JP2018538252A - トリブロックコポリマーを含む組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、a)55〜98.9重量%の、式(1)R−B−A−B−Rの少なくとも1つのタイプのトリブロックコポリマー(A)と、b)0.1〜15重量%の少なくとも1つの界面活性剤(B)と、c)1〜30重量%の水とを含む組成物であって、Aが、100〜1,000Daの数平均分子量(Mn)を有する親水性ブロックであり、Bが、少なくともモノマーB1およびモノマーB2を含むモノマーから作製される疎水性ブロックであり、B1およびB2が疎水性ブロック中で最大の重量含量を有し、かつB1がB2より低い分子量を有し、Rが、HまたはC1〜C30有機部分である末端基であり、組成物が0℃〜37℃の温度範囲で流体であり、重量%がa)、b)およびc)の合計に対するものであり、成分a)、b)およびc)の合計が組成物全体の少なくとも80重量%、好ましくは少なくとも90重量%である、組成物、その組成物の使用、ならびに前記組成物および医薬品有効成分を含む医薬組成物に関する。

Description

本発明は、生体吸収性界面活性剤および水と均質に混合され、全てが一緒になって安定した油中水型(w/o)エマルションを形成する、周囲条件で液体である少なくとも1つの生体吸収性トリブロックコポリマーを含有する組成物に関する。この組成物は、ヒトまたは動物の身体に注入するのに好適であり得る。前記身体への注入後、エマルションは、(半)固体の粘着性の塊を形成する。これらの液体組成物は、親水性医薬品有効成分(API)の封入を可能にし、かつ身体への注入後、前記医薬品有効成分をゆっくりと放出する。これらの組成物はまた、生物活性物質と併用してまたは併用せずに、身体への注入後に医療機器として機能し得る。
生物活性物質または治療活性物質とも呼ばれる医薬品有効成分の制御放出は、ヒトおよび動物の治療において必須になった。直接オンサイト治療または全身取り込みのいずれかのために、組織または器官内など、身体内で局所的に医薬品有効成分を制御放出することが特に関心を集めている。
近年、ミクロスフェア、ストランド、ロッドなどの製品形状に加工されたいくつかの生体吸収性ポリマーがこのために開発されている。医薬品有効成分は、ポリマー製品の内部に組み込まれ、ヒトまたは動物の身体への投与後、様々な機構によってゆっくりと放出される。これらの製品のマイナス面の1つは、それらの内部に有効成分を取り込む面倒なプロセスであり、このプロセスは、有機溶媒または高温のいずれかを必要とし得る。これらのプロセスは、プロセス中に有効成分の不活性化をもたらすことがある。
液体BABブロックコポリマーの多くの例が文献に見出され得る。しかしながら、先行技術のブロックコポリマーの欠点は、それらが注入可能な医薬組成物を作製するために溶媒または液体ポリマー添加剤と組み合わせて使用されることである。ある場合には、BABブロックコポリマーは、比較的高い分子量を有し、例えばポリエチレングリコールのような低分子量のポリマーが、組成物を注入可能にするために加えられる。他の場合、液体BABブロックコポリマーは、注入可能な組成物を作製し、および/またはAPIを液体ポリマーに溶解させるために、より高い分子量のブロックコポリマーのための可塑剤として使用される。これらの低分子量ポリマーの添加は、低分子量ポリマーの高いバースト放出および好ましくない急速な放出を生じ、これは、マイナスの生理学的副作用を生じ得る。これらの系への親水性APIの組み込みも厄介である。ある例では、水が加えられ、液体ポリマーに通して混合されるが、これは、親水性APIのバースト放出および比較的短い放出時間を示す。多くのさらに他の例では、熱可逆性ゲルを調製するために水が加えられるが、これは、親水性APIのバースト放出および比較的短い放出時間を示す。
本発明の目的は、上記および/または他の欠点の1つ以上に対処し、安定した簡単なプロセスによって製造可能である、少なくとも1つの生体吸収性トリブロックコポリマー、生体吸収性界面活性剤および水の油中水型(w/o)エマルションである配合物を提供することである。
この目的は、
a)55〜98.9重量%の、式(1)
R−B−A−B−R(1)
の少なくとも1つのタイプのトリブロックコポリマー(A)と、
b)0.1〜15重量%の少なくとも1つの界面活性剤(B)と、
c)1〜30重量%の水と
を含む組成物であって、
Aが、100〜1,000Daの数平均分子量(Mn)を有する親水性ブロックであり、Bが、少なくともモノマーB1およびモノマーB2を含むモノマーから作製される疎水性ブロックであり、B1およびB2が疎水性ブロック中で最大の重量含量を有し、かつB1がB2より低い分子量を有し、Rが、HまたはC1〜C30有機部分である末端基であり、組成物が0℃〜37℃の温度範囲で流体であり、重量%がa)、b)およびc)の合計に対するものであり、成分a)、b)およびc)の合計が組成物全体の少なくとも80重量%、好ましくは少なくとも90重量%である、組成物によって達成される。
トリブロックコポリマー(A)のAブロックの比較的低いMnは、比較的疎水性のコポリマー(A)をもたらす。界面活性剤(B)を用いて、コポリマー(A)の連続相に分散された水性相の液滴のエマルションが形成される。
本発明に係る組成物の利点は、比較的疎水性のトリブロックコポリマー(A)および界面活性剤を水とともに含有する安定したエマルションが得られることである。このようなエマルションは、低分子薬剤、ペプチド、タンパク質および遺伝物質などの親水性医薬品有効成分の担体として使用され得る。これらの場合、親水性医薬品有効成分がエマルションの水性相に完全に溶解された医薬組成物を得ることができる。
本発明に係る組成物の利点は、粘度が、式1に従う「疎水性」トリブロックコポリマー自体よりもはるかに低く、それにより注入性(injectability)が著しく向上され得る配合物が得られることである。
別の利点は、本発明の組成物が、水溶液中でのみ利用可能なAPIを組み込むのに使用され得ることである。
本発明に係る組成物のさらなる利点は、医薬品有効成分の放出が十分に制御され、投与の直後のバースト放出が先行技術の系と比較してかなり少ないか、またはほとんどないことである。
本発明に係る組成物の別の利点は、ヒトまたは動物の身体内に注入されると、エマルションが(半)固体を形成し、それにより組織充填、組織分離または他の医療目的のための使用を可能にすることである。このような使用は、医薬品有効成分なしでも十分にあり得るが、治療法が医薬品有効成分を必要とする場合、治療活性物質または生物活性物質との組合せであり得る。
a)RBABR疎水性トリブロックコポリマー(A)
生体吸収性ポリマーは、本明細書において、身体によって代謝されかつ/または身体から分泌され得るポリマーとして定義される。
本発明に係る疎水性トリブロックコポリマー(A)は、好ましくは、0℃〜37℃の温度範囲全体で流体である。
上記にもかかわらず、コポリマーは、この温度範囲外の流体挙動も示し得る。流体という用語はまた、液体に置き換えられてもよいが、本発明では、両方とも溶媒または可塑剤を用いずに流体状態であるポリマーを指す。
本発明に係る疎水性トリブロックコポリマーの流体挙動は、せん断下でその動的粘度によって測定される。動的粘度は、コーンプレート型、タイプ40mmコーン、角度1:00:00度:分:秒のTA Instruments AR2000Exレオメータを用いて測定した。粘度測定時、温度は、300秒間にわたり5s-1のせん断速度で20℃または37℃のいずれかに一定に保った。平均粘度値を、ソフトウェア(Trios software,TA Instruments)を用いて計算した。このようにポリマーの平均動的(せん断)粘度が測定される。37℃で測定される粘度は、好ましくは、30Pa.s未満、より好ましくは20Pa.s未満または10Pa.s未満、5Pa.s未満、3Pa.s未満、2Pa.s未満、または最も好ましくは1Pa.s未満の値を有する。典型的に、37℃における粘度は、0.1Pa.s超である。
20℃で測定される粘度は、典型的に、0.1Pa.s超の値を有する。20℃で測定される粘度は、好ましくは、30Pa.s未満、より好ましくは20Pa.s未満または10Pa.s未満、最も好ましくは5Pa.s未満の値を有する。
本発明に係る疎水性トリブロックコポリマー(A)の粘度は、20℃の温度で0.1〜30Pa.s、好ましくは0.2〜20Pa.s、最も好ましくは0.3〜10Pa.sの範囲である。
本発明において使用される疎水性トリブロックコポリマー(A)は、好ましくは、低い乃至非常に低いガラス転移温度を有する。ガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量測定(DSC、2celc/分の加熱による第2の加熱曲線)によって測定され、温度遷移の中点として定義される。コポリマーは、好ましくは、−20℃未満、より好ましくは−30℃未満、最も好ましくは−40℃未満のTg(中点)を有する。
本発明のトリブロックコポリマーは、好ましくは、完全に非晶質であるか、または少なくとも好ましくは非常に低い溶融温度を有する。溶融温度(Tm)は、示差走査熱量測定(DSC、2celc/分の加熱による第2の加熱曲線))によって測定され、温度遷移の中点として定義される。コポリマーは、好ましくは、検出可能な溶融ピークを有さないか、または20℃未満、より好ましくは10℃未満、最も好ましくは0℃未満のTm(中点)を有する。
トリブロックコポリマー(A)の数平均分子量(Mn)は、好ましくは、500〜5,000Da、より好ましくは600〜3,000Daの範囲内、最も好ましくは700〜2,500Daの範囲内である。本明細書において使用される数平均分子量(Mn)は、実験セクションにおいて規定されるように、サイズ排除クロマトグラフィーを用いて測定され得る。
本発明に関するブロック比は、末端基修飾を数に入れない両方の疎水性ブロックの数平均分子量(Mn)の合計(2つのBブロックの合計)と、親水性Aブロックとの間の比率である。所要のブロック比は、親水性Aブロックの組成、疎水性ブロックの組成(すなわちBブロック)、修飾度および有機末端基の性質に応じて決まる。
本発明の一実施形態において、Bブロックの数平均分子量の合計と、Aブロックの数平均分子量との間の比率として定義されるブロック比は、0.3〜20、好ましくは0.5〜10の範囲である。
本発明において、有機末端基は、トリブロックコポリマーの粘度を低下させ、それによりトリブロックコポリマーの注入性を向上させる。有機末端基はまた、充填される医薬品有効成分の放出速度の制御に著しい影響を与える。より具体的には、有機末端基は、充填される医薬品有効成分の放出を遅らせる。
RBABRブロックコポリマー(A)の量は、組成物の総量に対して55〜98.9重量%の範囲である。典型的に、それは、組成物の少なくとも60重量%、70重量%、80重量%、90重量%であり得る。それは、98重量%、95重量%または92重量%未満であり得る。
A部分
疎水性トリブロックコポリマー(A)中のAブロックは、親水性ポリマーブロックである。好ましくは、Aブロックは、ポリエチレングリコール(PEG)、プロピレンオキシド(PPO)、ポリテトラメチレンオキシド(PTMO)、PEGおよびPPOのコポリマー、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリ[N−(2−ヒドロキシエチル)−L−グルタミン](PHEG)またはポリ(2−オキサゾリン)からなる群から選択される。ポリエチレングリコールは、ポリ(エチレンオキシド)(PEO)としても知られているジオールであり、両方の名称は、本発明の趣旨で同義的に使用され得る。
より好ましくは、AブロックはPEGであり、最も好ましくは、Aブロックは直鎖状PEGである。
Aブロックは、少なくとも100Da、好ましくは少なくとも120Da、最も好ましくは少なくとも150Daの数平均分子量(Mn)を有する。Aブロックの数平均分子量は、好ましくは、最大で1,000Daである。例えば、Aブロックの数平均分子量は、180〜700Daである。PEGなどのAブロックの分子量は、本発明の疎水性トリブロックコポリマーの一部になると、結晶化しないかまたはゆっくりと結晶化するにとどまるように選択される。重要な態様は、PEGなどの特定のAブロックが、それにより得られる疎水性トリブロックコポリマーの粘度に与える結果である。
B部分
疎水性トリブロックコポリマー(A)は、Aブロックに隣接する2つのBブロックを含む。Bブロックは、疎水性である。Bは、少なくともモノマーB1およびモノマーB2を含むモノマーから作製される疎水性ブロックである。これは、Bが2つのモノマーから作製されるかまたは3つ以上のモノマーから作製され得ることを意味する。
B1およびB2は、疎水性ブロック中で最大の重量含量を有し、すなわち、最大の量で疎水性ブロック中に存在するモノマーがB1およびB2と呼ばれる。疎水性ブロック中で最大の重量含量を有するモノマーのうち、より低い分子量を有するものはB1と呼ばれ、より高い分子量を有するモノマーはB2と呼ばれる。
したがって、Bが2つのモノマーから作製される場合、これらの2つのモノマーは、B1およびB2と呼ばれる。例えば、Bがカプロラクトン(M=114)およびラクチド(M=144)から作製される場合、B1はカプロラクトンであり、B2はラクチドである。
Bが3つ以上のモノマーから作製される場合、最大の量で存在するモノマーがB1およびB2と呼ばれる。例えば、Bが50重量%のカプロラクトン(M=114)、30重量%のラクチド(M=144)および20重量%のグリコリド(M=116)から作製される場合、B1はカプロラクトンであり、B2はラクチドであり、Bが20重量%のカプロラクトン、50重量%のラクチドおよび30重量%のグリコリドから作製される場合、B1はグリコリドであり、B2はラクチドである。
モノマーB1およびB2は、環状モノマーであり得、Bブロックのそれぞれは、200〜1,500Daの数平均分子量範囲を有し得る。好ましくは、各Bブロックの数平均分子量は、225〜1,250Da、より好ましくは250〜1,000Da、または300〜800Daの範囲である。
両方のBブロックは同じまたは異なる組成を有してもよく、好ましくは、両方のBブロックは同じ組成を有する。
モノマーB1およびB2は、環状モノマーであり得、グリコリド、ラクチド、ε−カプロラクトン、p−ジオキサノン(1,4−ジオキサン−2−オン)、炭酸トリメチレン(1,3−ジオキサン−2−オン)、1,4−ジオキセパン−2−オン(その二量体1,5,8,12−テトラオキサシクロテトラデカン−7,14−ジオンを含む)、1,5−ジオキセパン−2−オン、6,6−ジメチル−1,4−ジオキサン−2−オン、2,5−ジケトモルホリン、ピバロラクトン、χ−ジエチルプロピオラクトン、炭酸エチレン、シュウ酸エチレン、3−メチル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン、3,3−ジエチル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン、6,8−ジオキサビシクロオクタン−7−オン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−デカラクトン、3−メチル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン、1,4−ジオキサン−2,5−ジオン、2,5−ジケトモルホリン、α,α−ジエチルプロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、1,4−ジオキセパン−2−オン、1,5−ジオキセパン−2−オン、6,6−ジメチル−ジオキセパン−2−オン、6,8−ジオキサビシクロオクタン−7−オン、5,5−ジメチル−1,3−ジオキサン−2−オンからなる群から、または好ましくはグリコリド、ラクチド、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、1,3−ジオキサン−2−オン(炭酸トリメチレンとしても知られている)、5,5−ジメチル−1,3−ジオキサン−2−オン、1,4−ジオキサン−2−オン、1,4−ジオキセパン−2−オンおよび1,5−ジオキセパン−2−オンからなる群から選択され得る。
モノマーB1およびB2は、最も好ましくは、グリコリド、ラクチド、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、1,3−ジオキサン−2−オン(炭酸トリメチレンとしても知られている)および1,4−ジオキサン−2−オン(p−ジオキサノンとしても知られている)からなる群から選択される。
上述されるモノマー単位を含有する疎水性ブロックは、主にエステルおよび/またはカーボネート結合を含有し、それにより加水分解可能になる。それらは、ある範囲の明確な分子量で調製され得る。
モノマーB1およびB2の選択は、それらが、それにより得られる疎水性トリブロックコポリマーの粘度にどのように影響を与えるかに基づく。別の重要な態様は、それらが、インビボで疎水性トリブロックコポリマーを用いて達成しようとする生体吸収の速度およびプロファイルに与える影響である。上記のモノマーを組み合わせることによって作製されるポリエステルは、しばらくの間にわたって研究されており、組合せのいくつかは周知である。
ほとんどの場合、組合せは、2つのみのモノマーB1およびB2を含むが、Bブロック中に3つの異なるモノマーを用いた例が可能であり、有益であり得る。
好ましい実施形態において、各Bブロック(すなわちモノマーB1およびB2)は、ε−カプロラクトンと、ラクチド、グリコリド、δ−バレロラクトン、p−ジオキサノンもしくは炭酸トリメチレンのいずれか1つとの組合せ;またはδ−バレロラクトンと、ラクチド、グリコリド、p−ジオキサノンもしくは炭酸トリメチレンのいずれか1つとの組合せ;またはp−ジオキサノンと、ラクチド、グリコリドもしくは炭酸トリメチレンのいずれか1つとの組合せ;または炭酸トリメチレンと、ラクチドもしくはグリコリドのいずれか1つとの組合せ;またはラクチドと、δ−バレロラクトン、p−ジオキサノンのいずれか1つとの組合せである。
本明細書において「X」によって示されることもある、モノマーB1およびモノマーB2の総重量に対するモノマーB1の量は、例えば、10〜90重量%、典型的に20〜80重量%、30〜70重量%、40〜60重量%または45〜55重量%であり得る。
R末端基
本発明に係る組成物において使用される疎水性トリブロックコポリマー(A)は、2つのR末端基を含む。B−A−Bトリブロックは、Bブロックの末端ヒドロキシル基を用いることによって修飾される。好ましくは、Rは、独立して、HまたはC1〜C30有機部分であり、より好ましくは、Rは、C1〜C30有機部分である。有機部分は、直鎖状、環状または分枝鎖状であり得る。有機部分は、例えばO、NおよびIのようなヘテロ原子を含有し得る。有機部分の例は、脂肪酸残基、エーテル残基またはウレタン残基である。脂肪酸残基は、脂肪酸または活性化脂肪酸と、Bブロックの末端のヒドロキシル基との反応によって得られる。脂肪酸は、1〜30個の炭素原子、好ましくは2〜20個の炭素原子の飽和または不飽和脂肪酸の選択を含む。脂肪酸基は、例えばヨウ素のようなヘテロ原子を含有し得る。ヨウ素の存在は、動物またはヒト身体への注入中または注入後にデポーを可視化するのを補助し得る。
C1〜C30脂肪酸は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、ノナデカン酸、エイコサン酸、ヘンエイコサン酸、ドコサン酸、トリコサン酸、テトラコサン酸、ペンタコサン酸、ヘキサコサン酸、ヘプタコサン酸、オクタコサン酸、ノナコサン酸、トリアコンタン酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、α−リノール酸、γ−リノール酸、ステアリドン酸、ルーメン酸、β−カレンド酸、エレオステアリン酸、プニカ酸、パリナリン酸、ピノレン酸、アラキジン酸、エイコセン酸、エイコサジエン酸、エイコサトリエン酸、ジホモ−γ−リノレン酸、ミード酸、エイコサテトラエン酸、アラキドン酸、またはエイコサペンタエン酸からなる群から選択され得る。
好ましくは、Rは、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、ノナノイル基、ドデカノイル基、ペンタデカノイル基、2−n−ヘキシルデカノイル基、ステアロイル基またはベンゾイル基から選択され、ここで、各Rは、例えばヨウ素のようなヘテロ原子で任意選択的に置換され得る。Rは、直鎖状、分枝状または環状および飽和または不飽和であり得る。
天然の脂肪酸は、アセチル−補酵素Aサイクルを通して容易に分解可能である。さらに、これらの酸は、本発明の範囲内で使用される量においてインビボで毒性を示すリスクがより低い。しかしながら、それらのいくつかは、有益または有害な生物学的活性を有し得る。当業者は、身体における適用および位置を考えて脂肪酸の選択を考慮する必要があるであろう。長鎖脂肪酸誘導体による修飾は、一般に、ポリマーの吸収時間を増加させる。
B−A−Bトリブロックコポリマーへの脂肪酸のカップリングは、限定はされないが、イソシアネートのようなカップリング剤の使用または脂肪酸もしくはポリマー末端基のいずれかの誘導体化を含み得る。脂肪酸またはポリマーの官能基は、限定はされないが、カルボニルジイミダゾール、N−ヒドロキシスクシンイミド、パラ−ニトロフェニルクロロホルメート、無水コハク酸のような活性化剤を用いることにより、カップリングを促進するように活性化され得る。限定はされないが、酸塩化物、無水物、イソシアネートのような脂肪酸の直接の誘導体も、特にそれらのいくつかが市販品として容易に入手可能であるために使用され得る。
これらのカップリング方法は、当業者に周知である。
ある用途では、特殊な部分が、末端基修飾に使用される脂肪酸誘導体に導入される必要があり得る。例えば、不飽和脂肪酸の使用は、不飽和脂肪酸鎖間で化学反応を起こさせて、ポリマー架橋を達成し得る。架橋は、通常、ポリマーの機械的特性および分解プロファイルを変更するために行われる。それらの架橋性部分間の活性化および分子間反応は、通常、放射線源、外部の化学反応または刺激、またはそれらの組合せによって引き起こされる。放射線の例としては、限定はされないが、熱、赤外線源、紫外線源、電子線源、マイクロ波源、X線源、可視光源[単色か否かにかかわらず]およびγ線が挙げられる。外部の反応または刺激としては、限定はされないが、pH、酸化/還元反応、インビボで存在する化学物質(ガス、タンパク質、酵素、抗体など)との反応、二重系(例えば、2つ以上の反応性基を含有する分子)として知られている、身体への導入時に組成物に加えられる化学物質との反応が挙げられる。
末端基はまた、例えば酸素、窒素またはヨウ素原子を含有するヘテロ原子アルキルの群から選択され得る。
末端基の選択は、それらが、それにより得られる疎水性トリブロックコポリマーの粘度に与える影響に基づく。別の重要な態様は、それらがインビボでの(半)固体の形成およびその柔軟性に与える影響である。別の重要な態様は、治療活性物質が形成される(半)固体に組み込まれる場合、それらがこのような物質の放出速度に与える影響である。
好ましいブロックコポリマー
一実施形態において、式1に従う疎水性トリブロックコポリマー(A)は、Aが、150〜1,000Daの数平均分子量(Mn)を有する直鎖状ポリエチレングリコール部分であり、Bが、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、グリコリド、ラクチド、1,4−ジオキサン−2−オン(p−ジオキサノンとしても知られている)および1,3−ジオキサン−2−オン(炭酸トリメチレンとしても知られている)からなる群から、より好ましくはε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、グリコリド、ラクチドの群から選択される少なくとも2つのタイプのモノマーB1およびB2を含むポリエステル部分を表し、Rが、独立して、Hまたはヘテロ原子を任意選択的に含有するC1〜C30脂肪酸残基であるコポリマーであり、トリブロックコポリマーの数平均分子量(Mn)は、500〜5,000Da、好ましくは600〜3,000Da、より好ましくは700〜2,500Daの範囲内であり、20℃で測定されるせん断粘度は、30Pa.s未満、より好ましくは20Pa.s未満または10Pa.s未満、最も好ましくは5Pa.s未満の値を有し、このコポリマーは、−20℃未満、より好ましくは−30℃未満、最も好ましくは−40℃未満のTg(中点)を有する。
別の実施形態において、式1に従う疎水性トリブロックコポリマー(A)は、Bブロックの数平均分子量の合計と、Aブロックの数平均分子量との間の比率として定義されるブロック比が0.5〜10の範囲であり、Aブロックが直鎖状ポリエチレングリコールブロックであり、Rがアセチル基、プロピオニル基、ヘキサノイル基、ノナノイル基、ドデカノイル基、ペンタデカノイル基、ステアロイル基またはベンゾイル基から選択され、各Rが任意選択的に置換され得る、トリブロックコポリマーである。
さらなる実施形態において、式1に従う疎水性トリブロックコポリマー(A)は、Aが、150〜700Daの数平均分子量(Mn)を有するポリエチレングリコールであり、各Bブロックが、ε−カプロラクトンと、ラクチド、グリコリド、δ−バレロラクトン、p−ジオキサノンもしくは炭酸トリメチレンのいずれか1つとの組合せ;またはδ−バレロラクトンと、ラクチド、グリコリド、p−ジオキサノンもしくは炭酸トリメチレンのいずれか1つとの組合せ;またはp−ジオキサノンと、ラクチド、グリコリドもしくは炭酸トリメチレンとの組合せ;または炭酸トリメチレンと、ラクチドもしくはグリコリドとの組合せであり、Rがアセチル基、プロピオニル基、ヘキサノイル基、ノナノイル基、ドデカノイル基、ペンタデカノイル基、ステアロイル基またはベンゾイル基から選択され、各Rが任意選択的に置換され得る、コポリマーであり、ブロックコポリマー全体の数平均分子量(Mn)は、750〜3,000Da、より好ましくは1,000〜2,500Daの範囲内であり、20℃で測定されるせん断粘度は、30Pa.s未満、好ましくは20Pa.s未満、より好ましくは10Pa.s未満、最も好ましくは5Pa.s未満の値を有し、このコポリマーは、−20℃未満、より好ましくは−30℃未満、最も好ましくは−40℃未満のTg(中点)を有する。
界面活性剤(B)
本発明において適用される界面活性剤(B)は、好ましくは、生体吸収性界面活性剤である。界面活性剤は、非イオン性、アニオン性およびカチオン性界面活性剤などのいくつかの種類に分けられ得る。非イオン性界面活性剤の例は、ポロキサマー(商標Synperonics、PluronicsおよびKolliphorによっても知られている)およびポリソルベート(Tween−20およびTween−80のような)である。他の非イオン性界面活性剤は、ポリビニルピロリドン(PVP)およびポリビニルアルコール(PVA)である。アニオン性界面活性剤の例は、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリルエーテル硫酸ナトリウム(SLES)、およびミレス硫酸ナトリウムである。カチオン性界面活性剤の例は、塩化セチルピリジニウム、塩化ベンザルコニウムおよびジメチルジオクタデシルアンモニウムクロリドである。本発明は、両親媒性直鎖状、分枝鎖状、グラフト、くし形または星形ブロックコポリマー(ジブロック、トリブロックまたはマルチブロックコポリマー)から構成される生体吸収性非イオン性界面活性剤(以後、「ポリマー界面活性剤(B)」とも呼ばれる)を開示する。
組成物中に存在する界面活性剤の量は、少なくとも0.1重量%、0.2重量%または0.3重量%である。通常、界面活性剤の量は、全てa)、bおよびc)の合計に対して15重量%、10重量%または5重量%未満である。好ましくは、界面活性剤の量は、0.2〜15重量%、0.3〜10重量%または0.3〜5重量%の範囲である。
好ましい生体吸収性界面活性剤(B)は、両親媒性分枝鎖状または直鎖状コポリマー(ジブロック、トリブロック、マルチブロック、グラフトおよび/または星形コポリマー)である。好ましい界面活性剤は、式2に従う分子(ポリマー界面活性剤(B):
Rs−Bs−As−Bs−Rs 式2
であり、式中、Asが、少なくとも1,000Daの数平均分子量(Mn)を有する親水性ブロックであり、Bsが、少なくともモノマーBs1およびモノマーBs2を含むモノマーから作製される疎水性ブロックであり、Bs1およびBs2が疎水性ブロック中で最大の重量含量を有し、かつBs1がBs2より低い分子量を有し、およびRsが、HまたはC1〜C30有機部分である末端基である。
ポリマー界面活性剤(B)(式2)は、ポリマー界面活性剤(B)のブロックAsの分子量が疎水性トリブロックコポリマー(A)のブロックAの分子量より高いことを除いて、疎水性トリブロックコポリマー(A)(式1)と同じタイプのブロックからなり得る。
ポリマー界面活性剤(B)は、比較的高い分子量を有する親水性ブロックAsを有し、これは、比較的親水性の性質を有するトリブロックコポリマー(B)をもたらす。疎水性トリブロックコポリマー(A)および水を含む組成物へのポリマー界面活性剤(B)の添加が、疎水性トリブロックコポリマー(A)の連続相に分散された水性相の水滴のエマルションをもたらすことが意外にも分かった。したがって、理論に制約されることは意図しないが、親水性トリブロックコポリマー(B)が界面活性剤として作用するものと考えられる。
Rsは、好ましくは、H、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、ノナノイル基、ドデカノイル基、ペンタデカノイル基、2−n−ヘキシルデカノイル基、ステアロイル基またはベンゾイル基からなる群から選択される。
好ましくは、ポリマー界面活性剤(B)は、Asが、サイズ排除クロマトグラフィーで測定される1,000〜3,000Daの数平均分子量(Mn)を有する直鎖状ポリエチレングリコールブロックであり、Bsが、ラクチド、ε−カプロラクトン、グリコリド、p−ジオキサノン、炭酸トリメチレン、δ−バレロラクトンからなる群から選択される少なくとも2つの環状モノマーを含む疎水性ブロックであり、各Bsブロックが、サイズ排除クロマトグラフィーで測定される400〜3,000Daの数平均分子量(Mn)を有し、Rsが、HまたはC1〜C20脂肪酸残基の末端基である、両親媒性トリブロックコポリマー(B)である。
ポリマー界面活性剤(B)の別の好ましい実施形態は、室温で水溶性であり、30℃以上の高温で生体吸収性ヒドロゲルを形成する特性を有する直鎖状両親媒性トリブロックコポリマー(B)である。
好ましくは、Asは、PEG部分である。好ましくは、As部分の数平均分子量は、サイズ排除クロマトグラフィーで測定される1,000〜3,000Da、好ましくは少なくとも1,250Da、より好ましくは少なくとも1,500Daの範囲である。
好ましい実施形態において、ポリマーブロックBおよびBsは、同じタイプのモノマーを含み、すなわち、モノマーB1およびモノマーBs1は同じであり、かつモノマーB2およびモノマーBs2は同じである。
本明細書において「X」によって示される、モノマーB1およびモノマーB2の総重量に対するモノマーB1の量は、例えば、10〜90重量%、典型的に20〜80重量%、30〜70重量%、40〜60重量%または45〜55重量%であり得る。
本明細書において「Xs」によって示される、モノマーBs1およびモノマーBs2の総重量に対するモノマーBs1の量は、例えば、10〜90重量%、典型的に20〜80重量%、30〜70重量%、40〜60重量%または45〜55重量%であり得る。
好ましくは、XとXsとの差は、最大で40重量%、より好ましくは最大で20重量%、より好ましくは最大で10重量%、より好ましくは最大で5重量%であり、最も好ましくは、XはXsと同じである。
BおよびBsブロック中に同じモノマー(すなわちB1=Bs1およびB2=Bs2)を有することの利点は、組成物からの親水性医薬品有効成分(API)の放出速度が意外にもかなりの程度まで低下されることである。前記APIの低いまたはさらに非常に低いバースト放出とともに、非常に長い放出時間が報告され得る。特に、実質的に同じ比率の各BおよびBsブロック中の同じモノマーの存在は、APIのさらに増加した放出時間をもたらす。換言すると、ポリマー界面活性剤が、エマルションの連続相を形成するように疎水性トリブロックコポリマーに合わせて調整された化学組成である場合、前記APIの放出は、意外にも十分に制御され得る。
ポリマー界面活性剤(B)の好ましい一実施形態は、Asが、サイズ排除クロマトグラフィーで測定される1,250〜1,750Daの数平均分子量(Mn)を有する直鎖状ポリエチレングリコールブロックであり、Bsが、ラクチド、ε−カプロラクトンおよびグリコリドからなる群から選択される少なくとも2つの環状モノマーを含む疎水性ブロックであり、各Bsブロックが、サイズ排除クロマトグラフィーで測定される1,100〜1,800Daの数平均分子量(Mn)を有し、Rsが、Hまたはアセチル、プロピオニル、ヘキサノイルまたはドデカノイル基の末端基である、直鎖状両親媒性トリブロックコポリマー(B)である。
ポリマー界面活性剤(B)の別の好ましい実施形態は、Asが、サイズ排除クロマトグラフィーで測定される1,450〜1,550Daの数平均分子量(Mn)を有する直鎖状ポリエチレングリコールブロックであり、Bsが、ラクチド、ε−カプロラクトンからなる群から選択される少なくとも2つの環状モノマーを含む疎水性ブロックであり、各Bsブロックが、サイズ排除クロマトグラフィーで測定される1,500〜1,750Daの数平均分子量(Mn)を有し、Rsが、アセチルまたはプロピオニル基の末端基である、直鎖状両親媒性トリブロックコポリマー(B)である。
ポリマー界面活性剤(B)の別の好ましい実施形態は、Asが、サイズ排除クロマトグラフィーで測定される1,450〜1,550Daの数平均分子量(Mn)を有する直鎖状ポリエチレングリコールブロックであり、Bsが、ラクチド、ε−カプロラクトンからなる群から選択される少なくとも2つの環状モノマーを含む疎水性ブロックであり、各Bsブロックが、サイズ排除クロマトグラフィーで測定される1,300〜1,400Daの数平均分子量(Mn)を有し、Rsが、Hまたはアセチルまたはプロピオニル基の末端基である、直鎖状両親媒性トリブロックコポリマー(B)である。
ポリマー界面活性剤(B)の別の好ましい実施形態は、Asが、サイズ排除クロマトグラフィーで測定される1,000〜3,000Daの数平均分子量(Mn)を有する直鎖状メトキシポリエチレングリコールブロックであり、Bsが、ラクチド、ε−カプロラクトンからなる群から選択される少なくとも2つの環状モノマーを含む疎水性ブロックであり、Bsブロックが、サイズ排除クロマトグラフィーで測定される1,000〜2,000Daの数平均分子量(Mn)を有し、Rsが、Hまたはアセチルまたはプロピオニル基の末端基である、直鎖状両親媒性ジブロックコポリマー(B)である。
一実施形態において、少なくとも2つのポリマー界面活性剤(B)が組成物中に存在する。第2のポリマー界面活性剤(B)の添加は、特に1〜8℃のより低い温度で組成物の長期安定性をさらに向上させ得る。
含水量
本発明に係る組成物は、水を含む。水の量は、好ましくは、少なくとも1重量%、2重量%または4重量%である。一般に、水の量は、成分a)、b)およびc)の合計に対して30重量%、20重量%または10重量%未満である。水の量は、好ましくは1〜30重量%、2〜20重量%または4〜10重量%の範囲である。
組成物の粘度
本発明に係る組成物は、0℃〜37℃の温度範囲全体で流体である。
上記にもかかわらず、組成物は、この温度範囲外の流体挙動も示し得る。流体という用語はまた、液体に置き換えられてもよいが、本発明では、両方とも溶媒または可塑剤を用いずに流体状態である組成物を指す。
本発明に係る組成物の流体挙動は、せん断下でその動的粘度によって測定される。動的粘度は、コーンプレート型、タイプ40mmコーン、角度1:00:00度:分:秒のTA Instruments AR2000Exレオメータを用いて測定した。粘度測定時、温度は、300秒間にわたり5s-1のせん断速度で20℃または37℃のいずれかに一定に保った。平均粘度値を、ソフトウェア(Trios software,TA Instruments)を用いて計算した。このように組成物の平均動的(せん断)粘度が測定される。37℃で測定される粘度は、好ましくは、30Pa.s未満、より好ましくは20Pa.s未満または10Pa.s未満、5Pa.s未満、3Pa.s未満、2Pa.s未満、または最も好ましくは1Pa.s未満の値を有する。典型的に、37℃における粘度は、0.1Pa.s超である。
20℃で測定される粘度は、典型的に、0.1Pa.s超の値を有する。20℃で測定される粘度は、好ましくは、30Pa.s未満、より好ましくは20Pa.s未満または10Pa.s未満、最も好ましくは5Pa.s未満の値を有する。
本発明に係る組成物の粘度は、20℃の温度で0.1〜30Pa.s、好ましくは0.2〜20Pa.s、最も好ましくは0.3〜10Pa.sの範囲である。
本発明の好ましい組成物
一実施形態において、本発明は、
a)70〜97.8重量%の、式(1)
R−B−A−B−R(1)
の少なくとも1つのタイプの疎水性トリブロックコポリマー(A)と、
b)0.2〜10重量%の、式(2)
Rs−Bs−As−Bs−Rs(2)
に従う少なくとも1つのタイプのポリマー界面活性剤(B)と、
c)2〜20重量%の水と
を含む組成物であって、
Aが、100〜1,000Daの平均分子量(Mn)を有する親水性ブロックであり、Bが、少なくともモノマーB1およびモノマーB2を含むモノマーから作製される疎水性ブロックであり、B1およびB2が疎水性ブロック中で最大の重量含量を有し、かつB1がB2より低い分子量を有し、Rが、HまたはC1〜C30有機部分である末端基であり、
Asが、少なくとも1,000Daの数平均分子量(Mn)を有する親水性ブロックであり、Bsが、少なくともモノマーBs1およびモノマーBs2を含むモノマーから作製される疎水性ブロックであり、Bs1およびBs2が疎水性ブロック中で最大の重量含量を有し、かつBs1がBs2より低い分子量を有し、およびRsが、HまたはC1〜C30有機部分である末端基であり、
B1、B2、Bs1およびBs2が、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、グリコリド、ラクチド、1,4−ジオキサン−2−オン(p−ジオキサノンとしても知られている)および1,3−ジオキサン−2−オン(炭酸トリメチレンとしても知られている)からなる群から選択され、
疎水性トリブロックコポリマー(A)が0℃〜37℃の温度範囲で流体であり、重量%がa)、b)およびc)の合計に対するものである、組成物に関する。好ましくは、RおよびRsが、独立して、H、アセチル、プロピオニル、ブチリル、ヘキサノイル、ドデカノイル、およびベンゾイルからなる群から選択される。
別の実施形態において、本発明は、
a)85〜95.7重量%の、式(1)
R−B−A−B−R(1)
の少なくとも1つのタイプの疎水性トリブロックコポリマー(A)と、
b)0.3〜5重量%の、式(2)
Rs−Bs−As−Bs−Rs(2)
に従う少なくとも1つのタイプのポリマー界面活性剤(B)と、
c)4〜10重量%の水と
を含む組成物であって、
Aが、100〜1,000Daの平均分子量(Mn)を有する親水性ブロックであり、Bが、少なくともモノマーB1およびモノマーB2を含むモノマーから作製される疎水性ブロックであり、B1およびB2が疎水性ブロック中で最大の重量含量を有し、かつB1がB2より低い分子量を有し、Rが、HまたはC1〜C30有機部分である末端基であり、
Asが、少なくとも1,000Daの数平均分子量(Mn)を有する親水性ブロックであり、Bsが、少なくともモノマーBs1およびモノマーBs2を含むモノマーから作製される疎水性ブロックであり、Bs1およびBs2が疎水性ブロック中で最大の重量含量を有し、かつBs1がBs2より低い分子量を有し、およびRsが、HまたはC1〜C30有機部分である末端基であり、
B1、B2、Bs1およびBs2が、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、グリコリド、ラクチド、1,4−ジオキサン−2−オン(p−ジオキサノンとしても知られている)および1,3−ジオキサン−2−オン(炭酸トリメチレンとしても知られている)からなる群から選択され、
疎水性トリブロックコポリマー(A)が0℃〜37℃の温度範囲で流体であり、重量%がa)、b)およびc)の合計に対するものである、組成物に関する。
好ましくは、RおよびRsが、独立して、H、アセチル、プロピオニル、ブチリル、ヘキサノイル、ドデカノイル、およびベンゾイルからなる群から選択される。
医薬組成物
好ましくは、本発明に係る組成物は、少なくとも1つの医薬品有効成分(API)をさらに含む。この場合、本発明に係る組成物は、医薬組成物として使用され得る。医薬品有効成分の量は、好ましくは、医薬組成物の総重量に対して0.01〜15重量%である。
好ましくは、医薬組成物は、上に定義される組成物のいずれか1つを含む。医薬組成物の粘度は、大部分がポリマーエマルションによって決定される一方、治療活性物質は、配合される組成物の注入性にわずかな影響を与えるに過ぎないことが意外にも分かった。これは、さらに、治療活性物質の分子量および医薬品有効成分の性質と無関係である。さらに、本発明の医薬組成物の利点は、例えばリゾチームのような親水性医薬品有効成分でさえ遅い乃至非常に遅い放出を示したことである。
1つもしくは複数の医薬品有効成分(API)、または当業者により治療活性物質もしくは生物活性物質とも呼ばれるものは、処置されたヒトまたは動物において疾患を予防、減速、緩和もしくは治癒させることが可能であるか、または所望の治療効果をもたらすことが可能な任意の組の分子、細胞または細胞物質を指す。ヒト疾患も、世界保健機関(World Health Organization)によってWHO ICD−10(2007)分類資料において定義されるように呼ばれる。
本発明の組成物中の医薬品有効成分は、任意の治療有効成分、および任意の診断剤、および任意の造影剤などの有効成分であり得、かつヒトを含む動物に予防効果のある医薬品有効成分、およびヒトを含む動物から疼痛、膨張もしくは炎症などの疾患の症状、もしくは原因、もしくは結果または疾患を緩和するか、抑制するか、またはさらに完全になくす効果を有する治療有効成分を含む。例えば、医薬品有効成分は、身体に通常送達される広い種類の化合物を含み得る。例えば、これらの医薬品有効成分としては、限定はされないが、抗感染薬(抗生物質、抗ウイルス薬、殺真菌剤、殺疥癬虫剤または殺シラミ剤を含む);消毒剤(例えば、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、グルコン酸クロルヘキシジン、酢酸マフェニド、塩化メチルベンゼトニウム、ニトロフラゾン、ニトロメルゾールなど);鎮痛薬および併用鎮痛薬;食欲抑制薬;駆虫薬、抗関節炎薬、抗ぜんそく薬;抗けいれん薬;抗鬱薬;抗糖尿病薬;止瀉薬;抗ヒスタミン薬;抗炎症薬、抗片頭痛薬;抗嘔吐薬;抗新生物薬;抗パーキンソン病薬;かゆみ止め薬;抗精神病薬;解熱薬、鎮痙薬;抗コリン作用薬;交感神経様作用薬;キサンチン誘導体;カリウムおよびカルシウムチャネル遮断薬を含む心臓血管薬;β遮断薬;α遮断薬および抗不整脈薬;抗高血圧薬;利尿薬および抗利尿薬;全身、冠状、末梢および脳血管拡張薬を含む血管拡張薬;中枢神経系刺激薬;血管収縮薬;鬱血除去薬を含む咳止めおよび風邪薬;ホルモンおよびステロイド(例えば、エストロゲン、プロゲスチン、アンドロゲン、アドレノコルチコイド、コルチコステロイドなど);睡眠薬;免疫抑制剤;筋弛緩薬;副交感神経遮断薬;精神刺激薬;鎮静剤および精神安定剤、麻酔薬(例えば、モルヒネ、メペリジン、コデインなど)、局所麻酔薬(例えば、ブピバカイン、ジブカイン、メピバカイン、プロカイン、リドカイン、テトラカインなどのアミド型またはアニリド型局所麻酔薬);制吐薬(例えば、オンダンセトロン、グラニセトロン、トロピセトロン、メトクロプラミド、ドンペリドン、スコポラミドなど);抗血管新生薬(例えば、コンブレスタチン、コントルトロスタチン、抗VEGF薬など)、多糖類、免疫調節剤、抗血栓性化合物、跛行治療薬(anti−claudicating drug)、アテローム性動脈硬化症治療薬、抗ヒスタミン薬、抗癌剤(例えば、メクロレタミン、シクロホスファミド、フルオロウラシル、チオグアニン、カルムスチン、ロムスチン、メルファラン、クロラムブシル、ストレプトゾシン、メトトレキサート、ビンクリスチン、ブレオマイシン、ビンブラスチン、ビンデシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、タモキシフェン、パクリタキセル、エピルビシン、マイトマイシンC、シスプラチン、カルボプラチンなど、および光線力学的治療法に使用される光増感剤、血管治療薬、眼科用薬、アミノ酸、ビタミン、神経伝達物質、神経ホルモン、シグナル伝達分子、向精神薬、合成薬、半合成薬、天然薬およびこれらに由来する物質、または上記の組合せが挙げられる。医薬品有効成分はまた、限定はされないが、(組み換え)タンパク質、PEG化タンパク質およびペプチド(例えば、インスリン、エリスロポエチン、エキセナチド、グルカゴン様ペプチド−1、形態形成タンパク質(例えば、骨形態形成タンパク質、形質転換増殖因子、線維芽細胞増殖因子、腫瘍壊死因子)、受容体拮抗薬(例えば、インターロイキン−1受容体拮抗薬)、抗癌タンパク質(例えば、ネオカルジノスタチン、L−アスパラギナーゼ、インターロイキン−2、ベバシズマブおよび他の抗VEGF薬)、予防用ワクチン、治療用ワクチン、遺伝物質(例えば、核酸配列、ポリヌクレオチド、(アンチセンス)オリゴヌクレオチド、プラスミド、DNA、RNA、siRNA、マイクロRNA)、アプタマー、酵素、抗原、抗体、抗体フラグメント、ウイルス、ウイルスベースの物質、細胞、細胞部分構造など)を含む生物学的製剤であってもよく、本明細書に記載される治療有効成分のプロドラッグ、代謝物、誘導体、インビボまたはインビトロ化学修飾産物、インビボまたはインビトロ酵素修飾産物および治療的に有効な分解産物が本発明の範囲に含まれる。
好ましくは、有効成分は、免疫調節薬、抗炎症薬または増殖因子の群から選択される治療有効成分である。
好ましくは、有効成分は、免疫調節薬、例えばシクロスポリン、タクロリムス(FK−506)、シロリムスまたはラパマイシンの群から選択される治療有効成分である。
好ましくは、有効成分は、ステロイド系抗炎症薬、例えばプレドニゾン、プレドニゾロン、トリアムシノロン、クロベタゾールまたはベタメタゾンの群から選択される治療有効成分である。
好ましくは、有効成分は、非ステロイド性抗炎症薬、例えばアスピリン、ジクロフェナク、ピロキシカム、メロキシカム、イブプロフェンまたは選択的COX−2阻害剤、例えばセレコキシブ、バルデコキシブ、エトリコキシブまたはロフェコキシブの群から選択される治療有効成分である。
好ましくは、有効成分は、抗癌剤、例えばベバシズマブ、タモキシフェンまたはインターロイキン−2の群から選択される治療有効成分である。
好ましくは、有効成分は、抗ウイルス剤、例えばアシクロビルまたはオセルタミビルの群から選択される治療有効成分である。
好ましくは、有効成分は、抗細菌剤、例えばアモキシシリンの群から選択される治療有効成分である。
好ましくは、有効成分は、抗糖尿病薬、例えばインスリン、グルカゴン様ペプチド−1、およびエキセナチドの群から選択される治療有効成分である。
好ましくは、有効成分は、ワクチンの群から選択される治療有効成分である。
好ましくは、有効成分は、眼科用薬、例えばトリアムシノロンおよびベバシズマブの群から選択される治療有効成分である。
好ましくは、有効成分は、アポモルヒネ、リバスチグミン、プラミペキソール、ピオグリタゾン、メマンチンおよびサフィナミドなど、神経変性疾患に対して有効な治療有効成分である。
好ましくは、有効成分は、限定はされないが、整形外科、特に椎間板、または軟骨、または骨の疾患の予防または治療に利用するのに非常に好適な増殖因子を含む生物学的製剤の群から選択される治療有効成分である。このような増殖因子の例としては、限定はされないが、形質転換増殖因子3、線維芽細胞増殖因子18、骨形成タンパク質1、骨形態形成タンパク質2、骨形態形成タンパク質6、骨形態形成タンパク質7、インターロイキン−1受容体拮抗薬が挙げられる。
好ましくは、有効成分は、小児および成人の両方の成長障害、十分な筋肉組織の維持、および老化防止用途に適用され得る、ヒト成長ホルモンおよびそのバイオシミラー(biosimilar)誘導体の種類に属する。
好ましくは、有効成分は、内耳およびその結合組織の炎症または微生物感染(鼓膜内疾患)に対して有効な治療有効成分である。
好ましくは、有効成分は、各種の糖尿病に対して有効な治療有効成分、例えばインスリンおよびグルカゴン様ペプチド−1、およびそれらの誘導体、例えばエキセンジン−4およびリラグルチドである。
水溶性の有効成分の場合、薬剤は、好ましくは、20℃および大気圧(1バール)で測定される少なくとも20μg/ml、例えば少なくとも100μg/ml、例えば少なくとも500μg/ml、例えば少なくとも1,000μg/ml、例えば少なくとも5,000μg/mlの水への溶解度を有する。
水溶性有効成分の例としては、(5,000Daまでの)低分子、(10,000Daまでの)中程度のサイズの分子だけでなく、タンパク質などの(少なくとも10,000Daの)高分子も挙げられる。これらの水溶性の活性薬剤は、化学的に合成され得るが、限定はされないが、(組み換え)タンパク質およびペプチド(例えば、インスリン、エリスロポエチン、エキセナチド、グルカゴン様ペプチド−1、形態形成タンパク質(例えば、骨形態形成タンパク質、形質転換増殖因子、線維芽細胞増殖因子、腫瘍壊死因子)、受容体拮抗薬(例えば、インターロイキン−1受容体拮抗薬)、抗癌タンパク質(例えば、ネオカルジノスタチン、L−アスパラギナーゼ、インターロイキン−2、ベバシズマブおよび他の抗VEGF薬)、予防用ワクチン、治療用ワクチン、遺伝物質(例えば、核酸配列、ポリヌクレオチド、(アンチセンス)オリゴヌクレオチド、プラスミド、DNA、RNA、siRNA、マイクロRNA)、アプタマー、酵素、抗原、抗体、抗体フラグメント、ウイルス、ウイルスベースの物質、細胞、細胞部分構造など)を含む生物学的製剤であってもよい。
したがって、本発明は、有効成分が、水溶性薬剤、すなわち、本明細書に記載される方法を用いて測定した際に少なくとも20μg/mlの水への溶解度を有する薬剤の群から選択される治療有効成分である、本発明に係る組成物にも関する。
本発明は、上述される医薬品有効成分のいずれかを収容したナノ粒子および/または微粒子(リポソームおよびミクロスフェアなど)をさらに含む組成物にも関する。
医薬品有効成分としては、限定はされないが、栄養素、薬剤(低分子体)、タンパク質およびペプチド、ワクチン、遺伝物質(ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、プラスミド、DNAおよびRNAなど)、診断剤、造影剤、酵素、核酸配列、抗原、抗体、抗体フラグメント、ウイルス、ウイルスベースの物質、細胞、細胞部分構造、増殖因子、抗生物質、抗炎症性化合物、免疫調節剤、抗血栓性化合物、跛行治療薬、抗不整脈薬、アテローム性動脈硬化症治療薬、抗ヒスタミン薬、抗癌剤、血管治療薬、眼科用薬、アミノ酸、ビタミン、ホルモン、神経伝達物質、神経ホルモン、酵素、シグナル伝達分子、向精神薬、合成薬、半合成薬、天然薬およびこれらに由来する物質または上記の組合せが挙げられる。
医薬品有効成分(API)は、目的の用途に応じてあらゆる種類の活性を示し得る。活性薬剤は、生物学的応答を刺激、遮断または抑制することが可能であり得る。
医薬品有効成分は、ヒトおよび動物の多くの異なる疾患および病態において持続送達に使用され得る。
さらに、デポー形成ポリマーは、その機能を完了した後、完全に吸収される。これは、代謝活性の少ない椎間板の領域への適用において特に重要である。
さらに別の実施形態において、医薬品有効成分は、感染症を回避、防御、抑制するかまたはなくすための薬剤である。
医薬品有効成分は、組成物またはエマルションの総重量に対して0.01〜15重量%の量でポリマー組成物またはエマルション中に存在し得る。好ましくは、医薬品有効成分は、0.02〜10重量%の量で、より好ましくは0.05〜8重量%の量で存在する。
本発明は、治療、手術またはインビボ診断に使用するための薬剤として使用するための組成物にも関する。
本発明は、注入後に動物またはヒト身体内に軟物質を形成するための、本発明に係る組成物または本発明に係る医薬組成物の使用にも関する。
本発明は、注入後に動物またはヒト身体内にデポーを形成するための、本発明に係る組成物または本発明に係る医薬組成物の使用にも関する。
本発明は、医療機器としての、本発明に係る組成物または本発明に係る医薬組成物の使用にも関する。
本発明は、医薬組成物を調製するための方法であって、成分a)、b)、cおよび医薬品有効成分を混合する工程を含む方法にも関する。
組織工学
本発明に係る組成物を含む組織工学デバイスの用途としては、限定はされないが、神経成長または修復、軟骨成長または修復、骨成長または修復、筋肉成長または修復、皮膚成長または修復、分泌腺修復、眼修復が挙げられる。軟物質は、そのまままたはより大きいインプラント、足場もしくは構造の一部として使用され得ることが強調されるべきである。
本発明に係る組成物はまた、矯正および再建手術の待機中または非待機中、損傷組織の癒着および瘢痕組織形成を防ぐために、重大な外傷の場合の一時的な空隙充填剤として使用され得る。空隙充填は、本発明に係る組成物を注入することによって容易に実施され得る。本発明に係る前記組成物を空隙充填剤として使用することの他の利益としては、限定はされないが、外部からの汚染の予防、感染予防、周囲組織壊死または変性の予防、特定の組織形成の誘導(骨、軟骨、筋肉、神経、皮膚など)、単独または他の公知の足場もしくは構造との組合せによる周囲組織の構造的完全性の維持の補助、特定の天然または外部分子の捕捉が挙げられる。
本発明に係る組成物はまた、生体吸収性皮膚充填剤として使用され得る。
本発明が、例示目的で詳細に説明されてきたが、このような詳細は、この目的のためのものに過ぎず、特許請求の範囲に規定される本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに当業者によって変更形態がなされ得ることが理解される。
本発明は、本明細書に記載される特徴の全ての可能な組合せに関し、特許請求の範囲に存在する特徴の組合せが特に好ましいことがさらに留意される。
「含む」という用語は、他の要素の存在を除外しないことがさらに留意される。しかしながら、特定の構成要素を含む生成物についての説明は、これらの構成要素からなる生成物も開示することも理解されるべきである。同様に、特定の工程を含む方法についての説明は、これらの工程からなる方法も開示することも理解されるべきである。
以下では、本発明が以下の実施例によって説明されるが、これらに限定されない。
直鎖状生体吸収性トリブロックコポリマーを含み、界面活性剤を含まないIVR配合物(実験4、比較例を参照されたい)からのリドカイン−HClの放出を示す。 界面活性剤としてPluronics 10R5を用いて調製された配合物(実験6)からのリゾチーム放出の例を示す。 界面活性剤としてのPluronics 17R4の存在下におけるリドカイン−HCLの放出を示す。 疎水性トリブロックコポリマーPEG200(cap75−lac254.0−C3をベースとするエマルションからのリドカイン−HClの放出プロファイルを示す。 疎水性トリブロックコポリマーPEG200(cap50−lac505.0−C3をベースとするエマルションからのリドカイン−HClの放出プロファイルを示す。 疎水性トリブロックコポリマーPEG400(cap50−lac503.0−C3をベースとするエマルションからのリドカイン−HClの放出プロファイルを示す。 異なる界面活性剤とともに疎水性トリブロックコポリマーPEG600(cap50−lac502.0−C3をベースとするエマルションからのリドカイン−HClの放出プロファイルを示す。 市販の界面活性剤(Pluronics 17R4)(66)も使用するリドカイン−HClの放出を示す。 ポリマー界面活性剤を用いるおよび用いないPEG600(cap50−lac502.0−C3配合物からのリゾチームのインビトロ放出を示す。 疎水性トリブロックコポリマーPEG200(cap50−lac505.0−C3およびPEG400(cap50−lac50.3.0−C3をベースとする配合物についての界面活性剤の影響を示す。 いくつかの異なる配合物からのリゾチームの放出プロファイルを示す。 リゾチーム(配合物112、113および114)の放出に対する界面活性剤の影響を示す。 配合物106および111のIgGの放出を示す。 実験86および88に従ってリゾチームの放出を示す。 調製直後および2週間の貯蔵後の配合物115のIVRを示す。 2つの界面活性剤(B)を用いたPEG600(cap50−lac502.0−C3配合物からのIgGのIVRを示す。 2つの界面活性剤(B)を用いたPEG600(cap50−diox504.0−2−n−HD配合物からのリゾチームのIVRを示す。 IgGが充填された疎水性トリブロックコポリマーブレンドのIVRを示す。 ラット死体における医薬組成物のデポーを示す(実験21)。
材料:
トルエン、ジエチルエーテルおよびn−ペンタンは、Boom(Meppel,The Netherlands)から購入した。ε−カプロラクトン、トリエチルアミン、無水酢酸および無水プロピオン酸は、Acros Organics(New Jersey,USA)から購入し、PEG200、PEG400、PEG600、PEG1000、PEG1500、無水ヘキサン酸、Pluronics 17R4、Pluronics 10R5、Kolliphor P407、Kolliphor P188、PVP(40k)および2−エチルヘキサン酸スズ(II)は、Sigma Aldrich(St.Louis,USA)から購入した。無水ラウリン酸は、ABCR(Karlsruhe,Germany)から購入した。APIのリドカイン−HClおよびリゾチームは、Sigma Aldrich(St.Louis,USA)から購入した。モノマーL−ラクチド、D−ラクチドおよびグリコリドは、Purac(Gorinchem,The Netherlands)から購入した。p−ジオキサノンは、HBCChem,Inc.(USA)から購入した。IgGは、Sanquin(The Netherlands)から購入した。
試験方法
分子量は、ガードカラム(PLgel 5μm、7.5×50mm)および3つのVarianカラム(PLgel、5μm、500Å、300×7.5mm)を備えたAgilent system Series 100を用いてSECによって測定した。検出は、屈折率検出器を用いて行った。様々な分子量のPEG標準を基準用に使用した。溶離剤はTHFであり、溶離速度は1.0ml/分であった。カラム温度は35℃であった。試料の濃度は、THF中約4mg/mlであり、注入量は50μlであった。Mnポリマーは、PEG標準に対して、THF中で測定したポリマーの数平均分子量である。
ポリマーの熱特性は、DSC(TA Instruments DSC Q2000装置)によって測定した。密閉されたアルミニウム容器中の約10mgの試料を室温から−90℃に冷却し、5分間にわたって等温に保ち、その後、それらを10℃/分(60秒毎に±1℃調節)の加熱速度で70℃に加熱した。次に、試料を5℃/分(60秒毎に±1℃調節)の冷却速度で−90℃に冷却した後、2℃/分(60秒毎に±1℃調節)の加熱速度で70℃までの2回目の加熱サイクルを行った。2回目の加熱実施を用いて、ガラス転移温度(Tg)を熱容量変化の中点として求め、溶融温度(Tm)を発熱領域の最高温度として求めた。
粘度測定は、コーンプレート型、タイプ40mmコーン、角度1:00:00度:分:秒のTA Instruments AR2000Exにおいて行った。粘度測定時、温度は、300秒間にわたって5s-1のせん断速度で20℃または37℃のいずれかに一定に保った。平均粘度値を、ソフトウェア(Trios software,TA Instruments)を用いて計算した。このようにポリマーの平均動的(せん断)粘度を測定した。
合成
疎水性トリブロックコポリマーの一般的合成手順:
Dean Starkトラップおよび冷却器を備えた三つ口丸底フラスコ(500ml)中にPEG200(20.6g;103mmol)、L−ラクチド(51.7g;359mmol)、ε−カプロラクトン(51.5g;452mmol)および250mlのトルエンを導入し、窒素雰囲気下で撹拌しながら加熱還流させた。溶液を、110mlのトルエン/水を留去することによって共沸乾燥させた。次に、それを<90℃に冷却し、オクタン酸スズ(0.74g;1.8mmol)を加えた。開環重合を、窒素雰囲気下で一晩にわたり混合物を還流させることによって行った。その後、溶液を室温に冷ました。
修飾手順:
プロピオニル末端基による修飾;PEG200(cap50−lac505.0−C3
反応混合物にEt3N(52.5g;515mmol;5当量)および無水プロピオン酸(40g、310mmol、3当量)を加えた。得られた混合物を1時間にわたって撹拌しながら還流させた。
一般的な後処理手順:
反応混合物を、n−ペンタン(600ml)を含む分液漏斗に注いだ。混合物を振とうした後、ポリマーが漏斗の底に沈降し、それを収集することができた。得られたポリマーを60℃で2時間にわたって減圧下で乾燥させた後、90℃で少なくとも48時間にわたってロータリーエバポレータ(<0.2mBar)を用いてさらに乾燥させた。
上述されるこの方法を用いて一連のポリマーを調製した。Bブロックに使用されるモノマーのタイプおよびBブロックの長さを変更し、末端基を変更した様々なPEGブロックを用いることによって変形例を作製した。結果が表1に列挙される。
ポリマー界面活性剤(B)の一般的合成手順:
Dean Starkトラップおよび冷却器を備えた三つ口丸底フラスコ(500ml)中にPEG1500(10g;6.7mmol)、L−ラクチド(11g;76mmol)、ε−カプロラクトン(11g;96mmol)および210mlのトルエンを導入し、窒素雰囲気下で撹拌しながら加熱還流させた。溶液を、110mlのトルエン/水を留去することによって共沸乾燥させた。次に、それを<90℃に冷却し、オクタン酸スズ(0.2g;0.49mmol)を加えた。開環重合を、窒素雰囲気下で36時間にわたり混合物を還流させることによって行った。その後、溶液を室温に冷ました。
修飾手順:
アセチル末端基による修飾;PEG1500(cap50−lac502.2−C2
反応混合物にEt3N(3.4g;33mmol;5当量)および無水酢酸(2.0g、20mmol、3当量)を加えた。得られた混合物を1時間にわたって撹拌しながら還流させた。
一般的な後処理手順:
反応混合物を、n−ペンタン/ジエチルエーテル(150/150ml)を含む分液漏斗に注いだ。混合物を振とうした後、ポリマーが漏斗の底に沈降し、それを収集することができた。得られたポリマーを60℃で2時間にわたって減圧下で乾燥させた後、80℃で少なくとも48時間にわたってロータリーエバポレータ(rotavap)(<0.2mBar)を用いてさらに乾燥させた。
上述されるこの方法を用いて一連のポリマーを調製した。Bsブロックに使用されるモノマーのタイプおよびBsブロックの長さを変更し、末端基を変更した様々なPEGブロックを用いることによって変形例を作製した。結果が表6に列挙される。
ポリマー界面活性剤としてのジブロックコポリマー(As−Bs−Rs)の合成
MeO−PEG(分子量=2000g/mol;6g;3mmol)、ε−カプロラクトン(4.8g;42mmol)、L−ラクチド(1.2g;8.3mmol)およびトルエン(250ml)を三つ口丸底フラスコ(500ml)に移した。フラスコは、Dean−Stark設備および水冷却器を備えていた。混合物を撹拌し、還流するまで加熱し、約100mlをDean−Starkで収集し、得られた混合物を室温に冷ました。オクタン酸スズ(0.033g;0.08mmol)を加え、混合物を撹拌し、48時間にわたって還流するまで加熱した後、無水酢酸(0.6ml;6.4mmol)およびEt3N(1.2ml;4.3mmol)を加えた。混合物を2時間にわたって還流させ、室温に冷まし、n−ペンタン(750ml)中で沈殿させた。ポリマーを収集し、減圧下(<1mBar)において80℃で一晩乾燥させた。
ポリマー界面活性剤およびAPIを用いる/用いない疎水性生体吸収性トリブロックコポリマーによるエマルションの調製
配合物調製方法1
APIを含む10重量%の界面活性剤ストック溶液を、ポリマー界面活性剤(100mg)およびAPI(100mg)をPBS(800μl、50mM pH7.4)に溶解させることによって調製した。スパチュラを用いて、疎水性生体吸収性トリブロックコポリマー(1.8g)を界面活性剤/APIストック溶液(200μl)と混合することによってエマルションを調製した。2分間にわたって12,000rpmでUltra−Turraxミキサーを用いることにより、さらなる混合を行った。界面活性剤およびAPIの最終濃度は両方とも1重量%であった。
配合物調製方法2
疎水性生体吸収性トリブロックコポリマー(1.8g)と、ポリマー界面活性剤(20mg)との混合物を60℃に加熱し、ローラーミキサーを用いて周囲温度で1時間撹拌させた。PBS(濃度111mg/ml、50mM、pH7.4)中のAPIストック溶液(180μl)を加え、スパチュラを用いて混合した。2分間にわたって12,000rpmでUltra−Turraxを用いて混合することにより、最終的なエマルションを調製した。界面活性剤およびAPIの最終濃度は両方とも1重量%であった。
配合物調製方法3
APIを含む10重量%のポリマー界面活性剤ストック溶液を、界面活性剤(100mg)およびAPI(100mg)をPBS(800μl、50mM pH7.4)に溶解させることによって調製した。最後に、スパチュラを用いて、疎水性生体吸収性トリブロックコポリマー(1.8g)を界面活性剤/APIストック溶液(200μl)と混合することによってエマルションを調製した。周囲条件で一晩、ローラーミキサーを用いることによってさらなる混合を行った。界面活性剤およびAPIの最終濃度は両方とも1重量%であった。
配合物調製方法4
APIを含む10重量%のストック溶液を、API(100mg)をPBS(900μl、50mM pH7.4)に溶解させることによって調製した。疎水性生体吸収性トリブロックコポリマー(1.8g)を、スパチュラを用いてAPIストック溶液(200μl)と混合した。2分間にわたって12,000rpmでUltra−Turraxを用いることによって最終的なエマルションを調製した。APIの最終濃度は1重量%であった。
配合物調製方法5(IgGのみの場合)
20重量%の界面活性剤ストック溶液、Nanogam(登録商標)(50mg/mlのIgG)および場合によりさらなる水を、ローラーミキサーを用いて4℃で2時間混合した。公知の量を疎水性生体吸収性トリブロックコポリマーに加え、スパチュラを用いて混合した。1分間にわたって12,000rpmでUltra−Turraxを用いることによってさらなる混合を行った。
配合物調製方法6(市販の界面活性剤のみの場合)
10重量%の界面活性剤溶液を、界面活性剤(100mg)をPBS(900μl、50mM pH7.4)に溶解させることによって調製した。スパチュラを用いて、疎水性生体吸収性トリブロックコポリマー(1.8g)を界面活性剤溶液(200μl)と混合することによってエマルションを調製した。API(約20mg)を加えた後、スパチュラを用いて再度混合した。2分間にわたって12,000rpmでUltra−Turraxを用いることによって最終的な混合を行った。界面活性剤およびAPIの最終濃度は両方とも1重量%であった。
配合物調製方法7
PBS中の20重量%のジブロック溶液をPBS中のリゾチーム溶液(40mg/ml)と混合した。ストック溶液(0.2g)を含有するこのリゾチーム/ジブロックを、1分間にわたって4,000rpmでUltra−Turraxを用いて疎水性生体吸収性トリブロックコポリマー(1.8g)と混合した。最終濃度は、0.2%のリゾチーム、1%のジブロックおよび9%のPBSであった。
配合物調製方法8
水性相:
まず、20重量%のACEMIXを、2つのポリマー界面活性剤(PEG1500(cap80−lac202.2−C2(0.75g)およびPEG1500(cap50−lac502.2−C2(0.25g))をPB(4ml)に溶解させることによって調製した。ACEMIX(1.0g)にNanogam(0.8g;50mg/mlのIgG)およびPB(0.2g)を加えた。溶液を2〜8℃で1時間にわたってロックローラー(rock−and−roller)において混合して、最終的な水性相を得た。
ブレンドエマルション配合物:
2つの疎水性トリブロックコポリマー(A)をバイアル中で秤量し、周囲温度で数時間にわたってロックローラーにおいて混合した。次に、計算された量の調製された水性相を加え、スパチュラを用いて混合した後、1分間にわたっておよび周囲温度において4,000rpmでUltra Turraxを用いて、さらなる混合を行った。得られたブレンド配合物を冷蔵庫(2〜8℃)中で貯蔵した。
インビトロ放出(IVR)設備
公知の量の配合物(約200mg)をガラス管(15ml)中に移した後、2mlのPBS(pH7.4;52mM;260mOsm/kg;37℃で予め温められた)を加えた。管を37℃で振とう培養器に入れた。放出試料を様々な時点で取った。試料採取のために、1mlの緩衝液を上清から除去し、予め温められたPBSと取り替えた。逆相液体クロマトグラフィーを用いて試料のAPI含量について分析した。
用語
実験セクションでは、疎水性生体吸収性トリブロックコポリマーおよびポリマー界面活性剤の略語を使用した。
例えば、PEG200(cap50−lac505.0は、200Daの数平均分子量を有するPEGで作製されたAブロックと、Aブロックの両側にBブロックとを含むトリブロックコポリマーを意味し、2つのBブロックの総重量がAブロックの分子量の5倍であり、各Bブロックが50/50(重量)比でε−カプロラクトンおよびラクチドを含む。この場合、RBABRトリブロックコポリマーは、平均してMn200Daを有するPEGからなるAブロックと、それぞれ約500DaのMnを有し、50重量%のε−カプロラクトンおよび50重量%のラクチドを含有する2つのBブロックとを含む。この場合、末端基RはHである。
RがHでない場合、炭素鎖長が式に加えられている。
例えば、PEG600(cap50−lac502.0−C6は、600Daの数平均分子量(Mn)を有するPEGからなるAブロックと、それぞれ約600Da(1200/2)の数平均分子量(Mn)を有し、両側にC6R基を有する2つのBブロックとを有するRBABRトリブロックコポリマーを示す。
実験1;疎水性生体吸収性トリブロックコポリマーの調製
多数のRBABR生体吸収性トリブロックコポリマーを一般的合成手順に従って調製した。熱特性および分子量を測定した。結果が表1に列挙される。
表1中、PEG200、PEG400、PEG600およびPEG1000は、それぞれ200Da、400Da、600Daおよび1,000Daの数平均分子量を有するポリエチレングリコールポリマーである。
nPE:Aブロックの分子量を基準にして計算した際の、両方のBブロックを合わせた数平均分子量。
Capは、ε−カプロラクトンの略語である。
Lacは、L−ラクチド、D−ラクチドまたはDL−ラクチドの略語である。特に指定されない限り、L−ラクチドがデフォルトで選択される。
Dioxは、p−ジオキサノンの略語である。
C3、C6およびC12は、R基がそれぞれ3個(プロピオニル)、6個(ヘキサノイル)または12個(ラウロイル)の炭素原子を含むことを意味する。
PE/PEG:PEG(B/A)または(Bs/As)に対するポリエステルの重量比。
1/m2:Bブロック中の第2のモノマーに対する第1のモノマーの比率。
修飾度:ポリマー修飾後の脂肪族末端基(R)の数を表す。修飾度が−−と示される場合、それは、式RBABR中、R=Hであることを意味する。修飾度が2である場合、それは、Rが、いくつかのC原子を含む脂肪酸残基であることを意味する。
npolymer:GPCにより測定されるポリマーの数平均分子量。
PDI:GPCによる多分散指数。
g:DSCによるガラス転移温度(中点)。
m:DSCによる溶融温度。
N.A.:分析せず。
実験2;粘度測定ポリマー
表1に列挙されるポリマーの粘度を20℃および37℃で測定した。結果が表2に列挙される。
表2に示されるように、末端基(C3、C6またはC12)は、粘度に著しい影響を与えた。一般に、末端基R=Hを有するポリマーは、比較的高い粘度を示す。非修飾のポリマー(R=Hである)と比較して、C3エンドキャップされたポリマーはより低い粘度を有し、C6修飾されたポリマーは最も低い粘度を有していた。
Bブロックの組成も非常に重要である。例えば、PEG200(cap25−lac755.0−C3の組成を有するポリマーは、高い粘度を有するが、組成をPEG200(cap75−lac255.0−C3に変更すると、ごく低い粘性のポリマーが得られた。最も低い粘度は、ε−カプロラクトンがPEブロックの主成分であるときに得られた。これは、より硬質のラクテートモノマー単位と比較して、ε−カプロラクトンモノマー単位のより低いTgに関係するものと本発明者らは考えている。温度を37℃に上昇させると、より粘性の低いポリマーが得られる。
表1に示されるように、PEG1000で構成されたポリマーは、約20℃の溶融温度を有する。これらのポリマーは、冷蔵庫(4℃)中でおよび周囲温度でさえ結晶化する。これらのポリマーをエンドキャッピングすると、溶融温度が低下されるが、結晶化を防ぐのに十分に低くない。しかしながら、コポリマーは、PEGの結晶性領域を「溶融する」ために注入前に37℃まで温められ得る。好ましい場合、前記コポリマーは、急な結晶化の発生および粘度の急な増加を伴わずに、注入前に再度室温に冷却され得る。
実験3(比較例):水を用いた疎水性生体吸収性トリブロックコポリマーの配合物
親水性APIは、単独の疎水性生体吸収性トリブロックコポリマーに溶解しにくい。溶解度を向上させるために水を疎水性トリブロックポリマーに加えた。調製方法4に従って、10重量%の水を含むエマルションを調製した。
水の存在下において、APIは、疎水性生体吸収性トリブロックコポリマーに容易に溶解し、白色の配合物が得られた。混合の直後、エマルションの一部をインビトロ放出(IVR)試験に使用した。エマルションの別の部分を冷蔵庫(2〜8℃)中で貯蔵した。しかしながら、約24時間後、冷蔵庫中で貯蔵された全てのエマルションは、水層(上部)とポリマー層とに相分離した。
全ての配合物は、単独の疎水性生体吸収性トリブロックコポリマー(A)よりはるかに低い粘度を有していた。
実験4(比較例):水を用いた直鎖状疎水性トリブロックコポリマーの配合物のIVR
実験3(表3および4も参照)において調製された配合物をリドカイン−HClの放出について試験した。図1に示されるように、リドカイン−HClの放出は、最初の24時間において60%の高いバーストで非常に速かった。また、リゾチームの放出は、4日後に約43%の累積放出率で速かった。
結論:親水性APIは、単独の直鎖状疎水性トリブロックコポリマーに溶解しにくい。これは、水の添加によって回避され得る。しかしながら、水のみが疎水性トリブロックコポリマーと混合される場合、不安定なエマルションが形成される。これは、エマルションを調製した後、24時間以内に水層が配合物の上部に見られることを意味する。結果として、これらのエマルションからのAPIの放出は比較的速い。
実験5(比較例):1重量%のリゾチームまたはリドカイン−HClが充填された界面活性剤を用いた配合物の調製
エマルションを安定させ、水が配合物から層に分離するのを防ぐために市販の界面活性剤を使用した。疎水性トリブロックコポリマーとしてPEG600(cap50−lac502.0−C3を用いて、調製方法6に従って配合物を調製した。様々な界面活性剤の概要が表5に示される。
水および界面活性剤の存在下において、APIは、疎水性生体吸収性トリブロックコポリマーに完全に溶解し、白色の配合物が得られた。混合の直後、配合物をインビトロ放出(IVR)試験に供した。
実験6(比較例):1重量%のリゾチームが充填された界面活性剤を用いた配合物のIVR
図2は、界面活性剤としてPluronics 10R5を用いて調製された配合物からのリゾチーム放出の例を示す。最初の3日間の放出は、50〜60%であり、界面活性剤としてこのPluronics 10R5を用いて、それほどの保持は観察されなかった。図に示されていないが、市販の界面活性剤を用いて調製された全ての他の配合物がほぼ同一の放出プロファイルを示した。全ての場合、40〜70%のリゾチームが最初の3日間に放出された。冷蔵庫(2〜8℃)中で貯蔵される場合、配合物は、少なくとも24時間にわたって安定しているように見えた。
実験7(比較例):1重量%のリドカイン−HClが充填された界面活性剤を用いた配合物のIVR
図1に既に示されるように、配合物64は、最初の24時間で非常に高いバーストを示す。界面活性剤としてのPluronics 17R4(配合物66)の添加は、最初の24時間でわずかに低いバースト放出をもたらした(図3)。
結論において、市販の界面活性剤の使用は、表5に示されるようにリゾチームの持続放出をもたらさなかった。得られたエマルションは、少なくとも24時間にわたって安定していたが、市販の界面活性剤の添加は、APIの(それほど)高い保持をもたらさなかった。
実験8:ポリマー界面活性剤の合成
調整された(tailor−made)界面活性剤(ポリマー界面活性剤として示される)を、表6に示されるように調製した。一連のポリマー界面活性剤を一般的合成手順に従って調製した。熱特性および分子量が測定され、表6に列挙される。
得られたポリマー界面活性剤(B)は、室温で高粘性の半固体ポリマーである。全ての界面活性剤は、低いTg値を有し、これは、主に、存在する大量のカプロラクトンに起因する。また、これらの界面活性剤の全ては、PEGブロックの寄与である融点を有する。表に示されていないが、融点を有する全ての界面活性剤は、結晶化温度を示す。
実験9:1重量%のリドカイン−HClが充填された配合物の調製
一連の疎水性トリブロックコポリマーを水およびポリマー界面活性剤と混合した(表7)。Ultra−Turraxを用いて混合した後、全ての配合物は完全に白色かつ不透明であった。数時間後、PEG600(配合物52、53、58および59)を用いた疎水性トリブロックコポリマーを含有する配合物は、無色透明になり、また、光学顕微鏡法によりリドカイン−HCl粒子が観察されなかった。24時間にわたる冷蔵庫(2〜8℃)中での貯蔵後、分離された水層は肉眼で見られなかった。
実験10:1重量%のリドカイン−HClを用いた配合物の粘度測定
全ての調製された配合物は、単独の疎水性トリブロックコポリマーよりはるかに低い粘度を有していた。配合物の粘度は、50%超低下され、それにより配合物は注入により好適になる。さらに、調製方法1または2によって調製された配合物間で有意な差はなかった。
実験11:1重量%のリドカイン−HClが充填された配合物のインビトロ放出(表7および表8)
図4は、疎水性トリブロックコポリマーPEG200(cap75−lac254.0−C3をベースとするエマルションからのリドカインの放出プロファイルを示す。図4に示されるように、3つの配合物のリドカイン放出プロファイルに有意な差はない。これらの結果によれば、配合物を調製するのにいずれの方法を使用するかで差は生じない。全ての3つの配合物が、1日後に35〜45%のバースト放出を示した後、より遅い放出を示した。1週間後、約55%のリドカインが放出された。ポリマー界面活性剤(B)の選択も放出プロファイルに大きい影響を与えなかった。
図5は、疎水性トリブロックコポリマーPEG200(cap50−lac505.0−C3をベースとするエマルションからのリドカインの放出プロファイルを示す。ここでも、方法1または方法2によって調製された配合物間で放出プロファイルの有意な差はない。放出は、疎水性トリブロックコポリマーPEG200(cap75−lac254.0−C3をベースとする配合物よりはるかに遅い。24時間後に10%のみが放出され、7日後に約20%になるまでゆっくりと続いた。ポリマー界面活性剤(B)の添加は、長期放出に大きい影響を与えた。配合物62は、界面活性剤を用いずに調製され、はるかに速い放出を示す。
図6は、疎水性トリブロックコポリマーPEG400(cap50−lac503.0−C3をベースとするエマルションからのリドカインの放出プロファイルを示す。図6に示されるように、4つの異なる配合物は、同様の放出パターンを有する。これらの結果によれば、配合物を調製するのにいずれの方法を使用したかで差は生じない。4つの配合物は、バースト放出をほとんど示さない。1日後に約10%が放出され、これは、1週間後に25〜30%のリドカイン放出になるまでゆっくりと続いた。
図7は、様々な界面活性剤を用いた疎水性トリブロックコポリマーPEG600(cap50−lac502.0−C3をベースとするエマルションからのリドカインの放出プロファイルを示す。図7は、配合物を調製するのにいずれの方法(1または2)を使用するかで有意な差がないことを再度示す。配合物64は、界面活性剤を有さず、これは、他の4つの配合物についての約30%と比較して、1日後に60%のはるかに高い放出をもたらす。
図8は、市販の界面活性剤(Pluronics 17R4)(66)も使用するリドカイン−HClの放出を示す。Pluronics 17R4の使用は、最初の24時間で50%の高いバーストを示す。ポリマー界面活性剤は、最初の24時間で30%の放出までバーストを減少させる。
実験12:1重量%のリゾチームが充填された配合物の調製
一連の疎水性トリブロックコポリマーを水、ポリマー界面活性剤およびリゾチームと混合した。
全ての配合物を問題なく調製した。配合物82は、リゾチームと混合された純粋なトリブロックコポリマーである。配合物83は、緩衝液中の20重量%のポリマー溶液を調製した熱応答性ヒドロゲルである。そのように得られた溶液は、冷蔵庫中で液体であるが、30℃に加熱されるとヒドロゲルになる。リゾチームは、この配合物に容易に溶解することができる。
実験13:1重量%のリゾチームを用いた配合物の粘度測定
実験14:1重量%のリゾチームが充填された配合物のインビトロ放出(表9および表10)
図9は、ポリマー界面活性剤を用いるおよび用いないPEG600(cap50−lac502.0−C3配合物からのリゾチームのインビトロ放出を示す。ポリマー界面活性剤の存在は重要である。このようなポリマー界面活性剤(配合物71)が配合物に組み込まれる場合、リゾチームの放出は、最初の24時間においてごく少ないバーストではるかにゆっくりである。放出は、7日後に約5%になるまでゆっくりと続いた。一方、配合物77(界面活性剤を用いない)は、7日後に50%超の放出を示す。
図10は、疎水性トリブロックコポリマーPEG200(cap50−lac505.0−C3およびPEG400(cap50−lac50.3.0−C3をベースとする配合物についての界面活性剤の影響を示す。界面活性剤を用いた配合物(67および69)は、界面活性剤を用いない2つの配合物(75および76)と比較してはるかに遅い放出を示す。
図11は、いくつかの異なる配合物からのリゾチームの放出プロファイルを示す。配合物83は、例えば、わずか2日後に90%の非常に速い放出を示す熱可逆性ヒドロゲルである。方法1を用いて、APIを直接疎水性トリブロックコポリマーと溶解/混合すると(配合物82)、保持のわずかな改善が得られたが、7日後に90%超が放出された。界面活性剤(配合物79、80および81)の添加は、特に最初の7日間にわたってさらに高い保持を示す。意外にも、配合物80中のリゾチームの保持は著しく高い。25日後に約10%が放出された。配合物79、81と配合物80との間の相違は、トリブロックコポリマー界面活性剤の組成である。ポリマー界面活性剤中のカプロラクトン/ラクチドの比率が疎水性トリブロックコポリマー中の比率と同じである場合、最も持続された保持および最も遅い放出が得られた。
この現象をさらに調べるために、様々な界面活性剤を用いた新たな一連の配合物を調製し(表11)、続いてインビトロ放出試験を行った。図12に示されるように、界面活性剤の組成は、リゾチームの放出に非常に大きい影響を与える。界面活性剤としてのPluronics17R4(配合物114)は、最初の24時間でほぼ100%の放出で、いかなる形態の保持も示さない。同じ構成単位で構成されるが、2つのモノマーの比率が異なるポリマー界面活性剤(配合物113)は、7日後に約85%の最終的な放出で、より高い保持を示す。ポリマー界面活性剤の組成を疎水性トリブロックコポリマーの2つのモノマー間の同じ比率に変更すると、意外にも非常に高い保持を示す(配合物112)。7日後に20%のみのリゾチームが放出された。
実験15:IgGが充填された配合物の調製
APIとしてIgGを用いた新たな一連の配合物を調製した。調製方法5を使用した。
実験16:IgGを用いた配合物の粘度測定およびIVR
図13は、配合物106および111のIgGの放出が界面活性剤の著しい影響をやはり示すことを示す。速い放出が配合物106について観察され、14日後に80%超のIgGが放出された。界面活性剤をPEG1500(cap50−lac502.2−C2と取り替えると、リゾチーム放出に関しても見られるように保持(配合物111)が増加される一方、約15%のみが15日後に放出された。
実験17:1重量%のリゾチームが充填された配合物(モノマーp−ジオキサノン)の調製
この作業のほとんどがモノマーε−カプロラクトンおよびラクチドを用いて行われる。また、いくつかの実験を、ε−カプロラクトンおよびp−ジオキサノンのモノマー組合せを用いて行った。
疎水性トリブロックコポリマーPEG600(cap50−diox502.0−C3を用いた一連の配合物を調製した。このトリブロックコポリマーは、ジオキサノンのより低いガラス転移温度のため、カプロラクトン/ラクチドBブロックで構成された疎水性トリブロックコポリマーと比較してはるかに低い粘度を有する。さらに、予測されるように、作製された配合物の粘度は、単独のトリブロックコポリマーより低かった。
図14に示されるように、界面活性剤の組成は、カプロラクトン/ジオキサノンベースのエマルションからのリゾチームの放出速度に大きい影響を与えた。リゾチームの比較的速い放出(約50%)が、カプロラクトン/ラクチドベースの界面活性剤を用いた配合物について7日後に測定された。対照的に、25%のみのリゾチームが、カプロラクトン/ジオキサノンブロックを用いた、界面活性剤を含有する配合物について7日後に放出された。
結論:界面活性剤の使用は、リゾチームおよびIgGの放出に驚くべき影響を示す。使用される疎水性トリブロックコポリマーと同じモノマーおよびモノマー比率を用いたトリブロックコポリマー界面活性剤の添加は、リゾチームおよびIgGの遅いおよび持続放出にとって重要である。
実験18:IgG(0.5mg/g)が充填された配合物の安定性
配合物の安定性を調べるために、新たに調製された配合物のIVR速度を、2週間にわたって冷蔵庫(2〜8℃)中で貯蔵された配合物と比較する。
図15に示されるように、約90%のIgGが、新たに調製された配合物115から11日後に放出された。この実験では、配合物の半分を2週間にわたって冷蔵庫中で貯蔵した後、第2のIVR試験を行った。残念ながら、第2のIVR試験のIVR結果は、第1のIVRデータと一致しなかった。2週間の貯蔵後にIgG放出がはるかに速い。配合物を調製した直後の60%と比較して、3日後に既に50%のIgGが放出され、7日後に86%であった。
結論:IVR結果は再現性がなかった。配合物は、冷蔵庫(2〜8℃)中で貯蔵した場合、2週間にわたって安定していなかった。
実験19:2つの界面活性剤を用いた、IgG(2mg/g)が充填された配合物の調製
リン酸緩衝生理食塩水(PBS)の代わりにリン酸緩衝液(PB)を用いて一連の配合物を調製し、さらに2つのポリマー界面活性剤を使用した(ACEMIX)。ACEMIXは、比率3:1のポリマー界面活性剤PEG1500(cap80−lac202.2−C2 37およびPEG1500(cap50−lac502.2−C2 36の混合物である。これらの配合物の安定性を調べるために、第2のインビトロ放出試験を、2週間にわたって冷蔵庫(2〜8℃)中で貯蔵された同じ配合物を用いて行った。
図16および図17に示されるように、新鮮な配合物と、2〜8℃において冷蔵庫中で貯蔵された2週間経過した配合物との間に完全な重複がある。2つのポリマー界面活性剤の使用は、配合物の安定性を大きく向上させた。
結論:2つの界面活性剤を含有する配合物は、2〜8℃で少なくとも2週間にわたって安定していた。
実験20:IgGが充填されたACEMIXとの疎水性トリブロックコポリマーブレンド
同じモノマー比率を有するが、異なるブロック長さまたはエンドキャップにおける異なる長さを有する疎水性トリブロックコポリマーからブレンドを調製した。配合物122は、末端基のタイプのみが異なるブレンドである。ブロック長さのみの変化が配合物123に用いられた(表18)。配合物124、125を比較データに使用した。
試験された配合物のうち、配合物124に使用された疎水性トリブロックコポリマーは、最も短いポリエステルブロックを有し、これは、最も速い放出(10日後に90%、図18)および最も低い粘度(表19)をもたらした。ポリエステルブロック比を1.0から1.5に増加させることにより(配合物125)、粘度が増加し、IgGの放出がかなり遅かった(10日後に80%)。興味深いことに、1.0および2.0のポリエステル比を有する疎水性トリブロックコポリマーが一緒に混合されて、1.5の平均ポリエステルブロック比が得られる場合、異なる特性を有する配合物が得られた。このブレンド(配合物123)は、配合物125とほぼ一致した粘度を有していたが、完全に異なる放出パターンを有していた。さらに、異なるエンドキャップを有する同じ疎水性トリブロックコポリマー組成物のブレンド(122)は、粘度(116)の変化をもたらしたが、放出速度も著しく変化させた。
実験21:トリブロックコポリマーエマルションの生体外注入
ポリマーエマルション(250μl)を37℃でラットの死体に注入した(ラットを注入の1分前に殺処分し、ラットは、別の試験から取り、注入試験の目的で殺処分しなかった)。注入の直後、ラットの皮膚を除去した。驚くべきことに、図19に示されるように良好な「粘着性の」デポーが形成された。
デポー配合物は、気泡がデポーの内部に閉じ込められたものでさえ意外にも速かった。
全体的な結論
(親水性)APIの放出プロファイルは、ごく少量の水の存在下において、ポリマー界面活性剤(B)と組み合わせて疎水性トリブロックコポリマー(A)を用いて意外にも調整され得る。本明細書の好ましい態様は、ポリマー界面活性剤(B)と疎水性トリブロックコポリマー(A)とが同じモノマーを用いて調製されることである。モノマーおよびAPIに応じて、モノマー間の比率を変更することにより、持続された保持をこのように得ることができる。これは、市販の界面活性剤を用いて達成することができない。いくつかの配合物の低温安定性を持続させるために、ポリマー界面活性剤の混合物(acemix)を有利に適用することができる。

Claims (15)

  1. a)55〜98.9重量%の、式(1)
    R−B−A−B−R(1)
    の少なくとも1つのタイプのトリブロックコポリマー(A)と、
    b)0.1〜15重量%の少なくとも1つの界面活性剤(B)と、
    c)1〜30重量%の水と
    を含む組成物であって、
    Aが、100〜1,000Daの数平均分子量(Mn)を有する親水性ブロックであり、Bが、少なくともモノマーB1およびモノマーB2を含むモノマーから作製される疎水性ブロックであり、B1およびB2が前記疎水性ブロック中で最大の重量含量を有し、かつB1がB2より低い分子量を有し、Rが、HまたはC1〜C30有機部分である末端基であり、前記組成物が0℃〜37℃の温度範囲で流体であり、前記重量%がa)、b)およびc)の合計に対するものであり、成分a)、b)およびc)の合計が前記組成物全体の少なくとも80重量%、好ましくは少なくとも90重量%である、組成物。
  2. せん断レオロジーによって測定された際、30Pa.s未満、好ましくは20Pa.s未満または10Pa.s未満、最も好ましくは5Pa.s未満の値を有する、20℃で測定される粘度を有する、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記コポリマー(A)が−20℃未満、好ましくは−30℃未満、最も好ましくは−40℃未満のTg(中点)を有し、および/または前記コポリマー(A)が20℃未満、好ましくは10℃未満、より好ましくは0℃未満のTm(中点)を有し、TgおよびTmがDSC、2celc/分の加熱による第2の加熱曲線で測定される、請求項1または2に記載の組成物。
  4. 前記コポリマー(A)が、サイズ排除クロマトグラフィーで測定された際、500〜5,000Da、より好ましくは600〜3,000Daの範囲内、最も好ましくは700〜2,500Daの範囲内の数平均分子量(Mn)を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
  5. コポリマー(A)がポリエチレングリコールのAブロックを有し、前記Aブロックが少なくとも100Da、好ましくは少なくとも120Da、最も好ましくは少なくとも150Daの数平均分子量(Mn)を有し、前記Aブロックの前記数平均分子量が最大で1,000Daである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。
  6. Rが、アセチル基、プロピオニル基、ヘキサノイル基、2−n−ヘキシルデカノイル基、ノナノイル基、ドデカノイル基、ペンタデカノイル基、ステアロイル基またはベンゾイル基からなる群から選択される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物。
  7. 前記モノマーB1およびB2が、グリコリド、ラクチド、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、1,3−ジオキサン−2−オン(炭酸トリメチレンとしても知られている)および1,4−ジオキサン−2−オン(p−ジオキサノンとしても知られている)からなる群から選択され、前記Bブロックのそれぞれが200〜1,500Da、好ましくは225〜1,250Da、より好ましくは250〜1,000Da、または300〜800Daの数平均分子量範囲を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
  8. 前記界面活性剤(B)が、式2に従う分子(ポリマー界面活性剤(B)):
    Rs−Bs−As−Bs−Rs 式2
    であり、式中、Asが、少なくとも1,000Daの数平均分子量(Mn)を有する親水性ブロックであり、Bsが、少なくともモノマーBs1およびモノマーBs2を含むモノマーから作製される疎水性ブロックであり、Bs1およびBs2が前記疎水性ブロック中で最大の重量含量を有し、かつBs1がBs2より低い分子量を有し、およびRsが、HまたはC1〜C30有機部分である末端基であり、好ましくは、RsがH、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、ノナノイル基、ドデカノイル基、ペンタデカノイル基、2−n−ヘキシルデカノイル基、ステアロイル基またはベンゾイル基から選択される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。
  9. Asが、サイズ排除クロマトグラフィーで測定される1,000〜3,000Daの数平均分子量(Mn)を有する直鎖状ポリエチレングリコールブロックであり、Bsが、ラクチド、ε−カプロラクトン、グリコリド、p−ジオキサノン、炭酸トリメチレン、δ−バレロラクトンからなる群から選択される少なくとも2つの環状モノマーを含む疎水性ブロックであり、各Bsブロックが、サイズ排除クロマトグラフィーで測定される400〜3,000Daの数平均分子量(Mn)を有し、Rsが、HまたはC1〜C20脂肪酸残基である末端基である、請求項8に記載の組成物。
  10. 前記モノマーB1および前記モノマーBs1が同じであり、かつ前記モノマーB2および前記モノマーBs2が同じであり、好ましくは、前記ポリマーブロックBを作製するためのモノマーがモノマーB1およびB2からなり、かつ前記ポリマーブロックBsを作製するためのモノマーがモノマーBs1およびBs2からなる、請求項8または9に記載の組成物。
  11. XとXsとの差が20重量%未満であり、ここで、
    Xが、前記モノマーB1および前記モノマーB2の総重量に対する前記モノマーB1の量であり、および
    Xsが、前記モノマーBs1および前記モノマーBs2の前記総重量に対する前記モノマーBs1の量である、請求項8〜10のいずれか一項に記載の組成物。
  12. 0.01〜15重量%の医薬品有効成分を含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の組成物。
  13. 薬剤として使用するための、請求項1〜12のいずれか一項に記載の組成物。
  14. 治療、手術、またはインビボ診断に使用するための、請求項1〜12のいずれか一項に記載の組成物。
  15. 請求項12に記載の組成物を調製するための方法であって、成分a)、b)、c)および治療活性物質を混合する工程を含む方法。
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