JP2018538315A - 骨関節炎治療のための親水化されたスルファサラジンおよびヒアルロン酸を含む組成物およびその製造方法 - Google Patents

骨関節炎治療のための親水化されたスルファサラジンおよびヒアルロン酸を含む組成物およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は骨関節炎の治療のための組成物およびその製造方法に関わり、より詳しくは関節腔注入および局所投与を通じて痛み緩和と共に関節摩耗を防止し、退行性骨関節炎のような骨関節炎の効果的な治療が可能なように、有効成分として親水化されたスルファサラジン、および追加的にヒアルロン酸を含む組成物、およびその製造方法に関するものである。本発明による製造方法によってこのような骨関節炎治療用組成物を製造する場合、溶解後に中和段階を経ても溶解状態が維持され、中和以後に発生するスルファサラジンの塩析現象による沈殿を防止するから、高濃度にスルファサラジンを含む組成物を製造することができ、これによって製造された組成物は従来難溶性によって低濃度にのみ含まれていたスルファサラジンを高濃度に含むことによって、関節腔注入や局所投与を通じた骨関節炎、特に退行性骨関節炎の治療に非常に有用である。
【選択図】 図5

Description

本発明は、骨関節炎の治療のための組成物およびその製造方法に関し、より詳しくは関節腔注入および局所投与を通じて痛み緩和と共に関節摩耗を防止して、退行性骨関節炎のような骨関節炎の効果的な治療が可能なように、有効成分として親水化されたスルファサラジンおよびヒアルロン酸を含む組成物、およびその製造方法に関するものである。
骨関節炎は、関節部位の物理的刺激を通じてコンドロサイト(chondrocyte)と関節膜(synovial fluid)で発現されるサイトカインと軟骨分解酵素によって関節内軟骨が持続的に分解、損傷されて関節面の運動機能が消失し不安定性が誘発される状態を称する。
現在骨関節炎の治療には外科的手術以外に薬物治療とヒアルロン酸の関節腔投与などが活用されているが、これらは痛み緩和が主目的であり、軟骨損傷減少機能は微弱であって、実質的に骨関節炎を治療することができる医薬品が要求されている。
一方、スルファサラジンは現在関節リウマチおよび炎症性腸疾患の経口治療剤として活用されており、最近、骨関節炎の発病原因のコンドロサイトの変化を保護し、関節膜で軟骨破壊に関連する因子の発現を抑制し骨関節炎の治療に活用可能性があるという結果が発表されたことがある(Nose M. et al. J Rheumatol 1997;24:550−4, Lakey et al. Rheumatology 2009;48:1208−1212, Endo W. et al Mod Rheumatol 2014;24(5):844−50)。
スルファサラジンを経口服用する場合、一日最大投与量の4gを摂取しても血中濃度が12ug/mlでその吸収率が非常に低く、物質の難溶性によって消化器障害を起こすと知られており、スルファサラジンの分解産物のスルファピリジンの血中濃度が高い場合、多様な副作用を起こすと報告されている(Hoult JRS. Drugs 1986;32:18−26)。これにより、スルファサラジンを経口投与するのではない関節腔内に直接投与する場合、経口投与で発生する副作用を避けることができると予想される。しかし、スルファサラジンはその難溶性によって効果を得るための高濃度の液状医薬品を作りにくい。また、関節液(synovial fluid)のターンオーバー(turn−over)時間は2時間と知られており(Levick JR et al. Ann Rheuma 1995;54:417−423)、関節腔内に直接投与されるとしても十分な薬効を奏しにくいと予想される。
一方、ヒアルロン酸は体内関節液の主要構成成分であって、関節内軟骨の間に存在し潤滑剤の役割を果たしている。骨関節炎患者の場合、関節内ヒアルロン酸の濃度が減少すると知られており、これを体外で合成されたヒアルロン酸を補充する骨関節炎治療物質として広く活用されている。ヒアルロン酸は他の関節液の成分とは異なり、その半減期が13時間以上と知られており(Browon TJ et al. ExpPhysiol 1991:76;125−134)、スルファサラジンとヒアルロン酸を混合する場合、関節腔内維持時間も24時間以上維持させることができると予想された。
このような背景下で、本発明者らは難溶性のスルファサラジンを用いて効果的な骨関節炎の治療方法を開発しようと鋭意研究した結果、特定濃度の塩基性添加剤を用いてスルファサラジンを溶解する方法によってスルファサラジンとヒアルロン酸の組成物を製造する場合、既存とは異なり、高濃度のスルファサラジンが有効性分として含まれている治療用組成物を製造することができるのを確認した。さらに、このような高濃度のスルファサラジンとヒアルロン酸を含む組成物を動物モデルに適用した結果、前記組成物が特定の高濃度のスルファサラジン水準を維持することによって骨関節炎の進行を抑制するだけでなく、鎮痛効果を同時に示すという点を確認して本発明を完成した。
前記のような問題点を解決するために、本発明は、有効成分として親水化されたスルファサラジンおよび追加的にヒアルロン酸、その塩または誘導体を含む、関節腔および局所投与可能な骨関節炎治療用組成物を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、前記関節腔および局所投与可能な骨関節炎治療用組成物の製造方法を提供することを目的とする。
このような目的を達成するための一つの様態として、本発明は、有効成分として2〜10mMの親水化されたスルファサラジンおよび1〜2(w/v)%のヒアルロン酸、その塩または誘導体を含む、関節腔および局所投与可能な骨関節炎治療用組成物およびこれを投与して骨関節炎を改善または治療する方法に関するものである。
前記スルファサラジン(Sulfasalazine、以下、“SSZ”とも称する)は、スルファピリジン(Sulfapyridine)と5−アミノサリチル酸(5−aminosalicylic acid、5−ASA)がアゾ結合(azo bond)して形成された化合物であって、下記化学式1の構造を有する化合物をいう。
[化学式1]
本発明において、前記組成物には骨関節炎治療のための有効成分として親水化されたスルファサラジンを2〜10mM含むことを特徴とする。
本明細書で用語“親水化されたスルファサラジン”は水難溶性のスルファサラジンの水性媒質内での溶解度または分散均一性を増加させたものを意味し、このような親水化されたスルファサラジンはi)スルファサラジンの水溶性塩、またはii)水性媒質中で親水化溶媒とスルファサラジンを混合して均一に分散された混合物を含み、前記親水化溶媒はポリエチレングリコールであってもよい。
前記i)スルファサラジンの水溶性塩形態は、スルファサラジンに塩酸、塩化ナトリウム、塩化カルシウムまたは塩化カリウムなどを添加して酸付加塩またはアルカリ付加塩の形態に得られ、スルファサラジンをポリエチレングリコールと混合して得られる。
より好ましく、本発明のスルファサラジンは、ii)ポリエチレングリコールと混合された状態を含んでもよい。前記ポリエチレングリコールと混合されたスルファサラジンは、塩を用いてpHを調節した水溶性媒質に、ポリエチレングリコールを付加し、スルファサラジンを前記のようなポリエチレングリコールを含む水溶性媒質に添加して得られる。
このような均衡塩容液は多様な分子量および濃度のポリエチレングリコールを含むことができ、例えば、200〜500、好ましくは380〜420の重量平均分子量を有するポリエチレングリコールを1%〜40%(w/v)の濃度で含んでもよい。
これに関連して、本発明者は、スルファサラジンの骨関節炎治療効果は前記範囲未満の濃度、例えば1mMでは全く示されなく、本発明のようにさらに高濃度になってこそ骨関節炎治療効果を示すことを確認した。スルファサラジンが2mM(0.08w/v%)未満で含まれる場合、骨関節炎の治療のための有効な効果を示すことができなく、10mM(0.4w/v%)を超過する場合、スルファサラジン自体の難溶性によって液状製剤または注射製剤に適しなくなる。
一方、親水化されたスルファサラジンと共に本発明による組成物にはヒアルロン酸、その塩またはその誘導体が追加的に含まれる。
本発明でヒアルロン酸(hyaluronic acid)は、結合組織内の細胞間質に広く分布され生理条件下で粘着性および弾力性溶液を形成することによって、虹彩、網膜などの組織、血管内皮細胞、上皮細胞などを機械的に保護し緩衝の役割を提供すると知られた、細胞外マトリックスの主要成分である。本発明で前記ヒアルロン酸は物性、形態、大きさなどに制限がなく、無菌処理されたものが好ましいが、より好ましくは、1.0×10〜6.0×10g/モルの重量平均分子量を有するヒアルロン酸を使用してもよい。また、前記ヒアルロン酸は薬剤学的に許容可能な塩の形態で使用でき、前記薬剤学的に許容可能な塩はナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩などを含み、好ましくはナトリウム塩を含む。また、ヒアルロン酸の誘導体も使用でき、このような誘導体は具体的に交差結合、硫化、エステル化またはアミノ酸結合によって化学的に変形されたヒアルロン酸であってもよい。前記のように、本発明では、前記ヒアルロン酸の濃度は全体組成物に対して1〜2%(wt/vol)であることが好ましい。前記範囲未満で使用される場合には粘弾性が過度に低くて骨関節炎の患部に適切な時間維持されない問題が発生することがあり、前記範囲を超過する場合には過多な高粘弾性によって液状製剤として適した流動性を確保するのが難しい問題がある。
具体的な一つの様態として、本発明による骨関節炎治療用組成物は、関節腔内投与するか局所投与することを特徴とする。本発明者らの実験によれば、スルファサラジンは例えば1mMのような低濃度では有効な水準の骨関節炎治療効果を示さないので2mM以上の高濃度で使用されることが要求されるが、このような高濃度のスルファサラジン血中濃度を維持するために経口投与をする場合、深刻な副作用が発生する恐れが高い。したがって、本発明による骨関節炎治療用組成物は、好ましくは関節腔内および患部に局所投与するためにスルファサラジンを親水化させ液状製剤、さらに好ましくは注射製剤に剤形化されてもよい。前記剤形化のために、本発明による骨関節炎治療用組成物は前記特定濃度のスルファサラジンとヒアルロン酸以外に薬学的に許容可能な添加剤をさらに含んでもよい。前記薬学的に許容可能な添加剤とは、生物体を相当に刺激せず投与有効成分の生物学的活性および特性を阻害しない担体または希釈剤をいう。前記薬学的に許容可能な添加剤の例としては、等張化剤、緩衝剤、安定剤、pH調節剤などがある。さらに、本発明による組成物は液状の剤形であるのが好ましいので、このために水溶液を含む担体をさらに含んでもよい。前記水溶液を含む担体は蒸留水、リン酸緩衝液(Phosphate Buffered Saline)、均衡塩容液(Balanced Salt Solution)および生理食塩水(Saline)からなる群より選択された1種以上の薬学的に許容される担体を含んでもよい。この時、使用される担体の含量は、製造しようとする液状製剤または注射製剤の総容量に必要な量に合わせて使用量を調節することができる。前記均衡塩容液は生理的pHおよび塩濃度(浸透圧)を提供する塩容液を意味するものであってまたは平衡塩容液といい、通常の均衡塩容液はナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムおよびこれらの塩化物からなる群より選択された1種以上を含む。本発明で用語、“投与”はある適切な方法で患者に本発明の成分を導入することを意味し、本発明の投与経路は関節腔に局所的に投与するものである。本明細書で“治療”とは、発病症状を示す客体に使用される時に病気の進行を中断、遅延または改善させることを意味する。本発明の治療方法は、前記親水化されたスルファサラジンおよびヒアルロン酸を治療学的有効量で投与することを含む。特定患者に対する具体的な治療学的有効量は、達成しようとする反応の種類と程度、患者の年令、体重、一般健康状態、性別および食餌、投与時間、治療期間、共に使用される薬物をはじめとする多様な因子と医薬分野によく知られた類似因子によって異なるように適用することができる。
また一つの様態として、本発明は、親水化されたスルファサラジンとヒアルロン酸を含む関節腔および局所投与可能な骨関節炎治療用組成物の製造方法に関するものである。好ましい様態として、本発明による骨関節炎治療用組成物の製造方法は、a)塩基性添加物およびPEGを水に溶解させてpH11以上14以下のPEG水溶液を製造し、これにスルファサラジンを溶解させる段階;b)段階a)の反応物にヒアルロン酸、その塩または誘導体を溶解させる段階;およびc)段階b)で製造された反応物を酸性添加物で中和させる段階を含む。
前記(a)段階は難溶性のスルファサラジンを親水化させる段階であって、塩基性添加物とポリエチレングリコール(PEG)とスルファサラジンを反応させる段階である。具体的に、前記塩基性添加物は0.01〜1(w/v)%のNaOH、KOHまたはアンモニアを使用してもよく、これによってPEG水溶液のpHが11以上14以下がなって有用にスルファサラジンを溶解させることができる。塩基性添加物の濃度が前記範囲を外れる場合には以後中和段階で中和時にスルファサラジンが塩析(salting out)によって沈殿し液状製剤としての使用が不能になる。前記スルファサラジンの含量などは前記本発明による組成物に関する事項をそのまま適用することができる。一方、前記ポリエチレングリコールは親水性あるいは疎水性成分を全て溶解する性質によってスルファサラジンを可溶化を安定させ、好ましく400〜20000の重量平均分子量を有するポリエチレングリコール、さらに好ましくはPEG400、1500、4000、6000、20000を使用してもよく、全体組成物に対して1〜40(w/v)%を使用してもよい。
さらに、前記(b)段階は前記溶解されたスルファサラジンにヒアルロン酸を添加および混合する段階であって、前記ヒアルロン酸の物性、形態、大きさ、含量は前記本発明による組成物で定義したとおりであり、無菌処理されたものが好ましい。前記添加されるヒアルロン酸は粉末形態または液状溶液であってもよく、例えば粉末であってもよい。また、スルファサラジンにヒアルロン酸を混合する段階は、前記親水化されたスルファサラジンおよびヒアルロン酸を10〜40℃で3時間〜6時間混合することが好ましい。前記混合時の温度範囲未満である場合には、組成物の成分が均質に混合されないことがあり、前記温度範囲超過である場合は製剤の安定的な調製が容易でないため好ましくない。また、前記混合時間範囲未満である場合には、組成物の構成成分が均質に混合されないことがあり、前記時間を超過する場合にはヒアルロン酸の粘度に変化が生じることがある。
また、前記段階c)では、段階b)で製造された反応物が人体内投与が可能な水準のpHを備えるように酸性添加物で中和反応させる段階である。前記酸性添加物としては、適正水準のpHに調節することができるものであって人体内に無害なものであれば制限なく使用可能であるが、例えば、酢酸、塩酸、リン酸、硫酸、クエン酸、硝酸、酒石酸があるが、これに制限されるわけではない。
一方、前記骨関節炎治療用組成物の製造方法では、薬学的に許容される添加剤、担体または塩を添加する段階、または無菌製剤の製造のために滅菌する段階をさらに含んでもよい。
前記のような方法によって、従来骨関節炎治療のために高濃度のスルファサラジンを含む製剤が要求されたにもかかわらず、該スルファサラジン特有の難溶性の問題のため、高濃度にスルファサラジン製剤を製造できなかった問題を解消することができる。具体的に、本発明による製造方法では、塩基性添加剤を特定濃度範囲で使用することによって、溶解後に中和段階を経ても溶解状態が維持され、中和以後に発生するスルファサラジンの塩析現象による沈殿を防止するから、高濃度にスルファサラジンを含む製剤を製造することができる。
本発明による製造方法によって、親水化されたスルファサラジンおよび追加的にヒアルロン酸を含む骨関節炎治療用組成物を製造する場合、溶解後に中和段階を経ても溶解状態が維持され、中和以後に発生するスルファサラジンの塩析現象による沈殿を防止するから、高濃度にスルファサラジンを含む組成物を製造することができ、これによって製造された組成物は従来の難溶性によって低濃度にのみ含まれたスルファサラジンを高濃度に含むことによって関節腔注入や局所投与を通じた骨関節炎、特に退行性骨関節炎の治療に非常に有用である。
本発明による1、2、4、8mMの親水化されたスルファサラジンおよびヒアルロン酸を含む骨関節用組成物の写真である。
IL−1bで炎症が誘導された人間脂肪細胞由来幹細胞を用いて本発明による組成物の炎症および軟骨破壊因子発現抑制に対するin vitro試験結果を示すグラフである。
親水化されたスルファサラジンとヒアルロン酸の混合物が生理食塩水に浸されている時、生理食塩水に溶出されるスルファサラジン量の累積溶出量を測定したグラフである。
1mg MIAを関節腔に処理して誘導した骨関節炎動物モデル(rat)に0〜8mMの本発明による親水化されたスルファサラジンおよびヒアルロン酸を含む骨関節炎組成物を投与し、8週後にX−ray撮影した写真である。
1mg MIAを関節腔に処理して誘導した骨関節炎動物モデル(rat)に0〜8mMの本発明による親水化されたスルファサラジンおよびヒアルロン酸を含む骨関節炎組成物を投与し、動物モデルの痛みを測定することができる装備を用いて6週間痛みの減少有無を観察した結果である。
以下、本発明を実施例を通じてより詳細に説明する。しかし、これら実施例は本発明を例示的に説明するためのものであって、本発明の範囲がこれら実施例に限定されるのではない。
以下、本発明を実施例によって詳しく説明する。但し、下記の実施例は本発明を例示するものに過ぎず、本発明が下記の実施例によって限定されるのではない。
実施例1:1〜8mM親水化されたスルファサラジンと1〜2(w/v)%ヒアルロン酸混合組成物の製造
下記のような方法によって1、2、4および8mMの親水化されたスルファサラジンおよび1〜2(w/v)%ヒアルロン酸を含む組成物を製造した。
まず、1%KOHを用いてpH10以上の溶液を製造した。その後、前記製造された溶液に1の溶液にPEG6000を4(w/v)%で添加し、最終濃度1、2、4、8mMのスルファサラジンを添加して3時間攪拌した。その後、攪拌して製造された溶液を0.22umフィルター(Millipore社のMillex−GP)で除菌ろ過し、最終濃度1%w/vol(10mg/ml)のヒアルロン酸(日東ヒアルロン酸 日東原料)を添加し攪拌して混合した。4時間混合後、1%塩酸溶液を添加してpHを7.5に調整し、親水化されたスルファサラジンとヒアルロン酸の混合組成物を製造した(図1参照)。
実施例2:1〜6mM親水化されたスルファサラジンと1〜2(w/v)%ヒアルロン酸の徐放溶出確認試験
実施例1で製造した複合剤を生理食塩水に浸し、スルファサラジン−ヒアルロン酸複合剤から生理食塩水に溶出されるスルファサラジンに対する累積溶出量(cumulative release profile)を確認した。その結果、ヒアルロン酸と混合されたスルファサラジンの溶出が最少60日以上持続され、スルファサラジンが徐放溶出されることを確認した(図2参照)。
実施例3:1〜8mM親水化されたスルファサラジン−ヒアルロン酸複合剤の骨関節炎抑制に対するin vitro効力試験
人間脂肪細胞由来幹細胞(Human Adipose Derived stem cell;ATCC PSC−500−011)にIL−1bを処理して炎症を誘導した後、実施例1で製造した複合剤を処理して炎症および軟骨破壊因子(MMP−3、MMP−13、ADMT−5、COX−2)の発現に及ぼす影響をRealTime−PCRで確認した。その結果、親水化されたスルファサラジンの濃度によって炎症および軟骨破壊因子の発現が濃度依存的に抑制されることを確認した。
実施例4:1〜8mM親水化されたスルファサラジン−ヒアルロン酸複合剤の骨関節炎軟骨破壊抑制に対する動物モデル効力試験
8週齢ネズミ(rat、Sprague Dawley)の関節腔に1mg MIA(Monosodium IodoAcetate)を処理して骨関節炎動物モデルを誘導した後、1週間後に実施例1で製造した複合剤を関節腔に投与した。投与後8週目に実験動物の関節部位をx−rayで観察した。観察の結果、ヒアルロン酸単独製剤は軟骨の保護効果がない反面、1〜4mMスルファサラジン−ヒアルロン酸複合剤は関節炎の進行が対照群に比べて遅らせられ、6〜8mM親水化されたスルファサラジン−ヒアルロン酸複合剤によって骨関節炎の進行が完全に抑制されたことを確認した。
実施例5:2〜8mM親水化されたスルファサラジン−ヒアルロン酸複合剤の骨関節炎痛み抑制に対する動物モデル効力試験
実施例3と同様な方法で動物モデルを誘導した後、1週間後に生理食塩水(saline)、ヒアルロン酸単独製剤(HA only)、8mM親水化されたスルファサラジン溶液(8mM SSZ only)または実施例1で製造した8mM親水化されたスルファサラジン−ヒアルロン酸(8mM SSZ−HA)複合剤を関節腔に投与した。投与後4週まで毎週インキャパシタンステスター(Incapacitance tester、Linton instrument Co.、UK、Ser No.01/45/25)またはこれと同等な測定装置を用いて右側、左側足重量をそれぞれ測定する。MIAによって骨関節炎が誘発されると、RatはMIAを投与していない足に頼ってテスター(tester)のホルダー(holder)内に立つことになる。ラット(Rat)の腹が機器のセンサーに触れない状態で左側、右側それぞれの足重量(g)を測定して示す。実験結果は両側足の重量に対する右側足の重量比率を計算して平均(%)±標準誤差で表示する。
試験の結果、スルファサラジン単独は初期痛み抑制効果がなく、ヒアルロン酸単独製剤は初期にのみ効果を示した反面、8mMスルファサラジン−ヒアルロン酸複合剤は初期から後半部まで均一な痛み抑制効果を示した。

Claims (13)

  1. 有効成分として2〜10mMの親水化されたスルファサラジンを含む、関節腔および局所投与可能な骨関節炎治療用組成物。
  2. 前記親水化されたスルファサラジンと共に、全体組成物に対して1〜2(w/v)%のヒアルロン酸、その塩または誘導体をさらに含む、請求項1に記載の関節腔および局所投与可能な骨関節炎治療用組成物。
  3. 前記ヒアルロン酸の誘導体は、交差結合、硫化、エステル化またはアミノ酸結合によって化学的に変形されたヒアルロン酸であることを特徴とする、請求項2に記載の骨関節炎治療用組成物。
  4. 前記組成物が液状製剤である、請求項1に記載の骨関節炎治療用組成物。
  5. 前記組成物が注射剤である、請求項1に記載の骨関節炎治療用組成物。
  6. a)塩基性添加物を水に溶解させてpH11以上14以下の水溶液を製造し、これにスルファサラジンを溶解させる段階;および
    b)段階a)の反応物にヒアルロン酸、その塩または誘導体を溶解させる段階;
    c)段階b)で製造された反応物を酸性添加物で中和させる段階
    を含む、関節腔および局所投与可能な骨関節炎治療用組成物の製造方法。
  7. 前記塩基性添加物は、0.01〜1(w/v)%の水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよびアンモニアからなる群より選択された一つ以上である、請求項6に記載の製造方法。
  8. 前記水溶液はPEGをさらに含む、請求項6に記載の製造方法。
  9. 前記PEGは400〜20000の重量平均分子量を有する、請求項8に記載の製造方法。
  10. 前記PEGは全体組成物に対して、1〜40(w/v)%である、請求項8に記載の製造方法。
  11. 請求項6〜10のうちのいずれか一項の方法によって製造された、関節腔および局所投与可能な骨関節炎治療用組成物。
  12. 有効成分として2〜10mMの親水化されたスルファサラジンを含む組成物を投与する段階を含む、骨関節炎の改善または治療方法。
  13. 前記関節腔または局所投与することを特徴とする、請求項12に記載の骨関節炎の改善または治療方法。
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