくとも一の効果又は副作用を、対象の好ましくない症状又は疾病を治療又は防止することによって、誘発、強化、停止、又は現象させる少なくとも一のその他の物質と協働させるようにしてもよい。この少なくとも一のその他の物質(物質、分子、要素、化合物、実態、又はこれらの組み合わせ)は、治療薬、すなわち、治療的に有効量を投与した時に治療効果を発揮する又は調整する薬剤、及び非治療薬、すなわち、それ自体では治療効果を発揮したり調整することはないが、選択された特徴を有するナノ粒子を授ける薬剤、から選択される。これについては以下にさらに説明する。
本発明の医薬組成物は、ナノ粒子内に含まれる活性物質に依存して、病状あるいは症状を治療、防止又は診断するために選択される。用語「治療」あるいはこの言語上の変化形は、ここで使用されているように、疾病に関連する好ましくない症状を改善する、このような症状の兆候をそれが発現する前に予防する、疾病の進行を遅らせる、症状の悪化を遅らせる、寛解期の開始を早める、疾病の進行性慢性ステージで生じる回復不能な損傷を減らす、この信仰ステージの開始を遅らせる、疾病の重篤度を下げるあるいは治療する、回復率を改善する又はより速い回復を改善する、または疾病が生じないようにする、又はこれらの2又はそれ以上の組み合わせるための、本発明の治療量の組成物又はシステムの投与を意味する。
もう一つの態様では、本発明は、ここに述べた本発明の組成物を含むキット又は商用パッケージと、使用指示書を提供する。いくつかの実施例では、本発明の組成物又はそれから取り出される断片を、別々のコンパートメント又はバイアルにあるキットに入れることができる。
このキットは、更に、活性物質の溶解に役立つ、又は一般的には、組成物の調整用の、少なくとも一のキャリア、希釈剤、又は溶剤を含んでいてもよい。この組成物は、備え付けの指示書に従って、あるいは、エンドユーザ(消費者又は医療従事者)の経験及び/又は訓練に応じて、エンドユーザが調整するようにしてもよい。
このキットは、各成分(アッセイ成分及び/又はキャリア)の重量、体積、あるいは濃度を測定するツールを具えていてもよい。
別の態様では、本発明は、ここに述べた本発明のナノ粒子を取得するプロセスを提供している。このプロセスは:
少なくとも一のナノキャリアを取得するステップであって、このナノキャリアが少なくとも一の活性物質を含む、ステップと;
少なくとも一のナノキャリアをナノ粒子内にカプセル化するステップと;
を具える。
本発明のシステムに含有させる活性薬剤(物質)又は複数の活性薬剤(物質)の性質に応じて、本発明のプロセスは様々な形で実行することができる。通常、このプロセスは:
活性薬剤が疎水性か親水性かに基づいて疎水性又は親水性の特徴を有するポリマを選択するステップと;
このポリマと活性薬剤を液状媒体中に溶解させるステップと;
このポリマと活性薬剤を含む液状媒体を更なる液体(液状媒体が有機である場合、更なる液体は水性であり、逆も言える)で処理するステップと;
ナノキャリアを単離するステップと;
を具える。
いくつかの実施例では、活性薬剤が疎水性であり、ナノキャリア材料が疎水性であり、ナノ粒子材料が親水性である場合、本発明のナノ粒子を調整するプロセスは:
選択的な水混和性有機溶剤中に疎水性ポリマを溶解させて、有機相を形成するステップであって、この有機溶剤が、いくつかの実施例では、エタノール、メタノール、クロロフォルム、ジクロロメタン(DCM)ジエチルエーテル、アセトン及びアセトニトリル(ACN)から選択される、ステップと;
この有機相を水性相に接触させるステップであって、水性相が選択的に界面活性剤を含む、これによってナノキャリアを取得するステップと;
活性薬剤の溶液と共にナノキャリアをインキュベートして、活性薬剤をナノキャリアの表面の少なくとも一部に結合させるステップと;
を具える。
いくつかの実施例では、有機水混和性溶剤が、エタノール、メタノール、クロロフォルム、ジクロメタン(DCM)、ジエチルエーテル、アセトン及びアセトニトリル(ACN)から選択される。
ここで用いられているように、用語「接触」又はその言語的変形は、有機相と水性相を、これらの相間が密接に接触するようにすることを意味する。
用語[溶液]は、最も広い意味で用いられており、一の成分が完全に別のあるいは液状媒体中に、別の又は媒体中の前駆体溶液の一又はそれ以上の成分の液状エマルジョン(ナノエマルジョン又は微小エマルジョン)中に、分散状態(ナノ分散又はミクロ分散)及び別の又は媒体中の前駆体溶液の一またはそれ以上の成分中に、溶けている液状状態に及ぶ。
いくつかの実施例では、活性薬剤が親水性であり、ナノキャリア材料が親水性であり、ナノ粒子が疎水性である場合、このプロセスは:
活性薬剤の水性溶液中に親水性ポリマを溶かして、水性相を作るステップと;
続いて、ナノキャリアを形成できるpHで溶解剤を含む相を水性相に加えるステップであって、活性薬剤がナノキャリア内に分散している、ステップと;を具える。
いくつかの実施例では、このプロセスが選択的に親水性ポリママトリックスを架橋するステップを具える。
その他の実施例では、pHが6から9の間である。いくつかの実施例では、pHが7である。
更なる実施例では、溶解剤がアセトン又はエタノール、及びアセトニトリルから選択される。
本発明のプロセスで使用される有機相は、更に、本明細書で定義したように、正に荷電した脂質(カチオン性脂質)を含む。
本発明のナノ粒子を調整するすべての方法において、複数のナノキャリアの周りにナノ粒子コーティングを行う最終ステップが、ナノキャリアを、ナノポリマ材料を含む溶液にナノスプレイすることによって行われる。その他の実施例によれば、このナノキャリアは、ナノスプレイドライヤで行われるカプセル化によって得られる。
いくつかの実施例では、本発明のプロセスが更に、ナノ粒子の外側表面の少なくとも一部を、少なくとも一の標的部分で官能化するステップを具える。その他の実施例では、この少なくとも一部が、ナノ粒子の全表面である。
いくつかの実施例では、少なくとも一の標的部位が、PEG、固体腫瘍に過剰発現したHER−2と結合するトラスツマブ(Herceptin登録商標);Hフェリチンと結合するAMBLK8;EGFR受容体と結合するセツキシマブ(Erbitux登録商標);CD20と結合するリツキシマブ(MabThera登録商標);新生血管を刺激する「血管内皮細胞増殖因子」(VEGF)と呼ばれる天然たんぱく質の機能を阻害するベバシツマブ(Avastin登録商標);VEGF−Aにより強く結合するラニビツマブ(Lucentis登録商標);葉酸又は葉酸塩などの小分子;ヒアルロン酸又はヒアルロナン;通常約6−15kDaの腫瘍貫通ペプチド;上皮細胞増殖因子(EGF);トランスフェリン;フェリチン;アルギニン−グリシン−アスパラギン酸(RGD)ペプチド;上皮細胞接着分子(EpCAM);細胞間接着分子1(ICAM−1);がん胎児性抗原(CEA);血管作動性腸管ペプチド;CA15−3抗原;MUC1タンパク質;CD20;CD33;インテグリン;リンパ管標的部分(LyP−1など);PSMAアプタマーや、VEGFアプタマーなどのアプタマー;オリゴ糖、などから選択される。
いくつかの実施例では、標的薬剤が、ベバシズマブ(Avastin登録商標)、又は、ラニビツマブ(Lucentis登録商標)である。
本発明を理解し、どのように実施するのかを理解するために、非限定的な例として、図面を参照して実施例を以下に説明する。
図1A乃至1Bは、ナノスプレイドライヤの動作原理を示す図(図1B)と、このドライヤから得られるナノ粒子を示す図(図1A)である。 図2A乃至2Bは、1時間のインキュベーション後、洗浄したPLGA NSsの限外濾過液からの、GFP−siRNA用ゲルシフト法(PAGE8%)による完全性評価を示す図である。図2A:剤形A及びBからの限外濾過液−レーン番号1−ラダー、レーン番号2−対照としての100ngGFP−siRNA。レーン番号3、4は、A1及びA2の10μlの限外濾過液を伴う。レーン番号5、6は、A3及びA4の4μlの限外濾過液を伴う。レーン番号7、8は、B1及びB2の10μlの限外濾過液を伴う。レーン番号9、10は、B3及びB4の4μlの限外濾過液を伴う。図2B:剤形D及びCからの限外濾過液:レーン番号1−ラダー、レーン番号2−対照としての100ngGFP−siRNAを伴う。レーン番号3、4は、C1及びC2の16μlの限外濾過液を伴う。レーン番号5、6は、C3及びC4の16μlの限外濾過液を伴う。レーン番号7、8は、D1及びD2の16μlの限外濾過液を伴う。レーン番号9、10は、D3及びD4の16μlの限外濾過液を伴う。全てのサンプルにおいて、番号1、2のストランドは、GFP−siRNA50μgでインキュベートした剤形から複写する、番号3、4のストランドは、GFP−siRNA100μgでインキュベートした剤形から複写する。 図3A乃至3Bは、高度希釈した架橋HSA NSs(平均サイズ58±30nm、ZP−38±9)のSEM特性を示す。 図4A乃至4Bは、siRNAをカプセル化した、0.03mgDOTAPを伴う高度希釈した架橋HSA NSsのSEM特性を示す。(図4A:Chol−GFP−siRNAを伴うNSs、図4B:GFP−siRNAを伴うNPs) 図5は、0.03mgDOTAPとpH8の200μgsiRNAとでできた架橋HSA NSsから抽出したGFP−siRNA、及び、同じ勾配で注入した処理を行っていないGFP−siRNA対照のHPLCクロマトグラムである。太線は、260nmにおける吸収度であり、細線は、280nmにおける吸収度である。siRNAでは(タンパク質やペプチドと異なり)、比率A260/280が、1.8乃至2の範囲にある。約7.5におけるピークは、架橋HSA NSsから抽出したGFP−siRNAの存在に起因している。 図6は、DOTAP0.03mgと、pH8のsiRNA200μgでできた架橋HSA NSsから抽出したChol−GFP−siRNA、及び、同じ勾配で注入した処理を行っていないChol−GFP−siRNA対照のHPLCクロマトグラムである。太線は、260nmにおける吸収度であり、細線は、280nmにおける吸収度である。siRNAでは(タンパク質やペプチドと異なり)、比率A260/280が、1.8乃至2の範囲にある。約25.0におけるピークは、架橋HSA NSsから抽出したChol−GFP−siRNAの存在に起因している。 図7A乃至7Bは、PLGA NSsをカプセル化したDextran NCsのSEMマイクログラフである。DDW(40mg)中に0.4%(w/v)のDextran40のスプレィ乾燥法で作ったNCsは、30mgのPLGA NSsからなる(〜100nm、−33mVのZP)。 図8A乃至8Hは、一次PLGA NSsをカプセル化したHSA NCsのSEMマイクログラフである。DDW中の異なる%(w/v)でHSAのスプレィ乾燥法で作ったNCsは、PLGA NSsからなる(〜100nm)。図8A乃至8Bは、負に荷電したPLGAのNSs(ZP −33mV)30mgをカプセル化した、1.6%のHSA(200mg)。図8C乃至8Dは、正に荷電したPLGAのNSs(ZP +66mV)15mgをカプセル化した、0.75%のHSA(56mg)。図8E乃至8Fは、負に荷電したPLGAのNSs(ZP −33mV)14mgをカプセル化した、0.5%のHSA(56mg)。図8G乃至8Hは、負に荷電したPLGAのNSs(ZP −33mV)7mgをカプセル化した、0.25%のHSA(28mg)。 図9A乃至9Bは、一次架橋HSA NSsをカプセル化したPEG−PLGA NCsのSEMマイクログラフである。アセトン中でのPEG−PLGA(10.5mg)のスプレィ乾燥プロセスで作成したNCsは、1.6mgHSA NSs(〜100nm、ZP −51mV)からなる。スプレィプロセス中に、スプレィヘッド上にクラストが生じて、NCsを溶融させることが観察された。 図10A乃至10Bは、一次架橋HSA NSsをカプセル化したPLGA NCsのSEMマイクログラフである。アセトン中でのPLGA(9.8mg)のスプレィ乾燥プロセスで作成したNSsは、1.6mgHSA NCs(〜100nm、ZP −51mV)からなる。 図11A乃至11Bは、(A)1.6mgの一次架橋HSA NPsをカプセル化したPLGA NCsと、(B)1.6mgの一次架橋HSA NSsをカプセル化したPEG−PLGA NCsのSEMマイクログラフ、及びEDS(エネルギー分散X線分光法)を用いた要素解析である。窒素は、HSA NSsからのみ生じうる。 図12は、一次架橋HSA NPsをカプセル化したポリマ性NCsのSEMマイクログラフである。図12Aは、PLGA NCsであり、図12Bは、PEG−PLGA NCsである。アセトニトリル中でのポリマ(16mg)のスプレィ乾燥プロセスを行って作ったNCsは、10mgの架橋HSA NSs(〜100nm、ZP −43mV)からなる。 図13A乃至13Bは、サンプルAO―57のサイズ分布とSEMマイクログラフであり、一次架橋したHSA NSsをカプセル化したPLGA(50kDa)NCsである。図13Cは、4日後に水に分散させたNCsである。 図14A乃至14Bは、サンプルAO―66のサイズ分布とSEMマイクログラフであり、GFP−siRNAを入れた一次架橋したHSA NSsをカプセル化したPLGA(50kDa)NCsである。40mlのアセトニトリル中でポリマ(42mg)のスプレィ乾燥プロセスを行って作ったNCsは、12.6mgの架橋HSA NSs(〜100nm、ZP −43mV)からなる。 図15A乃至15Bは、サンプルAO―68のサイズ分布とSEMマイクログラフであり、Chol−GFP−siRNAを入れた一次架橋したHSA NSsをカプセル化したPLGA(50kDa)NCsである。60mlのアセトニトリル中でポリマ(64mg)のスプレィ乾燥プロセスを行って作ったNCsは、15mgの架橋HSA NSs(〜100nm、ZP −43mV)からなる。 図16A乃至16Bは、様々な条件に露出させたのちの、フリーsiRNAの完全性を評価するための、ゲルシフト法(PAGE8%)を示す。完全性の評価は、GFP−siRNA(図16A)について、及びChol−GFP−siRNA(図16B)について、行った。レーン番号1−ラダー、レーン番号2、3は、それぞれ、100ngと50ngの未処理siRNAでの対照である。レーン番号4、6、及び8は、それぞれ、pH7、8、及び9に露出させたsiRNAである。レーン番号5、7及び9は、それぞれ、グルタルアルデヒド(0.014%(v/v)中でpH7、8及び9に露出させたsiRNAである。 図17A乃至17Bは、抽出したsiRNAを評価するための、ゲルシフト法(PAGE8%)を示す。完全性の評価は、GFP−siRNA(図17A)について、及びChol−GFP−siRNA(図17B)について、行った。レーン番号1−ラダー、レーン番号2は、100ngの未処理siRNAでの対照である。レーン番号3乃至8は、第1の架橋HSA NSs(様々なpH条件で作成した)から抽出したsiRNAである。レーン番号9及び10は、第1の架橋HSAを入れたNCsから抽出したsiRNAである。 図18Aは、Vivaspin技術を用いて調整及び洗浄した後のBSA NSsのSEM画像である。NSsは、1滴を分散させて広げた後、スライド上で室温で乾燥させた。図18Bは、Vivaspin技術を用いて調整及び洗浄した後のBSA NSsのSEM画像である。このNSsは、1滴を分散させて広げた後、スライド上で室温で乾燥させた。 図19A乃至19Bは、CLSMを用いて、A−431細胞中での、2%のFITCでラベル化したHSA NPsの取り込みを示す図である。37℃でのインキュベーション後、4時間後(図19A)と22時間後(図19B)の取り込みである。NPs濃度は、2mg/ml(1.5ml/ウエル)である。
本発明では、siRNAなどの、大きな疎水性又は親水性薬剤の放出を防止し、制御するのに、二重ナノカプセル化が用いられている。防止の第1ラインは、siRNAを一次ナノキャリア(〜100nm)に装填することによって達成され、安定性である第2ラインは、一次ナノキャリアをサブミクロンナノ粒子、通常、その表面に固定したポリエチレングリコール(PEG)部分を伴う粒子にカプセル化することによって得られる。これらのナノ粒子の形成(通常、ナノカプセル又はNCs)は、ナノスプレィ乾燥法[16,23,24]を用いておこなわれる。
ここでは、以下の2つのタイプのナノ粒子について説明する。
(a)ナノカプセルに装填したPLGA(Poly D,L−lactic−co−glycolic acid)NPsは、親水性コーティングポリマを用いて作成した;
(b)ナノカプセルに装填したHSA(Human serum albumin)NPsは、疎水性コーティングポリマを用いて作成した。
両方とも、カチオン性脂質であるDOTAP(1,2−dioleoly−3−trimethylammonium−propane)を一次NPsに加えて、負に荷電させたsiRNAを効率よく装填し、NPs細胞を内在化させた後のsiRNAのエンドソーム経路を容易にした。全ての成分はFDAの認可を受けているので、このような送達システムは、親水性生体巨大分子(siRNAなど)の全身送達用プラットフォームを提供し、薬剤の半減期、生体内分布、及び薬物動態を改善する。
薬剤送達においては、ナノ粒子(NPs)がマイクロ粒子より好まれる。これは、ナノ粒子の薬効を強化する能力によるばかりではなく、ナノ粒子が静脈内投与可能であるため、選択した薬剤の薬物動態を好ましく変更できるためである。更に、このようなナノサイズのシステムは、振とう特性及び特定の細胞タイプを標的にすることにおいて、マイクロ粒子より優れている[12]。NPsの標的効率と長い循環時間は、薬剤送達への良好なアプリケーションにおける二つの最も重要な要因である[13]。標的NPsは、(細胞標的部位における受容体に特異的なリガンドが付着する間)能動的であり、あるいは受動的である。受動的標的化では、小さいNPsが、「血管透過性」(EPR)効果として知られている現象によって固体腫瘍内に蓄積する傾向が利用されている[14]。NPsの細胞取り込みは、NPsのサイズ、ジオメトリ、電荷、及び細胞タイプに依存して見られる。一般的に、1μmより小さい粒子は、いくつかのエンドサイトーシス経路を通って細胞内に内在化されうる[13]。更に、ポリエチレングリコール(PEG)部分のNPs表面への付着によって、凝集を低下させ、プラズマタンパク質吸収(オプソニン化)、並びに細網内皮系(RES)による取り込みを導き、一方で血流時間を長くする立体障害が生じる[15]。最終的に、水性相の廉価を防止し、長期保存を行う時のNPsの安定性を確実なものにするためには、乾燥粉末製剤が必要である。通常、抗凍結賦形剤を伴う凍結乾燥(フリーズドライ)、又はスプレィ乾燥法は、このような目的に用いられる、より確立された二つの主な製法である。
スプレィ乾燥は、液体又は懸濁液を、連続的な単一ステップのプロセスで乾燥粉末に代えるプロセスである。しかしながら、この技術は、<2μmの細かい粒子を効率よく形成し回収することができない[16]。近年、新型の実験室スケールのスプレィ乾燥機が、Buchiによって開発され、少ないサンプル量(数ミリグラム又はミリリットル)では300nm乃至5μmの範囲のサイズで、高収率(>70%)で粒子の生成が可能となった。この技術によって、スプレィ乾燥によるNPsの形成が可能となり、複数のナノキャリアであって、活性薬剤を含むナノキャリアを含むナノ粒子である図1Aに示す一般的な構造のものができた。このナノスプレィ乾燥機(NSD)は、図1Bに線図的に示されており、細かいドロップレットの生成に、振動メッシュ技術を使用している。一般的に言うと、圧電クリスタル駆動スプレィヘッドが、正確なミクロンサイズの孔アレイを有する薄い穿孔膜(スプレィメッシュ)を具える小スプレィキャップと共に組み込まれており、振動時に、3−15μmの範囲の数万個のドロップレットを作る(メッシュサイズによるが、通常は、メシアン径5−7μm)。更に、乱流で動作する従来のスプレィ乾燥機と違って、この新規技術は、層流で作動する。したがって、ゆっくり加熱することができ、このシステムを熱に弱い生物医薬品に適合させることができる。
過去10年間において小分子薬剤に加えて、NPs/NCをキャリアとして用いたsiRNAなどの生物薬剤送達が、治療として考えられている。RNA分子の短いシーケンス(19−30bp長の二本鎖)である、siRNA(小干渉RNA)は、しっかり規定されたメカニズムにおいて、その相補mRNAの分解を誘発して、特定の遺伝子の発現を抑えるのに使用することができる。siRNAの発見以来、siRNAに基づく薬剤を開発するいくつもの試みがなされた。しかしながら、その物理化学的特性のため、siRNAの送達が主な障害であった。siRNAは、大きな(〜13kDa)、親水性の、負に荷電した分子であるため、細胞膜を貫通して、細胞質ゾルへのアクセスを得るには、トランスフェクションビークルが必要である。更に、細胞を貫通(通常エンドサイトーシスによって)した後は、「エンドソーム離脱」メカニズムが必要である。更に、自由siRNAの全身送達は、血液中における非常に短い半減期と、早い腎クリアランスによって妨げられる。インビボでのsiRNAの送達におけるこれらの不利益を克服するために、様々な化学修飾をsiRNA分子に導入して、その活性を保持し、これによって、RNAses開裂に対する抵抗を改良し、ヒト血清におけるその半減期を延ばすようにしている[18]。更に、裸のあるいは化学的に修飾したsiRNAsを、非ウイルス性脂質(コレステロール、リポソーム)、タンパク質キャリア(融合性又は細胞透過性ペプチド)、カチオン性脂質と協働する、あるいは協働しない、シクロデキシトリン又は生体分解性ポリラクチド共ポリマナノ粒子に基づいて、様々な送達システムに組み込んだ。
本発明のナノキャリアは、理論に縛られることなく、カプセル化した親水性生体巨大分子(例えば、siRNA)に、保護、生体適合性、改良された安定性、所望の生体分布及び、薬物動態プロファイルを提供して、改良された治療特性を伴うユニークな送達システムを提供する。
材料と方法
材料
PLGA:Poly(D,L−lactic−co−glycolic acid) (50:50)(R504H)MW 48,000Daと、PEG−PLGA(RGP50105)MW 5,000+45,000 Daを、Boehringer(Ingelheim,Germany)社から購入した。以下の材料を、以下の会社から購入した。Dextran 40(MW40,000Da),Teva(Jerusalem,Israel);Sodium Hyluronate(HA),MW 2000,000Da,Bioberica(Barcelona,Spain);DOTAP(1,2−dioleoyl−3−trimethylamonium−propnae−chloride salt),MW 698.5 Da,Lipoid GmbH(Frigenstrasse,Germany);点滴注射用のCommercial Human Serum Albumin(HSA)20% 溶液(Zenlab 20又はBiotest)、Kamada(Beit−Kama,Israel)及びHadassah hospitalから供給。BASF(Ludwigshafen,Germany)から取得した、HSA,MW 66,500Da,Macrogol 15 ヒドロキシステアリン酸(Solutol HS 15)。ポリエチレングリコール(PEG),MW4,000Da、ポリソルベート80(Tween 80)、グルタアルデヒド8%水溶液、トリプシン(豚の膵臓から)、リボヌクレアーゼ及びデオキシヌクレアーゼフリー超純水、及びリン酸緩衝液(PBS)(Bioreagent,pH7.4)、をすべてSigma(St.Louis,MO,USA)から購入した。アセトン、エタノール、ジクロロメタン、クロロフォルム、及びアセトニトリルは、すべてHPLCグレードである。その他の化学物質及び溶剤は、分析試薬グレードであり、更に精製することなく使用した。siRNAを用いたすべての実験について、超純水を使用し(Sigma社又はBeit−Haemek社)、その他のすべてのブランクシステム(siRNAを用いていない)については、試験を通じて再蒸留水(DDW)を使用した。
siRNA:
抗EGFR(上皮成長因子受容体)siRNA(EGFR−siRNA)(21bp、MW13,400Da)と、スクランブルsiRNA(21bp,MW 13,821Da)を、対照用に、Ambion(Austin,TX,USA)社から購入した。
EGFR−siRNA:
Figure 2014527980
スクランブルsiRNA:
Figure 2014527980
上述の配列中、化学修飾は、多少のLNA修飾からなる。小文字=DNAベース。
抗緑色蛍光タンパク質(GFP)siRNA(GFP−siRNA)(21bp、MW 14,352Da)と、コレステロール修飾GFP−siRNA(Chol−GFP siRNA)(21bp、MW 15,079Da)は、Roche(Kulmbach,GmbH)によって提供され、ほとんどの実験で使用した(特に、薬剤装填の見積もりに用いた)。
Figure 2014527980
上述の配列中、化学修飾は:小文字=2’O−メチル化ヌクレオシド、dT=デソキシ−チアミン、sdT=デソキシ−チアミン ホスホロチオエート、下線=オーバーハング、である。
EGFR−siRNAを用いて「インハウス」で合成した抗−EGFR−siRNA:
Figure 2014527980
及び
Figure 2014527980
上述の配列中、化学修飾は:下線=2’O−メチル化ヌクレオシド、小文字=DNAベース、5位に(Chol)−リンカ又はNIR染料分子の追加*もなされる。
方法及び実験方法
PLGA NSsの作成
ナノスフェアの作成は、「ポリマ界面蒸着」法に基づいて行った[19]。簡単に言うと、ポリマPLGA 48kDaを水混和性有機溶媒(アセトン)に溶かした。次いで、迅速に、かつ撹拌しながら(〜900RPM)この有機層を、通常界面活性剤(Solutol(登録商標)HS15)を含む水性相に加えた。水性相へのアセトンの迅速な離脱が生じるので、疎水性ポリマが、球形の負に荷電したナノメートル球形粒子(50〜200nm)を自然に形成する。
正に荷電したPLGA NSsを形成するには、DOTAP(1,2−dioleoyl−3−trimethylammonium−propane−chloride salt)を、パーセンテージが異なるアセトン相に加えた。この製剤を蒸発させて(37℃)、アセトンの痕跡をすべて除去し、更に、5mlの水性相の最終容量に濃縮し、10分間、4,000RPMで遠心分離し(沈殿物を取り除き、乾燥させた。1%(w/w)を超えるものはみられなかった)、Tweenのパーセンテージを下げるために、VivaSpin−6(300kDa,Vivascience)を用いて、DDWで洗浄した(×10)。洗浄した剤形中の各成分の最終パーセンテージは:1.5%(w/v)PLGAと、0%、0.04%、0.2%、又は0.4%(w/v)DOTAP(それぞれ、製剤A、B、D及びC)、であった。
一次NSsのサイズ、サイズ分布、及びゼータ電位測定
一次NSs(PLGAから、又は架橋HSAから作った)の物理化学的特徴を、Zetasizer Nano ZS(Malvern Instruments,Malvern,UK)を用いて、動的光散乱で測定した。測定前に、全てのサンプルをHPLCグレードの水(pH=5.5)で1:100に希釈した。siRNAを装填したNSsの特性を示す場合、NaCl 0.01%を含むRNaseを含まない水を用いた(pH=5.5)。
PLGA NSs中のsiRNAの装填効率
siRNAをインキュベートするために、上述した方法と同じように製剤を作成した。ただし、水性相として水(HPLCグレード)を用いる代わりに、形成及び洗浄ステップに、RNaseを含まない水(RNFW)を使用した。簡単に述べると、洗浄した0.1mlのPLGA NSsを各製剤(1.5mgのPLGA成分)から取り出して、様々な量のGFP−siRNA(50μg、100μg)で、1時間、室温でゆっくり振動させながら、インキュベートした。インキュベーション後、各製剤をRNFW(300kDa,Nanosep遠心分離セントリコン、Pallを用いて)で洗浄(×10)し、総限外濾過液を回収し、凍結乾燥させて、500μlのRNFWで再構築した。これから、150μlをHPLCに注入した。限外濾過液中のGFP−siRNA成分を、逆相HPLC(RP−HPLC)で作ったキャリブレーション曲線に基づいて計算した。
高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)
使用した様々なsiRNAについてのキャリブレーション曲線を、Clarity
3μmOligo−RPカラム50×4.6mm(Phenomenex,USA)を具えるHPLC(Shimadzu LC−2010C)を用いて作成した。siRNAは、注入前に、RNFW又はRNF緩衝液(100mM NaCl,50Mm Tris)に溶解させた。移動相:A―RNaseを含まない緩衝液(100mM TEAA)、B−アセトニトリル。長勾配(コレステロール修飾siRNA用): 40分以内で、B/A(10:90)対(90:10)、次の10分で、B/A(10:90)。短勾配(無コレステロール修飾siRNA):15分以内に、B/A(10:90)が(40:60)へ、更に10分でB/A(10:90)に。流速:1ml/分、UV−検出:260nm及び280nm。
ポリアクリルアミドゲル(PAGE)を用いた電気泳動
siRNAの完全性(安定性)評価のために、8%の(19:1)の天然ポリアクリルアミドゲル(PAGE)を使用した。ランニングバッファとしてTris−Borate−EDTE(TBE)中で、電気泳動を200Vで50分間行った。siRNAの染色には、0.01%のEtBrを用いた。ゲルは、撤照器(UVトランスイルミネーター)の下で可視化した。
PLGA NSs上でのGFP−siRNAの装填効率の評価プロトコル
PLGA NSsを、透明溶液が形成されるまで、クロロホルムに溶かし、当量のRNFWを加えた。サンプルをボルテックスして、遠心分離にかけた(5分間、4,000RPM)。上側水性相(フリーsiRNAを伴う)を回収した。この手順を2回繰り返す。次いで、回収した水性相を凍結乾燥させた。RNFバッファ中に凍結乾燥させたサンプルを再構築した後、siRNA成分の測定をRP−HPLCによって評価した。DOTAPとsiRNAを伴うNSsが、「イオン対」を形成した後、軽く浸透させて37℃で1時間のインキュベーションの後、水性相に加えたヘパリン(高い負に荷電した分子)を調べて、すべてのsiRNAがそのフリーフォームに放出されていることを確認した。
一次架橋HSA NSsの作成
使用に先立って、市販のHSAを、Medicell International社(Liverpool road,London)から入手したセルロース膜(MWCO14,000)を用いてDDW中で24時間脱塩して、塩と、微量の保存料をすべて除去した。ナノメータHSA NPsを作成するために、良く知られているpH液滴形成法(脱溶媒和技術ともいう)を適用した。簡単に言うと、特定のpHに調整したHSA溶液を、脱溶媒和剤を、室温での一定の急速撹拌(〜960RPM又は40Hz)を行い、連続(〜1ml/分)追加することで、ナノスフェアに変換した。十分な濁度が現れるまで続け(通常、脱溶媒和剤の40乃至80%(v/v))、次いでグルタルアルデヒドを用いて、室温で少なくとも2時間、粉砕振とうしながら、脱溶媒和剤を追加した。架橋後、脱溶媒和剤を蒸発させ(37℃)、10分間、4,000RPMで遠心分離した(沈殿物を除去し、乾燥させて、重量測定法で測定した)。NSsを、ビバスピン300kDa(Viva science)を用いて、3つの異なる遠心分離サイクル(4,000RPM、4℃)で、DDWで洗浄(×10)した。幾つかのケースで、アセトン相がDOTAPを含んでいた。
架橋HSA NSs上でのsiRNA装填効率
架橋HSA NSs内へsiRNAをカプセル化するために、脱溶媒和相を加える前に、siRNAをHSAに加えたDDWを使用する代わりにRNAseフリー水(RNFW)を使用した場合は、残りの手順を、上述したものと同様に正しく行った。架橋後、NSsを洗浄して、限外濾過液をすべて回収し、凍結乾燥させて、500μlのRNFWで再構築した。これから、160μlをHPLCに注入した。限外濾過液中にフリーsiRNAの部分的分解が観察されたので、NSs中のsiRNA成分を測定する好ましい方法は、限外濾過液中の粒子のsiRNAの成分を直接測定する(蒸解後)ことであり、限外濾過液中のフリーsiRNA(未カプセル化)に基づくものではない。
架橋HSA NSs中のsiRNA成分の測定用プロトコル
100μlの懸濁液(洗浄後)当たりのHSAの総重量を、重量測定法で計測した。次いで、siRNAをカプセル化し1−2mgの洗浄HSA NPsを、1mlのRNaseフリーPBS緩衝液(0.5MのNaOH溶液で、Ph=7.5に調整した)に希釈して、20乃至150μGのトリプシンで60、90、又は180分間、暗所で、37℃で緩やかに浸透させて、透明溶液ができるまで分解させた。サンプルがDOTAPを含む場合、トリプシンを追加した0又は60分後に、ヘパリン(90μg)を加えた。トリプシンが存在する場合としない場合の、フリーsiRNAの量を、RP−HPLCを用いて測定した。
トリプシンと、分解したHSAの断片は、(フェノール/クロロフォルム)(1:1)混合物を用いて、沈殿させて除去できる。
ナノスプレィドライヤを用いたPLGA NSsのNCsへのカプセル化−水性モード
NCsを、ナノスプレィドライヤB−90(Buechi Labortechnik AG,Flawil,Switzerland)でのスプレィ乾燥によって作成し、「開ループ」モードで作動させたところ、空気がシステム内に流れ込んだ。全ての実験で、ガス流速は、約120l/minであった。全ての実験で100%のスプレィと4μmメッシュサイズの膜を使用した。
ナノスプレィドライヤを用いたHSA NSsのNCsへのカプセル化−有機モード
NCsを、ナノスプレィドライヤB90でのスプレィ乾燥によって作成し、「閉ループ」モードで作動させたところ、空気の代わりにN(g)とCO(g)がシステム内に流れ込んだ。全ての実験で、ガス流速は、約120l/minであった。揮発性蒸気と湿気を含んだ空気が、Dehumidifierユニットに送られ、乾燥及び濃縮され、循環路においてシステムに戻って乾燥した。4μmメッシュサイズの膜を用いて、スプレイ乾燥を低温(Tin=30−60℃)で行った。
siRNAの融点測定
サンプル温度を1℃/分のレートで20℃から85℃に上昇させて、UV可視分光光度計(Cary 300)を用いて、使用した様々なsiRNAs(21−mer)の融点測定を260nmで行った。全てのsiRNAを緩衝液(48mM Tris,96mM NaCl,pH7.1)中で分解させて、4−10ng/μlの濃度を得た。
示差走査熱量計(DSC)による熱分析
ポリマ(PLGA48kDaと、PEG−PLGA50kDa)についてDSCの測定を行った。これは、Mettler DSC 1 Star System(標準のキャリブレート)を用いて、窒素雰囲気下で。10℃/分の加熱速度で、−20乃至220℃の温度範囲で行った。
SEM(走査電子顕微鏡)とEDS(エネルギィ分散X線分光学)
スプレィ乾燥させたNCs(及びカプセル化NSs)のジオメトリ、サイズ、および表面モルホロジーを、高安定性ショットキィ電界放出源を持つ高分解能走査型電子顕微鏡(HR−SEM)(Sirion,model:Quanta 200 FEI,Germany)、5kVで観察した。撮像前に、カーボン付着性タブの上にサンプルを分散させ、金とパラジウムの合金を90−120秒被覆した。水中に分散している一次NSsの場合は、サンプルが良く希釈され、ガラス上に飛び散り、一晩おいて蒸発させる。X−MAX20 SDD Inca450EDS LN2フリー検出器(Oxford Instruments,UK)が付いているEDS(Energy Dispersive X−ray Spectoroscopy)を用いて検体の元素分析を行った。分析は、5kVの低電圧を用い、129eVのスペクトル分解能で行った。
スプレィ乾燥NCsのサイズ分布の評価方法
標準Zetasizer Nano ZSは、4μmより小さい粒子の測定、並びに比較的一様な分散に制限されるため、スプレィ乾燥したNCs用の十分な粒子サイズ分布は、Mastersizer 2000E(Malvern Instruments,U.K)を用いたレーザ解析法によってのみ作ることができる。120mlの分散剤で、これを分散するには、各測定について約4mgのサンプルが必要であった。
スパン値は:
スパン=(d90−d10)/d50
で計算する。ここで、d50は体積メジアン径;d90は、体積の90%がd90よりサイズが小さい;d10は、体積の10%がd10よりサイズが小さい。
低いスパン値は、サイズ分布が狭いことを表している。
スプレィ乾燥カプセル化効率の測定プロトコル
サイズが異なるNCs母集団の分離に、サイズ排除クロマトグラフィ(SEC)を用いた。次いで、大きなPLGA NCsの特定母集団にカプセル化されたHSA NSsの成分を測定するために、クロロフォルム中のPLGA NCsの第1の脱溶媒和を行った。次いで、遠心分離(10,000RPM、15分)時に、一次HSA NPsを、沈殿物として分離して、単離し、その成分を、Bicinchoninic Acid(BCA)Protein Assayキットで、あるいは、窒素成分(単純な微量分析で検出)によって、確認した。一次PLGA NPsをカプセル化したHSA NCsについては、既知の重量のNCsを、トリプシン(PBS緩衝液、37℃でpH7.5)でインキュベーション時に分解し、ついで、HSA成分を、BCAを用いて定量化し、減算してPLGA量を推定した。一次NSsをカプセル化したNCsにsiRNAを装填するときに、単離したsiRNAの全容量を決定する(NCsの分解とNSsの蒸解後)。
EGFR−siRNAのインビトロでの放出動態プロファイルの決定
一次NSsと二次NCsから放出されたEGFR−siRNAの動態プロファイルを、Hagigit et al.に詳細が記載されている方法[21]と同じ方法で、インビトロで測定する。
細胞培養
A−431ヒト扁平上皮癌細胞とその他の結腸直腸癌を、10%のウシ胎児血清、2mM L−グルタミン、及び10000U/mlペニシリンと、100μg/mlストレプトマイシンを含むダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)で、維持する。培地は2日おきに取り替える。細胞は、COインキュベーター内、37℃、6%COで成長する。合流型フラスコは、0.25mlのトリプシン溶液(Beit Haemek,Afula,Israel)で培地をトリプシン化した後、1:10の割合で分かれる。全ての実験は、ISO7の条件(10000粒子/m)に従ったクリーンルーム内で行った。
細胞培養媒体中でのNPs安定性
A−431細胞培養媒体中で異なる時間インキュベーションを行った後、[22]で説明した方法と同様にして、Zetasizer Nano ZSを用いたサイズの測定を、NSsについて行った。
NCs安定性評価
Mastersizer Xを用いたサイズの測定と、SEMを用いた携帯分析評価を、異なる条件(4℃及び37℃)で4、8、及び12週保存した後、最終NCsについて行った。
A−431細胞中のNPsの細胞毒性
細胞増殖を、各ウエルに付き、5、1、0.1及び0.01mg/ml NPs濃度で、[21]に記載した方法と同様にして、144時間にわたって試験をした。
A−431細胞中のFITC−標識化HSA NSsの取り込み
4mlの2%HSA溶液に、1.9mgのFITC−BSA(ウシ血清アルブミン)を加えて、2%のFITC−標識化HSA NSsを作成した。上述した方法と同じ方法で、暗条件下で粒子を作成した。次いで、セルロースアセテートスルホン酸フィルタ(0.2μm、Whitman)を通して、洗浄したNSsをろ過した。次いで、FITC−標識化HSA NPsのアリコート(61.2μlと122.45μl)を、DMEM緩衝液で希釈して総容量1.5mlとし、それぞれ、ウエル当たり、1mg/mlと2mg/mlの濃度にした。細胞の標識化には、150,000A−431細胞をカバースライド上において、一晩放置して接着させた。次の日に、接着した細胞を、FITC−標識化HSA NSsのありコートで、4時間又は22時間インキュベートした後、リン酸緩衝液(PBS)で3回洗浄した。その後、細胞を4%のパラフォルムアルデヒド(Sigma−Aldrich)に固定し、PBSで3回洗浄した。陰性対照実験では、FITC−標識化HSA NSsインキュベーションステップを行わずに、その他のステップは同様に行った。Fluo View FV300共焦点レーザ走査顕微鏡(Olympus,Tokyo,Japan)で細胞を検査した。
細胞内NIRモデルを用いた。A−431細胞における抗EGFR−siRNA抑制効果の評価
抗EGFR−siRNA抑制効果は、Cohen et.Al[23]で開発され説明されている新規方法に基づいて行った。EGFR−mRNAのノックダウン効果が、関連するプライ間を用いてRT−PCR(逆転写−ポリメラーゼ鎖反応)によって確認され、EGFRタンパク質レベルが、ウエスタンブロット法で定量化した。
マウスにおける異種移植腫瘍
A−431腫瘍細胞を培養する。ほぼ飽和状態(subconfluent)にした細胞(70%〜80%)を、0.25%のトリプシンで簡単に処理し、Hankのバランスの食塩水再懸濁させて稙菌させたのち、集菌する。腫瘍細胞の懸濁液(3−5×10細胞)0.2mlの容量のSCに注入して、各マウス右わき腹に注射する。8乃至10匹のマウスを各治療群にランダムに振り分け、最大4週間治療を行う。適宜の投与量の二重ナノビークルを頸静脈に注入した。腫瘍の地用は、手動キャリパを用いて定期的に(少なくとも1週間の一度)行われ、腫瘍の大きさは周期的にマニュアルキャリパで作成することができる;0.52×長さ×幅の式を用いて計算することができる。研究の後半で、腫瘍を切除して重量を測り、他の研究を行う。これと共に腫瘍をNIR標識化EGFプローブと共に、非侵襲的に生体画像化した。
結果
有機相におけるPLGA NSsの作成
第1タイプの一次NSsを、カチオン性脂質(DOTAP)を加えて、あるいは加えることなく、PLGA 48kDa(Poly D,L−lactic−co−glycolic acid、50:50)から作成し、負に又は正に荷電したNSsを得た。このNSsは、「ポリマ界面沈着」法の良く確立された技術を用いて作成した。4つの異なるブランク配合を選択して、界面相互作用(静電作用及び疎水作用)を介して試験siRNA装填効率を試験した。4つの配合(表1参照)は、DOTAP成分が異なっている(配合A、B、D及びCは、0%、0.04%、0.2%、及び0.4%(w/v)のDOTAPをそれぞれ含む)。
物理化学的特性化
GFP−siRNA(50及び100μg)でのインキュベーション(室温で1時間)を行う前と後に、PLGA NSsについて物理化学的特性化を行った。結果を表1に示す。
これらの結果に基づいて、GFP−siRNA吸収を明確に観察し、NSsの物理化学的性質(ZP、PDI及びサイズ)の変化を引き出した。負に荷電したNPs(配合A)のZPは負に維持され、配合Bは、50μgのGFP−siRNAでも若干性から負に変化した。明らかな正荷電(配合D及びC−40mV以上のZP)をもつNSsについては、特に配合Dについて、ZPに低下がみられた。
Figure 2014527980
表1:GFP−siRNAインキュベーション(室温で1時間)の前後におけるPLGA NSsの物理化学的特性化
GFP−siRNAインキュベーション前後の、正又は負に荷電した一次PLGA NSsの、サイズ分布の多分散性(PDI)、平均流体力学直径、及びζ電位(ZP)、N=3
一次PLGA NSsへのsiRNAの効率のよい装填
様々なPLGA NSsでのインキュベーション語のsiRNAの装填効率を決めるために、NSsを洗浄して、回収した限外濾過液中の非結合siRNA成分を、RP−HPLCによって定量化した(表2)。NSsに結合したsiRNAのパーセンテージを、総siRNAと、限外濾過液中のフリーsiRNAの差から計算した。
表2によれば、0.2%(w/v)のDOTAPを含む配合と上述の配合(配合C及びD)では、完全なsiRNA吸収が生じる。これらの結果は、PLGA NSs表面に〜50の正ζ電位が、NSs1.5mg当たり100ngのsiRNAという強く効率のよい吸収を誘発することを示している。若干正に荷電しているNSs(配合B)では不十分な装填が生じ、負に荷電しているNSs(配合A)では中間の値が生じる。これらの結果は、ゲルシフト法によってさらに認証され、配合C及びDの限外濾過液中にフリーsiRNAが見つからないことを示している(逆に、配合A及びBの限外濾過液中にはフリーsiRNAがみられる)。
Figure 2014527980
表2:1.5mgのPLGA NSs上のGFP−siRNAの装填効率(校正曲線*に基づいて、RP−HPLCによる検出に必要なsiRNAの最小量は、360ng(50μgの0.7%)であり、したがって、結合するsiRNAの存在は、99.3%の精度でのみ決定できる。ND−検出されず)。
配合Bが装填能力が低いことの観察は、低い安定性と劣化傾向(通常、ZPの値が20mVより小さい粒子について)によって説明できる。フリーsiRNAの断片化がないことが、HPLCクロマトグラム、又は、ゲルシフト法(PAGE8%)による評価時に見られる。図2参照。
水性相におけるHSA NSsの作成
架橋HSA(ヒト血清アルブミン)から作成した一次NSs〜100nmを検査した。pH−液滴形成法をこの目的に適用した。様々なパラメータ(使用した脱溶媒和剤(エタノール又はアセトン)のpH、タイプ及び量、溶液中のHSAパーセンテージ、及び撹拌速度)を制御することによって、形成したNSsのサイズを達成した。最良の結果は、アセトンを脱溶媒和剤に用い、2%のHSA溶液で得られた。選択された結果を表3に示す。これは、最も小さい粒子が、pH7と9で、アセトンを用いて得られたことを示す。
Figure 2014527980
表3:HSA NPsについての物理化学的特性化(大きな沈殿物がみられた(64%(w/w)。その他のサンプルでは、沈殿物は無視できる程度であった。
物理化学的特性化
架橋HSA NSsの物理化学的特性化は、小さい、球形の負に荷電したNSsが形成され、そのサイズ分布(40から300nm)と多分散性は、脱溶媒和剤のpHとタイプに影響されることを示している(表3及び図3A−3B)。試験を行ったすべてのpHで、アセトンが、エタノールに比べてより高いPDI値でより小さいNSsを作成した。
サイズ分布の多分散性(PDI)は、脱溶媒和剤としてアセトン又はエタノールを用いた異なるpHで、〜960RPMで撹拌した4ml(2%HSA 溶液)から作成した、一次架橋HSA NSsの流体力学直径とζ電位(ZP)、N=3を意味する。
HSAの等電点は約5.0である。水性溶液のpHがよりベーシックであるので、HSA分子を反発する表面上により負に荷電したカルボン酸基を得ることができる。この考えにもTづいて、より小さい分子(〜100nm)がpH9で形成される。しかしながら、上述のプロセスを利用することによって、所望のサイズのHSA NSsは、エタノールに代えてアセトンを用いることで、pH7ですでに得られている(表3)。
一次HSA NSsにおけるsiRNAの効率的な装填
架橋HSA NSs内のsiRNAを効率よくカプセル化するために、縮小プロセスを行って、パラメータの更なる調整を必要とする。4mlに代えて0.6mlの2%HSA溶液で作業した。更に、カチオン性脂質であるDOTAP(エンドサイトーシス剤)を更に加えて、siRNAのカプセル化効率を高めた。表4に示すブランクシステム(siRNAなし)は、いくつかのケースでは、NSsの形成に伴って大量の沈殿物が見られたことを示した。最良の結果は、pH8と9で得られ(サンプル5、9及び10)、沈殿物のパーセンテージが最小の小さなNSsが形成された。
Figure 2014527980
表4:一次HSA NSs中のsiRNA装填
これらの発見に基づいて、200μgのsiRNAのカプセル化を、基本pHでも行った(表5)。
Figure 2014527980
表5:一次HSA NSs中のsiRNA装填、200μg siRNA
大量の脱溶媒和剤(70−80%(v/v)を加えて、HSA NSsの形成を促進するのみならず、十分なsiRNAのカプセル化も誘発した。高カプセル化を行うもう一つの戦略は、GFP−siRNA(5’−Cholesteryl−GFP−siRNA,すなわち、Chol−GFP−siRNA)の脂溶性誘導体を含めることであって。表5に詳細を示す結果は、pH8と7において、DOTAPを含むサンプルを用いて、siRNA(GFP又はChol−GFP)を追加が、沈殿物の発現を劇的に低減させることを示している(1.5mlのアセトンを加えた特に、ブランクサンプルに見られる−表4)。pH9では、同じ現象は、Chol−GFP−siRNAを用いた時にのみ見られた。
サイズ分布の多分散性(PDI)、平均流体力学直径とゼータ電位(ZP)、N=3、及び、一次架橋HSA NSsの形成時に生じた沈殿物の重量パーセンテージは、異なるアセトン量で、異なるpHで0.6ml(2%HSA溶液)から作成した。(+/−)は、0.03mgのDOTAPを伴う、あるいはDOTAPを伴わない(0.015mgDOTAPを伴うa−アセトン相)を意味する。
一次架橋HSA NSsの物理化学的特性は、200μgのGFP−siRNA又はChol−GFP−siRNAのカプセル化の際にアセトン用いて行った。(+/−)は、0.03mgのDOTAPを伴う、あるいはDOTAPを伴わないアセトン相を意味する。DOTAP:siRNAのモル比は3:1である。
新規の架橋HSA NSs(DOTAP及びsiRNAを装填)に対するSEM特性化を行った(図4A−4B)。DOTAPの追加、並びにsiRNAのカプセル化(GFP又はChol−GFP)はブランクシステム(図3)で観察された形成したNPsの球形を変えなかった。
架橋HSA NSs中のsiRNAのカプセル化効率を測定するために、洗浄したNSsをトリプシンと共に、透明な液が形成されるまで撹拌して、総siRNA含有量を、RP−HPLCを用いて検出し、AUCに基づいて計算した。我々の研究室で開発したプロトコル(詳細は§Eを参照)によれば、放出したsiRNAの定量化のこのような方法の信頼性は、非常に有効である(図5及び6)。異なるpH状態で作成したHSA NSsのカプセル化効率を図6にまとめた。いくつかの傾向が結論付けられた。DOTAPが存在する場合、最良のカプセル化(〜40%)は、低いベーシックなpH(pH8と7)で見られた。pH9では、NSsからのDOTAPの除去が、カプセル化効率を下げた。この効果は、非コレステロールで修飾したsiRNA(GFP−siRNA)を用いた場合に、より明らかである。
Figure 2014527980
表6: HSA NSs、200μgのsiRNAのカプセル化効率−0.03mgのDOTAPを加えてあるいは加えることなく、異なるpH条件(pH7、8、又は9)で、200μgのsiRNA(GFP又はChol−GFP)で作成した架橋HSA NSsについてのカプセル化効率のまとめ。2回実験を行い、平均値を表示した。測定は、RP−HPLCによって行った。
ナノスプレイ乾燥法による一次NSsのNCsへのナノカプセル化
親水性被覆ポリマを用いたPLGA NS装填ナノカプセルの作成
安定で、小さく、球形のNCs(空の、又は一次PLGA NSs装填)を、無傷のエンベロープで、かつ高収率で作成するために、パラメータの異なる多数の処方を調べた。
(1)デキストラン40(MW=40kDA)、ヒアルロン酸ナトリウム(HA、MW=200kDa)、及びヒト血漿アルブミン(HSA、MW=66.5kDa)を含む水溶性ポリマのタイプ;(2)水分散相における親水性ポリマのパーセンテージ(w/v)とPLGA NSs;(3)Tin(Tinは、入り口温度であり、リニアに流れる乾燥エア/ガスの温度)、及び(4)界面活性剤(Tween80)の追加。最小サブミクロン液滴を形成するために、最小メッシュサイズのメンブレイン(4μm)を使用した。
実験した多くの処方の全体的な結果が、以下の観察につながった:
(1)HAを用いたスプレイ工程は、粘度が高い(0.1%(w/v)溶液でも)ため、不十分であった。
(2)デキストランを用いたPLGA NSsが、穿孔表面を持つ球形NCsを作成した(図7)。
(3)最良の結果は、水性相でHSAを0.1%乃至1.6%(w/v)の濃度範囲で用いた場合に得られた。
(4)空のHSA NCsがうまく作成され、同様に様々な量のPLGA NSs(正及び負に荷電)を含むHSA NCsもうまく作成できた。
(5)SEM測定で:(a)すべてのケースで、小さい、表面が無傷の球形のNCsが形成され;(b)DDW中のHSA濃度が下がると、最も小さいNCsが形成された(図8A−8H);ことを確認した。図8A−8Hから、HSA濃度の1.6%から0.25%(w/v)への低下によって、サイズが小さくなったNCsが形成されると、推定される。特に、NCsの小片が7から2μmに小さくなり、最大NCs群が2から0.5μmに小さくなった。
ナノカプセル化工程の最適化
以下のパラメータについてのみスプレィ乾燥工程の最適化を行った:
(1)表面形態 上述した通り、HSAを用いた時に最良の結果が得られた。
(2)粒子サイズ 上述した通り、水性相中の固体濃度が低下すると、最小NCs(0.3−2μm)が得られた。
(3)収率 界面活性剤(Tween 80)を0.06%(w/v)を加えることで、行程中で達成された収率に有意な改善がなされ、いくつのケースでは、スプレィ率が改善された(表7)。
Figure 2014527980
表7:水性モードで行ったナノスプレィ乾燥工程の最適化
(*モル比4:1 HSA:PLGAの負に荷電したPLGA NSs)
動作温度−乾燥NCsを作成するために、異なる温度の乾燥エア(Tin)を試験した(80、100、及び120℃)。70℃で乾燥NCsを形成する試みは、有効でなかった。siRNAが含まれていない場合、80℃でのスプレイ乾燥が、我々の処方に非常に有効であることがわかった。
50%のsiRNAストランドが変性する温度が、融点、又はTmと呼ばれる。我々の研究で使用した様々なsiRNAs(21 mers)のTmを測定し、GFP−siRNA、Chol−GFP−siRNA、及びEGFR−siRNAの融点が、それぞれ78℃、77℃及び72℃であることがわかった。試験を行ったすべてのsiRNAsについて、60℃ですでに分離の開始が観察された(データは示さず)。
これらの結果に基づいて、siRNAsを60℃以上の温度に露出させることは推奨されず、低温(≦60℃)でナノスプレイ工程を行うことが好ましく、通常、揮発性有機溶媒を用いて行うと効率が良いことがわかった。
疎水性コーティングポリマを用いたHSA NS装填ナノカプセルの作成
表面が平滑な所望の球形サブミクロンNCs(空の、あるいは一次HSA NSを装填した)を高収率で作成するために、低温(≦60℃)でのスプレィ乾燥と共に、様々なパラメータを変更して試験した:(1)有機分散層のタイプ;(2)Tin;(3)カプセル化に用いる疎水性ポリマのタイプ−PLGA48kDaと、PEG−PLGA50kDa(PEG 5kDa+PLGA 45kDa);(4)有機分散相中の疎水性ポリマと架橋HSA NSsのパーセンテージ(w/v);(5)界面活性剤(Tween 80 又はPEG 4000)の追加;及び(6)スプレィのパーセンテージ。水性モードでNSD B−90を用いたことで得た我々の経験に基づいて、メッシュサイズのメンブレイン(4μm)をすべての実験に用い、比較的小さいパーセンテージの固体、0.07乃至0.26%(w/v)を有機相中に分散させて、<1μmのサイズのNCsを作成した。
(1)追加の分散相(としていくつかの揮発性有機溶剤を試験した(エタノール、メタノール、ジクロロメタン、ジエチルエーテル、アセトン、およびアセトニトリル)。アセトンとアセトニトリル(ACN)で最良の結果が得られ、したがって、大多数のカプセル化実験は、これらの溶剤で行った。
(2)ACNを使用したときは60℃又は50℃の温度で、また、より揮発性があるアセトンを用いたときは、40℃又は30℃でスプレイ乾燥を行った
(3)行ったすべての実験で、収率が低かった(最大35%)。これは、おそらく、溶剤の揮発特性によるものであり、スプレィヘッドの周囲に皮殻状沈殿(crustification)ができた(固相集合体又は結晶の発現)。このような沈殿が、振動メンブレインをブロックして、その結果、収率が低く、多分散性が高い、良好でないプロセスとなる。この現象は、ACNに代えてアセトンを用いた場合により生じる。
(4)界面活性剤の追加:Tween 80(0.06% w/v)、PEG 4000(0.03% w/v)、Pluronic F−68(0.008% w/v)、又は、トレハロース(0.008% w/v)又はスクロース(0.008% w/v)などの抗溶解(lyoprotecting)剤は、皮殻状沈殿を防止できず、サンプルの高いた分散性を下げることができなかった。これらを加えた場合、特に、Tweenを使用した場合の収率は無視できるほどであり、形成したNCsの多分散性が高かった。
(5)低パラメータのスプレィを行った場合(100%ではなく、60%)、スプレイヘッドの温度(T)は、Tinより12℃高く、図9A−9Bに示すように、形成したNCsの溶解を引き起こす。100%のスプレィを行う場合、Tは、Tinより7−8℃高いだけである。
(6)すべてのテストサンプルで球形NCsを作成したPLGA(図10)とは異なり、PEG−PLGAは、ヘッドの加熱により反応することがわかった。したがって、いくつかのケースでは、図9A−9Bに示すように、非晶質NCsを産生した。DSCの測定は、PLGAとPEG−PLGAのガラス遷移(Tg)値が、それぞれ、46.5℃と31℃でこの仮定を支持している。
(7)サンプル中の固体含有物を2倍低減する(0.21%から0.13%へ)ことで、収率を2倍上げる(16%から35%)ことができる。
(8)サンプルの希釈(10mlでなく、20mlのアセトン)によって、収率を下げることなく(〜20%)、分散HSA NSsの量を6倍(1.6mgから10mgへ)に増やすことができた。
図11に示すように、有機ポリマ(PEG−PLGA及びPLGA)内の一次HSA NSsのカプセル化を、EDS(エネルギィ分散X線分光分析)を用いて評価した。
スプレィヘッド周辺の大きなクラスト形成の防止を伴う、分散架橋HSA NSs量の増加は、分散有機相として主にACNを使用することで達成された。更に、ACNを使用し、Tinが60℃から50℃に下がった場合、皮殻状沈殿が生じず、全スプレィプロセスを通じてメンブレインがきれいで、PLGA又はPEG−PLGAを用いた場合に球形のサブミクロンNCsが形成された(図12)。しかしながら、比較的引く収率(〜30%)となった。このパラメータは、更に試験を行って最適化されるであろう。
装填したNCsのサイズ分布
固体含有率0.1%の二つのアンプルをACN中で作り(サンプルAO−66とAO−68)、siRNAをカプセル化したHSA NPsを装填したPLGA NCsを形成した。固体含有率1%で、空の50kDA PLGA NCsのもう一つのサンプル(サンプルAO−67)を比較用に作成した。
すべてのPLGA NCs(空の及び一次HSA NPsを装填した)を、ナノスプレィドライヤB−90で作成し、有機相(アセトニトリル,Tin50℃ )50℃で操作した。乾燥したNCsを、特性化を行う前に、暗室で4℃で、密封したバイアル中で保存した。
Mastersizer 2000Eを用いて乾燥させたNCsを特性化するために、ボルテックスを用いて各サンプルを水中(DDW、2mg/ml)で分散させ、アイスバスに一晩おいて、混濁した均一な分散が形成されるまで撹拌した(攪拌機で)。
Mastersizer 2000Eにおけるすべての測定は、ステンレススチールのサンプル分散ユニット(120ml容量)で、早く撹拌しながら行った(超音波処理や、界面活性剤の追加は不要)。この結果(量又は数で計算した)を、乾燥サンプルについて前に行ったSEM測定による画像と比較した。
Mastersizer 2000E(Malvern)を用いたレーザー解析技術で行った量によるサイズの測定に基づくと、サンプルAO−68については、NCsの80%が1μm以下であり(56%が0.724μm以下)、スパン値は1.472であった。サンプルAO−66ではより良い結果が得られた。NCsの94%が1μm以下であり(86%が0.724μm以下)、スパン値は2.077であった。低スパン値は、低い多分散性を意味する(図13−15)。比較のために、1%の固体(PLGA)含有量のサンプルも測定して(サンプルAO−57)、より大きいNCsの形成を顕在化した。94%のNCsが2.5μm以下(42%が1μm以下であり、4%が0.724μm以下)であった。これらの結果は、固体含有率が〜0.1%の良く希釈された処方で作ったナノカプセル化技術についての可能性を示している。
カプセル化siRNAの完全性評価
HSA NSs中のsiRNAの一次カプセル化プロセスの間に、基本pH条件や、グアニン、アデニン、又はシトシンといった核酸基中に存在する主要アミンと相互作用するクロスリンカの存在といった破壊的な可能性をもつ物質(グルタルアルデヒド)に露出される。したがって、siRNAの感染性評価が必要とされる。まず、自由siRNA(GFP−siRNAとChol−GFP−siRNA)の完全性評価を行った。siRNAを架橋HSA NSsの作成に用いた条件と同じ条件(pH7、8又は9の水性溶液で、グルタルアルデヒドの存在下で、あるいは存在なしで、3時間)に露出させ、次いで、各サンプルからの断片をHPLC(データは示さず)とゲルシフト法(PAGE8%)を用いて分析した(図16)。その結果、pHがよりベーシックになるとsiRNAの感度が上がる一方で、Chol−GFP−siRNAは、GFP−siRNAに比べてベーシックpH(8及び9)への耐性が改善されることが明らかになった。一方、この二つのタイプのsiRNAは、試験を行ったすべてのpHで、クロスリンカの存在に感度が高く、そのゲルで「重」種のランシャワーができて、siRNAに生じる破壊的架橋プロセスの可能性を暗示していることがわかった。
後に、一次架橋HSA NSs(異なるpH条件で作成)からsiRNAが抽出され、その完全性を、HPLC(データは示さず)とゲルシフト法(PAGE8%)を用いて評価した(図17)。更に、ナノスプレィ乾燥技術を用いて二次カプセル化プロセスを加熱して(Tinは50℃)行い、一次要架橋HSAを装填したNCsから抽出したsiRNAの安定性も試験した(図15、レーン番号9及び10)。図17に示すPAGEの結果に基づいて、siRNA(Chol−GFP−、又はGFP)が、一次又は二次NCsにカプセル化され、無傷のままで、処理をしていないsiRNA(レーン番号2)のように流れ、崩壊は生じないことがわかった。HPLCの結果に基づいて、正確な量のカプセル化siRNAを測定した。将来は、抽出したsiRNAの活性を「インビトロ」で検証することが必要となるであろう。
プロトコルI−ラニビズマブ(Lucentis)またはベバシズマブ(Avastin)のナノスフェア表面へのコンジュゲーション
MAb洗浄と量の決定
ラニビズマブとベバシズマブを、8.5cmの透析袋(Medicell international,12−14K)を用いて洗浄し、ヒスチジンやグリシンといった、LC−SMCCスペーサと相互作用し、MAb活性に影響を及ぼすアミノ酸を除去した。ラニビズマブを加える前に、透析袋を2リットルのDDWで洗浄した。次いで、約500μlのAbを、総容量3リットルのPBS、濃度×10で洗浄した。pH7.4のDDWで希釈したマグネシウム及びカルシウムはなかった。一晩の洗浄の後、Ab総容量を調節して、PBS中に2mg/mlAbの濃度とし、Abを4℃で、14,000rpm、15分間遠心分離にかけて、透析袋からグリコールの残渣を除去した。ラニビズマブ濃度を、280nmの波長で、分光光度計を用いて測定した。
スペーサLC−SMCCを用いたMAbの活性化
MAbのアミン基(NH)と、LC−SMCCのエステル基(−R−COO)を反応させて、アミド結合を作った。反応は、回転数180rpm、4℃、で2時間行った。MAbとLC−SMCCのモル比は、1:100であった。より詳しくは、DMSO(1mg/100μl)中のスペーサ溶液50μlを、2mgのMAb(1ml)に加えた。DMSOの最終濃度は、5%を超えなかった。必要があれば、非活性MAbを検証するために、0.5mgの残渣MAbを、約12.5μlのDMSOに加えて、DMSOとMAbの比率を同じに保ち、同じ条件でインキュベートした。活性化させたのち、ラニビズマブを、14000rpm、4℃で10分間エッペンドルフ型遠心分離にかけ、上澄をすて、洗浄して、MAbと反応しないLC−SMCCの残渣を取り除き、1mg/ml Abの最終濃度とした。PBS×2.5(pH=7)中の総容量15mlで、30000MWCOのビバスパンを用いて、4000rpm、4℃で2mg(1ml)を10−15分間洗浄した。このプロセスを、非活性化MAbにも行った。
NSs作成プロセス
同じプロトコルで二つの製剤を作成した。NPsを作成するのに、75mgのResomer 504H、75mgのPLGA 50−50 45000 PEG 5000(50,000KD)、10mgOCAリンカを、25mlのアセトンに溶かした。50mgのSolutol(登録商標)RHを含む50mlの水性相に、900rpmで撹拌しながら有機相を注入した。注入後同じ条件で15分間撹拌を続け、次いで、製剤を、37℃、撹拌速度30rpm、で1時間蒸発させた。蒸発終了時に、NaOH 0.1NでpHを6.8−7にして、最終容量を、HPLC用の水と共に5mlとした。最後に、製剤を4000rpm、室温で10分間遠心分離にかけて、ポリマ沈殿物を除去した。
ラニビズマブとベバシズマブを用いたNSsのインキュベーション−ナノMAbの作成
OCAリンカのチオール基と、スペーサとしてのマレイミドを室温で一晩反応させた。2mgMAb(1mgMAb/mlの溶液濃度)を持つ2mlの製剤を、シンチレーションボトルで、軽く撹拌(500rpm)して反応させた。非活性化MAbも、同様の条件で一晩、NSsと共にインキュベートした。
ナノMAb洗浄
翌朝、サンプルをHPLC用の水で、300,000MWCOビバスピンを用いて、4000rpm、4℃で洗浄し、NSsと反応しなかったMAbの残渣を取り除いた。洗浄液容量は、製剤容量の×10であった。非活性ナノMAbとNSsを同じ条件で洗浄した。残渣を、15mlのポリプロピレン管に集めて、凍結乾燥するまで−80℃に維持し、一方で、製剤を濃縮して、洗浄前の元の要領の製剤を作った。
NSsとナノMAbの特性化
覚せい剤から100μlを1000μlの水でHPLC用に希釈し、0.2μmPVDFフィルタで濾し、Malvern Zetasizer(Malvern Instruments,Malvern UK)を用いて分析して、ζ電位と粒子の直径サイズを測定した。
プロトコル2−架橋ウシ血清アルブミン(BSA)を用いたナノカプセル化ラニビズマブとベバシズマブ
一次架橋BSA NSsの作成
ナノメータのBSA NSsを作成するために、pH液滴形成(脱溶媒和技術としても知られている)の公知の方法を適用した。簡単に言うと、特定のpHに調整したBSA溶液を、一定の、迅速な撹拌(〜960RPM又は40Hz)を室温で行って、脱溶媒和剤を連続的に(〜1ml/分)加えることでナノ粒子に変形した。脱溶媒和剤の添加は、十分な濁度が生じ(通常、40乃至80%(v/v)の脱溶媒剤)るまで続け、次いで、破砕撹拌で詩ウオン、少なくとも2時間、グルタールアルデヒドを用いて行った。架橋後、脱溶媒和剤を蒸発させ(37℃)、10分間、4,000RPMで遠心分離にかけた(沈殿物を除去し、乾燥させ、重量測定法で測定した)。NSsを、3つの異なるサイクルの遠心分離(4000RPM、4℃)において、300kDaのビバスピン(Viva science)を用いて、DDWで洗浄した(10回)。
アバスチンダブルナノ−ナノスプレイを用いた非架橋BSA NSsのカプセル化
ベバシズマブを、透析によって、ポリソルベート20溶液に転写した。(14KDaを切り捨て、500mlのTween−20(0.4mg/ml)中で、室温で、2時間、3回)。Abを、上述したBSAを用いてナノカプセル化した。ペプチドとアルブミンを含む水性溶液にアセトンを注入して強い渦流で、BSA NSsを形成させ。上澄の0.75mlのアリコートを捨てて、撹拌して、直ちに24mlのアセトニトリル含有する16mgのPLGA(50K)に組み入れた。この上澄を、ナノスプレィ乾燥機を用いて蒸発させた。最終溶液:DDW1.01%、アセトン2.02%、アセトニトリル96.97%であった。固形成分:Ab 1.9%、アルブミン37.7%、PLGA60.4%であった。全ての溶液の最終固体濃度は、0.104%であった。ナノスプレイ条件は、4μmメッシュ、50℃であった。
ナノスプレィドライヤを用いたBSA NSsのカプセル化−有機モード
NCsを、閉ループモードで動作するNSD B−90上でスプレィ乾燥させて作成した。エアに代えて、N(g)とCO(g)をシステムに流した。全ての実験で、ガス流は約120リットル/分であった。揮発性蒸気と湿気に吸収されたエアは、乾燥と濃縮のために除湿ユニットに送られ、その後、循環パスをシステムに戻して乾燥させた。スプレイ乾燥を低温(Tin=30−60℃)で、4μmのメッシュサイズメンブレインで行った。
架橋BSA NSsへのラニビズマブとベバシズマブの装填効率
ラニビズマブ又はベバシズマブを架橋BSA NSs内にカプセル化するために、脱溶媒和相を加える前に、ラニビズマブ又はベバシズマブをBSA溶液に加えた。残りの手順を、上述した方法と同じ方法で正確に行った。架橋後、NCsを洗浄し、限外濾過液をすべて回収して、凍結乾燥させ、500μlDDWで再構築した。
物理化学的特性化
各製剤から100μlを、HPLC用の1000μlの水で希釈して、0.2μmPVDFフィルタでろ過し、Malvern Zetasizer(Marlvern Instruments,Malvern UK)で分析して、ζ電位と粒子直径サイズを測定した。
SEMとEDS
スプレイ乾燥したNCs(及びカプセル化したNSs)の寸法、サイズ、および表面形態を、高安定性ショットキー場放出源(Sirion,model:Quanta 200 FEI,Germany)付5kVの高解像度走査電子顕微鏡(HR−SEM)によって、観察した。画像化する前に、サンプルをカーボン粘着タブの上に分散させて、金とパラジウム混合物を90−120秒、被覆した。水に分散した一次NCsの場合は、サンプルを高く希釈して、ガラスにスパッタリングして、一晩おいて乾燥させた。EDS(Energy Dispersive X−ray Spectroscopy)で、X−MAX20 SDD Inca 450 EDS LN2フリー検出器を用いて、試料の元素分析を行った。
EDSで検出したアミン基は、製剤中にその他の賦形剤は、アミン基を含まないため、ナノ粒子中のアルブミンナノキャリアの存在からのみ由来する。
表8は、プロトコル−2で作成した二つの製剤(架橋ウシ血清アルブミン(BSA)ナノカプセル化アバスチン)の物理化学的プロファイルをまとめたものである。一方、表9は、プロトコル−1で作成した製剤(ナノスフェア表面へのアバスチンのコンジュゲーション)の物理化学的プロライルをまとめたものである。ブランクのバッチは、Abバッチの状態がタンパク質を装填した製剤に関するものである、タンパク質を除いた製剤用に製造された。
Figure 2014527980
表8:ビバスピン洗浄後のBSA−NPsのサイズとゼータ電位
Figure 2014527980
表9:ビバスピン洗浄後のINPsのサイズとゼータ電位
ゲル電気泳動によるBSA−NP中の自由Abの評価(プロトコル−2)を、以下のパラメータを用いて行った。NuPAGE Novex Bis−Tris Mini Gels (Invitrogen)、勾配4−12%、変性サンプル、ただし低減なし、MOPS連続バッファ、クマシーブルーG−250染色(検出限界0.1μgのタンパク質)。バッチ形成後、電気泳動を15日行った。
結果(結果は示さず)からわかるように、結合密度を定量化して、Ab濃度を取得した。製剤洗浄にAbがみられなかったということは、すべてのAbがBSA−NPsにカプセル化されたことを示す。電気泳動中にカプセル化したAbが若干低放出された。NPsを編成させ、Abを放散させる有効な手順は、見つかっていない。
インビトロ評価
一次HSA NSsのA−431細胞における取り込み
2%FTTC−ラベル化架橋HSA NSsを、A−431細胞(ウエル当たり、濃度1mg/ml及び2mg/ml)を用いて、37℃で、4時間及び22時間以上インキュベートした。共焦点レーザ走査顕微鏡(CLSM)に基づいて、ちょうど4時間後(二つの濃度を調べるために)に高レベルでの取り込みが観察された。インキュベーション22時間後は、細胞の外にNPsのスポットは見られなかった(図19A−19B)。
これらの発見は、HSA NSsの装填した薬剤(例えば、siRNA)を標的細胞へ送達する能力を実証している。

Claims (95)

  1. 複数のナノキャリアをカプセル化するナノ粒子において、当該ナノキャリアの少なくとも一つが少なくとも一の活性薬剤を含み、前記ナノ粒子の平均径が400乃至950nmであることを特徴とするナノ粒子。
  2. ナノスプレィによって得られることを特徴とする請求項1に記載のナノ粒子。
  3. 請求項1に記載のナノ粒子において、前記ナノ粒子及び/又はナノキャリアが架橋していることを特徴とするナノ粒子。
  4. 請求項1に記載のナノ粒子において、前記活性薬剤がsiRNAであることを特徴とするナノ粒子。
  5. 請求項4に記載のナノ粒子において、前記ナノキャリアが更に、1,2−dioleoyl−3−trimethylammonium−propane(DOTAP)であるポリカチオン性脂質を含むことを特徴とするナノ粒子。
  6. 請求項1に記載のナノ粒子において、前記ナノキャリアがナノスプレィによって作成されることを特徴とするナノ粒子。
  7. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のナノ粒子において、前記ナノ粒子が:
    (i)前記活性薬剤が疎水性の場合、前記ナノキャリア材料が疎水性であり前記ナノ粒子材料が親水性である;
    (ii)前記活性薬剤が親水性である場合、前記ナノキャリア材料が親水性であり前記ナノ粒子材料が疎水性である;
    (iii)前記活性薬剤が疎水性である場合、前記ナノキャリア材料が疎水性であり前記ナノ粒子材料が疎水性である;及び
    (iv)前記活性薬剤が疎水性である場合、前記ナノキャリア材料が疎水性であり前記ナノ粒子材料が疎水性である;
    から選択されることを特徴とするナノ粒子。
  8. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のナノ粒子において、前記ナノ粒子の平均径が1ミクロンより小さいことを特徴とするナノ粒子。
  9. 請求項8に記載のナノ粒子において、前記ナノ粒子の平均径が950nmより小さいことを特徴とするナノ粒子。
  10. 請求項9に記載のナノ粒子において、前記ナノ粒子の平均径が約400乃至950nmであることを特徴とするナノ粒子。
  11. 請求項1乃至10のいずれか1項に記載のナノ粒子において、前記ナノキャリアの平均径が約300nmより小さいことを特徴とするナノ粒子。
  12. 請求項11に記載のナノ粒子において、前記ナノキャリアの平均径が約50乃至300nmであることを特徴とするナノ粒子。
  13. 請求項12に記載のナノ粒子において、前記ナノキャリアの平均径が約50乃至100nmであることを特徴とするナノ粒子。
  14. ナノカプセル又はナノスフェアの形であることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載のナノ粒子。
  15. 請求項1乃至14のいずれか1項に記載のナノ粒子において、前記ナノキャリアが、ナノカプセル、ナノスフェア、又はこれらの混合物から選択されることを特徴とするナノ粒子。
  16. 請求項15に記載のナノ粒子において、前記ナノキャリアがナノスプレィによって得られることと特徴とするナノ粒子。
  17. 請求項7に記載のナノ粒子において、前記活性薬剤が疎水性である場合に、前記ナノキャリア材料が疎水性であり前記ナノ粒子材料が親水性であることを特徴とするナノ粒子。
  18. 請求項7に記載のナノ粒子において、前記活性薬剤が親水性である場合に、前記ナノキャリア材料が親水性であり前記ナノ粒子材料が疎水性であることを特徴とするナノ粒子。
  19. 請求項7に記載のナノ粒子において、前記活性薬剤が疎水性である場合に、前記ナノキャリア材料が疎水性であり前記ナノ粒子材料が疎水性であることを特徴とするナノ粒子。
  20. 請求項7に記載のナノ粒子において、前記活性薬剤が親水性である場合に、前記ナノキャリア材料が親水性であり前記ナノ粒子材料が親水性であることを特徴とするナノ粒子。
  21. 請求項7乃至20のいずれか1項に記載のナノ粒子において、前記少なくとも一の疎水性材料が、乳酸、ポリ(D,L−乳酸−グリコール酸共重合体)(PLGA)、ポリ(D、L−乳酸)(PLA)、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリ(2−ジメチルアミノ−エチルメタクリレート)ホモポリマ、ポリ(2−ジメチルアミノ−エチルメタクリレート)−b−ポリ(エチレングリコール)−α−メトキシ−ω−メタクリレート共重合体、ポリシアノアクリレート、ポリアンヒドライドポリマ、及びこれらの組み合わせから選択されることを特徴とするナノ粒子。
  22. 請求項21に記載のナノ粒子において、前記疎水性材料が、乳酸、ポリ(D,L−乳酸−グリコール酸共重合体)(PLGA)及びこれらの組み合わせから選択されることを特徴とするナノ粒子。
  23. 請求項22に記載のナノ粒子において、前記PLGAの分子量が約4,000乃至100,000Daであることを特徴とするナノ粒子。
  24. 請求項1に記載のナノ粒子において、前記ナノ粒子材料が疎水性であり、当該ナノ粒子の外側表面が少なくとも一のポリエチレングリコール(PEG)部分に結合することを特徴とするナノ粒子。
  25. 請求項7乃至24のいずれか1項に記載のナノ粒子において、前記親水性材料が、デキストラン、ヒアルロン酸塩、通常の又は架橋したヒト血清アルブミン(HSA)、通常の又は架橋したウシ血清アルブミン(BSA)、キトサン、セラック、コラーゲン、ゼラチン、アラビア糊、ポリビニルアルコール、シクロデキストリン、及びこれらの組み合わせから選択されることを特徴とするナノ粒子。
  26. 請求項25に記載のナノ粒子において、前記親水性材料がヒト血清アルブミン(HSA)、ウシ血清アルブミン(BSA)、又はヒアルロン酸塩であることを特徴とするナノ粒子。
  27. 請求項26に記載のナノ粒子において、前記ヒト血清アルブミン(HSA)の平均分子量が約66,500Daであることを特徴とするナノ粒子。
  28. 請求項26に記載のナノ粒子において、前記ヒアルロン酸塩の平均分子量が約20,000から最大1,000,000Daであることを特徴とするナノ粒子。
  29. 請求項1乃至28のいずれか1項に記載のナノ粒子において、前記活性薬剤が、ビタミン、タンパク質、抗酸化剤、核酸、短い又は長いオリゴヌクレオチド、siRNAとその化学派生物、ペプチド、ポリぺプチド、脂質、炭水化物、ホルモン、抗体、モノクロナール抗体、ワクチン、予防薬、薬剤、診断剤、造影剤、栄養剤、小分子、電解質、免疫学的薬剤、及びこれらの組み合わせから選択されることを特徴とするナノ粒子。
  30. 請求項29に記載のナノ粒子において、前記活性薬剤がsiRNAであることを特徴とするナノ粒子。
  31. 請求項7乃至30のいずれか1項に記載のナノ粒子において、前記ナノキャリアが少なくとも一の親水性活性薬剤を含むことを特徴とするナノ粒子。
  32. 請求項30に記載のナノ粒子において、前記親水性活性薬剤が、治療用ペプチド又はタンパク質から選択されることを特徴とするナノ粒子。
  33. 請求項30に記載のナノ粒子において、前記親水性活性薬剤が、エクセナチド、インスリン、成長ホルモン、トリプトレリンアセテート、ブセレリン、及びナファレリンから選択されることを特徴とするナノ粒子。
  34. 請求項7乃至33に記載のナノ粒子において、前記ナノキャリアが少なくとも一の疎水性薬剤を含むことを特徴とするナノ粒子。
  35. 請求項34に記載のナノ粒子において、前記疎水性薬剤が、鎮痛剤又は抗炎症剤;駆虫剤;抗不整脈剤;抗菌剤;抗血液凝固剤;抗鬱剤;抗肥満剤;抗てんかん剤;抗カビ剤;抗痛風剤;降圧剤;抗マラリア剤;抗偏頭痛剤;抗ムスカリン剤;抗神経可塑剤又は免疫抑制剤;抗原虫剤;抗甲状腺剤;抗不安、鎮静、催眠、又は神経抑制剤;βブロッカ;強心剤;コルチコステロイド;利尿剤;抗パーキンソン剤;胃腸薬;ヒスタミンH1−レセプタアンタゴニスト;脂質調整剤;硝酸塩又は強心剤;栄養剤;HIVプロテーゼ阻害剤;オピオイド鎮痛剤;性ホルモン;及び興奮剤;から選択されることを特徴とするナノ粒子。
  36. 少なくとも一の標的薬剤に結合する外側表面を有することを特徴とする請求項1乃至35のいずれ1項に記載のナノ粒子。
  37. 請求項36に記載のナノ粒子において、前記少なくとも一の標的薬剤が、モノクロナール抗体;小分子;ヒアルロン酸又はヒアルロナン;腫瘍透過性ペプチド;上皮細胞増殖因子(EGF);トランスフェリン;フェリチン;アルギニン−グリシン−アスパラギン酸(RGD)ペプチド;上皮細胞接着分子(EpCAM);細胞間接着分子1(ICAM−1);がん胎児性抗原(CEA);血管作動性腸管ペプチド;CA15−3抗原;MUC1タンパク質;CD20;CD33;インテグリン;リンパ管標的部分(LyP−1等);アプタマ;及びオリゴ糖;から選択されることを特徴とするナノ粒子。
  38. 請求項37に記載のナノ粒子において、前記モノクロナール抗体が;トラツズマブ(Herceptin(登録商標));AMBLK8;セツキシマブ(Erbitux(登録商標));リツキシマブ(Mab Thera(登録商標));ラニビツマブ(Lucentis(登録商標));及びベバシツマブ(Avastin(登録商標));から選択されることを特徴とするナノ粒子。
  39. 請求項38に記載のナノ粒子において、前記少なくとも一の標的薬剤が、ラニビツマブ(Lucentis(登録商標));及びベバシツマブ(Avastin(登録商標));から選択されることを特徴とするナノ粒子。
  40. 請求項37に記載のナノ粒子において、前記小分子が、葉酸と葉酸塩から選択されることを特徴とするナノ粒子。
  41. 請求項1乃至40のいずれか1項に記載のナノ粒子において、前記ナノキャリアの各々が、ポリマ材、又は金属、又は金属を含む非金属材料であることを特徴とするナノ粒子。
  42. 請求項41に記載のナノ粒子において、前記ナノキャリアがポリマ材であることを特徴とするナノ粒子。
  43. 請求項41に記載のナノ粒子において、前記ナノキャリアが金属であることを特徴とするナノ粒子。
  44. 請求項43に記載のナノ粒子において、前記ナノキャリアが金であることを特徴とするナノ粒子。
  45. 請求項1に記載のナノ粒子において、前記活性薬剤が、前記ナノキャリア内に含まれる又はその外側表面の領域に結合していることを特徴とするナノ粒子。
  46. 請求項42又は43に記載のナノ粒子において、前記活性薬剤が、前記ナノキャリアの外側領域に結合していることを特徴とするナノ粒子。
  47. 請求項46に記載のナノ粒子において、前記結合が直接結合している、又は連結基を介して結合していることを特徴とするナノ粒子。
  48. 請求項1乃至47に記載のナノ粒子において、前記少なくとも一のナノキャリアが、少なくとも一の更なる標的薬剤と結合した外側表面を有することを特徴とするナノ粒子。
  49. 請求項48に記載のナノ粒子において、前記少なくとも一の標的薬剤が、前記少なくとも一の更なる標的薬剤と同じであることを特徴とするナノ粒子。
  50. 請求項48に記載のナノ粒子において、前記少なくとも一の標的薬剤が、前記少なくとも一の更なる標的薬剤と異なることを特徴とするナノ粒子。
  51. 請求項1乃至50のいずれか1項に記載のナノ粒子において、前記少なくとも一の活性薬剤が負又は正に荷電していることを特徴とするナノ粒子。
  52. 請求項51に記載のナノ粒子において、前記活性薬剤が負に荷電しており、前記ナノキャリアが更に、カチオン性脂質又は細胞透過性たんぱく質を含むことを特徴とするナノ粒子。
  53. 請求項52に記載のナノ粒子において、前記前記カチオン性脂質が、1,2−dioleoyl−3−trimethylammonium−propane(DOTAP)、ステアリルアミン、及びオレイルアミンから選択されることを特徴とするナノ粒子。
  54. 請求項53に記載のナノ粒子において、前記カチオン性脂質が、1,2−dioleoyl−3−trimethylammonium−propane(DOTAP)であることを特徴とするナノ粒子。
  55. 請求項52に記載のナノ粒子において、前記細胞透過性ペプチドが、HIV−TAT、ペネトラチン、グラミシジンS、MSI−103、MSI−103−Arg、PGLa、PGLa−Arg、マゲイニン2、マゲイニン−2−Arg、KIGAKI、BP100、MAP、MAP−Arg、SAP、PEP−1、トランスポータン、及びFP23から選択されることを特徴とするナノ粒子。
  56. 請求項1乃至55のいずれか1項に記載のナノ粒子において、前記ナノ粒子が所定のサイズの一またはそれ以上のオリフィスを有するスクリーンを透過させるステップを具えるプロセスで作成したものであり、複数のナノキャリアとナノ粒子材料を液状媒体中に含むコロイド状成分を具え、少なくとも一の活性薬剤と前記ナノ粒子材料を含む前記複数のナノキャリアが、少なくとも部分的に前記液状媒体に溶解し、前記オリフィスのサイズが前記ナノ粒子のサイズを決定することを特徴とするナノ粒子。
  57. 請求項56に記載のナノ粒子において、前記コロイド状成分が、複数のナノキャリアを液状媒体中でナノ粒子材料と混合することによって作成されることを特徴とするナノ粒子。
  58. 請求項56又は57に記載のナノ粒子が更に、前記ナノ粒子を乾燥させるステップを具えることを特徴とするナノ粒子。
  59. 請求項58に記載のナノ粒子において、前記乾燥が凍結乾燥、乾燥、減圧、あるいは溶媒抽出であることを特徴とするナノ粒子。
  60. 請求項1乃至59のいずれか1項に記載の複数のナノ粒子を含むことを特徴とする組成物。
  61. 請求項60に記載の組成物が医薬組成物であり、更に、薬学的に許容可能なキャリアを含むことを特徴とする組成物。
  62. 請求項61に記載の組成物が、静脈注射(i.v.)または経口投与に適合していることを特徴とする組成物。
  63. 請求項60に記載の組成物において、前記ナノ粒子が凍結乾燥されていることを特徴とする組成物。
  64. 請求項1乃至59のいずれか1項に記載のナノ粒子の医薬組成物の作成における使用。
  65. 請求項64に記載の使用において、前記医薬組成物が、対象の循環系に、局所に、経口で、非経口で又は静脈注射で治療用薬剤を輸送する送達システムに適合していることを特徴とする使用。
  66. 請求項64又は65に記載の使用において、前記送達システムが、活性薬剤の促進標的治療送達及び制御放出投与に適合していることを特徴とする使用。
  67. 請求項64乃至66に記載の組成物と、その使用指示書を具えるキット。
  68. 請求項1乃至59のいずれか1項に記載の複数のナノ粒子を具えることを特徴とする送達システム。
  69. 対象の循環器系に少なくとも一の活性薬剤を送達するように構成された請求項68に記載の送達システム。
  70. 請求項1乃至59のいずれか1項に記載のナノ粒子を取得するプロセスにおいて:
    (a)少なくとも一のナノキャリアであって、少なくとも一の活性薬剤を含むナノキャリアを取得するステップと;
    (b)前記ナノ粒子に前記少なくとも一のナノキャリアをカプセル化するステップと;
    を具えることを特徴とするプロセス。
  71. 請求項70に記載のプロセスにおいて、前記ナノキャリアが疎水性ポリママトリックスを含むことを特徴とするプロセス。
  72. 請求項71に記載のプロセスにおいて、前記ナノキャリアを:
    有機溶剤に疎水性ポリマを溶かして、有機相を形成するステップと;
    前記有機相を水性相に接触させてナノキャリアを取得するステップであって、前記水性相が選択的に界面活性剤を含み;
    前記ナノキャリアを前記活性剤溶液と共にインキュベートして、前記活性薬剤を前記ナノキャリアの表面の少なくとも一部に結合させるステップと;
    によって取得することを特徴とするプロセス。
  73. 請求項72に記載のプロセスにおいて、前記有機溶剤が水混和性であることを特徴とするプロセス。
  74. 請求項73に記載のプロセスにおいて、前記有機混和溶媒が、アセトン、エタノール、メタノール、クロロホルムジクロロメタン(DCM)、ジエチルエーテル、アセトン及びアセトニトリル(ACN)から選択されることを特徴とするプロセス。
  75. 請求項70に記載のプロセスにおいて、前記ナノキャリアが、親水性ポリママトリックスを含むことを特徴とするプロセス。
  76. 請求項75に記載のプロセスにおいて、前記ナノキャリアを:
    親水性ポリマを前記活性薬剤の水性溶液に溶かして、水性相を形成するステップと;
    前記ナノキャリアを形成できるpHで脱溶媒和剤を含む有機相を前記水性相に連続的に加えて、当該活性薬剤を前記ナノキャリア内に分布させるステップと;
    によって取得することを特徴とするプロセス。
  77. 請求項76に記載のプロセスが、選択的に、前記親水性ポリママトリックスを架橋するステップを具えることを特徴とするプロセス。
  78. 請求項76又は77に記載のプロセスにおいて、前記適切なpHが6から9の間であることを特徴とするプロセス。
  79. 請求項76乃至78のいずれか1項に記載のプロセスにおいて、前記脱溶媒和剤が、アセトン、エタノール、及びアセトニトリルから選択されることを特徴とするプロセス。
  80. 請求項76乃至79のいずれか1項に記載のプロセスにおいて、前記有機相が更に、カチオン性脂質を含むことを特徴とするプロセス。
  81. 請求項70乃至80のいずれか1項に記載のプロセスが更に、前記ナノ粒子の外側表面の少なくとも一部を少なくとも一の標的部分で官能化するステップを具えることを特徴とするプロセス。
  82. 請求項81に記載のプロセスにおいて、前記少なくとも一部が、前記ナノ粒子の全表面であることを特徴とするプロセス。
  83. 請求項81に記載のプロセスにおいて、前記少なくとも一の標的部分が、PEG、トラツズマブ(Herceptin(登録商標))、AMBLK8、セツキシマブ(Erbitux(登録商標))、リツキシマブ(MabThera(登録商標))、ベバシズマブ(Avastin(登録商標))、ラニビツマブ(Lucentis(登録商標))、小分子、ヒアルロン酸、ヒアルロナン、腫瘍透過性ペプチド、上皮細胞増殖因子(EGF)、伝達フェリチン、アルギニン−グリシン−アスパラギン酸(RGD)ペプチド、上皮細胞接着分子(EpCAM)、細胞間接着分子1(ICAM−1)、がん胎児性抗原(CEA)、血管作動性腸管ペプチド、CA15−3抗原、MUC1タンパク質、CD20、CD33、インテグリン、リンパ管ターゲッティング分子、アプタマー又はオリゴ糖から選択されることを特徴とするプロセス。
  84. 請求項70乃至83のいずれか1項に記載のプロセスが更に、前記ナノ粒子を凍結乾燥させるステップを具えることを特徴とするプロセス。
  85. 請求項1乃至59のいずれか1項に記載のナノ粒子を取得するナノスプレィプロセスにおいて:
    液状媒体内に複数のナノキャリアとナノ粒子材料を含むコロイド状組成物を所定のサイズの一またはそれ以上のオリフィスを有するスクリーンを通過させるステップを具え、前記複数のナノキャリアが、少なくとも一の活性薬剤を含み、前記ナノ粒子材料が前記液状媒体に少なくとも部分的に溶解しており、前記オリフィスのサイズが前記ナノ粒子のサイズを決定する;
    ことを特徴とするプロセス。
  86. 請求項85に記載のナノスプレィプロセスにおいて、前記コロイド状組成物を、複数のナノキャリアを水性媒体中のナノ粒子材料と混合することによって作成することを特徴とするプロセス。
  87. 請求項85又は86に記載のナノスプレィプロセスが、更に、前記ナノ粒子を乾燥させるステップを具えることを特徴とするプロセス。
  88. 請求項87に記載のナノスプレィプロセスにおいて、前記乾燥させるステップが、凍結乾燥、乾燥、減圧、あるいは溶媒抽出によることを特徴とするプロセス。
  89. ナノ粒子をカプセル化した複数のナノキャリアにおいて、当該複数のナノキャリアの少なくとも一つが少なくとも一の活性薬剤を含み、前記ナノ粒子の平均粒径が400乃至950nmであり、前記ナノ粒子がナノスプレィによって取得できることを特徴とするナノキャリア。
  90. ナノ粒子をカプセル化した複数のナノキャリアにおいて、当該複数のナノキャリアの少なくとも一つが少なくとも一の活性薬剤を含み、前記ナノ粒子の平均粒径が400乃至950nmであり、前記ナノ粒子がナノスプレィによって取得できることを特徴とするナノキャリア。
  91. ナノ粒子をカプセル化した複数のナノキャリアにおいて、当該複数のナノキャリアの少なくとも一つが少なくとも一の活性薬剤を含み、前記ナノ粒子の平均粒径が400乃至950nmであり、前記ナノ粒子及び/又は前記ナノキャリアがナノスプレィによって取得できることを特徴とするナノキャリア。
  92. ナノ粒子をカプセル化した複数のナノキャリアにおいて、当該複数のナノキャリアの少なくとも一つが少なくとも一の活性薬剤を含み、前記ナノ粒子の平均粒径が400乃至950nmであり、前記ナノ粒子が:
    前記活性薬剤が疎水性である場合、前記ナノキャリア材料が疎水性であり、前記ナノ粒子材料が親水性であり:前記ナノ粒子材料が選択的に更に架橋されて水性媒体中のその溶解度が低減されている;あるいは
    前記活性薬剤が親水性であり、前記ナノキャリア材料が親水性であり、選択的に架橋されて、前記ナノキャリア材料が疎水性である;
    ものから選択されることを特徴とするナノキャリア。
  93. ナノ粒子をカプセル化した複数のナノキャリアにおいて、当該複数のナノキャリアの少なくとも一つが少なくとも一の活性薬剤を含み、前記ナノ粒子の平均粒径が400乃至950nmであり、前記ナノ粒子及び/又は前記ナノキャリアがそれぞれ架橋しており;
    前記活性薬剤が疎水性であり、前記ナノキャリア材料が疎水性であり、前記ナノ粒子材料が親水性であり;前記ナノ粒子材料が選択的に更に架橋されて水性媒体中のその溶解度が低減されている;あるいは
    前記活性薬剤が親水性であり、前記ナノキャリア材料が親水性であり、選択的に架橋されており、前記ナノ粒子が疎水性である;
    ものから選択されることを特徴とするナノキャリア。
  94. ナノ粒子をカプセル化した複数のナノキャリアにおいて、当該複数のナノキャリアの少なくとも一つが少なくとも一の活性薬剤を含み、前記ナノ粒子の平均粒径が400乃至950nmであり、前記ナノ粒子及び/又は前記ナノキャリアがナノスプレイによって取得され;
    前記活性薬剤が疎水性であり、前記ナノキャリア材料が疎水性であり、前記ナノ粒子材料が親水性であり;前記ナノ粒子材料が選択的に更に架橋されて水性媒体中のその溶解度が低減されている;あるいは
    前記活性薬剤が親水性であり、前記ナノキャリア材料が親水性であり、選択的に架橋されており、前記ナノ粒子が疎水性である;
    ものから選択されることを特徴とするナノキャリア。
  95. ナノ粒子をカプセル化した複数のナノキャリアにおいて、当該複数のナノキャリアの少なくとも一つが少なくとも一の活性薬剤を含み、前記ナノ粒子の平均粒径が400乃至950nmであり、前記ナノ粒子がナノスプレィによって取得され、前記ナノ粒子及び/又は前記ナノキャリアが架橋しており;
    前記活性薬剤が疎水性であり、前記ナノキャリア材料が疎水性であり、前記ナノ粒子材料が親水性であり;前記ナノ粒子材料が選択的に更に架橋されて水性媒体中のその溶解度が低減されている;あるいは
    前記活性薬剤が親水性であり、前記ナノキャリア材料が親水性であり、選択的に架橋されており、前記ナノ粒子が疎水性である;
    ものから選択されることを特徴とするナノキャリア。
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