JP2017031408A - Chitosan derivative, immunostimulator, pharmaceutical composition and drink and food - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はキトサン誘導体、免疫賦活剤、医薬組成物および飲食品に関する。 The present invention relates to a chitosan derivative, an immunostimulant, a pharmaceutical composition, and a food and drink.
ワクチン接種に併用される免疫アジュバントとして、種々の物質の有用性が知られている。例えば、多くの多糖類がアジュバント活性を持つことが知られているが、なかでも、キチンおよびキトサンが有用であることが示されている。これらは細菌細胞壁を構成するペプチドグリカンと類似した構造を有しており、生体防御機構によって処理されるため本質的に無毒である。キチンの生体親和性を活用した創傷被覆剤も実用化されている。一方で、動物体内では非自己の異物として単体でも免疫系を活性化することが知られており、これがキチン、キトサンのアジュバント作用の一角を担っている。キトサンは遊離アミノ基を有し、酸性条件においてカチオン化かつ可溶化するため、タンパク質または核酸などアニオン性基質との静電相互作用による複合体形成が可能となる。全ての細胞の表面はアニオン性に荷電している。そのため、キトサンは、生体内において細胞表面および粘膜に強く結合する。このように、キトサンは、カチオン化する特性を有しているために、免疫アジュバントとしてより好適であると考えられる。 The usefulness of various substances is known as an immune adjuvant used in combination with vaccination. For example, many polysaccharides are known to have adjuvant activity, among which chitin and chitosan have been shown to be useful. These have a structure similar to that of peptidoglycan that constitutes the bacterial cell wall, and are essentially non-toxic because they are processed by biological defense mechanisms. A wound dressing utilizing the biocompatibility of chitin has also been put into practical use. On the other hand, it is known that even in the animal body as a non-self foreign substance, it activates the immune system alone, and this plays a part in the adjuvant action of chitin and chitosan. Chitosan has a free amino group and is cationized and solubilized under acidic conditions, so that a complex can be formed by electrostatic interaction with an anionic substrate such as protein or nucleic acid. The surface of all cells is anionic charged. Therefore, chitosan binds strongly to the cell surface and mucosa in vivo. Thus, chitosan is considered to be more suitable as an immunoadjuvant because of its cationizing property.
ここで、免疫アジュバントとして使用する上でのキトサンの問題点の一つは、結晶性が高いことである。例えば、キトサンを酸性条件下で一度溶媒中に溶解させた場合であっても、生体内に導入された際、生体内でのpH上昇によってキトサン分子は電荷を失って結晶化が進行し、微粒子として析出するか、あるいはゲル化してしまう。また、キトサンを溶液中でタンパク質などの他の物質と複合化させたものであっても、結晶化に伴い解離も進行するものと考えられる。これまでに、例えば非特許文献1に記載されているように、キトサンの性質を改質した種々のキトサン誘導体が報告されている。また、特許文献1には、水溶性と、低粘性等の機能性との両立のために開発された、キトサン主鎖にキトサン側鎖を有する分岐キトサン誘導体が記載されている。特許文献2には、カチオン化キトサンを含む免疫アジュバント水溶液が記載されている。
Here, one of the problems of chitosan when used as an immunoadjuvant is high crystallinity. For example, even when chitosan is once dissolved in a solvent under acidic conditions, when it is introduced into a living body, the chitosan molecule loses its charge due to the increase in pH in the living body, and crystallization proceeds and fine particles As a result, it precipitates or gels. Further, even when chitosan is complexed with other substances such as protein in a solution, it is considered that dissociation also proceeds with crystallization. So far, for example, as described in Non-Patent
さらに、キトサンを微粒子化して用いる技術も知られている。特許文献3には、キトサン微粒子を含む免疫アジュバント分散液が記載されている。非特許文献2には、トリポリリン酸を用いて微粒子化したキトサンについて、薬剤輸送担体としての利用が記載されている。抗原を含む微粒子を貪食細胞に取り込ませることによって、抗原特異的な免疫応答が進行することも知られている。
Further, a technique using chitosan in the form of fine particles is also known.
キトサン微粒子は上記のトリポリリン酸やヒアルロン酸などのポリアニオンとの混合により調製されることが多い。静電相互作用によって複合化したキトサン微粒子の開発例は多数報告されている。 Chitosan fine particles are often prepared by mixing with polyanions such as tripolyphosphoric acid and hyaluronic acid. Many development examples of chitosan microparticles complexed by electrostatic interaction have been reported.
しかしながら、免疫応答を誘導するアジュバントとして実用化に至ったものはない。動物実験で用いられるフロイントアジュバントとの比較においても、十分な効果を発揮しているとはいえない。免疫アジュバントとしてのキトサンの有用性および免疫活性化作用をより強化および向上させるためには、上述したキトサンの特性を生かした、新規な非晶質キトサン誘導体の開発および新規な微粒子化キトサンの開発が望まれる。 However, none has been put to practical use as an adjuvant for inducing an immune response. Even in comparison with Freund's adjuvant used in animal experiments, it cannot be said that a sufficient effect is exhibited. In order to further enhance and improve the usefulness and immune activation of chitosan as an immune adjuvant, the development of a novel amorphous chitosan derivative and the development of a novel micronized chitosan utilizing the above-mentioned characteristics of chitosan desired.
以上のことから、本願発明者らは、鋭意検討した結果、ある構造を有するキトサン誘導体は、より強い免疫賦活作用を有することを見出した。また、本願発明者らは、ある範囲の重量平均分子量を有するキトサンまたはキトサン誘導体をアニオン性界面活性剤を用いて微粒子化することにより、高い免疫賦活活性を有する微粒子が得られることを新たに見出した。そして、本願発明のキトサン誘導体およびキトサン誘導体を含む免疫賦活剤、ならびにその免疫賦活剤を有効成分として含んでいる医薬組成物および飲食品を想到するに至った。 From the above, the inventors of the present application have conducted extensive studies and found that a chitosan derivative having a certain structure has a stronger immunostimulatory action. The inventors of the present application have newly found that fine particles having high immunostimulatory activity can be obtained by making fine particles of chitosan or chitosan derivative having a weight average molecular weight within a certain range using an anionic surfactant. It was. And it came to conceive of the chitosan derivative of this invention, the immunostimulant containing a chitosan derivative, and the pharmaceutical composition and food / beverage products which contain the immunostimulant as an active ingredient.
上記の課題を解決するために、本願発明は以下の何れかの一態様を包含する。
<1> 下記一般式(I)で表される、免疫賦活作用を有するキトサン誘導体。
In order to solve the above problems, the present invention includes one of the following aspects.
<1> A chitosan derivative represented by the following general formula (I) and having an immunostimulatory action.
[式(I)中、x、y、zは、モル比であり、x+y+z=1であり、x、yおよびzは、それぞれ独立して、0≦x<1、0≦y<1、0<z≦1であり、式(I)の構成糖単位の数は30〜12,000であり、
R1は、下記一般式(II):
[In the formula (I), x, y, and z are molar ratios, and x + y + z = 1, and x, y, and z are each independently 0 ≦ x <1, 0 ≦ y <1, 0. <Z ≦ 1, the number of constituent sugar units of the formula (I) is 30 to 12,000,
R 1 represents the following general formula (II):
で示されるプルラン側鎖であって、aは20〜600の整数を示しており、置換度が0.001〜0.1である、または、
R1は、下記一般式(III):
Wherein a is an integer of 20 to 600, and the degree of substitution is 0.001 to 0.1, or
R 1 represents the following general formula (III):
で示されるデキストラン側鎖であって、aは15〜300の整数を示しており、置換度が0.001〜0.1である、または、
R1は、下記一般式(IV):
Wherein a represents an integer of 15 to 300, and the degree of substitution is 0.001 to 0.1, or
R 1 is represented by the following general formula (IV):
で示されるグルコサミン側鎖であって、R2は、アセチル基であり、置換度が0.05〜0.5である、または、
R1は、下記式(V):
In which R 2 is an acetyl group and the degree of substitution is 0.05 to 0.5, or
R 1 is represented by the following formula (V):
で示されるリシン側鎖であって、置換度が0.02〜0.5である]
<2> 上記式(I)の構成糖単位の数は、60〜6,000であることを特徴とする、<1>に記載のキトサン誘導体。
<3> 上記zは、0.001〜0.5であることを特徴とする、<1>または<2>に記載のキトサン誘導体。
<4> <1>〜<3>のいずれかに記載のキトサン誘導体を有効成分として少なくとも1種類含んでいることを特徴とする免疫賦活剤。
<5> 重量平均分子量が10k〜1000kである、キトサンおよび/またはキトサン誘導体、ならびに、アニオン性界面活性剤を含んでおり、微粒子形状であることを特徴とする、免疫賦活剤。
<6> 上記アニオン性界面活性剤は、リン脂質および炭素数10〜22の脂肪酸およびその塩から選択される少なくとも1種類であることを特徴とする、<5>に記載の免疫賦活剤。
<7> 上記リン脂質はレシチンおよびリゾレシチンからなる群から選択され、
上記脂肪酸およびその塩は、オレイン酸ナトリウムおよびラウリン酸ナトリウムからなる群から選択されることを特徴とする、<6>に記載の免疫賦活剤。
<8> 上記キトサン誘導体は、<1>〜<3>のいずれかに記載のキトサン誘導体であることを特徴とする、<5>〜<7>のいずれかに記載の免疫賦活剤。
<9> 上記微粒子あたりの上記キトサンおよび/またはキトサン誘導体アミノ基と上記アニオン性界面活性剤アニオン性基とのモル比が1:0.05〜1:1であることを特徴とする、<5>〜<8>に記載の免疫賦活剤。
<10> <4>〜<9>のいずれかに記載の免疫賦活剤を有効成分として含んでいることを特徴とする医薬組成物。
<11> <1>〜<3>のいずれかに記載のキトサン誘導体または<5>〜<9>のいずれかに記載の免疫賦活剤を含んでいることを特徴とする飲食品。
In which the substitution degree is 0.02 to 0.5]
<2> The chitosan derivative according to <1>, wherein the number of saccharide units of the formula (I) is 60 to 6,000.
<3> The chitosan derivative according to <1> or <2>, wherein z is 0.001 to 0.5.
<4> An immunostimulant comprising at least one chitosan derivative according to any one of <1> to <3> as an active ingredient.
<5> An immunostimulant comprising a chitosan and / or chitosan derivative having a weight average molecular weight of 10 k to 1000 k, and an anionic surfactant, and having a fine particle shape.
<6> The immunostimulator according to <5>, wherein the anionic surfactant is at least one selected from phospholipids, fatty acids having 10 to 22 carbon atoms, and salts thereof.
<7> The phospholipid is selected from the group consisting of lecithin and lysolecithin,
<6> The immunostimulant according to <6>, wherein the fatty acid and a salt thereof are selected from the group consisting of sodium oleate and sodium laurate.
<8> The immunostimulator according to any one of <5> to <7>, wherein the chitosan derivative is the chitosan derivative according to any one of <1> to <3>.
<9> The molar ratio of the chitosan and / or chitosan derivative amino group to the anionic surfactant anionic group per fine particle is 1: 0.05 to 1: 1, <5 > To <8>.
<10> A pharmaceutical composition comprising the immunostimulator according to any one of <4> to <9> as an active ingredient.
<11> A food or drink comprising the chitosan derivative according to any one of <1> to <3> or the immunostimulant according to any one of <5> to <9>.
本発明は、免疫賦活作用を有するキトサン誘導体、そのキトサン誘導体を含む免疫賦活剤、その免疫賦活剤を有効成分として含んでいる医薬組成物、およびキトサン誘導体を含んでいる飲食品を提供することができるという効果を奏する。 The present invention provides a chitosan derivative having an immunostimulatory action, an immunostimulant containing the chitosan derivative, a pharmaceutical composition containing the immunostimulant as an active ingredient, and a food or drink containing the chitosan derivative. There is an effect that can be done.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
〔用語などの定義〕
本明細書において、「キトサン誘導体」は、キトサンの糖単位を主鎖として、当該主鎖に側鎖を有している化合物を指す。
[Definition of terms, etc.]
In the present specification, the “chitosan derivative” refers to a compound having a chitosan sugar unit as a main chain and a side chain in the main chain.
本明細書において、「分岐度」は、キトサンを構成している糖単位のうち、側鎖を付加された単位の割合を意味している。本明細書においてはパラメータzで表される。zの詳細については後述する。 In the present specification, the “branch degree” means the proportion of units to which side chains are added among the sugar units constituting the chitosan. In this specification, it is represented by a parameter z. Details of z will be described later.
本明細書において「脱アセチル化度」とは、キトサンを構成する糖単位の2位の炭素に結合しているアセチルアミノ基が脱アセチル化によって遊離アミノ基に変換されている割合を意味している。 In the present specification, the “degree of deacetylation” means the ratio of the acetylamino group bonded to the 2-position carbon of the sugar unit constituting chitosan being converted to a free amino group by deacetylation. Yes.
本明細書において、側鎖の「置換度」とは、キトサンを構成する糖単位の2位の炭素に結合しているアミノ基が側鎖で置換されている程度を意味しており、キトサンを構成する糖単位の2位の炭素に結合している遊離アミノ基および置換アミノ基の合計に対する置換アミノ基の割合として示される。ここで、置換度=キトサンを構成する糖単位中の、側鎖置換アミノ基数/(遊離アミノ基数+側鎖置換アミノ基数)として示すことができる。 In this specification, the “degree of substitution” of the side chain means the degree to which the amino group bonded to the carbon at the 2-position of the sugar unit constituting the chitosan is substituted with the side chain. It is shown as the ratio of the substituted amino group to the total of the free amino group and the substituted amino group bonded to the carbon at the 2-position of the constituting sugar unit. Here, the degree of substitution = the number of side chain substituted amino groups in the sugar unit constituting chitosan / (number of free amino groups + number of side chain substituted amino groups).
本明細書において「微粒子」は、数10μm以下の粒子径を有する粒子を指す。 As used herein, “fine particles” refers to particles having a particle size of several tens of μm or less.
本明細書において、「免疫賦活剤」とは、抗原特異的免疫応答を特異的または非特異的に変化、増大、誘導、再誘導、増強または開始する作用を有する、分子、物質または組成物を示す。本願発明に係る免疫賦活剤は、体液性免疫および細胞性免疫の何れか、または両方を強化することができるものを包含する。「免疫賦活剤」は、本明細書中では「アジュバント」あるいは「免疫アジュバント」と呼ぶ場合もある。 As used herein, “immunostimulatory agent” refers to a molecule, substance, or composition that has an action of specifically, non-specifically changing, increasing, inducing, reinducing, enhancing, or initiating an antigen-specific immune response. Show. The immunostimulant according to the present invention includes those that can enhance either or both of humoral immunity and cellular immunity. The “immunostimulatory agent” is sometimes referred to herein as “adjuvant” or “immune adjuvant”.
本明細書において「被験体」とは、本発明に係るキトサン誘導体、免疫賦活剤、医薬組成物および飲食品を投与される対象を指す。 As used herein, “subject” refers to a subject to which a chitosan derivative, an immunostimulant, a pharmaceutical composition, and a food or drink according to the present invention are administered.
本明細書において「予防」とは、疾病、疾患または障害に罹患することを防ぐことを指す。また、「治療」とは、すでに罹患している疾病、疾患もしくは障害、またはそれに伴う症状を緩和または除去することを指す。 As used herein, “prevention” refers to preventing a disease, disorder or disorder. “Treatment” also refers to alleviating or eliminating an afflicted disease, disorder or disorder, or symptoms associated therewith.
〔1.キトサン誘導体〕
以下、本発明に係るキトサン誘導体について説明する。
[1. Chitosan derivative)
Hereinafter, the chitosan derivative according to the present invention will be described.
本発明の一実施形態において、以下に示すキトサン誘導体を提供する。 In one embodiment of the present invention, the chitosan derivatives shown below are provided.
下記一般式(I)で表される、免疫賦活作用を有するキトサン誘導体。 A chitosan derivative having an immunostimulatory action, represented by the following general formula (I).
[式(I)中、x、y、zは、モル比であり、x+y+z=1であり、x、yおよびzは、それぞれ独立して、0≦x<1、0≦y<1、0<z≦1であり、
R1は、下記一般式(II):
[In the formula (I), x, y, and z are molar ratios, and x + y + z = 1, and x, y, and z are each independently 0 ≦ x <1, 0 ≦ y <1, 0. <Z ≦ 1,
R 1 represents the following general formula (II):
で示されるプルラン側鎖である、または、
R1は、下記一般式(III):
Or a pullulan side chain represented by
R 1 represents the following general formula (III):
で示されるデキストラン側鎖である、または、
R1は、下記一般式(IV):
Or a dextran side chain represented by
R 1 is represented by the following general formula (IV):
で示されるグルコサミン側鎖であって、R2は、アセチル基である、または、
R1は、下記一般式(V):
A glucosamine side chain represented by: R 2 is an acetyl group, or
R 1 represents the following general formula (V):
で示されるリシン側鎖である、または、
R1は、下記一般式(VI):
Or a lysine side chain represented by
R 1 is represented by the following general formula (VI):
で示されるラクトース側鎖である]
このように、本願発明のキトサン誘導体は、キトサンの糖単位を構成するグルコサミン単位の2位の炭素に結合しているアミノ基に、遊離したカルボキシル基末端を有する糖類が、還元的アルキル化によってシッフ塩基を経由して結合した構造を有するか、キトサンの糖単位を構成するグルコサミン単位の2位の炭素に結合しているアミノ基に、遊離したカルボキシル基末端を有するアミノ酸類が、縮合反応によってアミド結合した構造を有する。
Is a lactose side chain represented by
Thus, in the chitosan derivative of the present invention, the saccharide having a free carboxyl group terminal on the amino group bonded to the 2-position carbon of the glucosamine unit constituting the saccharide unit of chitosan is reduced by reductive alkylation. Amino acids that have a structure bonded via a base or have a free carboxyl group terminal on the amino group bonded to the 2-position carbon of the glucosamine unit constituting the sugar unit of chitosan are converted into amides by condensation reaction. It has a combined structure.
(キトサン主鎖の各パラメータについて)
上記xおよびyの割合は、本発明のキトサン誘導体の製造に使用する原料キトサンの種類によって異なっている。また、原料となるキトサンまたは生成したキトサン誘導体をアセチル化または脱アセチル化することによって調節することができる。なお、原料のキトサンについては、以下の(キトサン)の項目において後述する。zは、キトサンを構成している糖単位のうち、側鎖を付加された単位の割合を示している。ここで、z=(キトサン誘導体中の側鎖付加糖単位数)/(キトサン誘導体を構成する全糖単位数)として示される。zの値は主鎖となるキトサンの量および側鎖となる化合物の量を調節することによって制御可能である。
(About each parameter of chitosan main chain)
The ratio of x and y varies depending on the type of raw material chitosan used for the production of the chitosan derivative of the present invention. Moreover, it can adjust by acetylating or deacetylating the chitosan used as a raw material or the produced chitosan derivative. The raw material chitosan will be described later in the following item (chitosan). z has shown the ratio of the unit to which the side chain was added among the saccharide | sugar units which comprise chitosan. Here, z = (number of side chain added sugar units in the chitosan derivative) / (total number of sugar units constituting the chitosan derivative). The value of z can be controlled by adjusting the amount of chitosan as a main chain and the amount of a compound as a side chain.
(キトサン主鎖の長さ)
本発明に係るキトサン誘導体は、グルコサミン単位、N−アセチルグルコサミン単位および上記R1基がグルコサミン単位の2位の炭素に結合しているNに結合したグルコサミン単位から構成される糖単位を有するキトサンを主鎖としている。キトサン主鎖は構成糖単位の数が30〜12,000が好ましく、60〜6,000がより好ましく、120〜3000がさらに好ましい。
(Length of chitosan main chain)
A chitosan derivative according to the present invention comprises a glucosamine unit, an N-acetylglucosamine unit, and a chitosan having a saccharide unit composed of a glucosamine unit bonded to N in which the R 1 group is bonded to the carbon at the 2-position of the glucosamine unit. The main chain. The chitosan main chain preferably has 30 to 12,000 constituent sugar units, more preferably 60 to 6,000, and still more preferably 120 to 3000.
(側鎖の長さおよび置換度)
本発明に係るキトサン誘導体は、親水性の側鎖を有するため、側鎖を有していないキトサンのみの場合と比較して、より広範なpHでの溶解性が向上する。一例としてpH6.5〜8.0でも高い水溶性を示す。キトサン主鎖の糖単位における2位アミノ基の側鎖による置換度は、キトサン誘導体の種類および最終的なキトサン誘導体の用途などに応じて適宜設定することができる。例えば、免疫アジュバントに使用される場合、置換度は、好ましくは0.005〜0.5、より好ましくは0.005〜0.3である。なお、置換度は、公知の技術(例えば糖組成分析)に基づいて決定してもよく、例えば、NMRのスペクトルの解析によって算出されてもよい。
(Side chain length and degree of substitution)
Since the chitosan derivative according to the present invention has a hydrophilic side chain, the solubility in a wider pH range is improved as compared with the case of chitosan alone having no side chain. As an example, high water solubility is exhibited even at pH 6.5 to 8.0. The degree of substitution with the side chain of the 2-position amino group in the sugar unit of the chitosan main chain can be appropriately set according to the type of chitosan derivative and the intended use of the final chitosan derivative. For example, when used as an immune adjuvant, the degree of substitution is preferably 0.005 to 0.5, more preferably 0.005 to 0.3. The degree of substitution may be determined based on a known technique (for example, sugar composition analysis), and may be calculated, for example, by analyzing an NMR spectrum.
また、本発明のキトサン誘導体を、他の活性または機能を付与するための官能基または官能性分子の付加または置換等を行うことによって、修飾し、さらなる活性または機能を同時に奏するように設計することもできる。さらなる修飾は当該修飾によって、修飾前の元のキトサン誘導体の有する特性または物性を維持する位置および性状のものであり得る。修飾の一例としては、4−マレイミド酪酸と、キトサン誘導体中のキトサン主鎖の糖単位における2位の炭素に結合しているアミノ基とをアミド化することが挙げられる。この修飾によって、例えば、本発明のキトサン誘導体をシステイン含有ペプチドとのカップリングに供することができる。 In addition, the chitosan derivative of the present invention is modified by adding or substituting a functional group or functional molecule for imparting other activity or function, and is designed so as to exhibit further activity or function simultaneously. You can also. The further modification may be a position and a property that maintain the characteristics or physical properties of the original chitosan derivative before modification by the modification. An example of the modification includes amidation of 4-maleimidobutyric acid and an amino group bonded to the carbon at the 2-position in the sugar unit of the chitosan main chain in the chitosan derivative. By this modification, for example, the chitosan derivative of the present invention can be subjected to coupling with a cysteine-containing peptide.
ここで、本発明に係るキトサン誘導体は、R1が上記式(II)で示されるプルラン側鎖である場合、aは20〜600であることが好ましく、50〜300であることがより好ましい。また、置換度は0.001〜0.1であることが好ましく、0.002〜0.05であることがより好ましい。 Here, in the chitosan derivative according to the present invention, when R 1 is a pullulan side chain represented by the above formula (II), a is preferably 20 to 600, and more preferably 50 to 300. The degree of substitution is preferably 0.001 to 0.1, and more preferably 0.002 to 0.05.
また、本発明に係るキトサン誘導体は、R1が上記式(III)で示されるデキストラン側鎖である場合、aは15〜300であることが好ましく、30〜200であることがより好ましい。また、置換度は0.001〜0.1であることが好ましく、0.002〜0.05であることがより好ましい。 In the chitosan derivative according to the present invention, when R 1 is a dextran side chain represented by the above formula (III), a is preferably 15 to 300, and more preferably 30 to 200. The degree of substitution is preferably 0.001 to 0.1, and more preferably 0.002 to 0.05.
本発明に係るキトサン誘導体は、R1が上記式(IV)で示されるグルコサミン側鎖である場合、置換度は0.05〜0.5であることが好ましく、0.1〜0.3であることがより好ましい。R2は、H、アセチル基または該R1であり、全てのR2は同一でも異なっていてもよく、R2は、H、アセチル基および該R1のうち、すべてアセチル基であることが特に好ましい。 In the chitosan derivative according to the present invention, when R 1 is a glucosamine side chain represented by the above formula (IV), the substitution degree is preferably 0.05 to 0.5, preferably 0.1 to 0.3. More preferably. R 2 is H, an acetyl group or the R 1 , and all R 2 may be the same or different, and R 2 may be an acetyl group among H, the acetyl group and the R 1. Particularly preferred.
本発明に係るキトサン誘導体は、R1が上記式(V)で示されるリシン側鎖である場合、置換度は0.02〜0.5であることが好ましく、0.05〜0.3であることがより好ましい。また、R1におけるリシン側鎖の2位の炭素に結合しているアミノ基に、遊離したカルボキシル基末端を有するリシンが、縮合反応によってさらにアミド結合して、少なくとも1分子のリシンが連なった構造を有していてもよい。 In the chitosan derivative according to the present invention, when R 1 is a lysine side chain represented by the above formula (V), the degree of substitution is preferably 0.02 to 0.5, and 0.05 to 0.3. More preferably. Also, a structure in which at least one molecule of lysine is linked by further amide-bonding lysine having a free carboxyl group end to the amino group bonded to the carbon at the 2-position of the lysine side chain in R 1 by a condensation reaction. You may have.
(キトサン誘導体の溶解可能なpH範囲)
上述した通り、脱アセチル化度70%以上のキトサンは、pH6以下の酸性領域のpHでしか可溶化しない。これに対し、本発明のキトサン誘導体の溶解可能なpH範囲は、キトサンの溶解可能なpH範囲よりも広域であり、pH6.5〜8.0の中性〜アルカリ領域においても可溶化する。一実施形態において、本発明のキトサン誘導体は、通常、最大pH8.0以下の条件下で用いられることが好ましく、pH5.0〜7.5で用いられることがより好ましい。
(PH range in which chitosan derivative can be dissolved)
As described above, chitosan having a degree of deacetylation of 70% or higher is solubilized only at an acidic pH of 6 or lower. In contrast, the pH range in which the chitosan derivative of the present invention can be dissolved is wider than the pH range in which chitosan can be dissolved, and the chitosan derivative is solubilized in the neutral to alkaline range of pH 6.5 to 8.0. In one embodiment, the chitosan derivative of the present invention is usually preferably used under conditions of a maximum pH of 8.0 or less, and more preferably at a pH of 5.0 to 7.5.
本発明の一実施形態に係るキトサン誘導体は、プルラン側鎖を有するキトサン誘導体である。以下の(側鎖として有する糖類)の項目に記載している通り、プルランは、水に可溶性であり、低粘度にも関わらず、潤滑性および粘着性に優れている。プルラン側鎖である場合、溶解性に優れ、可溶性アジュバントとして特に好適である。 The chitosan derivative according to an embodiment of the present invention is a chitosan derivative having a pullulan side chain. As described in the following (Saccharide as side chain) item, pullulan is soluble in water and has excellent lubricity and adhesiveness despite its low viscosity. When it is a pullulan side chain, it has excellent solubility and is particularly suitable as a soluble adjuvant.
また本発明の一実施形態に係るキトサン誘導体は、グルコサミン側鎖またはデキストラン側鎖を有するキトサン誘導体である。グルコサミンおよびデキストランは生分解性である。そのため、これらの側鎖を有するキトサン誘導体は安全性に優れ、生体内へ導入する免疫アジュバントの成分として特に好適である。 Moreover, the chitosan derivative which concerns on one Embodiment of this invention is a chitosan derivative which has a glucosamine side chain or a dextran side chain. Glucosamine and dextran are biodegradable. Therefore, chitosan derivatives having these side chains are excellent in safety and are particularly suitable as components of immune adjuvants introduced into the living body.
また本発明の一実施形態に係るキトサン誘導体は、リシン側鎖を有するキトサン誘導体である。リシン側鎖である場合、pH7.4である血漿中でもカチオン化しているため、微粒子アジュバントとして特に好適である。 Moreover, the chitosan derivative which concerns on one Embodiment of this invention is a chitosan derivative which has a lysine side chain. The lysine side chain is particularly suitable as a particulate adjuvant because it is cationized even in plasma at pH 7.4.
本発明に係るキトサン誘導体は、その製造において、主鎖の原料としてキトサン、および側鎖の原料として糖類およびアミノ酸類等の化合物を用いる。以下に、本発明のキトサン誘導体の原料となる化合物について順に記載する。 In the production of the chitosan derivative according to the present invention, chitosan is used as the main chain material, and compounds such as saccharides and amino acids are used as the side chain material. Below, it describes in order about the compound used as the raw material of the chitosan derivative of this invention.
(キトサン)
通常、キトサンは、カニおよびエビなどの甲殻由来のキチン(ポリ−β1,4−N−アセチルグルコサミン)をアルカリ処理または酵素処理などによって脱アセチル化することによって調製することができる。以下、本明細書では、キチンの少なくとも一部が脱アセチル化されたものをキトサンと称する。なお、本発明に係るキトサンは天然由来のものに限らず、化学的に合成されたものであってもよい。本発明に係るキトサン誘導体の原料として使用されるキトサンは、キチン分子を構成するグルコサミン単位のうちのN−脱アセチル化されている分子の割合、すなわち、脱アセチル化度が、好ましくは60〜100%、より好ましくは70〜100%の範囲にあるものである。なお、脱アセチル化度は、公知の技術(例えばコロイド滴定法)に基づいて定量してもよい。公知の技術の一例としてはNMRが挙げられる。
(Chitosan)
In general, chitosan can be prepared by deacetylating shell-derived chitin (poly-β1,4-N-acetylglucosamine) such as crab and shrimp by alkali treatment or enzyme treatment. Hereinafter, in the present specification, a product obtained by deacetylating at least a part of chitin is referred to as chitosan. The chitosan according to the present invention is not limited to a naturally derived one, and may be chemically synthesized. The chitosan used as the raw material of the chitosan derivative according to the present invention preferably has a ratio of N-deacetylated molecules in the glucosamine units constituting the chitin molecule, that is, the degree of deacetylation is preferably 60 to 100. %, More preferably in the range of 70 to 100%. The degree of deacetylation may be quantified based on a known technique (for example, colloid titration method). An example of a known technique is NMR.
また、多数の糖残基から構成される分子量の大きな天然由来のキトサン分子を、加水分解することによって、任意の分子量のキトサン分子に加工してもよい。 Moreover, you may process into chitosan molecule | numerator of arbitrary molecular weight by hydrolyzing the chitosan molecule | numerator of natural origin with a large molecular weight comprised from many sugar residues.
上述の通り、キトサン誘導体のキトサン主鎖は構成糖単位の数が30〜12,000である。よって原料のキトサンの重量平均分子量としては、キトサンのグルコサミン残基の分子量を161、N−アセチルグルコサミン残基の分子量を203とし、脱アセチル化度が、60〜100%の範囲とした場合において、原料のキトサン分子重量平均量は約5k(5,000)〜約2000k(2,000,000)であり得る。 As described above, the chitosan main chain of the chitosan derivative has 30 to 12,000 constituent sugar units. Therefore, as the weight average molecular weight of the raw material chitosan, the molecular weight of the glucosamine residue of chitosan is 161, the molecular weight of the N-acetylglucosamine residue is 203, and the degree of deacetylation is in the range of 60 to 100%, The raw material chitosan molecular weight average amount can be from about 5k (5,000) to about 2000k (2,000,000).
本実施形態のキトサン誘導体の出発物質として、キトサン分子の性状は特に限定されず、例としては、粉末状、繊維状、フィルム状、シート状、ハイドロゲル状および溶液状のキトサン分子が挙げられる。 As the starting material of the chitosan derivative of the present embodiment, the properties of chitosan molecules are not particularly limited, and examples thereof include powdery, fibrous, film-like, sheet-like, hydrogel-like, and solution-like chitosan molecules.
(側鎖として有する糖類)
本発明のある実施形態に係るキトサン誘導体は、キトサン主鎖に側鎖として糖類を有している。キトサン誘導体に適用される還元性末端を有する糖鎖としては、アルドース類およびケトース類に由来するものが挙げられる。構成糖単位の数が1個以上のものが用いられる。糖類のより具体的な例は、例えば、単糖としては、ペンタオースやヘキサオースとして、グルコース、フコース、マンノース、アラビノース、ガラクトース、キシロース、エリトロース、ヘプツロース、ヘキシロース、およびペンツロース等が挙げられる。また、アミノ糖類として、グルコサミン、N−アセチルグルコサミン(例えば、N−アセチルD−グルコサミン)、およびガラクトサミン等が挙げられる。さらに、糖誘導体として、ウロン酸類、およびデオキシ糖類等が挙げられる。また、これらの単糖類を構成成分として組み合わせた糖鎖からなる二糖または多糖の糖類としては、マルトース、イソマルトース、ラクトース、メリビオース、およびマルトトリオース等、ならびに各種オリゴ糖類等が挙げられる。さらに、プルラン、イヌリン、アミロース、アミロペクチン、デキストラン、デキストリン、澱粉等の天然多糖など、およびそれらの分解物、異性化物または誘導体が挙げられる。これらの糖類の1種類以上の組み合わせを製造に用いることができる。また、これらの原料としての糖類は水和物であってもよい。これらのうち、本発明に係るキトサン誘導体に用いられる糖類としては、N−アセチルグルコサミン(例えば、N−アセチルD−グルコサミン)、デキストランおよびプルランが特に好適である。プルランは、水に可溶性であり、低粘度にも関わらず、潤滑性および粘着性に優れているため、増粘剤または安定剤として食品添加物として使用される。グルコサミンおよびデキストランは生分解性であり、生体へ適用するための免疫アジュバントの成分として用いるために特に好適である。
(Saccharides as side chains)
The chitosan derivative according to an embodiment of the present invention has a saccharide as a side chain in the chitosan main chain. Examples of the sugar chain having a reducing end applied to the chitosan derivative include those derived from aldoses and ketoses. Those having one or more constituent sugar units are used. More specific examples of saccharides include, for example, monosaccharides such as pentaose and hexaose, and glucose, fucose, mannose, arabinose, galactose, xylose, erythrose, heptulose, hexylose, and pentulose. Examples of amino sugars include glucosamine, N-acetylglucosamine (for example, N-acetyl D-glucosamine), and galactosamine. Furthermore, examples of the sugar derivative include uronic acids and deoxysaccharides. Examples of disaccharides or polysaccharide saccharides composed of sugar chains in which these monosaccharides are combined as constituents include maltose, isomaltose, lactose, melibiose, maltotriose, and various oligosaccharides. Furthermore, natural polysaccharides such as pullulan, inulin, amylose, amylopectin, dextran, dextrin, starch and the like, and degradation products, isomers or derivatives thereof can be mentioned. One or more combinations of these sugars can be used in the production. Further, the saccharides as these raw materials may be hydrates. Among these, N-acetylglucosamine (for example, N-acetyl D-glucosamine), dextran, and pullulan are particularly suitable as the saccharide used in the chitosan derivative according to the present invention. Pullulan is soluble in water and has excellent lubricity and tackiness despite its low viscosity, so it is used as a food additive as a thickener or stabilizer. Glucosamine and dextran are biodegradable and are particularly suitable for use as components of immune adjuvants for application to living organisms.
なお、メリビオースを側鎖として有する場合、本発明に係るキトサン誘導体は、下記式(VII): In addition, when it has melibiose as a side chain, the chitosan derivative according to the present invention has the following formula (VII):
で示されるメリビオース側鎖を有する。 It has a melibiose side chain represented by
(側鎖として有するアミノ酸またはアミノ酸誘導体)
本発明の他の実施形態に係るキトサン誘導体は、キトサン主鎖に側鎖としてアミノ酸を有している。キトサン誘導体に適用される還元性末端を有するアミノ酸またはアミノ酸誘導体側鎖としては、リシン(例えばL−リシン)、カルニチン、アルギニン、プロリン、およびヒスチジンが挙げられる。これらのうち、本発明に係るキトサン誘導体に用いられるアミノ酸としては、リシンおよびカルニチンが特に好適である。なお、カルニチンが側鎖として導入される場合、本発明に係るキトサン誘導体は、下記式(VIII):
(Amino acids or amino acid derivatives as side chains)
The chitosan derivative according to another embodiment of the present invention has an amino acid as a side chain in the chitosan main chain. Examples of amino acids or amino acid derivative side chains having reducing ends that are applied to chitosan derivatives include lysine (eg, L-lysine), carnitine, arginine, proline, and histidine. Of these, lysine and carnitine are particularly preferred as the amino acid used in the chitosan derivative according to the present invention. When carnitine is introduced as a side chain, the chitosan derivative according to the present invention has the following formula (VIII):
で示されるカルニチン側鎖を有する。 It has a carnitine side chain represented by
本発明の別の実施形態に係るキトサン誘導体は、キトサン主鎖に側鎖として複数の異なる糖類および/またはアミノ酸類を有している。 The chitosan derivative according to another embodiment of the present invention has a plurality of different saccharides and / or amino acids as side chains in the chitosan main chain.
(側鎖として導入されるその他の化合物)
本発明のさらに他の実施形態に係るキトサン誘導体は、キトサンに側鎖としてポリエチレングリコールを有する。キトサン誘導体に適用される還元性末端を有する化合物としては、メトキシPEG-アルデヒドが挙げられる。
(Other compounds introduced as side chains)
The chitosan derivative according to still another embodiment of the present invention has polyethylene glycol as a side chain in chitosan. Examples of the compound having a reducing end applied to the chitosan derivative include methoxy PEG-aldehyde.
(キトサン誘導体の製造方法)
<側鎖が糖類であるキトサン誘導体の製造方法>
本実施形態に係るキトサン誘導体は、公知の製造方法によって製造することができる。一例として、キトサン誘導体の側鎖が糖類である場合、本実施形態に係るキトサン誘導体の製造方法は、キトサンを溶解してキトサン溶液を調製する、キトサン溶解工程と、当該キトサン溶液に糖類を添加し、溶解させる糖類溶解工程と、当該糖類溶解工程後に、さらに還元剤を添加する、還元剤添加工程とを包含することを特徴とする方法である。
(Method for producing chitosan derivative)
<Method for producing chitosan derivative whose side chain is a saccharide>
The chitosan derivative according to the present embodiment can be produced by a known production method. As an example, when the side chain of the chitosan derivative is a saccharide, the method for producing a chitosan derivative according to this embodiment includes a chitosan dissolution step of dissolving chitosan to prepare a chitosan solution, and adding the saccharide to the chitosan solution. A saccharide dissolving step for dissolving, and a reducing agent adding step of adding a reducing agent after the saccharide dissolving step.
キトサン誘導体の側鎖が糖類である場合の製造方法における反応は、概略的には、キトサンを構成するグルコサミン単位の2位の炭素に結合しているアミノ基と、糖類との間にシッフ塩基を経由して還元的N−アルキル化により結合させて得られるものである。 The reaction in the production method in the case where the side chain of the chitosan derivative is a saccharide generally includes a Schiff base between the saccharide and the amino group bonded to the 2-position carbon of the glucosamine unit constituting the chitosan. It is obtained by coupling via reductive N-alkylation via.
<キトサン溶解工程>
キトサン溶解工程は、キトサンを溶解してキトサン溶液を調製する工程である。一実施形態において、キトサン溶解工程では、キトサンを水に分散させたのち、酢酸を添加することによってキトサンを溶解する。なおキトサン溶解工程の前または同時にキチンを部分脱アセチル化する工程を行ってもよい。また、部分脱アセチル化反応は、公知の脱N−アセチル化の方法によって行えばよい。
<Chitosan dissolution process>
The chitosan dissolution step is a step of preparing a chitosan solution by dissolving chitosan. In one embodiment, in the chitosan dissolution step, chitosan is dispersed in water and then chitosan is dissolved by adding acetic acid. A step of partially deacetylating chitin may be performed before or simultaneously with the chitosan dissolution step. The partial deacetylation reaction may be performed by a known de-N-acetylation method.
<糖類溶解工程>
糖類溶解工程は、キトサン溶解工程に続いて、キトサン溶液に糖類をさらに添加し、溶解させる工程である。なお、糖類溶解工程はキトサン溶解工程と同時に行ってもよい。つまり、糖類は、キトサンと同時に溶媒中に添加してもよい。
<Sugar dissolution process>
The saccharide dissolution step is a step in which saccharide is further added and dissolved in the chitosan solution following the chitosan dissolution step. The saccharide dissolution step may be performed simultaneously with the chitosan dissolution step. That is, the saccharide may be added to the solvent simultaneously with the chitosan.
<還元剤添加工程>
還元剤添加工程は、糖類溶解工程に続いて還元剤を添加する工程である。ここで還元剤は、キトサン誘導体の側鎖が糖類である場合、2−ピコリンボラン、シアノ水素化ホウ素ナトリウム(NaCNBH3)またはアミンボラン系還元剤、例えばアンモニアボラン(NH3BH3)、およびモノメチルアミンボラン(CH3(NH2BH3))などを用いることができ、2−ピコリンボランであることが好ましい。還元剤を添加後、室温で攪拌することによって反応させる。反応時間は、例えば2時間〜数日、または6時間〜24時間であり、作業効率の観点からは20時間以内である。また、<還元剤添加工程>は<キトサン溶解工程>および/または<糖類溶解工程>と同時に行ってもよい。
<Reducing agent addition process>
The reducing agent addition step is a step of adding a reducing agent following the saccharide dissolution step. Here, when the side chain of the chitosan derivative is a saccharide, the reducing agent is 2-picoline borane, sodium cyanoborohydride (NaCNBH 3 ) or an amine borane-based reducing agent such as ammonia borane (NH 3 BH 3 ), and monomethylamine Borane (CH 3 (NH 2 BH 3 )) or the like can be used, and 2-picoline borane is preferable. After adding the reducing agent, the reaction is carried out by stirring at room temperature. The reaction time is, for example, 2 hours to several days, or 6 hours to 24 hours, and is within 20 hours from the viewpoint of work efficiency. The <reducing agent addition step> may be performed simultaneously with the <chitosan dissolution step> and / or the <saccharide dissolution step>.
<キトサン誘導体の側鎖がアミノ酸類であるキトサン誘導体の製造方法>
別の一例として、キトサン誘導体の側鎖がアミノ酸類である場合の本実施形態に係るキトサン誘導体の製造方法は、キトサンを溶解してキトサン溶液を調製する、キトサン溶解工程と、当該キトサン溶液にアミノ酸類を添加し、溶解させるアミノ酸類溶解工程と、当該アミノ酸類溶解工程後に、縮合剤をさらに添加する、縮合剤添加工程とを包含することを特徴とする方法である。
<Method for producing chitosan derivative whose side chain is an amino acid>
As another example, the method for producing a chitosan derivative according to this embodiment when the side chain of the chitosan derivative is an amino acid includes a chitosan dissolution step of dissolving chitosan to prepare a chitosan solution, and an amino acid in the chitosan solution. A method comprising the steps of: adding an amino acid and dissolving the amino acid; and adding a condensing agent after the amino acid dissolving step.
側鎖がアミノ酸類である場合の製造方法における反応は、概略的には、キトサンの構成糖であるグルコサミンの2位の炭素に結合しているアミノ基と、カルボキシル基末端が遊離したリシンおよびカルニチンなどのアミノ酸類との間に、縮合剤により縮合反応をすることによって、アミド結合を形成させて得られるものである。 The reaction in the production method in the case where the side chain is an amino acid generally includes an amino group bonded to the 2-position carbon of glucosamine, which is a constituent sugar of chitosan, and lysine and carnitine in which the carboxyl group terminal is released. It is obtained by forming an amide bond between the amino acids and the like by a condensation reaction with a condensing agent.
<キトサン溶解工程>
キトサン溶解工程は、上述の側鎖が糖類であるキトサン誘導体の製造方法の同工程において記載されている通りである。
<Chitosan dissolution process>
The chitosan dissolution step is as described in the same step of the method for producing a chitosan derivative in which the side chain is a saccharide.
<アミノ酸類溶解工程>
アミノ酸類溶解工程は、キトサン溶解工程に続いて、キトサン溶液にアミノ酸類をさらに添加し、溶解させる工程である。なお、アミノ酸類溶解工程はキトサン溶解工程と同時に行ってもよい。つまり、アミノ酸類は、キトサンと同時に溶媒中に添加してもよい。
<Amino acid dissolution process>
The amino acid dissolution step is a step of further adding and dissolving amino acids in the chitosan solution following the chitosan dissolution step. In addition, you may perform an amino acid melt | dissolution process simultaneously with a chitosan melt | dissolution process. That is, amino acids may be added to the solvent simultaneously with chitosan.
<縮合剤添加工程>
縮合剤添加工程は、アミノ酸類溶解工程に続いて縮合剤を添加する工程である。ここで縮合剤は、側鎖がアミノ酸類である場合、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウムクロリドおよび1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩などを用いることができ、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウムクロリドであることが好ましい。縮合剤を添加後、室温で攪拌することによって反応させる。反応時間は、例えば4時間〜数日、または6時間〜24時間であり、作業効率の観点からは12時間以内である。また、<縮合剤添加工程>は<キトサン溶解工程>および/または<アミノ酸類溶解工程>と同時に行ってもよい。
<Condensation agent addition process>
The condensing agent addition step is a step of adding a condensing agent following the amino acid dissolution step. Here, when the side chain is an amino acid, the condensing agent is 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholinium chloride and 1-ethyl-3. -(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride or the like can be used, and it must be 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholinium chloride. Is preferred. After adding a condensing agent, it is made to react by stirring at room temperature. The reaction time is, for example, 4 hours to several days, or 6 hours to 24 hours, and is within 12 hours from the viewpoint of work efficiency. The <condensation agent addition step> may be performed simultaneously with the <chitosan dissolution step> and / or the <amino acid dissolution step>.
以上のようにして得られたキトサン誘導体は、限外濾過、溶媒による洗浄、沈澱形成による精製、ゲル濾過、イオン交換カラムクロマトグラフィー、活性炭交換カラムクロマトグラフィー、セルロース透析膜および電気透析などの公知の方法に従って精製を行うこともできる。また、本発明のキトサン誘導体は、公知の方法に基づき、粉末、溶液および懸濁液などの形態に加工することができる。また、必要に応じて得られたキトサン誘導体を凍結乾燥などの適当な乾燥手段によって乾燥させ、乾燥状態で保存することもできる。 The chitosan derivative obtained as described above is known in the art such as ultrafiltration, washing with a solvent, purification by precipitation formation, gel filtration, ion exchange column chromatography, activated carbon exchange column chromatography, cellulose dialysis membrane and electrodialysis. Purification can also be performed according to the method. In addition, the chitosan derivative of the present invention can be processed into a powder, solution, suspension, or the like based on a known method. Moreover, the chitosan derivative obtained as needed can be dried by an appropriate drying means such as freeze-drying and stored in a dry state.
以下の実施例にも示されている通り、本発明のキトサン誘導体は、顕著な生体免疫系活性化作用、すなわち免疫賦活化作用を有している。また、したがって、本発明のキトサン誘導体は、安全かつ効果的な免疫賦活剤として、好適に使用できる。さらに、本願発明に係るキトサン誘導体は、pH6.5〜8.0の中性〜アルカリ領域においても可溶化する。よって、生体内においても安定であり、従来のキトサンおよびキトサン改質体と比較してより広範な用途に使用可能である。 As also shown in the following Examples, the chitosan derivative of the present invention has a remarkable biological immune system activation action, that is, an immunostimulation action. Therefore, the chitosan derivative of the present invention can be suitably used as a safe and effective immunostimulator. Furthermore, the chitosan derivative according to the present invention is solubilized even in the neutral to alkaline range of pH 6.5 to 8.0. Therefore, it is stable in vivo, and can be used for a wider range of applications compared to conventional chitosan and chitosan modified products.
〔2.免疫賦活剤〕
(キトサン誘導体を含む免疫賦活剤)
次に、本発明に係る免疫賦活剤について説明する。一実施形態において、本発明の免疫賦活剤は、上述した一般式(I)で表されるキトサン誘導体を、有効成分として少なくとも1種類含んでいることを特徴とする。別の実施形態において、本発明の免疫賦活剤は、上述した一般式(I)で表されるキトサン誘導体のうちの2種類以上の組み合わせを含んでいてもよい。本発明の免疫賦活剤は、顕著な免疫賦活化作用を有するので、例えば、本発明の免疫賦活剤を用いて、生体において正常な代謝免疫応答が低下または抑制される疾病、疾患または障害を有する患者の治療に有用である。また、本発明の免疫賦活剤は、免疫系に悪影響を及ぼす状態に起因する疾病、疾患または障害に罹患する危険性が高くなっている動物またはヒトなどの被験体を治療的または予防的に処置するために用いることができる。
[2. Immunostimulator
(Immune stimulant containing chitosan derivative)
Next, the immunostimulant according to the present invention will be described. In one embodiment, the immunostimulant of the present invention is characterized in that it contains at least one chitosan derivative represented by the above general formula (I) as an active ingredient. In another embodiment, the immunostimulant of the present invention may contain a combination of two or more of the chitosan derivatives represented by the general formula (I) described above. Since the immunostimulant of the present invention has a remarkable immunostimulatory action, for example, the immunostimulant of the present invention has a disease, disease or disorder in which a normal metabolic immune response is reduced or suppressed in the living body. Useful for patient treatment. In addition, the immunostimulant of the present invention therapeutically or prophylactically treats a subject such as an animal or a human who has a high risk of suffering from a disease, disease or disorder caused by a condition that adversely affects the immune system. Can be used to
さらに、本願発明者らは、ある範囲の分子量を有するキトサンまたはキトサン誘導体をアニオン性界面活性剤によって微粒子化することにより、高い免疫賦活活性を有する微粒子が得られることを新たに見出した。一実施形態において、免疫賦活剤は、微粒子形状である。以下、本願発明の免疫賦活剤が微粒子形状である場合(つまり免疫賦活剤としての微粒子)について、詳細に説明する。 Furthermore, the present inventors have newly found that fine particles having high immunostimulatory activity can be obtained by making fine particles of chitosan or chitosan derivative having a molecular weight in a certain range with an anionic surfactant. In one embodiment, the immunostimulant is in particulate form. Hereinafter, the case where the immunostimulant of the present invention is in the form of fine particles (that is, fine particles as an immunostimulator) will be described in detail.
(微粒子形状である免疫賦活剤(免疫賦活剤としての微粒子))
本実施形態の免疫賦活剤は、重量平均分子量が10k〜1000kである、キトサンおよび/またはキトサン誘導体、ならびに、アニオン性界面活性剤を含んでおり、微粒子形状である。
(Immune stimulant in the form of fine particles (fine particles as immunostimulants))
The immunostimulant of this embodiment includes chitosan and / or chitosan derivatives having a weight average molecular weight of 10 k to 1000 k, and an anionic surfactant, and has a fine particle shape.
以下微粒子に含まれる各種成分について説明する。 Hereinafter, various components contained in the fine particles will be described.
(微粒子に含まれる各種成分)
<キトサンおよび/またはキトサン誘導体>
微粒子に含まれるキトサンおよび/またはキトサン誘導体の重量平均分子量は10k〜1000kであり、最終的に得られる微粒子の用途に応じて適宜設定される。本発明における微粒子は、キトサンの分子量が低いほど、高い免疫賦活効果が得られるという傾向を有する。
(Various components contained in fine particles)
<Chitosan and / or chitosan derivative>
The weight average molecular weight of the chitosan and / or chitosan derivative contained in the fine particles is 10 k to 1000 k, and is appropriately set depending on the use of the finally obtained fine particles. The fine particles in the present invention tend to have a higher immunostimulatory effect as the molecular weight of chitosan is lower.
ただし、ある分子量以下の低分子量のキトサンおよび/またはキトサン誘導体、例えば、分子量が10k未満のキトサンおよび/またはキトサン誘導体は、製造工程が比較的煩雑である傾向がある。また、アニオン性界面活性剤を添加した後の溶液中で凝集しやすい。一方で、ある分子量以上の高分子量のキトサン、例えば、分子量が1000kを超えるキトサンおよび/またはキトサン誘導体は、粘性が高くなる傾向にある。 However, low molecular weight chitosan and / or chitosan derivatives having a certain molecular weight or less, for example, chitosan and / or chitosan derivatives having a molecular weight of less than 10 k tend to have a relatively complicated manufacturing process. Moreover, it is easy to aggregate in the solution after adding an anionic surfactant. On the other hand, high molecular weight chitosan having a certain molecular weight or more, for example, chitosan and / or chitosan derivative having a molecular weight of more than 1000 k tends to increase in viscosity.
したがって、高い免疫賦活化効果を有しつつも、取扱い易く、工業生産が容易であり、市場で入手しやすく、且つ、商業的に利用性が高いという観点からは、微粒子の製造原料として用いるキトサンまたはキトサン誘導体の重量平均分子量は、10k〜1000kであり、20k〜500kであることがより好ましく、30k〜100kであることが最も好ましい。 Therefore, chitosan used as a raw material for producing fine particles from the viewpoint that it has a high immunostimulatory effect, is easy to handle, easy to produce industrially, easily available on the market, and highly commercially available. Alternatively, the weight average molecular weight of the chitosan derivative is 10 k to 1000 k, more preferably 20 k to 500 k, and most preferably 30 k to 100 k.
また、本発明に係る微粒子の成分として使用されるキトサンまたはキトサン誘導体の主鎖であるキトサンは、脱アセチル化度が、好ましくは60〜100%、より好ましくは70〜100%の範囲にあるものである。 Moreover, chitosan which is the main chain of chitosan or chitosan derivative used as a component of the fine particles according to the present invention has a degree of deacetylation of preferably 60 to 100%, more preferably 70 to 100%. It is.
一実施形態において、微粒子に含まれるキトサン誘導体は、上述の〔1.キトサン誘導体〕に記載されているキトサン誘導体または(側鎖として有する糖類)、(側鎖として有するアミノ酸またはアミノ酸誘導体)または(側鎖として導入されるその他の化合物)に記載されている構造を側鎖として有するキトサン誘導体であり得る。一例では側鎖として有する糖類として、N−アセチルグルコサミン(例えば、N−アセチルD−グルコサミン)、デキストランおよびプルランから選択される糖類を有している。一例では、微粒子に含まれるキトサン誘導体は、デキストランである。かかるキトサン誘導体は、微粒子化する前のキトサン誘導体そのものに免疫賦活効果を備えている。そのため、当該キトサン誘導体を含むことにより、免疫賦活活性はキトサンそのもののみの微粒子に比べて、向上した免疫賦活活性を有し得る。また当該キトサン誘導体を含むことによりキトサンと比較して結晶性が低下していたり、中性多糖で被覆されていたりする。微粒子化後の結晶化や二次凝集の低減が期待でき、安定性が向上する。 In one embodiment, the chitosan derivative contained in the fine particles is the above-mentioned [1. Chitosan derivatives described in [chitosan derivatives] or (sugars having side chains), (amino acids or amino acid derivatives having side chains) or (other compounds introduced as side chains) side chains As a chitosan derivative. In one example, the saccharide having a side chain includes a saccharide selected from N-acetylglucosamine (for example, N-acetyl D-glucosamine), dextran, and pullulan. In one example, the chitosan derivative contained in the microparticles is dextran. Such a chitosan derivative has an immunostimulatory effect on the chitosan derivative itself before micronization. Therefore, by including the chitosan derivative, the immunostimulatory activity can have an improved immunostimulatory activity compared to the fine particles of chitosan itself. Further, by including the chitosan derivative, the crystallinity is lowered as compared with chitosan or it is coated with a neutral polysaccharide. Reduction in crystallization and secondary agglomeration after micronization can be expected, and stability is improved.
また、別の実施形態において、微粒子に含まれるキトサン誘導体は、キトサン主鎖に、例えば3個〜150個のアミノ酸からなるペプチド、オリゴヌクレオチドおよびオリゴ糖等の分子が例えば共有結合によって結合されているものであってもよい。一例では、これらの結合される分子は、後述する[抗原]の項目に記載の抗原をコードするポリペプチドまたはその断片(例えばエピトープ)、当該抗原ポリペプチドをコードする遺伝子をコードしているポリヌクレオチドまたはその断片、細胞接着活性を有するペプチドまたはその断片、である。 In another embodiment, the chitosan derivative contained in the microparticles has a chitosan main chain in which molecules such as peptides, oligonucleotides and oligosaccharides composed of, for example, 3 to 150 amino acids are bound by, for example, covalent bonds. It may be a thing. In one example, these molecules to be bound are a polypeptide encoding an antigen or fragment thereof (for example, an epitope) described in [Antigen] described later, or a polynucleotide encoding a gene encoding the antigen polypeptide. Or a fragment thereof, a peptide having cell adhesion activity or a fragment thereof.
<アニオン性界面活性剤>
本発明の微粒子はアニオン性界面活性剤を含んでいる。微粒子が含有するアニオン性界面活性剤は、アニオン性基と疎水性基とを備えている。疎水性基はたとえば、置換または無置換であり、飽和または不飽和の炭素数2〜22のアルキル基であり得る。
<Anionic surfactant>
The fine particles of the present invention contain an anionic surfactant. The anionic surfactant contained in the fine particles has an anionic group and a hydrophobic group. The hydrophobic group may be, for example, a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated alkyl group having 2 to 22 carbon atoms.
一実施形態において、アニオン性界面活性剤は、リン脂質および炭素数10〜22の脂肪酸およびその塩から選択される少なくとも1種である。アニオン性界面活性剤は単一種類のアニオン性界面活性剤であってもよく、複数種類の異なるアニオン性界面活性剤の組み合わせであってもよい。また微粒子は、リン脂質または炭素数10〜22の脂肪酸およびその塩のいずれか、または両方を含んでいる。 In one embodiment, the anionic surfactant is at least one selected from phospholipids and fatty acids having 10 to 22 carbon atoms and salts thereof. The anionic surfactant may be a single type of anionic surfactant or a combination of a plurality of different types of anionic surfactants. The fine particles contain either or both of phospholipids, fatty acids having 10 to 22 carbon atoms and salts thereof.
[リン脂質]
リン脂質としては、ホスホグリセリド、スフィンゴ脂質、セファリン、およびそれらの混合物、全合成リン脂質ならびにレシチンおよびリゾレシチンが挙げられる。レシチンは、化学分野においては、ホスファチジルコリンと同義であり、本明細書ではホスファチジルコリンを指す。リン脂質は、好ましくはレシチンまたはリゾレシチンであり得る。より詳細には、レシチンとしては大豆レシチン、卵黄レシチン、水素化大豆レシチン(HSPC)および水素化卵黄レシチン(HEPC)が挙げられる。ホスホグリセリドとしては、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルグリセリン、ホスファチジルイノシトール、リゾホスファチジルコリン、およびホスファチジン酸などが挙げられる。スフィンゴ脂質としては、スフィンゴミエリンなどが挙げられる。なお、水溶性が十分でないリン脂質については、エタノール等有機溶媒に溶解させた後微粒子の製造に供することが可能である。
[Phospholipid]
Phospholipids include phosphoglycerides, sphingolipids, cephalins, and mixtures thereof, fully synthetic phospholipids, and lecithin and lysolecithin. Lecithin is synonymous with phosphatidylcholine in the chemical field and refers herein to phosphatidylcholine. The phospholipid may preferably be lecithin or lysolecithin. More specifically, lecithin includes soy lecithin, egg yolk lecithin, hydrogenated soy lecithin (HSPC) and hydrogenated egg yolk lecithin (HEPC). Examples of phosphoglycerides include phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, phosphatidylglycerin, phosphatidylinositol, lysophosphatidylcholine, and phosphatidic acid. Examples of sphingolipids include sphingomyelin. A phospholipid that is not sufficiently water-soluble can be used for the production of fine particles after being dissolved in an organic solvent such as ethanol.
[脂肪酸およびその塩]
脂肪酸およびその塩には、炭素数が10〜22である脂肪酸ならびにそれらの塩およびグリセリドが含まれる。脂肪酸は、飽和脂肪酸であっても不飽和脂肪酸であってもよい。脂肪酸およびその塩は、炭素数が10〜22であることが好ましく、炭素数が12〜18であることがより好ましい。
[Fatty acids and their salts]
Fatty acids and salts thereof include fatty acids having 10 to 22 carbon atoms and salts and glycerides thereof. The fatty acid may be a saturated fatty acid or an unsaturated fatty acid. The fatty acid and its salt preferably have 10 to 22 carbon atoms, and more preferably 12 to 18 carbon atoms.
脂肪酸の例としては、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、バクセン酸、イコセン酸、ドコセン酸、テトラコセン酸、リノール酸、α−リノレン酸、イコサジエン酸、イコサテトラエン酸、イコサトリエン酸、イコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、カプリン酸、ラウリン酸、γ−リノレン酸およびアラキドン酸等が挙げられる。 Examples of fatty acids include myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, myristoleic acid, palmitoleic acid, oleic acid, vaccenic acid, icosenic acid, docosenoic acid, tetracosenoic acid, linoleic acid, α -Linolenic acid, icosadienoic acid, icosatetraenoic acid, icosatrienoic acid, icosapentaenoic acid, docosahexaenoic acid, capric acid, lauric acid, γ-linolenic acid, arachidonic acid and the like.
上記した脂肪酸の塩の種類としては、ナトリウム塩およびカリウム塩が挙げられる。なお、水溶性が十分でない脂肪酸については、エタノール等有機溶媒に溶解させた後微粒子の製造に供することが可能である。 Examples of the types of fatty acid salts include sodium salts and potassium salts. It should be noted that fatty acids that are not sufficiently water-soluble can be used for the production of fine particles after being dissolved in an organic solvent such as ethanol.
一例では、微粒子はアニオン性界面活性剤としてオレイン酸ナトリウムまたはラウリン酸ナトリウムを含む。 In one example, the microparticles include sodium oleate or sodium laurate as an anionic surfactant.
[その他の添加剤]
ある実施形態の微粒子は、添加剤をさらに含んでいてもよい。例えば、添加剤として、トレハロース、グルコース、ショ糖、乳糖、グルコース、マンニトール、デキストラン、キシリトール、マルトース、フルクトース、グリシン、クエン酸および塩化ナトリウムまたはノニオン性界面活性剤などを含み得る。このような添加剤を含むことにより、凍結乾燥または長期の低温保存による凝集または免疫賦活活性の低下などの性質の不安定化を防止することができる。また、その他の添加剤としては、ビタミンCおよびビタミンEなどが挙げられる。これらを含むことにより脂肪酸の酸化分解を抑制することができる。
[Other additives]
In some embodiments, the microparticles may further include an additive. For example, the additives may include trehalose, glucose, sucrose, lactose, glucose, mannitol, dextran, xylitol, maltose, fructose, glycine, citric acid and sodium chloride or a nonionic surfactant. By including such an additive, it is possible to prevent destabilization of properties such as aggregation due to freeze-drying or long-term low-temperature storage or reduction in immunostimulatory activity. Examples of other additives include vitamin C and vitamin E. By containing these, oxidative degradation of fatty acids can be suppressed.
[その他の成分]
また別の実施形態の微粒子は、微粒子表面へ、薬物を担持させてもよい。また、ポリカルボン酸などのアニオン性高分子で微粒子表面を被覆してもよい。ポリカルボン酸としては、ペクチン、アルギン酸、ポリアクリル酸、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸およびポリ−γ−グルタミン酸などが挙げられる。かかる物質で被覆することによって、消化酵素に対する高い安定性を賦与することが可能である。
[Other ingredients]
In the fine particles of another embodiment, a drug may be supported on the surface of the fine particles. The fine particle surface may be coated with an anionic polymer such as polycarboxylic acid. Examples of the polycarboxylic acid include pectin, alginic acid, polyacrylic acid, hyaluronic acid, chondroitin sulfate, and poly-γ-glutamic acid. By coating with such substances it is possible to confer high stability against digestive enzymes.
<微粒子の特性>
[ゼータ電位]
一般に、液体中に分散された粒子の多くは正または負に帯電しており、逆の電荷を有するイオンが粒子表面に強く引き寄せられ固定された層(固定層)と、その外側に存在する層(拡散層)とで、いわゆる拡散電気二重層が形成されており、拡散層の内側の一部と固定層とが粒子と共に移動するものと推定される。
<Characteristics of fine particles>
[Zeta potential]
In general, many particles dispersed in a liquid are positively or negatively charged, and a layer (fixed layer) in which ions having opposite charges are strongly attracted and fixed to the particle surface and a layer existing outside the layer. A so-called diffusion electric double layer is formed with (diffusion layer), and it is presumed that a part of the inside of the diffusion layer and the fixed layer move together with the particles.
ゼータ電位は、粒子から十分に離れた電気的に中性な領域の電位を基準とした場合の、上記移動が生じる面(滑り面)の電位である。ゼータ電位は微粒子の分散状態の指標として用いることができる。ゼータ電位の絶対値が増加すれば、粒子間の反発力が強くなって粒子の安定性は高くなり、逆にゼータ電位が0に近づくにつれて粒子は凝集を起こしやすくなる。微粒子表面が正のゼータ電位を有するように帯電させることは、負帯電の細胞壁に対する微粒子の接着性を増大させ、生物活性分子の細胞内移行性を向上させる観点からも好ましい。 The zeta potential is a potential of a surface (sliding surface) where the above movement occurs when the potential of an electrically neutral region sufficiently separated from the particle is used as a reference. The zeta potential can be used as an indicator of the dispersion state of fine particles. If the absolute value of the zeta potential is increased, the repulsive force between the particles is increased and the stability of the particles is increased. Conversely, as the zeta potential approaches 0, the particles are likely to aggregate. Charging the surface of the fine particle so as to have a positive zeta potential is preferable from the viewpoint of increasing the adhesion of the fine particle to the negatively charged cell wall and improving the intracellular migration of the bioactive molecule.
一実施形態において、微粒子のゼータ電位は10mV〜100mV、より好ましくは20mV〜50mVである。 In one embodiment, the microparticles have a zeta potential of 10 mV to 100 mV, more preferably 20 mV to 50 mV.
(微粒子の製造方法)
本発明の微粒子の製造方法は、一実施形態において、溶媒中でキトサンおよび/またはキトサン誘導体とアニオン性界面活性剤とを混合する工程を包含する。
(Production method of fine particles)
In one embodiment, the method for producing fine particles of the present invention includes a step of mixing chitosan and / or a chitosan derivative and an anionic surfactant in a solvent.
微粒子の形成は、(1)プロトン化したキトサンのアミノ基(−NH3 +)と脱プロトン化したアニオン性界面活性剤のカルボキシル基のカルボキシラートイオン(−COO−)の静電的相互作用を介した、キトサンとアニオン性界面活性剤との複合化、および(2)疎水性相互作用によるアニオン性界面活性剤の会合によって生じると考えられる(参考文献;黒岩崇著、浦上財団研究報告書 Vol.22、16〜20頁(2015))。 The formation of fine particles is based on the electrostatic interaction between the amino group (—NH 3 + ) of protonated chitosan and the carboxylate ion (—COO − ) of the carboxyl group of the deprotonated anionic surfactant. It is thought to be caused by the complexation of chitosan and anionic surfactant, and (2) association of anionic surfactant by hydrophobic interaction (Reference: Takashi Kuroiwa, Urakami Foundation Research Report Vol. .22, pp. 16-20 (2015)).
微粒子の各成分を混合する条件としては、キトサンがカチオン性を示す中性〜弱酸性のpHであることが好ましい。 The condition for mixing the components of the fine particles is preferably a neutral to slightly acidic pH at which chitosan exhibits a cationic property.
<溶媒>
微粒子の製造において、溶媒は、キトサンを溶解することが知られているどのようなものでもよい。溶媒としては、酢酸緩衝液、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、リンゴ酸、コハク酸および乳酸の水溶液が挙げられる。緩衝液は例えば、最終濃度が5〜50mMの濃度の酢酸緩衝液(pH5.0、生理食塩水)である。
<Solvent>
In the production of the fine particles, the solvent may be any known to dissolve chitosan. Examples of the solvent include aqueous solutions of acetate buffer, acetic acid, formic acid, propionic acid, malic acid, succinic acid, and lactic acid. The buffer solution is, for example, an acetate buffer solution (pH 5.0, physiological saline) having a final concentration of 5 to 50 mM.
微粒子は、キトサンおよび/またはキトサン誘導体とアニオン性界面活性剤とを上記の溶媒中において混合することによって製造することができる。 The fine particles can be produced by mixing chitosan and / or chitosan derivative and an anionic surfactant in the above solvent.
溶媒中へのキトサンまたはキトサン誘導体およびアニオン性界面活性剤の各成分の混合順はどのような順序であってもよい。さらに、医薬組成物の項目に後述する通り、溶媒中への抗原、キトサンまたはキトサン誘導体、およびアニオン性界面活性剤の各成分の混合順はどのような順序であってもよく、各成分の混合を同時に行ってもよい。 The mixing order of the components of chitosan or chitosan derivative and anionic surfactant in the solvent may be any order. Furthermore, as described later in the section of the pharmaceutical composition, the order of mixing the components of the antigen, chitosan or chitosan derivative, and anionic surfactant in the solvent may be any order, and the mixing of the components May be performed simultaneously.
すなわち、本発明の微粒子形状の免疫賦活剤を製品として提供する場合、キトサンまたはキトサン誘導体とアニオン性界面活性剤とを混合した混合物形態において製品とすれば、当該製品を使用するにあたり、使用者は当該混合物に所望の抗原を添加するのみでよく、複数の成分を混合したりする煩雑な操作を必要としない。そのため、使用手順がより簡素化された製品を提供することができる。 That is, when providing the microparticle-shaped immunostimulant of the present invention as a product, if the product is in a mixed form in which chitosan or a chitosan derivative and an anionic surfactant are mixed, the user can use the product. It is only necessary to add a desired antigen to the mixture, and a complicated operation of mixing a plurality of components is not required. Therefore, it is possible to provide a product with a simplified usage procedure.
<各成分のモル比>
微粒子あたりのキトサンまたはキトサン誘導体と、アニオン性界面活性剤との比率は、キトサンの分子量または使用される界面活性剤の種類等の条件に応じて変化する。一実施形態では微粒子あたりのキトサンまたはキトサン誘導体アミノ基と、アニオン性界面活性剤アニオン性基とのモル比は、好ましくは1:0.05〜1:1の範囲であり、より好ましくは1:0.1〜1:0.5であり、さらに好ましくは1:0.15〜1:0.3である。
<Molar ratio of each component>
The ratio of chitosan or chitosan derivative to anionic surfactant per fine particle varies depending on conditions such as the molecular weight of chitosan or the type of surfactant used. In one embodiment, the molar ratio of chitosan or chitosan derivative amino group per microparticle to anionic surfactant anionic group is preferably in the range of 1: 0.05 to 1: 1, more preferably 1: It is 0.1 to 1: 0.5, More preferably, it is 1: 0.15 to 1: 0.3.
<各成分の含量>
微粒子に含有されるキトサンおよび/またはキトサン誘導体ならびにアニオン性界面活性剤の量は、例えば、キトサンおよび/またはキトサン誘導体の溶媒中の最終濃度を決定することで決定される。一例では、キトサンおよび/またはキトサン誘導体の溶媒中の最終濃度は0.1%となるように調製される。
<Content of each component>
The amount of chitosan and / or chitosan derivative and anionic surfactant contained in the microparticles is determined, for example, by determining the final concentration of the chitosan and / or chitosan derivative in the solvent. In one example, the final concentration of chitosan and / or chitosan derivative in the solvent is 0.1%.
このように本発明に係る微粒子は、水性溶媒中ですべての成分を混合し製造可能である。そのため、エマルジョン化等の操作が不要であり、容易に製造することができる。 Thus, the fine particles according to the present invention can be produced by mixing all components in an aqueous solvent. Therefore, operations such as emulsification are not necessary, and it can be easily produced.
[粒子径]
本発明の免疫賦活剤を生体内に投与するための微粒子形状とする場合は、粒子のサイズは、例えば、粒子径を20nm〜10μmとすることができる。
[Particle size]
When making the immunostimulant of this invention into the microparticle shape for administering in vivo, the size of particle | grains can make a particle diameter 20 nm-10 micrometers, for example.
本明細書において、粒子径という場合は、特に記載をしていない場合は平均粒子径を指している。「平均粒子径」とは、複数個(例えば100個)の粒子の粒子径の平均値をいう。 In this specification, the term “particle diameter” refers to the average particle diameter unless otherwise specified. The “average particle diameter” refers to the average value of the particle diameters of a plurality of (for example, 100) particles.
本発明の微粒子は、アジュバントとしてだけでなく、薬物の輸送キャリアとして用いることができる。また、生分解性であり、かつ生体に対して毒性を有していないキトサンまたはキトサン誘導体を使用しているために、生体内にて好適な徐放性を示しつつ、生体に長期残留せず、適度な期間を経て完全に分解し、消滅する。そのため生体内で残留して生体の健康に副作用を及ぼすことなく安全に使用することができる。 The microparticles of the present invention can be used not only as an adjuvant but also as a drug transport carrier. In addition, since chitosan or chitosan derivative that is biodegradable and has no toxicity to the living body is used, it does not remain in the living body for a long time while exhibiting suitable sustained release in vivo. After a reasonable period, it completely decomposes and disappears. Therefore, it can remain in the living body and can be used safely without causing side effects on the health of the living body.
また、従来用いられてきたフロイントアジュバントは、ホストの動物の投与部位に炎症および組織の壊死を引き起こすことから、動物愛護の観点において問題視されている。そのため、フロイントアジュバントの使用に関して種々のガイドラインによる規定が設けられている(ARAC. Guidelines for the Use of Adjuvants in Research, Revised 04/10/13(http://oacu.od.nih.gov/ARAC/documents/Adjuvants.pdf)、Canadian Council on Animal Care guidelines on: antibodyproduction(2002)(http://www.ccac.ca/Documents/Standards/Guidelines/Antibody_production.pdf))。 Further, Freund's adjuvant that has been used conventionally has been regarded as a problem from the viewpoint of animal welfare because it causes inflammation and tissue necrosis at the administration site of the host animal. Therefore, there are provisions based on various guidelines regarding the use of Freund's adjuvant (ARAC. Guidelines for the Use of Adjuvants in Research, Revised 04/10/13 (http://oacu.od.nih.gov/ARAC/ documents / Adjuvants.pdf), Canadian Council on Animal Care guidelines on: antibodyproduction (2002) (http://www.ccac.ca/Documents/Standards/Guidelines/Antibody_production.pdf)).
これに対し、本発明の免疫賦活剤は、動物に過度の苦痛を与えることなく投与可能であり、安全、安価かつ容易に製造することができるので商業的価値が非常に高い。 In contrast, the immunostimulant of the present invention can be administered without undue pain to animals, and can be produced safely, inexpensively and easily, and therefore has a very high commercial value.
例えば、トリポリリン酸ナトリウムを用いた従来の微粒子化キトサンは、アジュバントとして、およびタンパク質または核酸等を含む薬剤の輸送キャリアとしても検討されている。これは、陽性に荷電している微粒子化キトサンと表面が陰性に荷電している物質のイオン結合を利用したものである。 For example, conventional micronized chitosan using sodium tripolyphosphate has been studied as an adjuvant and as a transport carrier for drugs containing proteins or nucleic acids. This utilizes the ionic bond between finely charged chitosan which is positively charged and a substance whose surface is negatively charged.
これに対し本発明に係る微粒子では、アニオン性界面活性剤として疎水性基を有する物質が用いられる。そのため、アジュバントとしての粒子と、粒子の担持する物質としての抗原との結合として、イオン結合に加えて疎水性結合も生じている。これによって、アジュバントと抗原とが強固に結合している。そのため、本発明の微粒子は、従来公知の微粒子と比較して、著しく向上した免疫賦活活性を有し得る。 On the other hand, in the fine particles according to the present invention, a substance having a hydrophobic group is used as an anionic surfactant. For this reason, in addition to ionic bonds, hydrophobic bonds are also generated as bonds between particles as adjuvants and antigens as substances carried by the particles. Thereby, the adjuvant and the antigen are firmly bound. Therefore, the microparticles of the present invention can have significantly improved immunostimulatory activity as compared with conventionally known microparticles.
〔3.医薬組成物〕
続いて、本発明に係る医薬組成物について説明する。本発明は、本発明に係る免疫賦活剤を有効成分として含んでいる医薬組成物を提供する。一実施形態において、本発明に係る医薬組成物は、生体内の免疫を活性化させるための組成物であって、免疫活性化作用の増強または向上によって疾病、疾患または障害の予防および/または治療を目的とする組成物である。
[3. Pharmaceutical composition]
Subsequently, the pharmaceutical composition according to the present invention will be described. The present invention provides a pharmaceutical composition comprising the immunostimulant according to the present invention as an active ingredient. In one embodiment, the pharmaceutical composition according to the present invention is a composition for activating immunity in a living body, and the prevention and / or treatment of a disease, disease or disorder by enhancing or improving the immune activation effect. It is the composition aiming at.
(キトサン誘導体含有免疫賦活剤を含む医薬組成物)
一実施形態において、医薬組成物は、本発明に係るキトサン誘導体を2種類以上組み合わせて含み得る。別の実施形態において、医薬組成物は、少なくとも1種類の抗原をさらに含んでいる。一例として、本発明の医薬組成物は、ワクチン組成物として構成される。
さらに別の実施形態として、本発明の医薬組成物は、好適な溶媒、担体、賦形剤、および補助剤等から選択される少なくとも一つの物質をさらに含んでいる。免疫賦活剤の補助剤としては、湿潤剤、乳化剤、pH調整剤および他のアジュバント等が挙げられる。以下に医薬組成物を構成する各成分について記載する。
(Pharmaceutical composition containing chitosan derivative-containing immunostimulant)
In one embodiment, the pharmaceutical composition may contain a combination of two or more chitosan derivatives according to the present invention. In another embodiment, the pharmaceutical composition further comprises at least one antigen. As an example, the pharmaceutical composition of the present invention is configured as a vaccine composition.
In yet another embodiment, the pharmaceutical composition of the present invention further comprises at least one substance selected from suitable solvents, carriers, excipients, adjuvants and the like. Examples of adjuvants for immunostimulants include wetting agents, emulsifiers, pH adjusters, and other adjuvants. Each component constituting the pharmaceutical composition is described below.
[キトサン誘導体]
本発明に係る医薬組成物に含まれる本発明に係るキトサン誘導体は、上述の〔1.キトサン誘導体〕に記載のものが好適に用いられる。
[Chitosan derivatives]
The chitosan derivative according to the present invention contained in the pharmaceutical composition according to the present invention is the above-mentioned [1. Those described in [chitosan derivatives] are preferably used.
[抗原]
本発明の医薬組成物の抗原の例としては、ポリペプチドを含む抗原、リコンビナントタンパク質、天然タンパク質、核酸およびそれらの部分分解物などの抗原が挙げられる。抗原は、例えば、HIVをはじめとするウイルス、細菌、真菌および寄生生物などの病原性の生物またはアレルゲン由来であり得る。本発明の医薬組成物は免疫賦活剤および抗原を含むことによってワクチン組成物として用いることができる。また、特定の抗原を含むことによって、特定の疾病、疾患または障害の予防および/または治療を目的とするワクチン組成物とすることができる。
[antigen]
Examples of the antigen of the pharmaceutical composition of the present invention include antigens such as antigens including polypeptides, recombinant proteins, natural proteins, nucleic acids, and partial degradation products thereof. Antigens can be derived from pathogenic organisms or allergens such as, for example, viruses including HIV, bacteria, fungi and parasites. The pharmaceutical composition of the present invention can be used as a vaccine composition by containing an immunostimulant and an antigen. Moreover, it can be set as the vaccine composition aiming at prevention and / or treatment of a specific disease, disease, or disorder by including a specific antigen.
[溶媒]
本発明の医薬組成物の溶媒の例としては、水および緩衝液等が挙げられ、緩衝液としては、生理食塩水、リン酸緩衝液およびリンゲル液などが挙げられる。また、組成物に用いられる溶媒は上述の溶媒の2種類以上の混合物であってもよい。
[solvent]
Examples of the solvent of the pharmaceutical composition of the present invention include water and a buffer solution, and examples of the buffer solution include physiological saline, phosphate buffer solution, Ringer's solution and the like. Further, the solvent used in the composition may be a mixture of two or more of the above-mentioned solvents.
[pH調整剤]
本発明に係る医薬組成物は少なくとも1種類以上のpH調整剤を含んでいてもよい。本発明に係るキトサン誘導体を含む医薬組成物のpHを調整するために用いられる物質としては、必要に応じてアルカリ物質または酸性物質のいずれも使用可能である。pHの調整に使用されるアルカリ物質としては、水酸化ナトリウムなどが挙げられる。また、pHの調整に使用される酸性物質としては酢酸および塩酸などが挙げられる。
[pH adjuster]
The pharmaceutical composition according to the present invention may contain at least one pH adjusting agent. As the substance used for adjusting the pH of the pharmaceutical composition containing the chitosan derivative according to the present invention, either an alkaline substance or an acidic substance can be used as necessary. Sodium hydroxide etc. are mentioned as an alkaline substance used for adjustment of pH. Moreover, acetic acid, hydrochloric acid, etc. are mentioned as an acidic substance used for adjustment of pH.
[他のアジュバント]
別の実施形態において、本発明に係る医薬組成物は、1種類または複数の他のアジュバントを含んでいてもよい。他のアジュバントとしては、例えば、アルム、フロイントの完全アジュバント、フロイントの不完全アジュバント、オイルアジュバント、サポニン、細胞壁骨格構成物、リポポリサッカライド、エンドトキシン、アブリシン、リポソーム、細菌DNA、合成オリゴヌクレオチド、ビタミンE、糖脂質およびスクワレン等が挙げられる。アジュバントを複数種類組み合わせることによって、免疫応答の促進等において各アジュバントを個別に投与する場合よりも相乗効果を有する場合がある。
[Other adjuvants]
In another embodiment, the pharmaceutical composition according to the invention may comprise one or more other adjuvants. Other adjuvants include, for example, alum, Freund's complete adjuvant, Freund's incomplete adjuvant, oil adjuvant, saponin, cell wall skeleton component, lipopolysaccharide, endotoxin, liposome, bacterial DNA, synthetic oligonucleotide, vitamin E , Glycolipids and squalene. By combining a plurality of adjuvants, there may be a synergistic effect compared to the case of individually administering each adjuvant in promoting an immune response.
[キトサン誘導体の含有量]
本発明の医薬組成物中のキトサン誘導体の含有量としては、組成物の全質量あたり0.01重量%〜10重量%であることが好ましく、組成物の全質量あたり0.1重量%〜5重量%であることがより好ましく、組成物の全質量あたり0.5重量%〜2重量%であることが特に好ましい。0.5重量%以上の濃度とすることによって、免疫応答反応を促進するための免疫アジュバントとしての効果を十分に得ることができる。また、2重量%以下の濃度とすることによって、組成物を扱いやすい粘度に保つことができ、例えば、注射用の組成物として好適な粘度とすることができる。
[Content of chitosan derivative]
The content of the chitosan derivative in the pharmaceutical composition of the present invention is preferably 0.01% by weight to 10% by weight per total mass of the composition, and 0.1% by weight to 5% per total mass of the composition. More preferably, it is 0.5% by weight, particularly preferably 0.5% by weight to 2% by weight based on the total mass of the composition. By setting the concentration to 0.5% by weight or more, an effect as an immune adjuvant for promoting an immune response reaction can be sufficiently obtained. Moreover, by setting it as the density | concentration of 2 weight% or less, a composition can be kept at the viscosity which is easy to handle, for example, it can be set as a viscosity suitable as a composition for injection.
また、本発明の医薬組成物の粘度としては、100mPa・s以下が好ましく、10mPa・s以下がより好ましい。また、粘度は、当技術分野で公知の方法で測定することができる。 Moreover, as a viscosity of the pharmaceutical composition of this invention, 100 mPa * s or less is preferable and 10 mPa * s or less is more preferable. The viscosity can be measured by a method known in the art.
[剤型]
本発明の医薬組成物の剤形は特に限定されず、液体、固体または半固体もしくは半液体とすることができる。これらの剤形は、当業者に公知の方法に基づき、容易に製造することができる。剤型が液体の場合は、例えば、実質的に水性の溶媒にキトサン誘導体を分散、懸濁または溶解して含有させた製剤が挙げられる。ここで、実質的に水性である製剤または調製物とは、ある実施形態においては、一定の割合で1以上の非水性成分または1以上の薬学的に許容される他の成分を含むものであることを意図している。剤型が固体の場合は、粉末、顆粒、錠剤、およびカプセル剤などが挙げられる。また、剤型が半固体または半液体の場合は、軟膏、ローション、クリームおよびゲルなどが挙げられる。
[Dosage form]
The dosage form of the pharmaceutical composition of the present invention is not particularly limited, and can be liquid, solid, semi-solid or semi-liquid. These dosage forms can be easily produced based on methods known to those skilled in the art. When the dosage form is a liquid, for example, a preparation in which a chitosan derivative is dispersed, suspended or dissolved in a substantially aqueous solvent can be mentioned. Here, a substantially aqueous formulation or preparation, in certain embodiments, includes a certain proportion of one or more non-aqueous ingredients or one or more other pharmaceutically acceptable ingredients. Intended. When the dosage form is a solid, powders, granules, tablets, capsules and the like can be mentioned. In addition, when the dosage form is semi-solid or semi-liquid, examples include ointments, lotions, creams and gels.
[投与経路]
医薬組成物の投与経路としては、経口、局所、皮下、筋肉内、静脈内、皮内、経粘膜および経皮などが挙げられるが、これらに限定されない。
[Route of administration]
The administration route of the pharmaceutical composition includes, but is not limited to, oral, topical, subcutaneous, intramuscular, intravenous, intradermal, transmucosal and transdermal.
[投与方法]
本発明の医薬組成物の被験体への投与は、皮下、皮内、静脈内、筋肉内または腹腔内等への直接注射、鼻腔内、口腔内、肺内、膣内または直腸内等の粘膜への噴霧、ならびに経口投与および血管内投与などの、公知の方法に基づいて行われる。
[Method of administration]
Administration of the pharmaceutical composition of the present invention to a subject can be performed by direct injection, such as subcutaneous, intradermal, intravenous, intramuscular or intraperitoneal, intranasal, intraoral, intrapulmonary, intravaginal or intrarectal mucosa. This is based on known methods, such as spraying and oral administration and intravascular administration.
[使用用途]
本発明の医薬組成物のより具体的な使用用途としては、がん、感染または自己免疫疾患またはアレルギーのような疾患の治療または予防が挙げられる。例えば、ワクチン療法、がんなどに対する免疫療法、アレルギーの原因物質に対する減感作療法などが挙げられる。
[Use applications]
More specific uses of the pharmaceutical composition of the present invention include treatment or prevention of diseases such as cancer, infection or autoimmune diseases or allergies. For example, vaccine therapy, immunotherapy for cancer and the like, and desensitization therapy for allergens are included.
[投与の対象]
本発明に係る医薬組成物の投与対象となる被験体としては、あらゆる動物が挙げられ、哺乳類および鳥類などの脊椎動物が好ましく、哺乳類であることがより好ましい。さらに、哺乳類の前記被験体はヒトであることが好ましいが、家畜、実験動物またはペット動物が被験体となる場合もあり得る。具体的にはニワトリ、ブタ、ウマ、ヤギ、ヒツジおよびウシなどの家畜類、ネコ、イヌ、ハムスター、ウサギおよびモルモットなどのペット動物、マウス、ラット、サル、魚類および鳥類等が挙げられる。
[Subject of administration]
Examples of subjects to which the pharmaceutical composition according to the present invention is administered include all animals, vertebrates such as mammals and birds are preferred, and mammals are more preferred. Furthermore, although the mammalian subject is preferably a human, domestic animals, laboratory animals, or pet animals may be the subject. Specific examples include domestic animals such as chickens, pigs, horses, goats, sheep and cows, pet animals such as cats, dogs, hamsters, rabbits and guinea pigs, mice, rats, monkeys, fish and birds.
(微粒子形状の免疫賦活剤を含む医薬組成物)
[抗原]
別の実施形態において、本発明の医薬組成物は、微粒子形状である免疫賦活剤および抗原を含む。微粒子形状である免疫賦活剤は、上述の[微粒子形状である免疫賦活剤]の項目に記載の通りである。免疫賦活剤が粒子形状である医薬組成物が含有する抗原の量は、用途または投与部位によって好適な量が用いられ得る。
(Pharmaceutical composition containing immunostimulant in the form of fine particles)
[antigen]
In another embodiment, the pharmaceutical composition of the invention comprises an immunostimulatory agent and an antigen that are in particulate form. The immunostimulant in the form of fine particles is as described in the above-mentioned item [Immunostimulator in the form of fine particles]. The amount of the antigen contained in the pharmaceutical composition in which the immunostimulant is in the form of particles can be used in a suitable amount depending on the application or administration site.
本発明の医薬組成物であれば、従来のアジュバントと比較して、少ない量の免疫賦活剤および抗原を用いても非常に高い免疫賦活活性を得ることができる。アジュバント量と抗原量とを減らすことができるので、生体への過剰な刺激が生じず、安全性が高く、コストの面でも安価なワクチン組成物とすることができる。 If it is the pharmaceutical composition of this invention, compared with the conventional adjuvant, a very high immunostimulatory activity can be acquired even if it uses a small quantity of immunostimulants and an antigen. Since the amount of the adjuvant and the amount of the antigen can be reduced, it is possible to obtain a vaccine composition that does not cause excessive irritation to the living body, has high safety, and is low in cost.
(抗原および微粒子含有医薬組成物の製造方法)
抗原および微粒子含有医薬組成物は、一実施形態において、抗原、キトサンおよび/またはキトサン誘導体、およびアニオン性界面活性剤を溶媒中において混合することによって製造することができる。
(Method for producing pharmaceutical composition containing antigen and microparticles)
In one embodiment, the antigen- and microparticle-containing pharmaceutical composition can be produced by mixing the antigen, chitosan and / or chitosan derivative, and an anionic surfactant in a solvent.
この時、溶媒中への抗原、キトサンおよび/またはキトサン誘導体、およびアニオン性界面活性剤の各成分の混合順はどのような順序であってもよく、各成分の混合を同時に行ってもよい。一例では、緩衝液等の溶媒中において、あらかじめキトサンおよび/またはキトサン誘導体と抗原とを混合したものに、アニオン性界面活性剤を後から添加する。別の一例では、溶媒中において、あらかじめアニオン性界面活性剤と抗原とを混合したものに、キトサンおよび/キトサン誘導体を後から添加する。さらに別の一例では、溶媒中において、キトサンまたはキトサン誘導体とアニオン性界面活性剤とを混合したものに、抗原を後から添加する。 At this time, the order of mixing the components of the antigen, chitosan and / or chitosan derivative, and anionic surfactant in the solvent may be any order, and the components may be mixed simultaneously. In one example, an anionic surfactant is added later to a mixture of chitosan and / or chitosan derivative and antigen in a solvent such as a buffer. In another example, chitosan and / or a chitosan derivative are added later to a mixture of an anionic surfactant and an antigen previously in a solvent. In yet another example, the antigen is added later to a mixture of chitosan or chitosan derivative and an anionic surfactant in a solvent.
[剤型]
剤型は、キトサン誘導体含有免疫賦活剤を含む医薬組成物と同様である。
[Dosage form]
The dosage form is the same as that of the pharmaceutical composition containing the chitosan derivative-containing immunostimulant.
[投与経路]
医薬組成物の投与経路としては、経口、局所、皮下、筋肉内、静脈内、皮内、経粘膜および経皮などが挙げられるが、これらに限定されない。本発明の免疫賦活剤が微粒子である場合の医薬組成物の場合の投与経路としては、例えば、経口、皮下、筋肉内、皮内、経粘膜および経皮が挙げられる。
[Route of administration]
The administration route of the pharmaceutical composition includes, but is not limited to, oral, topical, subcutaneous, intramuscular, intravenous, intradermal, transmucosal and transdermal. Examples of the administration route in the case of a pharmaceutical composition in which the immunostimulant of the present invention is a fine particle include oral, subcutaneous, intramuscular, intradermal, transmucosal and transdermal.
[投与方法]
本発明の免疫賦活剤が微粒子である場合の医薬組成物は、例えば、筋肉内、皮内、または腹腔内へ直接注射される。あるいは、鼻腔内、口腔内、肺内、膣内または直腸内等の粘膜へ噴霧される。また、別の実施形態においては、本発明の免疫賦活剤が微粒子である場合の医薬組成物は、経口投与される。経口投与の場合、微粒子は胃腸液中で安定しており、分解することなく腸に到達し、組成物中の抗原等を放出することができる。
[Method of administration]
When the immunostimulant of the present invention is a microparticle, the pharmaceutical composition is directly injected, for example, intramuscularly, intradermally or intraperitoneally. Alternatively, it is sprayed onto mucous membranes such as intranasal, oral, pulmonary, intravaginal or rectal. In another embodiment, the pharmaceutical composition when the immunostimulant of the present invention is a fine particle is orally administered. In the case of oral administration, the microparticles are stable in the gastrointestinal fluid, reach the intestine without being decomposed, and can release antigens and the like in the composition.
[投与用量]
本発明の医薬組成物は、一般に免疫系強化をもたらすのに十分な量で動物およびヒト等の被験体に投与される。例えば、ヒトに経口投与する場合において、本発明の医薬組成物の用量は、医師が患者の状態を見ながら適宜決定することができる。一実施形態において、上述の微粒子形状である免疫賦活剤および抗原を含む医薬組成物を対象へ投与する場合、投与量は、対照の種類、目的および投与回数等に応じて適宜すればよい。
[Dosage]
The pharmaceutical compositions of the invention are generally administered to subjects such as animals and humans in an amount sufficient to provide immune system enhancement. For example, in the case of oral administration to humans, the dose of the pharmaceutical composition of the present invention can be appropriately determined by a doctor while observing the patient's condition. In one embodiment, when a pharmaceutical composition containing the immunostimulant and antigen in the form of fine particles described above is administered to a subject, the dosage may be appropriately determined according to the type of control, purpose, number of administrations, and the like.
このような投与量で投与することによれば、対象ヘの過剰な免疫賦活による悪影響を及ぼすことなく、生体への安全性を保ちつつ十分な免疫賦活活性を得ることができるため、効果的である。 By administering at such a dose, it is effective because sufficient immunostimulatory activity can be obtained while maintaining safety to the living body without adverse effects due to excessive immune activation to the subject. is there.
[使用用途および投与の対象]
使用用途および投与の対象は、[キトサン誘導体含有免疫賦活剤を含む医薬組成物]と同様である。
[Intended use and administration target]
The intended use and administration target are the same as those in [Pharmaceutical composition containing chitosan derivative-containing immunostimulant].
〔4.飲食品〕
本発明はまた、本発明に係る免疫賦活剤を含んでいる飲食品を提供する。一実施形態において、本発明の飲食品は、上述の〔1.キトサン誘導体〕の項目に記載のキトサン誘導体を含んでいる。別の実施形態において、本発明の飲食品は、上述の〔2.免疫賦活剤〕の項目に記載の免疫賦活剤を有効成分として、当該飲食品を摂取した生体の免疫作用を賦活化するために有効量含んでいる。
[4. Food and drink)
The present invention also provides a food or drink containing the immunostimulant according to the present invention. In one Embodiment, the food / beverage products of this invention are [1. The chitosan derivative described in the item of “chitosan derivative” is included. In another embodiment, the food / beverage products of this invention are the above-mentioned [2. The immunostimulant described in the item of [Immunostimulator] is contained as an active ingredient in an effective amount in order to activate the immune action of the living body ingesting the food or drink.
本発明に係る飲食品は、飲食によって免疫作用を賦活化させることを目的とする。本明細書において「飲食品」とは、ヒトが摂取する飲料、食物および健康食品のみならず、家畜および愛玩動物等の動物に給餌される飼料または食餌も含む。 The food / beverage products which concern on this invention aim at activating immune action by food / beverage. As used herein, “food and drink” includes not only beverages, foods and health foods taken by humans, but also feeds and foods fed to animals such as domestic animals and pets.
飲食品の形態は、特に限定されず、例えば、製剤形態、加工食品および各種飲料とすることができる。製剤形態としては、健康食品、機能性食品および特定保健用食品などが挙げられる。本発明の「飲食品」を、製剤形態とする場合は医薬組成物に準じた構成にすることができる。すなわち、免疫賦活用飲食品中の免疫賦活剤の含有量を医薬組成物に準じた含有量とし、剤形を医薬組成物に準じた錠剤、カプセル剤、ドリンク剤および粉剤等の剤形とすることができる。また、飲食品が加工食品である場合、公知の加工食品に有効量の免疫賦活剤を添加すればよい。加工食品としては、例えば、パン類、麺類および菓子類ならびに動物飼料が挙げられる。また、飲食品が飲料である場合は、公知の飲料に有効量の免疫賦活剤を添加すればよい。飲料としては、例えば、ジュース、乳飲料およびシロップ等が挙げられる。被験体は、本発明の飲食物を経口摂取することによって、免疫系を賦活化させることができ、疾病、疾患もしくは障害を予防または改善することができる。以上のことから、本発明に係る免疫賦活剤を、健康食品または医薬品として生体に長期的に摂取させておいてもよい。 The form of the food or drink is not particularly limited, and can be, for example, a preparation form, processed food, and various beverages. Examples of the dosage form include health foods, functional foods, foods for specified health use, and the like. When the “food or beverage” of the present invention is in the form of a preparation, it can be configured according to the pharmaceutical composition. That is, the content of the immunostimulant in the immune-stimulated food and drink is the content according to the pharmaceutical composition, and the dosage form is a dosage form such as a tablet, capsule, drink or powder according to the pharmaceutical composition be able to. When the food or drink is a processed food, an effective amount of an immunostimulant may be added to the known processed food. Examples of processed foods include breads, noodles and confectionery, and animal feed. Moreover, what is necessary is just to add an effective amount of immunostimulants to a well-known drink when food-drinks are drinks. Examples of the beverage include juice, milk beverage, and syrup. The subject can activate the immune system by orally ingesting the food or drink of the present invention, and can prevent or ameliorate a disease, disease or disorder. From the above, the immunostimulant according to the present invention may be ingested in the living body for a long time as a health food or a medicine.
本発明に係るキトサン誘導体、当該キトサン誘導体を含む免疫賦活剤、当該免疫賦活剤を含む医薬組成物および当該キトサン誘導体を含む飲食物の有する免疫賦活化作用は、イオン化による抗原の捕捉、補助アニオン添加による微粒子化や生体内pHでのゲル化による滞留化、リゾチームや食細胞による分解によって誘起されているものと考えられる。本発明のキトサン誘導体は、主鎖および側鎖の構造、長さ、分子量ならびに置換度等を変化させることによって、所望の特性を多様に引き出し、使用用途に対して最適化することが可能である。例えば生体内に送達するための最適粒子サイズへ適応させることが可能であり、必要に応じてリポソームなどにすることによって微粒子化することができる。この本発明に係るキトサン誘導体は本願発明で初めて見出されたものであり、種々の用途への利用が期待される。 The immunostimulatory action of the chitosan derivative according to the present invention, the immunostimulant containing the chitosan derivative, the pharmaceutical composition containing the immunostimulant and the food and drink containing the chitosan derivative is the capture of an antigen by ionization, the addition of an auxiliary anion It is thought to be induced by microparticulation due to stagnation, retention by gelation at in vivo pH, or degradation by lysozyme or phagocytic cells. The chitosan derivative of the present invention can be optimized for the intended use by changing the structure, length, molecular weight, substitution degree, etc. of the main chain and side chain, and various desired properties. . For example, it can be adapted to an optimum particle size for delivery into a living body, and can be microparticulated by making it into a liposome or the like as necessary. This chitosan derivative according to the present invention has been found for the first time in the present invention and is expected to be used in various applications.
したがって、本願発明のキトサン誘導体は、化粧品、医薬、および医療用被覆材等の医療用素材などの従来公知のキトサンおよびその誘導体の基本的な用途に加え、Drug Delivery System(DDS)担体およびマイクロカプセルなどの新たな用途への適用が望まれる。 Therefore, the chitosan derivative of the present invention includes a drug delivery system (DDS) carrier and a microcapsule in addition to the basic use of conventionally known chitosan and its derivatives such as cosmetics, pharmaceuticals, and medical materials such as medical coating materials. Application to new uses such as is desired.
さらに本願発明の微粒子形状の免疫賦活剤は、生体への安全性が高くかつ製造が容易でありながら、従来のフロイントアジュバント等と比較して、非常に高い免疫賦活効果が免疫アジュバントとして、ワクチン組成物等に好適に用いられる。 Furthermore, the immunostimulant in the form of fine particles according to the present invention is a vaccine composition having an extremely high immunostimulatory effect as an immunoadjuvant compared to conventional Freund's adjuvant, etc., while being highly safe to the living body and easy to produce. It is suitably used for things.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
〔実施例1:キトサン誘導体の合成〕
(Ch10−Dexの合成)
キトサン10(1.00g、アミノ基5.08mmol)(和光純薬工業社製、脱アセチル化度85%、Lot TLE3201)を水(45mL)に分散し、酢酸(300μL)を加えて溶解後、デキストラン40(4.00g)(名糖産業社製、重量平均分子量Mw40,000、Lot CL−A594A)をさらに加えて溶解した。その後2−ピコリンボラン(100mg、0.93mmol)を加えて25時間攪拌した。限外ろ過後の凍結乾燥により、デキストラン側鎖を有するキトサン誘導体(デキストランブランチキトサン)Ch10−Dex(2.33g)を得た。
1H−NMR(400MHz、D2O+TFA−d):δ2.07(NHCOCH3のCH3)、3.19(GlcNのC2位のH)、3.50−4.00(他糖残基のC2、C3、C4、C5、C6位のH)。
[Example 1: Synthesis of chitosan derivative]
(Synthesis of Ch10-Dex)
Chitosan 10 (1.00 g, amino group 5.08 mmol) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., deacetylation degree 85%, Lot TLE3201) was dispersed in water (45 mL), dissolved by adding acetic acid (300 μL), Dextran 40 (4.00 g) (manufactured by Meito Sangyo Co., Ltd., weight average molecular weight Mw 40,000, Lot CL-A594A) was further added and dissolved. Then 2-picoline borane (100 mg, 0.93 mmol) was added and stirred for 25 hours. The chitosan derivative (dextran branch chitosan) Ch10-Dex (2.33g) which has a dextran side chain was obtained by freeze-drying after ultrafiltration.
1 H-NMR (400MHz, D 2 O + TFA-d): δ2.07 (
原料であるキトサン10のスペクトルとの比較の結果、Ch10−Dex中のデキストラン含量は69%であった。このとき、キトサンの分子量を約100,000としたときキトサンを構成するグルコサミン単位は600残基であり、キトサン/デキストラン分子数の比=1/5.6となり、5.6置換/600残基で置換度は0.01であった。また、デキストランを構成する二糖単位の残基数=デキストラン平均分子量40,000/二糖単位分子量324=約120であった。 As a result of comparison with the spectrum of chitosan 10 as a raw material, the dextran content in Ch10-Dex was 69%. In this case, when the molecular weight of chitosan is about 100,000, the glucosamine unit constituting chitosan is 600 residues, and the ratio of the number of chitosan / dextran molecules is 1 / 5.6, 5.6 substitution / 600 residues. And the degree of substitution was 0.01. Further, the number of residues of disaccharide units constituting dextran = dextran average molecular weight 40,000 / disaccharide unit molecular weight 324 = about 120.
(Ch10−Pulの合成)
キトサン10(500mg、アミノ基2.54mmol)(和光純薬工業社製、脱アセチル化度85%、Lot TLE3201)を水(22.5mL)に分散し、酢酸(150μL)を加えて溶解後、低分子量化プルラン(2.00g、還元末端残基0.071mmol)(重量平均分子量Mw73,000、数平均分子量Mn28,000)をさらに加えて溶解した。その後2−ピコリンボラン(50mg、0.47mmol)を加えて24時間攪拌した。限外ろ過後の凍結乾燥によりプルランブランチキトサンCh10−Pul(1.39g)を得た。
1H−NMR(400MHz、D2O+TFA−d):δ2.10(NHCOCH3のCH3)、3.20(GlcNのC2位のH)、3.40−4.10(他糖残基のC2、C3、C4、C5、C6位のH)
原料キトサン10のスペクトルとの比較の結果、Ch10−Pul中のプルラン含量は72%であった。このとき、キトサンの分子量を約100,000としたときキトサンを構成するグルコサミン単位は600残基であり、キトサン/プルラン分子数の比=1/3.5となり、3.5置換/600残基で置換度は0.006であった。また、プルランを構成する三糖単位の残基数=平均分子量73,000/三糖単位分子量486=約150であった。
(Synthesis of Ch10-Pul)
Chitosan 10 (500 mg, amino group 2.54 mmol) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., deacetylation degree 85%, Lot TLE3201) was dispersed in water (22.5 mL), dissolved by adding acetic acid (150 μL), Lower molecular weight pullulan (2.00 g, reducing terminal residue 0.071 mmol) (weight average molecular weight Mw 73,000, number average molecular weight Mn 28,000) was further added and dissolved. Then 2-picoline borane (50 mg, 0.47 mmol) was added and stirred for 24 hours. Pullulan branch chitosan Ch10-Pul (1.39 g) was obtained by freeze-drying after ultrafiltration.
1 H-NMR (400MHz, D 2 O + TFA-d): δ2.10 (
As a result of comparison with the spectrum of raw material chitosan 10, the pullulan content in Ch10-Pul was 72%. At this time, when the molecular weight of chitosan is about 100,000, the glucosamine unit constituting chitosan is 600 residues, and the ratio of chitosan / pullulan number of molecules = 1 / 3.5, 3.5 substitution / 600 residues The degree of substitution was 0.006. Further, the number of residues of trisaccharide units constituting pullulan = average molecular weight 73,000 / trisaccharide unit molecular weight 486 = about 150.
(Ch10−GlcNAc合成)
キトサン10(500mg、アミノ基2.54mmol)(和光純薬工業社製、脱アセチル化度85%、Lot TLE3201)を水(20mL)に分散し酢酸(200μL)を加えて溶解後、N−アセチル−D−グルコサミン(550mg、2.48mmol)を加えて溶解した。その後2−ピコリンボラン(266mg、2.49mmol)と水を加えて全溶液量を25gとした後、18日間攪拌した。限外ろ過後の凍結乾燥によりN−アセチル−D−グルコサミンブランチキトサンCh10−GlcNAc(642mg)を得た。1H−NMR(400MHz、D2O+TFA−d):δ2.10(NHCOCH3のCH3)、3.21(GlcNのC2位のH)、3.32(置換GlcNのC2位のH)、3.50−4.40(他糖残基のC2、C3、C4、C5、C6位のH)
置換および無置換GlcNのC2位Hの比から置換度0.26であった。
(Ch10-GlcNAc synthesis)
Chitosan 10 (500 mg, amino group 2.54 mmol) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, deacetylation degree 85%, Lot TLE3201) was dispersed in water (20 mL) and dissolved by adding acetic acid (200 μL), and then N-acetyl. -D-glucosamine (550 mg, 2.48 mmol) was added and dissolved. Thereafter, 2-picoline borane (266 mg, 2.49 mmol) and water were added to make the total solution amount 25 g, followed by stirring for 18 days. N-acetyl-D-glucosamine branch chitosan Ch10-GlcNAc (642 mg) was obtained by freeze-drying after ultrafiltration. 1 H-NMR (400MHz, D 2 O + TFA-d): δ2.10 (
The degree of substitution was 0.26 from the ratio of C2-position H of substituted and unsubstituted GlcN.
(Ch10−Lys合成)
キトサン10(500mg、アミノ基2.54mmol)(和光純薬工業社製、脱アセチル化度85%、Lot TLE3201)を水(15mL)に分散し1M−塩酸(1.9mL)を加えて溶解後、1M−炭酸水素ナトリウム水溶液を加えてpH6に調整した。L−リシン一塩酸塩(696mg、3.81mmol)を加えて溶解した後、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウムクロリド(1.12g、3.81mmol)と水を加えて全溶液量を25gとした後、24時間攪拌した。限外ろ過後の凍結乾燥によりL−リシンブランチキトサンCh10−Lys(506mg)を得た。1H−NMR(400MHz、D2O+TFA−d):δ1.52(リシンγ−CH2)、1.73(リシンδ−CH2)、1.90(リシンβ−CH2)、2.08(NHCOCH3のCH3由来)、3.00(リシンε−CH2)、3.19(GlcNのC2位のH)、3.40−4.40(他糖残基のC2、C3、C4、C5、C6位のH)リシンおよび無置換GlcNのC2位Hの比から置換度0.09であった。
(Ch10-Lys synthesis)
Chitosan 10 (500 mg, amino group 2.54 mmol) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., deacetylation degree 85%, Lot TLE3201) was dispersed in water (15 mL) and dissolved by adding 1M-hydrochloric acid (1.9 mL). 1M-aqueous sodium bicarbonate solution was added to adjust the pH to 6. After L-lysine monohydrochloride (696 mg, 3.81 mmol) was added and dissolved, 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholinium chloride ( 1.12 g, 3.81 mmol) and water were added to make the total solution amount 25 g, followed by stirring for 24 hours. L-lysine branch chitosan Ch10-Lys (506 mg) was obtained by freeze-drying after ultrafiltration. 1 H-NMR (400 MHz, D 2 O + TFA-d): δ 1.52 (lysine γ-CH 2 ), 1.73 (lysine δ-CH 2 ), 1.90 (lysine β-CH 2 ), 2.08 (from CH 3 of NHCOCH 3), 3.00 (lysine ε-CH 2), 3.19 ( H of C2 position of GlcN), 3.40-4.40 (other sugar residues C2, C3, C4 , C5, C6 position H) The substitution degree was 0.09 from the ratio of C2 position H of lysine and unsubstituted GlcN.
(FL80−Dexの合成)
FL−80(500mg、アミノ基2.72mmol)(甲陽ケミカル社製、脱アセチル化度90%、重量平均分子量Mw30k(3,000)、Lot 0507−27)を水(25mL)に分散し、酢酸(200μL)を加えて溶解後、デキストラン40(2.00g)(名糖産業社製、重量平均分子量Mw29k(29,000)、Lot CL−A594A)をさらに加えて溶解した。その後2−ピコリンボラン(50mg、0.47mmol)を加えて24時間攪拌した。限外ろ過後の凍結乾燥により、デキストラン側鎖を有するキトサン誘導体FL80−Dex(876mg)を得た。
1H−NMR(400MHz、D2O+TFA−d):δ2.07(NHCOCH3のCH3)、3.18(GlcNのC2位のH)、3.50−4.10(他糖残基のC2、C3、C4、C5、C6位のH)、4.58(N−アセチルグルコサミンC1位のH)、4.87(グルコサミンC1位のH)、4.98(デキストランC1位のH)。
(Synthesis of FL80-Dex)
FL-80 (500 mg, amino group 2.72 mmol) (manufactured by Koyo Chemical Co., Ltd., deacetylation degree 90%, weight average molecular weight Mw 30 k (3,000), Lot 0507-27) was dispersed in water (25 mL) and acetic acid (200 μL) was added and dissolved, and then dextran 40 (2.00 g) (manufactured by Meito Sangyo Co., Ltd., weight average molecular weight Mw 29k (29,000), Lot CL-A594A) was further added and dissolved. Then 2-picoline borane (50 mg, 0.47 mmol) was added and stirred for 24 hours. The chitosan derivative FL80-Dex (876 mg) having a dextran side chain was obtained by lyophilization after ultrafiltration.
1 H-NMR (400MHz, D 2 O + TFA-d): δ2.07 (
原料であるFL−80のスペクトルとの比較の結果、FL80−Dex中のデキストラン含量は50モル%(単糖比)であった。このとき、キトサンの分子量を約30,000としたときキトサンを構成するグルコサミン単位は180残基であり、キトサン/デキストラン分子数の比=1/1.03となり、1.03置換/180残基で置換度は0.0057であった。 As a result of comparison with the spectrum of the raw material FL-80, the dextran content in FL80-Dex was 50 mol% (monosaccharide ratio). At this time, when the molecular weight of chitosan is about 30,000, the glucosamine unit constituting chitosan is 180 residues, and the ratio of the number of chitosan / dextran molecules is 1 / 1.03, 1.03 substitution / 180 residues. The degree of substitution was 0.0057.
〔実施例2:キトサン誘導体の抗体アジュバント活性評価試験〕
以下、実施例1で製造したキトサン誘導体を用いて、抗体アジュバントとしての活性評価試験を行った。
[Example 2: Evaluation of antibody adjuvant activity of chitosan derivative]
Hereinafter, using the chitosan derivative produced in Example 1, an activity evaluation test as an antibody adjuvant was performed.
(試験材料)
<被験体動物>
5週齢のメスのBalb/cマウスを1週間の馴化後に各群3匹となるようにランダムに群わけを行った。
(Test material)
<Subject animal>
Randomly grouped 5 week-old female Balb / c mice so that each group had 3 mice after acclimatization for 1 week.
<免疫抗原>
各試験溶液を投与したマウスを1〜6群として以下の実験に用いた。1群は、生理食塩水のコントロール、2群は比較例として非誘導体キトサン(実施例1において使用した原料であるキトサン10)、3群は、実施例1において作製したデキストランブランチキトサン、4群は、実施例1において作製したプルランブランチキトサン、5群は、実施例1において作製したN−アセチルグルコサミンブランチキトサン、および6群は実施例1において作製したリシンブランチキトサンを用いた。2〜6の各群を2%濃度で10mM酢酸緩衝液(pH5.0)に溶解し、500μL分取した。1群は、コントロールのため生理食塩水500μLとした。各群の溶液に、4μg/mLの抗原溶液(ペプチドコンジュゲートKLH:Sigma-Aldrich、溶媒:生理食塩水)を等量加え混合したものを免疫抗原とした。なお免疫量はマウス1匹当たり100μLとした。
<Immunoantigen>
The mice administered with each test solution were used in the following experiments as groups 1-6.
(試験方法)
<免疫スケジュール>
マウスに、6週齢時に初回免疫(腹腔内投与)を行い、その後は2週間毎に同様の手順で追加免疫を行った。2回目の免疫後からは免疫を行った1週間後に尾静脈から採血を行い、血清を得た。
(Test method)
<Immune schedule>
Mice were first immunized (intraperitoneal administration) at the age of 6 weeks, and thereafter boosted by the same procedure every 2 weeks. After the second immunization, blood was collected from the tail vein one week after the immunization to obtain serum.
<抗体価測定方法>
血清の希釈手順
上記で得られた血清を希釈液(0.1%BSA、0.025%Tween−20 PBS(phosphate buffered saline))にて100倍希釈し、それをストックサンプルとした。ストックサンプルを10倍希釈して1000倍希釈液を作り、その後3倍の希釈を繰り返して2187000倍希釈液までの段階的な希釈液を作製した。
<Method for measuring antibody titer>
Serum Dilution Procedure The serum obtained above was diluted 100 times with a diluent (0.1% BSA, 0.025% Tween-20 PBS (phosphate buffered saline)), and used as a stock sample. The stock sample was diluted 10-fold to make a 1000-fold diluted solution, and then a 3-fold dilution was repeated to prepare stepwise diluted solutions up to a 2187000-fold diluted solution.
評価プレートの作製
KLH(Keyhole limpet hemocyanin)を2μg/mLの濃度で炭酸緩衝液に溶解し、96穴タイタープレートに50μLずつ分注して各抗原の固相化プレートを作製し、それを評価プレートとして用いた。
Preparation of Evaluation Plate Dissolve KLH (Keyhole limpet hemocyanin) in carbonate buffer at a concentration of 2 μg / mL and dispense 50 μL each into a 96-well titer plate to prepare a solid phase plate for each antigen. Used as.
抗体価測定
評価プレートの縦1列のウェルに、上述マウス1匹ごとに得た段階的な血清希釈液(1000倍〜2187000倍希釈)を50μLずつ入れ、4℃で一晩、抗原抗体反応を行った。その後プレートを100μLの洗浄液(T−PBS)で3回洗浄を行い、POD標識された抗マウスIgG(シンプルステインMAX−PO(M):ニチレイ/100倍希釈)またはPOD標識された抗マウスIgM(Sigma−Aldrich/10000倍希釈)を二次抗体としてさらに反応させた。1時間の反応後洗浄を行い、TMBを基質として室温で10分間発色を行い、2N硫酸で反応を停止させた。反応停止後速やかにプレートリーダーにて吸光度(読取波長:450nm、参照波長:650nm)を測定した。以上のようにして得られたKLHに対するIgMの抗体価を図1に示す。図1は、各キトサン誘導体投与後の抗体価を示している。血清1000倍希釈時(a)および3000倍希釈時(b)それぞれについて、2回免疫後および3回免疫後の1〜6群における抗体価を示している。
〔実施例3:微粒子化による力価上昇〕
以下の各群についてマウスへの二回免疫後の抗原特異的抗体の力価を評価した。
[Example 3: Increase in titer by micronization]
For each of the following groups, the titer of the antigen-specific antibody after the second immunization to mice was evaluated.
(試験材料)
<被験体動物>
実施例2と同様に、マウスについては5週齢のメスのBalb/cマウスを1週間の馴化後に各群3匹となるようにランダムに群わけを行った。
(Test material)
<Subject animal>
In the same manner as in Example 2, the mice were randomly divided into 5-week-old female Balb / c mice so that each group had 3 mice after acclimatization for 1 week.
<免疫抗原>
各試験溶液を投与したマウスを1〜5群として以下の実験に用いた。1群は、フロイントアジュバントによる比較例、2群は非誘導体キトサン(実施例2において使用した原料であるFL80)、3群は、実施例2において作製した、デキストランブランチキトサン(FL80−Dex)、4群は、オレイン酸ナトリウムによる微粒子化非誘導体キトサン(FL80+OA)、5群は、オレイン酸ナトリウム(OA)による微粒子化デキストランブランチキトサン(FL80−Dex+OA)を用いた。
<Immunoantigen>
The mice administered with each test solution were used in the following experiments as groups 1-5.
1群については抗原溶液としてオボアルブミン(OVA)(和光純薬工業社製、20μg/mL生理食塩水)と、フロイントコンプリートアジュバント(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)を1:1で混合した後、ダブルハブニードルで連結したルアーロック式シリンジ2本でエマルジョン化したものを用いた。投与液量はマウス1頭あたり100μLとし、抗原投与量1μg/頭とした。2〜5の各群についてはキトサン最終濃度0.1%、添加剤の添加量はキトサンアミノ基の0.28当量とした。緩衝液は酢酸緩衝液(pH5.0、生理食塩水)を用い最終濃度5mMとした。なお投与液量はマウス1頭当たり100μLとした。各群の溶液に、抗原溶液としてオボアルブミン(OVA)(和光純薬工業社製)を投与量1μg/頭となるよう試験溶液に混合したものを免疫抗原とした。
(試験方法)
<免疫スケジュール>
マウスに、6週齢時に初回腹腔内投与を行い、その後は2週間後に同様の手順で追加免疫を行った。2回目免疫1週間後に尾静脈から採血を行い、血清を得た。
For
(Test method)
<Immune schedule>
Mice were given the first intraperitoneal administration at the age of 6 weeks, and then boosted by the
<抗体価測定方法>
血清の希釈手順
上記で得られた血清を希釈液(0.1%BSA、0.025%Tween−20 PBS(phosphate buffered saline、リン酸緩衝生理食塩水))にて100倍希釈し、それをストックサンプルとした。ストックサンプルを10倍希釈して1000倍希釈液を作り、その後3倍の希釈を繰り返して2,187,000倍希釈液までの段階的な希釈液を作製した。
<Method for measuring antibody titer>
Serum dilution procedure The serum obtained above was diluted 100 times with a diluent (0.1% BSA, 0.025% Tween-20 PBS (phosphate buffered saline)). A stock sample was used. The stock sample was diluted 10-fold to make a 1000-fold diluted solution, and then the 3-fold dilution was repeated to prepare stepwise diluted solutions up to a 2,187,000-fold diluted solution.
評価プレートの作製
OVAを2μg/mLの濃度で炭酸緩衝液に溶解し、96穴タイタープレートに50μLずつ分注して各抗原の固相化プレートを作製し、評価プレートとして用いた。
Preparation of Evaluation Plate OVA was dissolved in a carbonate buffer solution at a concentration of 2 μg / mL, and 50 μL each was dispensed into a 96-well titer plate to prepare a solid phase plate for each antigen, which was used as an evaluation plate.
抗体価測定
評価プレートの縦1列のウェルに、上述マウス1匹ごとに得た段階的な血清希釈液(1000倍〜2187000倍希釈)を50μLずつ入れ、4℃で一晩、抗原抗体反応を行った。その後プレートを100μLの洗浄液(T−PBS)で3回洗浄を行い、POD標識された抗マウスIgG(シンプルステインMAX−PO(M):ニチレイ/100倍希釈)を二次抗体としてさらに反応させた。1時間の反応後洗浄を行い、TMBを基質として室温で5分間発色を行い、2N硫酸で反応を停止させた。反応停止後速やかにプレートリーダーにて吸光度(読取波長:450nm、参照波長:650nm)を測定した。
以上のようにして得られたOVAに対するIgGの抗体価を図2に示す。図2の結果からオレイン酸ナトリウムを添加した群である4群および5群ではFCA群と比べて400倍以上の力価を示した。
FIG. 2 shows the antibody titer of IgG against OVA obtained as described above. From the results of FIG. 2, the
〔実施例4:各種添加剤の評価〕
微粒子化に用いる添加剤を検討するために、以下の各群についてマウスへの二回免疫後の抗原特異的抗体の力価を評価した。
(試験材料)
<被験体動物>
実施例2と同様に、マウスについては5週齢のメスのBalb/cマウスを1週間の馴化後に各群3匹となるようにランダムに群わけを行った。
[Example 4: Evaluation of various additives]
In order to examine the additives used for micronization, the titers of antigen-specific antibodies after the second immunization of mice were evaluated for the following groups.
(Test material)
<Subject animal>
In the same manner as in Example 2, the mice were randomly divided into 5-week-old female Balb / c mice so that each group had 3 mice after acclimatization for 1 week.
<免疫抗原>
各試験溶液を投与したマウスを1〜8群として以下の実験に用いた。1群は、フロイントアジュバントによる比較例、2〜8群はそれぞれ、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、リゾレシチン、コール酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ヒアルロン酸ナトリウムおよびアルギン酸ナトリウムによる微粒子化デキストランブランチキトサン(FL80−Dex)を用いた。
<Immunoantigen>
The mice administered with each test solution were used in the following experiments as groups 1-8.
1群に用いた抗原溶液は実施例3の1群と同様とした。2〜8の各群についてはキトサン最終濃度0.1%、添加剤の添加量はキトサンアミノ基の0.28当量とした。緩衝液は酢酸緩衝液(pH5.0、生理食塩水)を用い最終濃度5mMとした。なお投与液量はマウス1頭当たり100μLとした。各群の溶液に、抗原溶液としてオボアルブミン(OVA)(溶媒:生理食塩水)を投与量1μg/頭となるよう試験溶液に混合したものを免疫抗原とした。免疫スケジュール、抗体価測定方法は実施例3と同様とした。
The antigen solution used for
以上のようにして得られたOVAに対するIgGの抗体価を図3に示す。図3の横軸は、血清の希釈倍率、縦軸は吸光度を示している。比較例である1群のFCAにおける3000倍希釈における吸光度と、2〜4群の729000倍希釈における吸光度はほぼ同等であった。このことから、2〜4群の投与ではマウスにおいて抗体がFCAの投与の約250倍の量の抗体が生産されていると考えられた。
FIG. 3 shows the antibody titer of IgG against OVA obtained as described above. The horizontal axis of FIG. 3 indicates the dilution ratio of serum, and the vertical axis indicates the absorbance. The absorbance at the 3000-fold dilution in the
図3の結果から2群のオレイン酸ナトリウム、3群ラウリン酸ナトリウム、4群のリゾレシチンといったアルキル鎖を有するアニオン性界面活性剤が力価上昇に特に有効であった。 From the results shown in FIG. 3, anionic surfactants having an alkyl chain such as 2 groups of sodium oleate, 3 groups of sodium laurate, and 4 groups of lysolecithin were particularly effective in increasing the titer.
〔実施例5:各種脂肪酸塩の評価〕
微粒子化に用いる脂肪酸塩をさらに検討するために、以下の各群についてマウスへの二回免疫後の抗原特異的抗体の力価を評価した。
(試験材料)
<被験体動物>
実施例2と同様に、マウスについては5週齢のメスのBalb/cマウスを1週間の馴化後に各群3匹となるようにランダムに群わけを行った。
[Example 5: Evaluation of various fatty acid salts]
In order to further examine the fatty acid salts used for micronization, the titers of antigen-specific antibodies after the second immunization of mice were evaluated for the following groups.
(Test material)
<Subject animal>
In the same manner as in Example 2, the mice were randomly divided into 5-week-old female Balb / c mice so that each group had 3 mice after acclimatization for 1 week.
<免疫抗原>
各試験溶液を投与したマウスを1〜3として以下の実験に用いた。1群は、フロイントアジュバントによる比較例、2群および3群はそれぞれ、ラウリン酸ナトリウムおよびカプリン酸による微粒子化キトサン(FL80)を用いた。
<Immunoantigen>
Mice to which each test solution was administered were used in the following experiments as 1 to 3.
1群に用いた抗原溶液は実施例3の1群と同様とした。2群および3群についてはキトサン最終濃度0.1%、添加剤の添加量はキトサンアミノ基の0.28当量とした。緩衝液は酢酸緩衝液(pH5.0、生理食塩水)を用い最終濃度5mMとした。なお投与液量はマウス1頭当たり100μLとした。各群の溶液に、抗原溶液としてオボアルブミン(OVA)(溶媒:生理食塩水)を投与量1μg/頭となるよう試験溶液に混合したものを免疫抗原とした。免疫スケジュール、抗体価測定方法は実施例3と同様とした。
The antigen solution used for
以上のようにして得られたOVAに対するIgGの抗体価を図4に示す。図4の横軸は、血清の希釈倍率、縦軸は吸光度を示している。 FIG. 4 shows the antibody titer of IgG against OVA obtained as described above. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the serum dilution rate, and the vertical axis indicates the absorbance.
図4の結果から2群のラウリン酸ナトリウムによる微粒子化は力価上昇に特に有効であった。 From the results shown in FIG. 4, the formation of fine particles with two groups of sodium laurate was particularly effective in increasing the titer.
〔実施例6:キトサン分子量の評価〕
キトサン分子量の、抗体価への影響を評価するために、以下の各群についてマウスへの二回免疫後の抗原特異的抗体の力価を評価した。
(試験材料)
<被験体動物>
実施例2と同様に、5週齢のメスのBalb/cマウスを1週間の馴化後に各群3匹となるようにランダムに群わけを行った。
[Example 6: Evaluation of chitosan molecular weight]
In order to evaluate the influence of chitosan molecular weight on antibody titer, the titer of antigen-specific antibody after two immunizations to mice was evaluated for each of the following groups.
(Test material)
<Subject animal>
In the same manner as in Example 2, 5-week-old female Balb / c mice were randomly divided into 3 groups each after acclimation for 1 week.
<免疫抗原>
各試験溶液を投与したマウスを1〜7群として以下の実験に用いた。1群は、Ch100(Mw1000k)、2群はFM−40(Mw500k)、3群はFM−40(Mw410k)、4群はCh10(Mw65k)、5群はFL−80(Mw30k)、6群は低分子化キトサン(Mw4.1k)、7群はオリゴグルコサミン(製品名:コーヨーオリゴグルコサミンWG(2〜8糖(Mw340〜1306))甲陽ケミカル株式会社)を用いた。
<Immunoantigen>
The mice administered with each test solution were used in the following experiments as groups 1-7.
各群について、それぞれ、Ch100(和光純薬工業社製、脱アセチル化度83%、Lot DPH0279)、FM−40(甲陽ケミカル社製、脱アセチル化度92%、Lot 0402−27および脱アセチル化度95%、Lot 0930−26)、Ch10(和光純薬工業社製、脱アセチル化度85%、Lot TLE3201)、FL−80(甲陽ケミカル社製、脱アセチル化度90%、Lot 0507−27)については2.5%酢酸溶液に溶解後凍結乾燥し、酢酸塩として使用した。低分子化キトサンは、FL−80を7%塩酸中80℃にて3時間加水分解した後、限外ろ過を行い3k〜10k画分を凍結乾燥して使用した。コーヨーオリゴグルコサミンWG(甲陽ケミカル社製、Lot 140910WG)はそのまま使用した。添加剤(ラウリン酸ナトリウム)混合量はキトサンアミノ基の0.28当量とした。キトサン誘導体と添加剤の総量が最終濃度0.1%となるように調製した緩衝液は酢酸緩衝液(pH5.0、生理食塩水)を用い最終濃度5mMとした。投与液量はマウス1頭当たり100μLとした。各群の溶液に、抗原溶液としてオボアルブミン(OVA)を投与量1μg/頭となるよう試験溶液に混合したものを免疫抗原とした。免疫スケジュール、抗体価測定方法は実施例3と同様とした。以上のようにして得られたOVAに対するIgGの抗体価を図5に示す。図5の結果からMw30k〜500kのキトサンを用いた場合に特に高い抗体価を示すことがわかった。 For each group, Ch100 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, 83% deacetylation, Lot DPH0279), FM-40 (manufactured by Koyo Chemical, 92% deacetylation, Lot 0402-27 and deacetylation) 95%, Lot 0930-26), Ch10 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, deacetylation degree 85%, Lot TLE3201), FL-80 (manufactured by Koyo Chemical Co., Ltd., deacetylation degree 90%, Lot 0507-27) ) Was dissolved in a 2.5% acetic acid solution, freeze-dried, and used as an acetate salt. The low molecular weight chitosan was hydrolyzed with FL-80 in 7% hydrochloric acid at 80 ° C. for 3 hours, ultrafiltered, and the 3k to 10k fractions were lyophilized before use. Koyo oligoglucosamine WG (manufactured by Koyo Chemical Co., Ltd., Lot 140910WG) was used as it was. The amount of additive (sodium laurate) mixed was 0.28 equivalent of the chitosan amino group. The buffer solution prepared so that the total amount of the chitosan derivative and the additive became a final concentration of 0.1% was an acetate buffer solution (pH 5.0, physiological saline) to a final concentration of 5 mM. The amount of administration solution was 100 μL per mouse. An immunizing antigen was prepared by mixing ovalbumin (OVA) as an antigen solution into the test solution so that the dose was 1 μg / head. The immunization schedule and antibody titer measurement method were the same as in Example 3. FIG. 5 shows the antibody titer of IgG against OVA obtained as described above. From the results shown in FIG. 5, it was found that a particularly high antibody titer was exhibited when chitosan having a Mw of 30 k to 500 k was used.
〔実施例7:キトサン/添加剤混合比の評価〕
キトサン/添加剤混合比の、抗体価への影響を評価するために、以下の各群についてマウスへの二回免疫後の抗原特異的抗体の力価を評価した。
(試験材料)
<被験体動物>
実施例2と同様に、5週齢のメスのBalb/cマウスを1週間の馴化後に各群3匹となるようにランダムに群わけを行った。
[Example 7: Evaluation of chitosan / additive mixture ratio]
In order to evaluate the influence of the chitosan / additive mixture ratio on the antibody titer, the titer of the antigen-specific antibody after the second immunization to mice was evaluated for each of the following groups.
(Test material)
<Subject animal>
In the same manner as in Example 2, 5-week-old female Balb / c mice were randomly divided into 3 groups each after acclimation for 1 week.
<免疫抗原>
各試験溶液を投与したマウスを1〜5群として以下の実験に用いた。1〜3群は、それぞれ、キトサン誘導体と添加剤との混合比(キトサン誘導体/添加剤)を1/0.28、1/1および1/7としたオレイン酸ナトリウム(OA)による微粒子化デキストランブランチキトサン(FL80−Dex+OA)を用いた。
<Immunoantigen>
The mice administered with each test solution were used in the following experiments as groups 1-5. 1 to 3 groups, respectively, microparticulate dextran with sodium oleate (OA) in which the mixing ratio of chitosan derivative and additive (chitosan derivative / additive) was 1 / 0.28, 1/1 and 1/7 Branched chitosan (FL80-Dex + OA) was used.
各群についてキトサン誘導体FL80−Dexを用い、添加剤(オレイン酸ナトリウム)混合量はキトサンアミノ基の0.28〜7当量とした。キトサン誘導体と添加剤の総量が最終濃度0.12%となるように調製した。緩衝液は酢酸緩衝液(pH5.0、生理食塩水)を用い最終濃度5mMとした。投与液量はマウス1頭当たり100μLとした。各群の溶液に、抗原溶液としてオボアルブミン(OVA)を投与量1μg/頭となるよう試験溶液に混合したものを免疫抗原とした。免疫スケジュール、抗体価測定方法は実施例3と同様とした。以上のようにして得られたOVAに対するIgGの抗体価を図6に示す。 The chitosan derivative FL80-Dex was used for each group, and the additive (sodium oleate) mixing amount was 0.28 to 7 equivalents of chitosan amino group. The total amount of chitosan derivative and additives was adjusted to a final concentration of 0.12%. The buffer solution was acetate buffer (pH 5.0, physiological saline) to a final concentration of 5 mM. The amount of administration solution was 100 μL per mouse. An immunizing antigen was prepared by mixing ovalbumin (OVA) as an antigen solution into the test solution so that the dose was 1 μg / head. The immunization schedule and antibody titer measurement method were the same as in Example 3. FIG. 6 shows the antibody titer of IgG against OVA obtained as described above.
またこのときのキトサン誘導体と添加剤との混合比を有する各群について、抗原を用いない以外は上記と同様の調製方法にて、抗原を含まない混合液系を調製し、微粒子を調製した。これらの微粒子について、平均粒子径およびゼータ電位の測定を行った。平均粒子径の測定は濃厚系粒径アナライザー(大塚電子社製、FPAR−1000)を用いて行った。ゼータ電位の測定はレーザーゼータ電位計(大塚電子社製、ELS−8000)を用いて行った。平均粒子径およびゼータ電位の測定結果を図7に示す。
図6および図7の結果から、添加剤過剰の3群では抗体価は大きく減少した。この抗体価減少はゼータ電位が負に変化することも一因と考えられる。
Further, for each group having a mixing ratio of the chitosan derivative and the additive at this time, a mixed liquid system containing no antigen was prepared by the same preparation method as above except that no antigen was used, and fine particles were prepared. These fine particles were measured for average particle size and zeta potential. The average particle size was measured using a concentrated particle size analyzer (FPAR-1000, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The zeta potential was measured using a laser zeta potentiometer (ELS-8000, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The measurement results of average particle diameter and zeta potential are shown in FIG.
From the results of FIG. 6 and FIG. 7, the antibody titer significantly decreased in the three groups with excessive additives. This decrease in antibody titer is thought to be due to the negative change in zeta potential.
〔実施例8:キトサン、添加剤および抗原の各溶液の混合順の評価〕
キトサン、添加剤および抗原の各溶液の混合順の抗体価への影響を評価するために、以下の各群についてマウスへの二回免疫後の抗原特異的抗体の力価を評価した。
[Example 8: Evaluation of mixing order of each solution of chitosan, additive and antigen]
In order to evaluate the influence of the mixing order of chitosan, additives, and antigen solutions on the antibody titer, the titer of antigen-specific antibody after the second immunization of mice was evaluated for each of the following groups.
(試験材料)
<被験体動物>
実施例2と同様に、5週齢のメスのBalb/cマウスを1週間の馴化後に各群3匹となるようにランダムに群わけを行った。
(Test material)
<Subject animal>
In the same manner as in Example 2, 5-week-old female Balb / c mice were randomly divided into 3 groups each after acclimation for 1 week.
<免疫抗原>
各試験溶液を投与したマウスを1〜5群として以下の実験に用いた。1群は、キトサン誘導体(FL80−Dex)と抗原(OVA)とを混合したのちにオレイン酸ナトリウム(OA)を添加して微粒子化した微粒子化デキストランブランチキトサン(FL80−Dex+OA)を用いた。2群は、オレイン酸ナトリウム(OA)と抗原(OVA)とを混合したのちにキトサン誘導体(FL80−Dex)を添加して微粒子化した微粒子化デキストランブランチキトサン(FL80−Dex+OA)を用いた。3群は、キトサン誘導体(FL80−Dex)とオレイン酸ナトリウム(OA)とを混合したのちに抗原(OVA)を添加して微粒子化した微粒子化デキストランブランチキトサン(FL80−Dex+OA)を用いた。
<Immunoantigen>
The mice administered with each test solution were used in the following experiments as groups 1-5.
キトサンとしてFL80−Dex最終濃度0.1%、添加剤混合量はキトサンアミノ基の0.28当量とした。緩衝液は酢酸緩衝液(pH5.0、生理食塩水)を用い最終濃度5mMとした。投与液量はマウス1頭当たり100μLとした。各群の溶液に、抗原溶液としてオボアルブミン(OVA)を投与量1μg/頭となるよう試験溶液に混合したものを免疫抗原とした。免疫スケジュール、抗体価測定方法は実施例3と同様とした。以上のようにして得られたOVAに対するIgGの抗体価を図8に示す。図結果からキトサン、添加剤および抗原の各溶液の混合順によらず、いずれの混合順であっても同等の高い抗体価を示すことがわかった。 The final concentration of FL80-Dex was 0.1% as chitosan, and the additive mixing amount was 0.28 equivalent of chitosan amino group. The buffer solution was acetate buffer (pH 5.0, physiological saline) to a final concentration of 5 mM. The amount of administration solution was 100 μL per mouse. An immunizing antigen was prepared by mixing ovalbumin (OVA) as an antigen solution into the test solution so that the dose was 1 μg / head. The immunization schedule and antibody titer measurement method were the same as in Example 3. The antibody titer of IgG against OVA obtained as described above is shown in FIG. From the graph results, it was found that the same antibody titer was exhibited regardless of the mixing order of each solution of chitosan, additive and antigen.
〔実施例9:ラットにおける抗体産生〕
各種の動物における抗体産生の効果を検討するために、以下の各群についてラットへの二回免疫後の抗原特異的抗体の力価を評価した。
[Example 9: Antibody production in rats]
In order to examine the effects of antibody production in various animals, the titers of antigen-specific antibodies after two immunizations to rats were evaluated for the following groups.
(試験材料)
<被験体動物>
メスのSDラットを用いた。
(Test material)
<Subject animal>
Female SD rats were used.
<免疫抗原>
各試験溶液を各経路で各ラット個体へ投与した。個体1、2は、フロイントアジュバントの筋肉内投与による比較例、個体3、4は、オレイン酸ナトリウム(OA)による微粒子化デキストランブランチキトサン(FL80−Dex+OA)の筋肉内投与、個体5は、オレイン酸ナトリウム(OA)による微粒子化デキストランブランチキトサン(FL80−Dex+OA)の皮下投与とした。
<Immunoantigen>
Each test solution was administered to each rat individual by each route.
個体1、2に用いた抗原溶液は実施例3の1群、個体3〜5に用いた抗原溶液は実施例3の5群と同様とした。投与液量はラット1頭当たり100μLとし、免疫スケジュールは初回免疫を行い、その後は2週間毎に同様の手順で追加免疫を行った。2回目の免疫後からは免疫を行った1週間後に頚静脈から採血を行い、血清を得た。抗体価測定方法は実施例3と同様とした。以上のようにして得られたOVAに対するIgGの二回免疫後の抗体価を図9に示す。図9の結果に示されているように、マウスのみならずラットでも十分な抗体産生が生じることを確認した。また、筋肉内投与および皮下投与のいずれであっても十分な抗体産生を示した。
The antigen solution used for the
〔実施例10:ウサギにおける抗体産生〕
各種の動物における抗体産生の効果を検討するために、以下の各群についてウサギへの免疫後の抗原特異的抗体の力価を評価した。
[Example 10: Antibody production in rabbits]
In order to examine the effect of antibody production in various animals, the titers of antigen-specific antibodies after immunization of rabbits were evaluated for the following groups.
(試験材料)
<被験体動物>
メスの日本白色種のウサギを用いた。
(Test material)
<Subject animal>
A female Japanese white rabbit was used.
<免疫抗原>
各試験溶液を各経路で各ウサギ個体へ投与した。個体1、2は、フロイントアジュバントの筋肉内投与による比較例、個体3、4は、オレイン酸ナトリウム(OA)による微粒子化デキストランブランチキトサン(FL80−Dex+OA)の筋肉内投与、個体5は、オレイン酸ナトリウム(OA)による微粒子化デキストランブランチキトサン(FL80−Dex+OA)の皮下投与とした。
<Immunoantigen>
Each test solution was administered to each rabbit individual by each route.
個体1、2に用いた抗原溶液は実施例3の1群、個体3〜5に用いた抗原溶液は実施例3の5群と同様とした。投与液量はウサギ1頭当たり100μLとし、免疫スケジュールは初回免疫を行い、その後は2週間毎に同様の手順で追加免疫を行った。2回目の免疫後からは免疫を行った1週間後に頚静脈から採血を行い、血清を得た。抗体価測定方法は実施例3と同様とした。以上のようにして得られたOVAに対するIgG抗体価を図10に示す。図10の結果からウサギでも十分な抗体産生が生じることを確認した。
The antigen solution used for the
本発明に係るキトサン誘導体は免疫賦活作用を有しており、免疫賦活剤として利用することができる。また、本発明に係るキトサンおよび/またはキトサン誘導体ならびに陰性界面活性剤を含む微粒子は、免疫賦活剤として利用することができる。 The chitosan derivative according to the present invention has an immunostimulatory action and can be used as an immunostimulator. Moreover, the microparticles | fine-particles containing the chitosan and / or chitosan derivative which concern on this invention, and a negative surfactant can be utilized as an immunostimulant.
Claims (11)
R1は、下記一般式(II):
R1は、下記一般式(III):
R1は、下記一般式(IV):
R1は、下記式(V):
R 1 represents the following general formula (II):
R 1 represents the following general formula (III):
R 1 is represented by the following general formula (IV):
R 1 is represented by the following formula (V):
アニオン性界面活性剤を含んでおり、
微粒子形状であることを特徴とする、免疫賦活剤。 Chitosan and / or chitosan derivatives having a weight average molecular weight of 10 k to 1000 k, and
Contains an anionic surfactant,
An immunostimulant characterized by being in the form of fine particles.
上記脂肪酸およびその塩は、オレイン酸ナトリウムおよびラウリン酸ナトリウムからなる群から選択されることを特徴とする、請求項6に記載の免疫賦活剤。 The phospholipid is selected from the group consisting of lecithin and lysolecithin;
The immunostimulant according to claim 6, wherein the fatty acid and its salt are selected from the group consisting of sodium oleate and sodium laurate.
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