JP2017507895A - Ｓ字型放出プロファイルを有するポリラクチド−ポリグリコリド微小粒子の調製 - Google Patents

Abstract

本発明は、ポリラクチド−ポリグリコリド共重合体（ＰＬＧＡ）ポリマーから形成される生分解性微小粒子の調製及びどのように微小粒子からの活性薬学的化合物のＳ字型放出を達成するかに関する。特に、本発明は、内部／油相の外部／水相への乳化、続いて、好ましくはリスペリドン等の塩基性／求核性化合物の好ましい放出プロファイルを有する微小粒子の調製のためのクエンチ及び単一乾燥工程に関する。あるいは、本発明は、難水溶性を有し、＞２０％の高薬物負荷を必要とする疎水性化合物にも適している。放出プロファイルは、内部／油相に使用される有機溶媒を用いて外部／水相の飽和度を調整すること、内部／油相のポリマー濃度を調整すること及びクエンチ工程の温度を調整することにより制御され得る。特に、当初遅滞相及び実質的にＳ字型放出プロファイルは、クエンチ中の低温と組み合わせて、乳化工程の内部相で使用される溶媒で過飽和にした外部水性相を使用して達成される。【選択図】なし

Description

本発明は、ポリ（Ｄ、Ｌラクチド−コ−グリコリド（ＰＬＧＡ）ポリマーから形成される生分解性微小粒子の調製及び微小粒子からの活性薬学的化合物のＳ字型放出を達成する方法に関する。特に、本発明は、内部／油相の外部／水相への乳化、続いて、好ましくはリスペリドン等の塩基性／求核性化合物の好ましい放出プロファイルを有する微小粒子の調製のためのクエンチ及び単一乾燥工程に関する。あるいは、本発明は、難水溶性を有し、＞２０％ｗ／ｗの高薬物負荷を必要とする疎水性化合物にも適している。放出プロファイルは、内部／油相に使用される有機溶媒を用いて外部／水相の飽和度を調整すること及びクエンチ工程の温度を調整することにより制御され得る。特に、当初遅滞相及び実質的なＳ字型放出プロファイルは、クエンチ中の低温と組み合わせて、乳化工程の内部相で使用される溶媒で過飽和にした外部水性相を使用して達成される。

生体高分子のための注射用デポー剤に関する大変な難題に重点を置いている文献もあるが、疎水性化合物は薬剤原体の非常に重要な分類であり、それ自体の独自の難題を提起する。全新規化学物質の最大４０％が低溶解度を示すと推定される。用語「疎水性化合物」とは、難水溶性を呈するが、典型的には様々な有機溶媒中で可溶型であるが、当然必ずしもそうではない、小分子（１３００未満）の不均質なグループを大まかに説明する。しばしば、わずかに可溶型（１−１０ｍｇ／ｍｌ）、非常に溶けにくい（０．１−１ｍｇ／ｍｌ）、及び事実上不溶性（＜０．１ｍｇ／ｍｌ）との用語は、そのような化合物を分類するために使用される。更に、「塩基性化合物」とは、化合物が水に溶解する場合、純水よりも大きな水素イオン活量を有する溶液及び７．０を超えるｐＨを提供することを意味する。塩基性化合物は疎水性化合物でもあり得る。

制御放出投与形態は、副作用の強度及び治療中に必要とされる多くの薬物投与を低減する一方、治療活性を増加させることにより、薬物療法の効率を改善する。（ｉ）広範な治療域を有し、（ｉｉ）低量の一日用量を必要とし、且つ（ｉｉｉ）疾患の長期治療に使用されることになるある薬物に関して、注射用の制御放出デポー剤、例えば薬物負荷生分解性ポリマー微小粒子は、他の送達不能な薬物を潜在的に救出するそのような代替的な送達戦略を提供し得る。

直径約１０から１２５μｍの範囲である生分解性微小粒子（マイクロカプセル及びミクロスフェア）は、持続放出薬物送達システムとして十分に機能し得る。微小粒子は、一定の治療剤を含み、適切な生分解性マトリックスは粘性の希釈剤中に懸濁され、筋肉内（ＩＭ）又は皮下注射されてもよい。

様々な生分解性ポリマーが異なる薬物の制御放出のために使用されてきた。適切な生分解性ポリマーの選択及び設計は、非経口薬物送達システムの開発のための第一の挑戦的なステップである。合成ポリマーのいくつかのクラスが提案され、それらはポリ（エステル）、ポリ（無水物）、ポリ（炭酸塩）、ポリ（アミノ酸）、ポリ（アミド）、ポリ（ウレタン）、ポリ（オルト−エステル）、ポリ（イミノカルボネート）及びポリ（ホスファゼン）を含む。

疎水性化合物が微小粒子の形態にカプセル化される様々な方法が知られている（Christian Wischke and Steven P. Schwendeman, 「Principles of encapsulating hydrophobic compounds in PLA/PLGA microparticles」, International Journal of Pharmaceutics 364 (2008) 298-327）。最も確立したものは以下に要約される。

− 水中油型乳液技術（溶媒エバポレーション及び／又は抽出）
相当数の疎水性化合物が様々な水と混ざらない有機溶媒中に溶け、当然、水に溶けにくいため、そのような薬物を生分解性ポリマーにカプセル化する最も簡単な方法の一つは、水中油型（ｏ／ｗ）乳液／溶媒エバポレーション及び／又は抽出技術によるものである。水中油型プロセスは、ポリマー（大抵の場合はＰＬＧＡ）を水と混ざらない、揮発性の有機溶媒（ジクロロメタン（ＤＣＭ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）及び酢酸エチル等）に溶解させ、次いで化合物を調整した溶液に溶解させるかあるいは化合物を混和性の共溶媒に溶解させ混合することを含む。共溶媒は一般的には一次有機溶媒中で高い溶解度を示さない薬物に使用される。次いで、得られた有機油相は適切な乳化剤を含む水溶液（連続相）で乳化される。水性相に含まれる乳化剤は、水中油型乳液のための安定剤として機能する。次いで乳液をエバポレーション又は抽出プロセスの何れかにより溶媒除去に供し、油滴を凝固させる。一般に、揮発性の溶媒は、エバポレーションによりそのような乳液からガス相に除去され、又はいずれにしても抽出により連続相に除去され得る。前者の場合、乳液は減圧又は大気圧で維持され、温度が上昇し揮発性溶媒がエバポレートすることが可能になる一方、撹拌速度は低下する。後者の場合、乳液は大量の水（界面活性剤の有無を問わない）又はその他のクエンチ媒体に移され、その中で油滴と関連する溶媒は拡散される。溶媒エバポレーションと抽出との組み合わせも適用可能である。そのようにして得た固体のミクロスフェアは、次いで洗浄され、ふるい分けにより収集される。次いで、これらは、真空乾燥又は凍結乾燥等の適切な条件下で乾燥される。

− ｓ／ｏ／ｗ乳液技術
この技術は通常、薬物が担体溶媒若しくは溶媒混合物中に溶解され得ない場合又は共溶媒系を用いるときに連続相への広範な薬物消失が避けられない場合に使用される。この方法において、原体は有機溶媒又は溶媒の混合物及びこの相に溶解されたポリマーからなる油相中に分散される。有機溶媒中の一定の活性薬剤の低いが明確な溶解度により、薬物の一定量はｓ／ｏ／ｗ製剤中の溶液に存在してもよい。ｓ／ｏ／ｗ法は、薬物結晶の完全なカプセル化を可能にするために、非常に低い薬物粒子サイズを要する。小サイズの薬物物質の必要性の他に、ｓ／ｏ／ｗ技術のその他の難点は、カプセル化プロセス中の沈降（懸濁媒体よりも高密度）又は浮遊（低湿潤性による疎水性表面への気泡の接着により生じる）を示す薬物の傾向であり得、製品開発の後期において、大規模製造への拡大中に困難も予想される。薬物合成における、例えば薬物結晶構造又は濡れ挙動における変化により生じ得る修正は、ｓ／ｏ／ｗ粒子からの放出プロファイルに影響を及ぼすことが予想される。その上、放出における差異は、ｏ／ｗ技術により調製された高密度のミクロスフェアと比較して、均一な薬物分布を示す。

− ｏ／ｏ法
いくつかの活性物質は、疎水性化合物として分類されるが、外部水相のような水性媒体における相当な溶解度を呈する。したがって、ｏ／ｗ法は、カプセル化プロセス中の活性薬剤の分散相から大容量の連続相へのフラックスによる、低カプセル化効率をもたらすことが予想される。この問題を克服するために、ｏ１／ｏ２乳液法が使用され得る。原体及びポリマーは有機溶媒（例えばアセトニトリル）中に溶解され、次いで溶液は油中の乳化剤（典型的には＜８のＨＬＢ）の溶液、例えば綿実油又は鉱物油からなる連続相中に乳化される。ｏ１−相溶媒（即ちアセトニトリル）は外部油相（綿実油中アセトニトリル溶解度１０％）に抽出され、これはポリマー及び薬物の両方に関し非溶媒であるべきである。代替的な方法は、ｓ／ｏ／ｗ法とｏ／ｏ法の概念を組み合わせたｓ／ｏ／ｏ技術に関する。しかしながら、油中で行われる方法に関し、連続相の除去は、特別な処理、例えばヘキサン又は石油エーテルでの粒子の洗浄を要する。乳化プロセスは、機械的撹拌、高せん断ミキサー及び／又は静的ミキサーにより達成され得る。

− 噴霧乾燥
微小粒子はポリマーの有機溶媒中の薬物の溶液又は懸濁液を噴霧することにより得られる。噴霧乾燥は、フィードを高温ガス状乾燥媒体（例えば温風）に噴霧することによる、フィードの流体状態（溶液又は分散体）からの乾燥された粒子形態への形質転換として定義される。それは、四つの異なる相：即ちフィードの噴霧、噴霧及び空気の混合、溶媒エバポレーション及び生成物分離が区別され得る、連続する一段階プロセス操作である。様々な噴霧システムが利用可能であり、ノズル設計に基づき、回転噴霧、加圧噴霧及び二流体噴霧に分類され得る。噴霧乾燥技術は、乳液ベースのカプセル化法によって生じる大量の溶媒が夾雑した水相の問題を克服し得るが、小規模から大規模生産への技術移転に関する拡張性の問題に直面する。

徐放非経口システムからの薬剤の放出は、送達システムの特徴及び主に拡散（初期の相）と加水分解腐食（後期の相）との組み合わせに依拠する特徴により主に制御されるという仮説を裏付ける実質的な証拠が存在する（Cheng-ju Kim, Controlled Release Dosage Form Design, TECHNOMIC publications; Xiaoling Li, Bhaskara R. Jasti, Design of Controlled Release Drug Delivery Systems, McGraw-Hill）。放出プロファイルは、時間関数として、微小粒子中に存在する活性薬剤の総量の割合として表現される、累積放出として典型的に説明される。異なる臨床応用及び／又は異なる活性薬剤は異なる種類の放出プロファイルを要し得る。例えば、一種の放出プロファイルは、実質的に直線の経時的な放出プロファイルを含む。別の種類の放出プロファイルは、当初遅滞相、急激な中間放出相及び平坦な最終放出相により特徴づけられるＳ字型放出プロファイルである。

薬物放出機構形成ＰＬＧＡ微小粒子は、ポリマー腐食及び薬物拡散の組合せであることが見出された（N. Faisant et al., 「PLGA-based microparticles: elucidation of mechanism and a new, simple mathematical model quantifying drug release」, Eur. J. Pharm. Aci., 15 (2002) 355-366）。生分解性微小粒子生成物の放出プロファイルに影響を及ぼす一つの重要変数は、最終微小粒子生成物中のポリマー又はポリマーマトリックス物質の分子量である。ポリマーの分子量は、ポリマーの生分解速度に影響する。活性薬剤放出の拡散機構（拡散制御）に関し、ポリマーは、全活性薬物が微小粒子から放出されるまで元の状態のままであり、次いで分解される必要がある。活性薬剤はまた、ポリマーマトリックス物質が生体内で分解される際に（分解制御）、微小粒子からも放出され得る。ポリマー物質の適切な選択により、得られた微小粒子が拡散放出及び生分解放出の両方の特性を呈する微小粒子製剤が作製され得る。

粒子サイズ＞１０μｍの生分解性ＰＬＧＡ微小粒子からの薬物放出は、マトリックス／バルク腐食により制御され、これらのシステムはＳ字型放出プロファイルが要される場合に選択される（M. Korber, 「PLGA Erosion: Solubility- or Diffusion-Controlled?」, Pharm Res (2010) 27:2414-2420）。非水溶性ポリマーのポリマー鎖は、ポリマー骨格中の不安定なエステル結合の加水分解により、より小さな水溶性の分子に分解される。次いで、ポリマーマトリクスの間隔に物理的に分散された薬物が放出する。ポリマー分解の副産物は、乳酸及びグリコール酸であり、それらは一般的に体内の代謝サイクル中に見られる。薬物放出は、ポリマーＭｗが質量損失が生じ得る臨界値を下回った場合、遅延時間後に開始することが予想される。異なるポリマーの種類は、より大きな分子量及び特により高いラクチド含有量、更にｌ−又はｄ−ＰＬＡの場合は非晶質構造ではなく結晶性構造を伴い、遅い速度の分解及び予想された遅い速度の放出をもたらす完全な分解に関して、異なる時間を要することが知られている。一般に、マトリックス制御システムからの薬物放出は、複雑な製造プロセス（例えば、画一化されていない濃度分布、形状修正等）が製造に使用されない限り、ゼロ次速度論を提供しない。

塩基性／求核原体（例えば第３級アミノ基を運ぶ化合物）に関して、ＰＬＧＡ微小粒子からの予想されていない早期及び／又はほぼ直線の放出プロファイルが観察されてきた（H.V. Maulding et al., 「Biodegradable microcapsules: acceleration of polymeric excipient hydrolytic rate by incorporation of a basic medicament」, Journal of Controlled Release 3 (1986) 103-117; Y. Chsn and C.G. Pitt, 「The acceleration of degradation-controlled drug delivery form polyester microspheres」, Journal of Controlled Release 8 (1989) 259-265;）。非常に急速な薬物放出（インビトロ及びインビボの両方において観察される）は、塩基性原体（塩基触媒加水分解）により生じたポリマーマトリックスの加水分解（ポリマー鎖エステル結合の加水分解）の促進に起因する。ＰＬＧＡポリマーの加水分解を誘導するそのような原体の例は、チオリダジン塩酸塩、ケトチフェン、シンナリジン、インデノロール、クロニジン、ナルトレキソン、メペリジン、メタドン、プロメタジン及びリスペリドンを含むがこれらに限定されない。触媒効率及びポリマー鎖切断の加速度が定義される化合物の非溶媒和のアミン窒素の立体近接性は、ポリマーマトリックス中への塩基の当初濃度（薬物負荷％）に比例することが証明された。特に、チオリダジンＨＣｌは、約一年で分解し、数週間から数か月間かけて薬物を放出するＰＬＧＡとしてのポリマーを含むことが予想される結果に反して、インビトロ及びインビボの両方で生じる、ほぼ即時の放出をもたらすＰＬＧＡミクロスフェアに包含された。ＰＬＧＡを含むミクロスフェアの作製に別のアミン、ケトチフェンが用いられ、アナログインビトロ放出の結果が観察された。急速な放出に関する加速された分解速度は、メペリジン、メタドン及びプロメタジンを含む微小粒子に関して観察された。

ＰＬＧＡポリマー等のポリエステル骨格の加水分解を誘導する別の活性化合物はリスペリドンである。リスペリドン（４−［２−［４−（６−フルオロベンゾ［ｄＪｉｓｏｘａｚｏｌ−３−イル）−Ｉ−ピペリジル］エチル］−３−メチル−２，６−ジアザビシクロ［４．４．０］デカ−ｌ，３−ジエン−５−オンとしても知られており、ＲＩＳＰＥＲＤＡＬ（登録商標）の商品名で販売されている）は、統合失調症の治療に適応される非定型抗精神病薬である。リスペリドン製品は、ＲＩＳＰＥＲＤＡＬ ＣＯＮＳＴＡの商標下で徐放性非経口デポーとして市販もされている。リスパダールコンスタ製品は、デポー懸濁液のためのミクロスフェアを含むバイアル及び懸濁液のための適切な溶媒を含むプレフィルシリンジからなる。微小粒子の固体粉末は希釈剤と混合されて懸濁液となり、二週間ごとに筋肉内投与される。リスパダールコンスタのインビボ放出プロファイルは以下の通りである：低破裂効果（≦３．５％）を有する古典的な三相放出パターン、放出なしの４週の潜伏期間、及び４から６週の間の優勢な薬物放出。

プラセボ微小粒子（リスぺリドン非含有）と比較した、リスペリドンを含むＰＬＧＡ微小粒子の分解研究は、リスペリドンの存在がＰＬＧＡポリマーの分解速度を加速させることを明らかにした（F. Selmin, P. Blasi and P. P. DeLuca, 「Accelerated Polymer Biodegradation of Risperidone Poly(D, L-Lactide-Co-Glycolide) Microspheres」, AAPS PharmSciTech, Vol. 13, No. 4 (2012) 1465-1472）。リスペリドンの加水分解効果は、リスペリドン及びＰＬＧＡポリマーが有機溶媒に共溶解されて水性連続相中に乳化される油相を調製する場合、微小粒子の調製中にも観察された。特許文献ＥＰ１２８２４０４は、製造プロセス中の求核化合物／ポリマー溶液の保持時間及び温度を調整することによる、求核化合物を含む微小粒子を形成するポリマーの分子量の制御のための方法を提供する。リスペリドン物質の存在による微小粒子のポリマーマトリックスの加速は、急速な薬物放出をもたらし、しばしば望ましくない直線放出プロファイルをもたらす。

したがって、当該技術分野において、塩基性／求核化合物、例えばリスペリドンを含む完成した微小粒子製品における放出プロファイルを制御するための改善した方法が必要である。あるいは、本発明は、難水溶性を有し、＞２０％の高薬物負荷を必要とする疎水性化合物にも適している。特許文献ＥＰ１１４００２９は、微小粒子の調製中に実施される乾燥の程度を調整することによる、「Ｓ」字型の放出プロファイルを有するリスペリドンを含むＰＬＧＡ微小粒子の調製のための方法を請求している。特に、該特許文献は、粒子の追加の中間乾燥工程がＳ字型放出プロファイルを提供し得ることを開示している。しかしながら、微小粒子製品がヒトへの使用を意図され、製造が無菌条件下で行われる場合、この方法は処理工程数を増加させ、製造及び増加リスクを複雑にする。

本発明は、制御されない早期及び／又は直線薬物放出を引き起こすポリマーマトリックスの分解速度を加速する傾向のある塩基性／求核活性医薬化合物の望ましい放出プロファイルを呈する生分解性ポリマー微小粒子に関する。あるいは、本発明は、難水溶性を有し、＞２０％の高薬物負荷を必要とする疎水性化合物にも適している。より具体的には、本発明は、リスペリドン等の塩基性／求核化合物を含むＰＬＧＡ微小粒子の調製に関し、当初遅滞相、急激な中間放出相及び平坦な最終放出相により特徴づけられるＳ字型放出プロファイルが続く。更なる態様において、本発明は、溶解が３７℃で実施された場合（通常条件）、２０日で原体の１０％未満、３０日から３５日で５０％、４０日までで８０％を上回る量を放出する微小粒子が負荷されるリスペリドン等の塩基性／求核化合物の調製に関する。

一態様において、本発明は、水中油型（ｏ／ｗ）乳化溶媒抽出及び／又は溶媒エバポレーション、続いて単一乾燥工程を含む、微小粒子を作製するための簡潔なプロセスに関する。更なる態様において、出願人は、油相がＰＬＧＡ、化合物及び有機溶媒を含み、水相が水、界面活性剤、任意選択的にバッファー及び油相に含まれるものと同一の有機溶媒を含む水中油型乳液の調製することと、次いで乳液の溶媒抽出／エバポレーション工程、続いて硬化微小粒子の単一乾燥工程を実施することを含む、微小粒子内に含まれる、水溶性の低い、塩基性化合物又は疎水性化合物のＳ字型放出プロファイルを有するＰＬＧＡポリマーの生分解性微小粒子の調製のためのプロセスを示す。

好ましくは、バッファーはリン酸バッファー、クエン酸バッファー、酢酸バッファー及びトリスバッファーから選択される。理想的には、バッファーのｐＨは、化合物が低溶解度を有する値に調整される。ｐＨを制御することにより、クエンチ工程中の乳化及び／溶媒抽出及びエバポレーションプロセスでの化合物の外部相への漏れは最小化される。

用語「単一乾燥工程」の使用により、出願人は、本発明の利益を達成するために一つの乾燥工程のみが必要とされること並びに洗浄及び乾燥工程の追加は必要とされないことを意味する。

より具体的には、以下：
ｉ． ＰＬＧＡポリマー及び化合物を有機溶媒中に溶解させることにより内部油相を調製すること；有機溶媒中のポリマー濃度は５−４０重量％に達し、ポリマー溶液は１０−１０００ｃＰ、好ましくは１０−２００ｃＰの粘度であるように思われる、
ｉｉ． 任意選択的に緩衝水溶液と原体の溶解度が低いと思われる値に調整されたｐＨとを有する水中ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液、及び油相に使用される有機溶媒からなる外部水性相を調製すること、
ｉｉｉ． 機械撹拌又は高せん断ホモジナイザーの使用のいずれかにより内部相を外部相に乳化すること、
ｉｖ． 乳液を、温度設定され、サーモスタット制御された、好ましくは乳液の油性微液滴から有機溶媒の全てを溶解させるのに必要な体積の０．７から３（好ましくは１）倍に制御されたクエンチ媒体の体積を有する、クエンチ媒体に移すこと、
ｖ． 得られた硬化微小粒子を分離させ、任意選択的に微小粒子を洗浄すること、
ｖｉ． 更なる洗浄及び／又は乾燥工程なしで、単一乾燥工程において、好ましくは真空乾燥により、微小粒子を乾燥させること
を含む、少なくとも一のリスペリドン等の塩基性／求核化合物、又は水溶性の低い疎水性化合物を含むＰＬＧＡ微小粒子の調製のためのプロセス。

製造方法のプロセスパラメーターを調整することにより、放出プロファイルは制御され得る。一態様において、所望の放出プロファイルを達成するための重要プロセスパラメーターは以下：
− 内部／油相中に使用される有機溶媒を含む外部／水性相の飽和度
− 内部／油相のポリマー濃度
− クエンチ工程での温度
を含む。

より具体的には、当初遅滞相及びリスペリドンの実質的なＳ字型放出プロファイルは以下：
− 乳化工程での内部／油相中で使用される有機溶媒で過飽和にされた外部相を使用すること及び低温（好ましくは、温度は５℃から１５℃の間である）でのクエンチ工程を実施すること、又は
− 乳化工程での内部／油相中で使用される有機溶媒で過飽和にされた外部相を使用すること及び高温でのクエンチ工程を実施すること、又は
− 低いポリマー濃度を有する内部／油相及び乳化工程での内部／油相中で使用される有機溶媒で過飽和にされた外部相を使用すること並びに低温でのクエンチ工程を実施すること
により達成される。

したがって、本発明は、以下：
− 飽和点を２から１０倍上回る有機溶媒を含む外部相を使用すること及び５℃以下の低温でのクエンチを実施すること
− 飽和点を２から１０倍上回る有機溶媒を含む外部相を使用すること及び３０℃から４０℃のより高い温度でのクエンチを実施すること
− 低いポリマー濃度（好ましくは１０重量％未満）を有する内部／油相及び有機溶媒で飽和された外部相を使用すること並びに５℃以下の低温でのクエンチを実施すること
による、リスペリドンのＳ字型放出を有する微小粒子の調製に関する。

好ましくは、外部水性相の有機溶媒は、内部油相中で使用されているものと同一である。更に、溶媒は乳化前に外部相に添加される。内部水性相に使用される好ましい溶媒は、以下：酢酸エチル、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ジクロロメタン、ヘキサフルオロイソプロパノール、クロロホルム及びアセトンの一又は複数から選択される。より好ましくは、本発明においてはジクロロメタンが使用される。

本発明の特徴は、リスペリドン活性物質を制御された方法で放出する微小粒子を提供することである。特に、本発明は、Ｓ字型放出パターンを受けてリスペリドンを放出するリスペリドンを含む微小粒子を有利に提供する。本発明の利点は、限定された数の処理工程が必要であることである。処理工程の限定は、ヒトの使用のための徐放性非経口デポー等の無菌の調製物に不可欠である。

製造プロセスを説明する。 調製物１ａ及び１ｂのインビトロ放出プロファイルを説明する。 調製物２ａ−２ｅのインビトロ放出プロファイルを説明する。 調製物３のインビトロ放出プロファイルを説明する。

発明の詳細な記載
本発明は、リスペリドン制御放出送達システムを対象としている。リスペリドン（４−［２−［４−（６−フルオロベンゾ［ｄＪｉｓｏｘａｚｏｌ−３−イル）−Ｉ−ピペリジル］エチル］−３−メチル−２，６−ジアザビシクロ［４．４．０］デカ−ｌ，３−ジエン−５−オンとしても知られている）は、統合失調症の治療に適応される非定型抗精神病薬である。リスペリドンの化学構造は以下に示す。

しかしながら、当業者の知識の範囲内で可能な若干の修正を含む発明のプロセスは、制御送達システムとして製剤化されるその他の活性医薬品における適用を見出し得る。そのような例はオクレオチドであり、薬理学的に天然のソマトスタチンを模倣する。

送達システムとは、マトリックス形成物質としてのＰＬＧＡポリマーからなる生分解性微小粒子を指す。本発明に基づく使用のための適切な市販のポリマーは、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ＡＧによるＲＥＳＯＭＥＲ（登録商標）及びＬＡＫＥＳＨＯＲＥ ＢＩＯＭＡＴＥＲＩＡＬＳ、Ｄｕｒｅｃｔ Ｃｏｒｐ．によるＬＡＣＴＥＬ（登録商標）、ＰＵＲＡＣ Ｂｉｏｃｈｅｍ ＢＶによるＰＵＲＡＳＯＲＢ（登録商標）を含むがこれらに限定されない。本発明に使用されるＰＬＧＡポリマーは、乳酸：グリコール酸が約５０：５０から約８５：１５の範囲の比率及び２００００から４０００００の範囲の重量平均分子量（Ｍｗ）を有し得る。好ましくは、本発明は、７５：２５のモノマー比及び６００００から２５００００の範囲の重量平均分子量を有するＰＬＧＡを使用する。

微小粒子との用語は、１０−２５０μｍ、最も好ましくは２０−１５０μｍの範囲の粒子サイズを指す。測定値はＤ４，３値である（体積に基づく平均直径−適切な分散剤を使用してレーザー光散乱により測定される）。

制御放出特性とは、当初遅滞相、急激な中間放出相及び平坦な最終放出速度により特徴づけられるＳ字型放出プロファイルを指す。特に、生成された微小粒子の実験的に測定された放出プロファイルは、実質的に「Ｓ」字型を示し、以下の等式に十分適合し得る。

放出プロファイルとは、インビボ関連性を有するインビトロ法により測定される時間関数として微小粒子から放出される活性薬剤の数量又は量を指す。インビボ条件をシミュレーションする一種のインビトロ放出方法は、３７℃及び７．４のｐＨでの溶解試験である。

リスペリドン負荷微小粒子は、簡潔な乳化溶媒エバポレーション及び／又は抽出技術により、続いて単一乾燥工程により製造され、製造パラメーターを調整することにより、所望の溶解プロファイルが達成された。製造プロセスの概略図が図１に提供される。

提案された方法に基づき、ＰＬＧＡポリマーが低水混和性を有する揮発性有機溶媒中に溶解され、次いでリスペリドンがポリマー溶液中に溶解される。本発明に使用され得る有機溶媒は、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ジクロロメタン、ヘキサフルオロイソプロパノール、クロロホルム及びアセトンを含むがこれらに限定されない。より好ましくは、本発明においてはジクロロメタンが使用される。

次いで、この混合物は、界面活性剤、特に好ましくはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含む外部相に乳化され、水中油型（ｏ／ｗ）乳液をもたらす。任意選択的に用いられ得るその他界面活性剤の例は、独立して又は組み合わせて使用される、陰イオン性界面活性剤（例えばオレイン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム又はラウリル硫酸ナトリウム）、非イオン性界面活性剤（例えばポロキサマー、Ｔｗｅｅｎｓ）、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロースナトリウム及びゼラチンの一又は複数を含む。ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、好ましくは約１００００から約１５００００Ｄａの重量平均分子量を有し、これは４％水溶液として、２００Ｃ、８５−８９％の加水分解度及び１３０−１５０のエステル数で測定された場合に３−９ｃＰの範囲の粘度に相当する。本発明で使用される選択されたＰＶＡグレードは、ＭｅｒｃｋＫＧａＡにより入手可能なＥｍｐｒｏｖｅ ＰＶＡ ４−８８（Ｍｗ２５０００−３００００；水中４％粘度：３．４−４．６ｃＰｓ）、ＰＶＡ ８−８８（Ｍｗ約６５０００；水中４％粘度６．８−９．２ｃＰｓ）及びＰＶＡ １８−８８（Ｍｗ約１３００００；水中４％粘度）を含む。水性相に添加された界面活性剤の量は、好ましくは水溶液の質量に対し最大５．０％（ｗ／ｗ）である。より好ましくは、界面活性剤の量（最適なＰＶＡ量）は約０．５から約２．５％ｗ／ｗである。

本発明において、界面活性剤は別として、外部相は、内部相の調製に使用される有機溶媒の量も含む（好ましくはジクロロメタン）。添加される有機溶媒の量は、界面活性剤溶液の飽和（即ちジクロロメタンの水に対する溶解度が１．３−１．８％ｗ／ｗである）又は分離相の形成（過飽和）のいずれかをもたらすのに十分である。後者の場合において、外部相に添加される溶媒の量は、飽和点を２から１０倍上回り（水性相の体積中に溶解され得る量の２−１０倍を意味する）、より好ましくは界面活性剤溶液（存在する場合、バッファーを含む）の飽和点を４−６倍上回る。内部／油相に使用される存在する溶媒での外部相の過飽和に相当するものは、低ポリマー濃度（１０重量％未満）を有する内部／油相の調製物である。

特に、外部相の過飽和又は低ポリマー濃度を有する内部／油相の調製のいずれかは、ポリマーマトリックス中のリスペリドン原体の所望の分配を有するリスペリドン負荷微小粒子の形成をもたらす。本発明において、所望の薬物分配は、ポリマー微小粒子の表面の近くに位置しない原体と称される。より具体的には、本発明の微小粒子は、表面近くのＡＰＩ欠乏領域とは対照的に、富化された原体コアを有する。微小粒子の表面は、あらゆる形態の原体（結晶性又は非晶質）を欠いている。粒子の表面からのＡＰＩの欠乏は、ＡＴＲ分析により実験的に評価される。

本発明において、外部相における内部相の乳化は、以下の手段の一つで実施され得る：ｉ）機械撹拌、ｉｉ）バッチホモジナイザー、ｉｉｉ）インラインホモジナイザー。好ましくは、乳化プロセスは、三枚羽根プロペラ又はＩＫＡにより入手可能なＵｌｔｒａ−Ｔｕｒｒａｘ若しくはＫｉｎｅｍａｔｉｃａにより入手可能なインラインホモジナイザーＭＴ−３０００等のせん断ローター−ステーターホモジナイザーを使用した機械撹拌により生じる。

次いで、乳液は連続撹拌下で十分な量のクエンチ媒体（水又は水性バッファー）に移され、その中で油滴に関連する溶媒が拡散される。クエンチ媒体の体積は、内部相及び外部相に含まれる全有機溶媒が完全に溶解するのに必要なクエンチ体積（飽和体積）のおよそ０．７−３倍である。好ましくは、クエンチ体積は飽和体積の０．８倍から２倍である。抽出に加えて、溶媒除去は、温度を４０℃までに加熱することによるエバポレーションを通じて、任意選択的に促進され得る。

粒子は、直列に配置された４５μｍ及び２５０μｍの網目サイズステンレス鋼ふるい上で収集される。小さなふるいサイズ上で収集された画分は水で流され、最終的には減圧下で乾燥される。

発明者は、最終微小粒子の放出プロファイルが、クエンチの際に適切な温度と組み合わせて、内部相で使用される有機溶媒で外部水性相の飽和度を調整すること、又はクエンチの際に適切な温度と組み合わせて、低ポリマー濃度の内部／油相及び有機溶媒で飽和された外部水性相を調整することのいずれかにより、制御され得ることを思いがけずに発見した。特に、過飽和外部相又は飽和外部相中に乳化された低ポリマー濃度内部／油相がクエンチ工程で低温と組み合わされる場合（即ち５℃以下）、調製された微小粒子の放出プロファイルは、実質的には初期遅滞相を有するＳ字型であろう。飽和した外部相がクエンチ工程で高温（すなわち＞３０℃）と組み合わされた場合、同じことが達成され得る。クエンチの際に増加した温度（すなわちＴ＞５℃）を有する過飽和外部相又はクエンチの際に３０℃より低い温度を有する内部／油相の高ポリマー濃度を有する飽和外部相を含む全てのその他組合せは、高い早期放出及びほぼ直線の放出プロファイルをもたらす。

発明者は、上記のプロセスパラメーターは臨界的であり、最終微小粒子の密度及びポリマーマトリックス中への薬物の分配を定義づけると考えている。両方の品質特性は分解速度に影響を与え、結果として、調製された微小粒子の放出特徴に影響を与える。

実施例１ａ＆１ｂ
１ａの調製に関して、８４１．５ｇの１％ポリ（ビニルアルコール）溶液（ポリビニルアルコール４−８８ ＥＭＰＲＯＶＥ（登録商標）ｅｘｐ、Ｍｅｒｃｋ Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ）を６１．２ｇのジクロロメタンと混合し、過飽和外部相（ＯＰ）を形成する。

内部相（ＩＰ）の調製に関して、初めに８．１ｇの高い固有粘度（０．７６ｄｌ／ｇ）の７５：２５ポリ（Ｄ，Ｌラクチド−コ−グリコリド）（ＰＵＲＡＳＯＲＢ ＰＤＬＧ ７５０７の商品名でＰｕｒａｃから市販されている）を８１ｇのジクロロメタンに溶解させ、１０％（ｗ／ｗ）のポリマー溶液を形成する。次いで、ポリマーを完全に溶解した後、５．４ｇのリスペリドン塩基をポリマー溶液に添加し、澄んだ溶液が得られるように混合した。

実験用インラインホモジナイザー（ＭＥＧＡＴＲＯＮ（登録商標）Ｓｙｓｔｅｍ ＭＴ ３０００、Ｋｉｎｅｍａｔｉｃａ）を使用して、二つの相を混ぜ合わせる。ＩＰ及びＯＰをそれぞれ１６．７ｍｌ／分及び２２０ｍＬ／分で、８００ｒｐｍに設定したインラインミキサーに同時に注入する。ホモジナイザーの排水口は、特定の温度（すなわち５℃又は２０℃）での強撹拌下（１２００ｒｐｍ）で、８７５２ｇの注射用水、１３．５ｇの無水炭酸ナトリウム及び１０．８ｇの無水重炭酸ナトリウムからなるクエンチ媒体中に直接取り入れられる。

クエンチの５時間後、形成した分散体を、４５及び２５０μｍ網目サイズふるいからなるステンレス鋼ふるいカラムに通す。カプセル化されていないリスペリドン塩基を除去するために、４５Μｍふるい上で保持した微小粒子を２０００ｍｌの注射用水及び８００ｍｌのエタノールの溶液で注意深く洗浄する。最終的に、最終工程は、およそ７２時間、２０℃及び１０ｍｂａｒでの生成された微小粒子の収集及び乾燥からなる。

実施例２ａ−２ｅ
４２０．７５ｇの１％ポリ（ビニルアルコール）溶液（ポリビニルアルコール４−８８ ＥＭＰＲＯＶＥ（登録商標）ｅｘｐ、Ｍｅｒｃｋ Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ）を５．４７ｇのジクロロメタンと混合し、飽和外部相（ＯＰ）を形成する。

内部相（ＩＰ）の調製に関して、初めに４．０５ｇの高い固有粘度（０．７６ｄｌ／ｇ）の７５：２５ＰＬＧＡポリマー（ＰＵＲＡＳＯＲＢ ＰＤＬＧ ７５０７の商品名でＰｕｒａｃから市販されている）を４０．５ｇのジクロロメタンに溶解させ、１０％（ｗ／ｗ）のポリマー溶液を形成する。次いで、ポリマーを完全に溶解した後、２．７ｇのリスペリドン塩基をポリマー溶液に添加し、澄んだ溶液が得られるように混合した。

ＤＰをＣＰへゆっくりと添加させることにより、１２００ｒｐｍでの機械撹拌（ＩＫＡ頭上撹拌器ＥＵＲＯＳＴＡＲ ２０）下、二つの相を組み合わせる。乳化の５分後、強撹拌（１０００ｒｐｍ）下、５、１０、２０、３０又は４０℃で、乳液を３２７８．５ｇの注射用水、６．７５ｇの無水炭酸ナトリウム及び５．４ｇの無水重炭酸ナトリウムからなるクエンチ媒体にゆっくりと移す。

クエンチの５時間後、形成した分散体を、４５及び２５０μｍ網目サイズふるいからなるステンレス鋼ふるいカラムに通す。カプセル化されていないリスペリドン塩基を除去するために、４５Μｍふるい上で保持した微小粒子を２０００ｍｌの注射用水及び８００ｍｌのエタノールの溶液で注意深く洗浄する。

最終的に、最終工程は、およそ７２時間、２０℃及び１０ｍｂａｒでの生成された微小粒子の収集及び乾燥からなる。

実施例３
６４０．０ｇの１％ポリ（ビニルアルコール）溶液（ポリビニルアルコール４−８８ ＥＭＰＲＯＶＥ（登録商標）ｅｘｐ、Ｍｅｒｃｋ Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ）を８．３２ｇのジクロロメタンと混合し、飽和外部相（ＯＰ）を形成する。

内部相（ＩＰ）の調製に関して、初めに４．０４ｇの高い固有粘度（０．７６ｄｌ／ｇ）の７５：２５ＰＬＧＡポリマー（ＰＵＲＡＳＯＲＢ ＰＤＬＧ ７５０７の商品名でＰｕｒａｃから市販されている）を５７．７７ｇのジクロロメタンに溶解させ、７％（ｗ／ｗ）のポリマー溶液を形成する。次いで、ポリマーを完全に溶解した後、２．７ｇのリスペリドン塩基をポリマー溶液に添加し、澄んだ溶液が得られるように混合した。

実験用インラインホモジナイザー（ＭＥＧＡＴＲＯＮ（登録商標）Ｓｙｓｔｅｍ ＭＴ ０００、Ｋｉｎｅｍａｔｉｃａ）を使用して、二つの相を混ぜ合わせる。ＩＰ及びＯＰをそれぞれ１６．６７ｍｌ／分及び２２０ｍＬ／分で、８００ｒｐｍに設定したインラインミキサーに同時に注入する。ホモジナイザーの排水口は、特定の温度（すなわち５℃）での強撹拌下（１２００ｒｐｍ）で、３３００ｇの注射用水、６．７９ｇの無水炭酸ナトリウム及び５．４４ｇの無水重炭酸ナトリウムからなるクエンチ媒体中に直接取り入れられる。

クエンチの５時間後、形成した分散体を、４５及び２５０μｍ網目サイズふるいからなるステンレス鋼ふるいカラムに通す。カプセル化されていないリスペリドン塩基を除去するために、４５Μｍふるい上で保持した微小粒子を２０００ｍｌの注射用水及び８００ｍｌのエタノールの溶液で注意深く洗浄する。最終的に、最終工程は、およそ７２時間、２０℃及び１０ｍｂａｒでの生成された微小粒子の収集及び乾燥からなる。

粒径分布（ＰＳＤ）分析
粒径分布は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒ Ｓｉｚｅｒ ２０００ Ｈｙｄｒｏ２０００Ｓを使用したレーザー回析により測定された。平均粒径は、容積平均直径としてミクロンで表される。

薬物負荷分析
リスペリドンを含む２５ｍｇの微小粒子を５０ｍｌのアセトニトリルに添加し、１０分間の超音波処理を施し、溶解を促進させる。次いで、溶液をＰＴＦＥ親水性０．４５μｍシリンジフィルターを通して濾過する。リスペリドン負荷は、逆相ＨＰＬＣ Ｓｈｉｍａｄｚｕ装置を使用して、以下の条件下で評価される：カラム、ＸＴｅｒｒａ ＲＰ１８μｍ、４．６ｘ１５０ｍｍ；移動相、４５／５５ アセトニトリル／リン酸バッファー ｐＨ７．８；カラム温度、３０℃；流量、１ｍＬ／分；注入容積、１０μＬ；検出、ＵＶ ２７８ｎｍ；実行時間、８分。較正基準曲線の範囲は、アセトニトリル中に溶解した２０から２４０μｇ／ｍＬのリスペリドンである。薬物負荷は、微小粒子に関して重量％で表される。

平均分子量測定
微小粒子の分子量は、直列につながれた２カラムＰＬｇｅｌ ５μｍ Ｍｉｘｅｄ−Ｄ ３００Ｘ７．５ｍｍ及び屈折率（ＲＩ）検出器を備えたＡｇｉｌｅｎｔ Ｍｏｄｅｌ ＧＰＣ ５０Ｐｌｕｓシステムを使用した、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により決定された。移動相は１ｍｌ／分の流量及び３０℃のカラム温度を有するＴＨＦである。試料の分析に関して、１０−１５ｍｇの微小粒子を５ｍＬのＴＨＦに溶解させ、溶液を撹拌下で一晩放置した。２ｍｌを抜き取り、４０μｍ ＰＴＦＥフィルターを通して濾過し、分析する。注入容積は１００μＬである。データ収集及び分析は、Ｃｉｒｒｕｓソフトウェアを使用して実施した。１６２から３７１１００のＭＷ範囲を有するポリスチレン標準が較正に使用される。

ＡＰＩ枯渇指数
ＡＰＩ枯渇指数の測定に関し、５５０から４０００ｃｍ−１の波数範囲にわたり、４ｃｍ−１の分解能で、減衰全反射（ＡＴＲ）モードにおいて、中赤外分光法がミクロスフェアの乾燥粉末上で実施された。各スペクトルは１００スキャンの平均である。単一４５°反射ダイアモンドＡＴＲアクセサリー（ＤｕｒａＳａｍｐｌ ＩＲ２ ｂｙ ＳｅｎｓＩＲ）を備えたフーリエ形質転換計器（Ｅｑｕｉｎｏｘ ５５ ｂｙ Ｂｒｕｋｅｒ Ｏｐｔｉｃｓ）が使用された。この技術の侵入（故に、サンプリング）深さは、５μｍの指標である。吸光度スペクトルは、侵入深さのλ依存性に関して修正され、いわゆるＡＴＲ吸光度形式で示される。ポリマーマトリックスバンド（１８５０−１６８０ｃｍ−１）の積分強度と比較して、１６８０−１５０５ｃｍ−１の範囲におけるＡＰＩ関連バンドに対する経験的指標は、表面枯渇減少の半定量的推定を提供するために開発されてきた。

インビトロ放出方法
インビトロ放出研究は、放出媒体として０．０３％のアジ化ナトリウムを含む１０００ｍｌの生理食塩水バッファーｐＨ７．４を使用して、ＵＳＰ−ＩＩ装置（Ｄｉｓｔｅｋ溶解装置）で実施された。温度は３７℃に制御され、パドル速度は１００ｒｐｍに設定される。２４Ｍｇのリスペリドン原体を含む粒子の適切な量は、シンク条件（リン酸バッファーｐＨ７．４中のリスペリドン溶解度は０．２２ｍｇ／ｍｌである）を保証してベッセル中に移される。サンプリングは２４時間から９６０時間の特定の時間間隔で実施され、薬物放出％は、サンプルを抽出するために、ＲＰ−ＨＰＬＣ分析により、薬物負荷測定に関するものと同一の条件を使用して測定される。

Claims (13)

1. 微小粒子内に含まれる塩基性又は疎水性化合物のＳ字型放出プロファイルを有する、ＰＬＧＡポリマーの生分解性微小粒子の調製のための方法であって、油相がポリ（Ｄ，Ｌラクチド−コ−グリコリド）（ＰＬＧＡ）、化合物及び有機溶媒を含み、水相が水、界面活性剤、任意選択的にバッファー、及び油相に含まれるものと同一の有機溶媒を含む、水中油型乳液を調製することと、次いで乳液の溶媒抽出／エバポレーション工程、続いて硬化微小粒子の単一乾燥工程を実施することとを含む、方法。
2. 以下：
   ａ． ＰＬＧＡポリマー及び化合物を有機溶媒中に溶解させることにより内部油相を調製すること、
   ｂ． 水中ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）溶液、任意選択的に緩衝水溶液、及び油相に使用されるものと同一の有機溶媒からなる外部水性相を調製すること、
   ｃ． 機械撹拌又は高せん断ホモジナイザーの使用のいずれかにより内部相を外部相に乳化すること、
   ｄ． 乳液を、温度設定され、サーモスタット制御されたクエンチ媒体であって、好ましくは乳液の油性微液滴から有機溶媒の全てを溶解させるのに必要な体積の０．７から３倍に制御された体積を有する、クエンチ媒体に移すこと、
   ｅ． 得られた硬化微小粒子を分離させ、任意選択的に微小粒子を洗浄すること、並びに
   ｆ． 更なる洗浄及び／又は乾燥工程なしで、単一乾燥工程において微小粒子を乾燥させること
   の好ましい工程を含む、請求項１に記載の方法。
3. 内部／油相中のＰＬＧＡポリマーの濃度が１０−１０００ｃＰの溶液粘度を提供する５−４０％ｗ／ｗである、請求項１又は２に記載の方法。
4. ＰＬＧＡポリマーの濃度が１０−１００ｃＰの溶液粘度を提供する５−１５％である、請求項３に記載の方法。
5. 外部相に添加される有機溶媒の量が外部相を飽和状態にするのに十分であり、クエンチ媒体の温度が３０−４０℃の範囲に設定され、サーモスタット制御される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 内部／油相のポリマー濃度が５−８％の範囲であり、外部相に添加される有機溶媒の量が外部相を飽和状態にするのに十分であり、クエンチ媒体の温度が５℃に設定され、サーモスタット制御される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 外部相に添加される有機溶媒の量が分離相の形成をもたらす飽和点を超えており、クエンチ媒体の温度が５℃に設定され、サーモスタット制御される、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 有機溶媒の量が水性相の体積中に溶解され得る溶媒の量の２から１０倍である、請求項４に記載の方法。
9. 有機溶媒の量が水性相の体積中に溶解され得る溶媒の量の４から６倍である、請求項５に記載の方法。
10. 塩基性活性化合物がポリマー加水分解に触媒作用を及ぼすことによりポリマーマトリックス分解を促進させる、任意の塩基性の薬学的活性物質である、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 塩基性活性化合物がリスペリドンである、請求項７に記載の方法。
12. Ｓ字型放出が、放出媒体として０．０３％のアジ化ナトリウムを含む１０００ｍｌの生理食塩水バッファーｐＨ７．４を使用し且つ温度が３７℃に制御され、パドル速度が１００ｒｐｍに設定されているＵＳＰ−ＩＩ装置において決定される、当初遅滞相、急速な中間放出相、及び平坦な最終放出相により特徴づけられるビトロ放出プロファイルである、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 溶解が、放出媒体として０．０３％のアジ化ナトリウムを含む１０００ｍｌの生理食塩水バッファーｐＨ７．４を使用し、温度が３７℃に制御され、パドル速度が１００ｒｐｍに設定されているＵＳＰ−ＩＩ装置において決定される場合、Ｓ字型放出が、２０日間で１０％未満の薬物放出、３０日間で３５−８０％の薬物放出、及び第３４日までで８０％を上回る薬物放出に相当する、請求項９に記載の方法。

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