JP2022553357A

JP2022553357A - 中耳炎のための脂質コーティングされた酸化鉄ナノ粒子

Info

Publication number: JP2022553357A
Application number: JP2022523802A
Authority: JP
Inventors: シャピロベンジャミン; シュコールモハメッド; スリニバサンサンジェイ
Original assignee: オトマグネティクス，インコーポレイテッド
Priority date: 2019-10-22
Filing date: 2020-10-22
Publication date: 2022-12-22
Also published as: CN114746084A; BR112022007611A2; EP4048290A1; IL292386A; EP4048290A4; AU2020370342A1; US20220387588A1; WO2021081251A1; CA3155347A1; MX2022004835A

Abstract

脂質、多糖コーティング、活性薬剤、および酸化鉄を有するナノ粒子を有する組成物。活性薬剤は、シプロフロキサシンまたはフルオシノロンであってもよい。ナノ粒子を備える医薬製剤の投与と、ナノ粒子を処置の部位に磁気的に押し出すか、または引き寄せるステップと、を備える、耳疾患または耳感染症の処置の方法。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１９年１０月２２日に出願された米国仮特許出願第６２／９２４，５８５号の利益を主張し、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

本出願は、組成物およびナノ粒子に関する。より具体的には、本出願は、薬物アルーディング（ａｌｌｕｄｉｎｇ）脂質でコーティングされた酸化鉄ナノ粒子に関する。

慢性の中耳感染症と通常称される中耳炎は、小児集団において高く頻発する。中耳炎（ＯＭ）は、中耳の炎症である。細菌感染症は、ＯＭの症例の大きなパーセンテージを占め、症例の４０％超は、肺炎連鎖球菌の感染が原因である。耳の製剤についての現在の標準治療は、１日あたり複数回注入を受けるスケジュールを含む、数日間（例えば、最大で２週間）にわたる滴下または注入（例えば、鼓室内注入）の複数回投与を必要とする。

これは、子供のクオリティオブライフに影響を及ぼし、その家族に対する高い経済的負担を招く、抗生物質への子供の頻繁な曝露につながる。現在の標準治療は、最大で７～１０日間の抗生物質の経口摂取を必要とする。１０日のレジメンの厳格な順守は、子供には非常に困難であり、その欠如は、非効率的な処置および感染症の再発をもたらす。頻繁な感染症または抗生物質治療後でさえ続く感染症のために、通常の診療は、チューブを鼓膜に挿入し、それを通して抗生物質を中耳に直接注ぐ、鼓膜切開術である。また、鼓膜切開術は、子供が全身麻酔下で鎮静状態にされ、多くの場合、運動の不均衡および胃を悪くすることに起因する「悪い経験」をする、耳科学手術の処置を含む。

したがって、耳の問題および耳の疾患を処置するための改善されたナノ粒子および方法に対する必要性が常に存在する。とりわけ、本出願が対処するのは、これらの必要性に対してである。

一態様としては、（ａ）脂質、（ｂ）多糖コーティング、（ｃ）酸化鉄、および（ｄ）活性薬剤を有するナノ粒子を備える組成物が挙げられる。活性薬剤は、静電気的相互作用および疎水性相互作用でナノ粒子中に保持されていてもよい。ナノ粒子は、１０００ｎｍ未満の最大距離にわたる長さを有していてもよい。多糖コーティングは、カルボキシメチル化キトサンであってもよい。カルボキシメチル化キトサンは、５０％未満のカルボキシメチル化置換度であってもよい。脂質は、５重量％～５０重量％であってもよく、酸化鉄は、２０重量％～６０重量％であり、多糖は、３０重量％～７０重量％であってもよい。疾患または状態は、中耳炎であってもよい。

別の態様としては、多糖が、キトサンまたはキトサン誘導体ポリマーであり、キトサン誘導体ポリマーが、キトサン－ＰＥＧ、Ｎ－トリメチルキトサン、またはステアリン酸、コラン酸、フタロイルもしくはブチルアクリレートの側鎖を備えるキトサンの誘導体から選択される、組成物が挙げられる。疾患または状態は、中耳炎である。

別の態様としては、１又は複数のナノ粒子が、約１０００ｎｍ未満かつ約１０ｎｍ超である未変形の液滴直径に対応する最大寸法を有する組成物が挙げられる。組成物は、１０～１０００ｎｍの範囲の直径を有していてもよく、治療剤は、０．００１重量％～３０重量％の範囲の濃度でマトリックス材料中に存在していてもよい。活性薬剤は、シプロフロキサシンまたはフルオシノロンアセトニドであってもよい。脂質は、カチオン性脂質、アニオン性脂質、および／またはリン脂質であってもよい。ナノ粒子が、磁気応答性酸化鉄ナノ粒子である。

別の態様としては、耳疾患または耳感染症の処置の方法であって、酸化鉄、活性薬剤、多糖コーティング、および脂質を備えるナノ粒子を備える医薬製剤を投与するステップであって、ナノ粒子は、活性薬剤を運び、ナノ粒子は、ｐＨ２～１２で安定である、投与するステップと、粒子を処置の部位に磁気的に押し出すか、または引き寄せるステップと、を備える方法が挙げられる。ナノ粒子は、処置を必要とする患者に、ナノ粒子の内部にロードされた耳疾患または耳感染症の処置のために好適な治療剤を運ぶ。ナノ粒子は、１～６００ｎｍの平均粒子直径を有していてもよい。ナノ粒子は、脂質、多糖コーティング、および酸化鉄を有していてもよい。組成物は、患者の耳の近位に組成物を配置することによって投与されてもよい。組成物は、患者の中耳内に薬剤を配置することによって投与されてもよい。

多糖コーティングは、キトサン、またはカルボキシメチル化によるキトサン誘導体ポリマーであってもよい。多糖は、キトサンまたはキトサン誘導体ポリマーであてもよく、キトサン誘導体ポリマーは、キトサン－ＰＥＧ、Ｎ－トリメチルキトサン、またはステアリン酸、コラン酸、フタロイルもしくはブチルアクリレートの側鎖を備えるキトサンの誘導体から選択される。

本出願は、添付の図面と併せて理解される以下の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。

例示的なバイオポリマー（ＣＭＣ、ＴＭＣ）でコーティングされた磁性ナノ粒子の概略図を示す。

アニオン性脂質、カチオン性脂質、および／またはリン脂質を有する例示的なバイオポリマーでコーティングされた磁性ナノ粒子の概略図を示す。

キトサン（青色）およびカルボキシメチルキトサン（オレンジ色）のＦＴＩＲスペクトルを示す。

例示的なＣＭＣ－ＭＮＰバッチの電子顕微鏡画像、および異なるサイズのＣＭＣ－ＭＮＰについての動的光散乱データを示す。

磁石の存在下での例示的なＣＭＣ－ＭＮＰの強磁性流体様挙動を示す。

磁場の存在下および非存在下でＣａｃｏ－２細胞を横断するＣＭＣ－ＭＮＰ輸送効率についてのＩＰＣ－ＭＳによって測定された鉄パーセント［％Ｆｅ］を示す。

磁場の存在下および非存在下でＣａｃｏ－２細胞を横断するＣＭＣ－ＭＮＰ輸送についてのＨＰＬＣ－ＭＳによって測定されたシプロフロキサシンパーセント［％Ｃｉｐ］送達効率を示す。

モルモットの未処置（コントロール）のブラ空洞の画像および磁気的に処置された（ＣＭＣ－ＭＮＰ）ブラ空洞の画像を示す。

は、磁気的に処置された（ＣＭＣ－ＭＮＰ）耳についての鼓膜のプルシアン染色を示す。

（定義）
「活性成分」または「治療剤」は、直接または身体中で活性形態に変換されたときのいずれかで、処置される障害に対して治療効果を有する医薬品の物質を意味する。

「希釈剤」は、送達前に治療剤を希釈するために使用され、生体適合性である化合物を指す。

「耳感染症」は、耳における真菌の感染症および／または細菌の感染症を意味する。感染症の場所は、主に、耳道である。好ましい実施形態において、耳感染症という用語は、耳真菌症、ならびに慢性および急性の耳炎を含む。

「ナノ粒子」は、１０００ｎｍ未満、好ましくは、６００ｎｍ未満の平均粒子径（例えば、直径）を有する組成物である。平均直径は、１～５００ｎｍ、またはさらに１０～２５０ｎｍの範囲であってもよい。好ましい実施形態において、平均直径は、１０００ｎｍ未満、好ましくは、２００ｎｍ未満である。

本明細書で使用される「処置」は、医学的または外科的に、状態に対する医療的ケアの一部であるか、または状態に対応する任意の活動を示す。「処置する」、「処置すること」または「処置」には、予防的および／または治療的のいずれかで、疾患または状態、例えば、耳鳴症状を緩和すること、弱めることまたは改善すること、追加の症状を防止すること、症状の根本的な代謝的原因を改善することまたは防止すること、疾患または状態を阻害すること、例えば、疾患または状態の発生を抑止すること、疾患または状態を軽減すること、疾患または状態の退縮を引き起こすこと、疾患または状態によって引き起こされる状態を軽減すること、あるいは疾患または状態の症状を停止させることを含む。

「ポリマー」は、共有化学結合によって典型的には接続された繰り返し構造単位から構成される巨大分子を示す。好適なポリマーは、直鎖状および／または分枝状であってもよく、ホモポリマーまたはコポリマーの形態をとることができる。コポリマーが使用される場合、コポリマーは、ランダムコポリマーまたは分枝状コポリマーであってもよい。例示的なポリマーは、水分散性ポリマー、特に、水溶性ポリマーを含む。例えば、好適なポリマーとしては、限定されるものではないが、多糖、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアクリレートなどが挙げられる。治療的および／または薬学的な使用および適用のために、ポリマーは、低い毒性プロファイルを有していなければならず、特に、毒性または細胞傷害性ではないものでなければならない。好適なポリマーとしては、約５００，０００以下の分子量を有するポリマーが挙げられる。特に、好適なポリマーは、約１００，０００およびそれを下回る分子量を有しているとよい。

本出願は、鼓膜を横断してまたは組織を通して、薬物を効率的に送達することができる非侵襲的な方法を開示する。方法は、より直接的および局所的な処置を備え、これは、脂質、多糖コーティング、および酸化鉄を有するナノ粒子を含む組成物の使用を含む。この方法は、非侵襲的であることができ、外科的介入もしくは鼓膜の穿孔の任意の操作を最小限に必要とするか、またはそれらを必要としない。組成物は、非侵襲的におよび一定期間に限定されて鼓膜を横断して中耳腔へ治療薬（例えば、抗生物質／ステロイド）を送達するための、生分解性、生体適合性、非毒性および安全な磁性ナノ粒子を送達する外部磁場を使用する薬物送達プラットフォームを提供する。

具体的な実施形態としては、ナノ粒子を含む組成物または医薬製剤が挙げられる。ナノ粒子は、それらの内部にロードされ、障害の処置において使用するための、障害の処置に好適な治療剤または複数の治療剤を運ぶ。障害は、耳感染症および耳疾患であり得る。

含まれるナノ粒子は、反磁性、超常磁性、強磁性、またはフェリ磁性のナノ粒子である。いくつかの実施形態において、ナノ粒子は、酸化鉄フェリ磁性ナノ粒子である。

１つの実施形態において、組成物は、薬物（例えば、シプロフロキサシンおよびステロイド）を運ぶ磁性ナノ粒子を含む。１つの例としては、シプロフロキサシンおよびステロイドを有するナノ粒子が挙げられる。磁場の影響下で、薬物を運ぶ磁性ナノ粒子は、鼓膜を効率的に横断することができ、薬物を有効に所望の（標的部位）中耳腔に送達することができる。

１つの実施形態において、耳感染症を処置するための製剤または組成物は、真菌の感染症および細菌の感染症を処置するための活性成分のシプロフロキサシンおよびステロイド、磁性材料、および流体形態であり、活性成分または活性薬剤を放出できる耳科的に許容される担体を備える。製剤は、対象または患者の耳に、単一用量として投与されてもよい。磁性材料は、磁性酸化鉄からなる群から選択することができる。

別の実施形態において、ナノ粒子は、バイオポリマー（例えば、カルボキシメチルキトサン（ＣＭＣ）バイオポリマーまたはトリメチレンキトサン（ＴＭＣ）バイオポリマー）に埋め込まれた広いサイズ範囲（２～５０ｎｍ）の磁性酸化鉄コアを備える。ＣＭＣ磁性ナノ粒子のサイズは、意図される適用に基づいて調整することができ、例示的な粒子は、直径が５０～４５０ｎｍのサイズの範囲である。さらに、例示的なナノ粒子の表面電荷は、選択することができ、ポリマーコーティングの場合、その種類に依存する。例示的なナノ粒子は、あらゆる化学結合または共有結合またはペイロードの改変を必要とせず、広い範囲の治療薬（抗生物質、遺伝子、オリゴヌクレオチド、ステロイドなど）を運ぶことができる。

磁性ナノ粒子は、例えば、その投与を容易にするために、組成物中で磁性ナノ粒子を安定化するコーティングによってコートすることができる。コーティングは、磁性ナノ粒子の凝集も防止し得る。

１つの実施形態において、脂質、酸化鉄、および多糖の量は、組織または耳組織を通るナノ粒子の伝達を最適化するように選択することができる。１つの例において、多糖の量は、２０重量％～９０重量％、または３０重量％～７０重量％、または３０重量％～５０重量％である。別の例において、脂質の量は、２重量％～７０重量％、または５重量％～５０重量％、または１０重量％～３０重量％である。別の例において、酸化鉄の量は、５重量％～８０重量％、または２０重量％～６０重量％、または１０重量％～５０重量％である。

別の実施形態において、ナノ粒子は、ＣＭＣまたはＴＭＣに埋め込まれた広いサイズ範囲（２～５０ｎｍ）の磁性酸化鉄コアを備える。ＣＭＣ－ＭＮＰのサイズは、意図される適用に基づいて調整することができ、例示的な粒子は、直径が５０～４５０ｎｍのサイズの範囲である。さらに、例示的なナノ粒子の表面電荷は、選択することができ、ポリマーコーティングの場合、その種類に依存する。その中の活性成分は、シプロフロキサシンおよび／またはステロイドであってもよい。

別の実施形態において、ＣＭＣは、例えば、５～６０％の置換度で、カルボキシメチル化されるか、またはカルボキシメチル化を受ける。別の実施形態において、ＣＭＣの置換度は、３０％～５０％である。

本明細書に記載される医薬組成物中の活性成分または活性薬剤の実際の投薬量レベルは、個体または患者に対して毒性であることなく、特定の個体、組成物、および投与の様式に対して所望の治療応答を達成するのに有効である活性成分の量を得るために、変更されてもよい。

１つの実施形態において、粒子は、例えば、米国特許出願公開第２０１００２１２６７６号に開示されるデバイスを含む、例えば、磁力によって、処置の部位に押し出されてもよいし、その部位から処置の部位に引き寄せられてもよい。１つの例において、組成物は、処置される組織に、またはその近くに、すなわち、優先的には、組織体積から５０、４０、３０、２０、１０、５、または１ｃｍ未満離れて投与することができ、次いで、処置の部位に押し出すか、引き寄せることができる。

１つの実施形態において、製剤は、ナノ粒子から構成される。第１のナノ粒子のコアまたはサイズは、それぞれ独立して、約１ｎｍ～６００ｎｍの範囲のサイズを有することができる。他の実施形態において、さまざまな形態のいずれか中のナノ粒子は、それぞれ独立して、少なくとも１ｎｍ、２ｎｍ、５ｎｍ、１０ｎｍ、２０ｎｍ、５０ｎｍ、もしくは１００ｎｍ、および／または最大で１０ｎｍ、２０ｎｍ、５０ｎｍ、１００ｎｍ、２００ｎｍ、５００ｎｍ、もしくは６００ｎｍのサイズを有する（すなわち、第１および第２のナノ粒子のサイズは、同じであってもよいし、異なっていてもよい）。ナノ粒子のサイズは、金属ナノ粒子、金属含有ナノ粒子、ポリマーナノ粒子、ポリマー含有ナノ粒子、磁性ナノ粒子、またはその他の場合に関わらず、ナノ粒子の直径または他の特徴的な寸法、例えば、ナノ粒子の分布の重量平均、数平均、または体積平均などの平均サイズで表すことができる。所望のサイズ範囲の優れたコロイド安定性を有する磁性酸化鉄粒子は、カスタマイズ可能なＣＭＣの存在下で作製される。

さらなる実施形態において、組成物は、単独で、または活性成分（例えば、抗生物質、抗真菌薬、副腎皮質ステロイド、非ステロイド抗炎症薬、抗寄生虫薬など）のための担体として適用することができる。

（調製）
脂質修飾ＣＭＣおよびＴＭＣ誘導体は、精製および乾燥されたＣＭＣまたはＴＭＣの水溶液を脂質（カチオン性、または中性、またはアニオン性）のエタノール溶液と混合することによって調製される。脂質およびリン脂質（カチオン性、アニオン性、双性イオン性）は、その溶解性または分配係数を改変することによって、角質層（鼓膜の最外層）の透過性を変える。ナノ担体の脂質コーティングは、角質層における細胞間二重層の脂質領域と相互作用することによって、それらの細胞送達を改善する。

次いで、混合物は、室温または低温状態または高温で、１時間～２４時間、混合したままにすることができる。最後に、ＣＭＣ－脂質（またはＴＭＣ－脂質）混合物は、アルコールを添加することによって沈殿させることができ、過剰の試薬を洗い流すことができる。生成物を、周囲条件下で乾燥させて、自由流動粉末が得られる。優れた生体適合性、生分解性、および低毒性を有する天然に存在する炭水化物ポリマーであるキトサンは、市販されているが、その生物学的／医学的適用は、酸性のｐＨにおいてのみ（ｐＨ＜３．５）の溶解性のために制限されている。

脂質としては、カチオン性（ＤＯＴＡＰ、ＤＯＴＭＡ、ＤＯＲＩＥなど）、アニオン性（ＤＯＰＧ）、リン脂質（ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリンなど）が挙げられる。ＣＭＣポリマーは、促進された組織浸透性を有する磁性粒子を調製するために、脂質およびリン脂質でさらに修飾される。

１つの例において、親材料（キトサン）のカルボキシメチル化度およびサイズを制御することによって、ＣＭＣを有するナノ粒子は、ｐＨ２．０～１３．０の範囲で溶解性を有する。その溶解性を改善するために、キトサンの誘導体（Ｏ－カルボキシメチルキトサン（Ｏ－ＣＭＣ）、Ｎ，Ｏ－カルボキシメチルキトサン（Ｎ，Ｏ－ＣＭＣ）、Ｎ－トリメチルキトサン（ＴＭＣ））が調製される。市販のＣＭＣは、高分子量を有するか、狭い溶解性の範囲を有するかのいずれかである。これらの誘導体は、２．５～１２．０のｐＨ範囲を必要とする酸化鉄粒子の合成に不適である。

バイオポリマー－脂質でコーティングされた磁性ナノ粒子（ＣＭＣ－脂質－ＭＮＰおよびＴＭＣ－脂質－ＭＮＰ）の合成は、実例となる方法を使用して調製することができる。この方法論において、ＣＭＣは、カルボキシメチル化されてもよい。過度のおよび不適切なカルボキシメチル化の量は、ナノ粒子の崩壊につながる。例示的なＣＭＣ－脂質磁性ナノ粒子（ＣＭＣ－脂質ＭＮＰ）は、（ｉ）バイオポリマーの存在下での酸化鉄コアの共沈および（ｉｉ）予め形成された酸化鉄コアの事後機能付与の２つの方法を経て生じさせることができる。
（ｉ）１ステップの共沈：典型的な手順において、Ｆｅ（ＩＩ）塩およびＦｅ（ＩＩＩ）塩の化学量論混合物を、不活性条件下、アルカリ溶液の添加によって、ＣＭＣ－脂質の存在下で沈殿させた。溶液を、８０℃に加熱し、１時間撹拌した後、室温に冷却した。得られたＣＭＣ－脂質－ＭＮＰ溶液を、撹拌濾過によって水で洗浄して、過剰の試薬を除去した。
（ｉｉ）２ステップの事後機能付与：この方法において、事前に合成された酸化鉄ナノ粒子を、上記で調製されたバイオポリマー誘導体でコーティングした。典型的な手順において、１０ｍｇの酸化鉄コアを、５０ｍｇのＣＭＣ－脂質を含有する１０ｍｌの水溶液に溶解した。混合物を、２０分間超音波処理し、酸化鉄コアの適正なコーティングを確実にするために、室温で１２時間撹拌したままにした。遊離ＣＭＣ－脂質を除去するために、得られた黒色のコロイド溶液を、数回の撹拌濾過技法によって精製した。

１つの実施形態において、活性薬剤は、ナノ粒子にロードされてもよい。１つの実施形態において、０．００１重量％～３０重量％の活性薬剤が、ナノ粒子にロードされてもよい。１つの実施形態において、０．１重量％～３０重量％の活性薬剤が、ナノ粒子にロードされてもよい。１つの実施形態において、０．１重量％～２０重量％の活性薬剤が、ナノ粒子にロードされてもよい。例えば、０．１％～３０％の抗生物質が、ナノ粒子にロードされてもよい。他の例において、０．１％～２０％のステロイドが、ナノ粒子にロードされてもよい。

いくつかの実施形態において、ナノ粒子内で使用するための活性薬剤または活性成分の例は、とりわけ、アミノグリコシド、アミカシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ネオマイシン、ネチルマイシン、トブラマイシン、パロモマイシン、スペクチノマイシン、アンサマイシン、ゲルダナマイシン、ハービマイシン、リファキシミン、カルバセフェム、ロラカルベフ、カルバペネム、エルタペネム、ドリペネム、メロペネム、セファロスポリン、セファドロキシル、セファゾリン、セファロチン、セファレキシン、セファロスポリン、セファクロル、セファマンドール、セフォキシチン、セフプロジル、セフロキシム、セファロスポリン、セフィキシム、セフジニル、セフジトレン、セフォペラゾン、セフォタキシム、セフポドキシム、セフタジジム、セフチブテン、セフチゾキシム、セフトリアキソン、セファロスポリン、セフェピム、セファロスポリン、セフタロリンフォサミル、セフトビプロール、グリコペプチド、テイコプラニン、バンコマイシン、テラバンシン、リンコサミド、クリンダマイシン、リンコマイシン、リポペプチド、ダプトマイシン、マクロライド、アジスロマイシン、クラリスロマイシン、ジリスロマイシン、エリスロマイシン、ロキシスロマイシン、トロレアンドマイシン、テリスロマイシン、スピラマイシン、モノバクタム、アズトレオナム、ニトロフラン、フラゾリドン、ニトロフラントイン、オキサゾリドノン、リネゾリド、ポシゾリド、ラデゾリド、トレゾリド、ペニシリン、アモキシシリン、アンピシリン、アズロシリン、カルベニシリン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、フルクロキサシリン、メズロシリン、メチシリン、ナフシリン、オキサシリン、ペニシリン、ピペラシリン、テモシリン、チカルシリン、ポリペプチド、バシトラシン、コリスチン、ポリミキシンｂ、キノロン、シプロフロキサシン、エノキサシン、ガチフロキサシン、レボフロキサシン、ロメフロキサシン、モキシフロキサシン、ナリジクス酸、ノルフロキサシン、オフロキサシン、トロバフロキサシン、グレパフロキサシン、スパルフロキサシン、テマフロキサシン、スルホンアミド、マフェニド、スルファジアジン、スルファメチゾール、スルファメトキサゾール、スルファニルイミド（初期）、スルファサラジン、スルフイソキサゾール、テトラサイクリン、デメクロサイクリン、ドキシサイクリン、ミノサイクリン、オキシテトラサイクリン、テトラサイクリン、クロファジミン、ダプソン、カプレオマイシン、サイクロセリン、エタンブトール、エチオナミド、イソニアジド、ピラジナミド、リファブチン、リファペンチン、ストレプトマイシン、アルスフェナミン、クロラムフェニコール、ホスホマイシン、メトロニダゾール、ムピロシン、キヌプリスチン／ダルホプリスチン、チアンフェニコール、チゲサイクリン、トリメトプリム、およびそれらの組み合わせを含む抗生物質である。

他の実施形態において、好適な抗真菌薬として医薬組成物内で使用するための活性成分の例としては、とりわけ、アモロルフィン、ブテナフィン、ナフチフィン、テルビナフィン、フルシトシン、フルコナゾール、イトラコナゾール、ケトコナゾール、ポサコナゾール、ラブコナゾール、ボリコナゾール、クロトリマゾール、エコナゾール、ミコナゾール、オキシコナゾール、スルコナゾール、テルコナゾール、チオコナゾール、ニッコーマイシンＺ、カスポファンギン、ミカファンギン、アニデュラファンギン、アンフォテリシンＢ、リポソームニスタチン、ピマリシン、グリセオフルビン、シクロピロクスオラミン、ハロプロジン、トルナフテート、ウンデシレネート、クリオキノール、およびそれらの組み合わせが挙げられる。

いくつかの実施形態において、副腎皮質ステロイドとして医薬組成物内で使用するための活性成分の例としては、とりわけ、ヒドロコルチゾン、プレドニゾン、フルプレドニゾロン、トリアムシノロン、デキサメタゾン、ベタメタゾン、コルチゾン、プレドニロゾン（ｐｒｅｄｎｉｌｏｓｏｎｅ）、メチルプレドニゾロン、フルオシノロンアセトニド、フルランドレノリドアセトニド、およびフルオロメトロンが挙げられる。

治療剤の投薬量は、患者に対する所望の投与用量に応じて選択されてもよく、使用される薬剤、ならびにナノ粒子およびマイクロ粒子の組成物に応じて変更されてもよい。

少なくとも１種の活性薬剤、および薬学的に許容される希釈剤、賦形剤または担体を含む医薬組成物が本明細書に提供される。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、他の医薬または医薬品、担体、補助剤、例えば、保存剤、安定剤、湿潤剤または乳化剤、溶液促進剤、浸透圧を調節するための塩、および／または緩衝剤を含む。他の実施形態において、医薬組成物は、他の治療用物質も含有する。

いくつかの実施形態において、組成物は、ｐＨ、および標的の耳構造のホメオスタシスを維持することを促進するのを助ける実際の重量オスモル濃度または容積オスモル濃度のために製剤化される。外リンパに好適な容積オスモル濃度／重量オスモル濃度は、本明細書に記載される医薬製剤の投与の間に標的耳構造のホメオスタシスを維持する実用的／送達可能な容積オスモル濃度／重量オスモル濃度である。

いくつかの実施形態において、耳の疾患または状態は、外耳炎、中耳炎、ラムゼイハント症候群、内耳梅毒、ＡＩＥＤ、メニエール病、または前庭神経炎である。

組成物の好適な担体剤または補助剤の特定、ならびに一般にはキットの製造および包装に関連するさらなる詳細は、本開示を読む際に、当業者は特定することができる。

いくつかの実施形態において、活性薬剤は即時放出剤である。いくつかの実施形態において、活性薬剤は放出制御剤である。

上記に記載される方法のいくつかの実施形態において、活性薬剤は、少なくとも１、２、３、４、または５日の期間、組成物から放出される。いくつかの実施形態において、活性薬剤は、少なくとも５または７日の期間、組成物から放出されてもよい。

いくつかの実施形態において、本明細書に開示される組成物は、それを必要とする個体に１回投与される。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される組成物は、それを必要とする個体に１回より多く投与される。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される組成物の最初の投与に、本明細書に開示される組成物の２回目の投与が続く。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される組成物の最初の投与に、本明細書に開示される組成物の２回目および３回目の投与が続く。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される組成物の最初の投与に、本明細書に開示される組成物の２回目、３回目、および４回目の投与が続く。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される組成物の最初の投与に、本明細書に開示される組成物の２回目、３回目、４回目、および５回目の投与が続く。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される組成物の最初の投与に、休薬が続く。

実施例１：バイオポリマーでコーティングされた磁性ナノ粒子の意義。

図１Ａは、粒子の１つの概略的なバージョンを図示する。適用される磁場勾配の作用下で組織バリアを安全かつ有効に横断するための粒子は、キトサン誘導体（Ｏ－カルボキシメチルキトサン（Ｏ－ＣＭＣ）、Ｎ，Ｏ－カルボキシメチルキトサン（Ｎ，Ｏ－ＣＭＣ）、Ｎ－トリメチルキトサン（ＴＭＣ）など）などの生分解性および生体適合性の多糖から構成される。ＣＭＣおよびＴＭＣなどのキトサン誘導体は、非毒性で、安全で、容易に調製およびスケールアップされ、細胞および組織を横断する薬物送達における高効率の吸収促進剤として広く報告されている。

実施例２：例示的なＣＭＣ磁性ナノ粒子（ＣＭＣ－ＭＮＰ）。

図１Ｂは、ナノ粒子が、カスタマイズ可能なバイオポリマー（ＣＭＣまたはＴＭＣ）に埋め込まれた広いサイズ範囲（２～５０ｎｍ）の磁性酸化鉄コアからなることを示す。ＣＭＣ－ＭＮＰのサイズは、意図される適用に基づいて調整することができ、例示的な粒子は、直径が５０～４５０ｎｍのサイズの範囲である。さらに、例示的なナノ粒子の表面電荷は、容易に選択することができ、ポリマーコーティングの場合、その種類に依存する。例示的なナノ粒子は、ペイロードの任意の化学結合または共有結合または改変の必要性なく、広い範囲の治療薬（抗生物質、遺伝子、オリゴヌクレオチド、ステロイドなど）を運ぶことができる。

実施例３：バイオポリマー誘導体（ＣＭＣおよびＴＭＣ）の合成。
ＣＭＣ合成。キトサンのカルボキシメチル化は、キトサンをアルカリ溶液で事前処理し、続いて溶媒混合物としてイソプロパノール／水の存在下でクロロ酢酸と反応させることによって達成される。反応時間および試薬濃度（クロロ酢酸および水酸化ナトリウム）を変更して、置換度を制御した。

出発材料のキトサン（青色）および内部で調製したＣＭＣについてのフーリエ変換赤外（ＦＴ－ＩＲ）スペクトル（図２）を分析して、カルボキシメチル化プロセスに応答した構造変化を決定した。両方のスペクトルは、それぞれ、Ｏ－Ｈ伸縮振動およびＮ－Ｈ伸張振動に起因する３４５０ｃｍ^-1～３１００ｃｍ^-1の広い吸収バンドを示した。２８７９のバンドは、ＣＨ２基由来のν（Ｃ－Ｈ）に帰属され得る。カルボキシレート基の非対称伸縮振動は、１６００ｃｍ^-1周辺に出現し（Ｎ－Ｈ曲げと重複する）、カルボキシメチル基は１４０１ｃｍ^-1に出現する。ＣＭＣについての１５９９ｃｍ^-1および１３２４ｃｍ^-1のピークの強度の増加は、キトサンのアミノ基およびヒドロキシル基の両方におけるカルボキシメチル化の指標である。

ＴＭＣ合成：ＴＭＣは、強塩基性条件下、室温で、キトサンおよびヨウ化メチルを反応させることによって直接調製される。Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）を溶媒として使用した。

実施例４：バイオポリマーでコーティングされた磁性ナノ粒子（ＣＭＣ－ＭＮＰおよびＴＭＣ－ＭＮＰ）の合成。
例示的なＣＭＣ磁性ナノ粒子（ＣＭＣ－ＭＮＰ）は、（ｉ）バイオポリマーの存在下での酸化鉄コアの共沈および（ｉｉ）予め形成された酸化鉄コアの事後機能付与の２つの方法を経て生じさせることができる。
（ｉｉｉ）１ステップの共沈：典型的な手順において、Ｆｅ（ＩＩ）塩およびＦｅ（ＩＩＩ）塩の化学量論混合物を、不活性条件下、アルカリ溶液の添加によって、ＣＭＣの存在下で沈殿させた。溶液を、８０℃に加熱し、１時間撹拌した後、室温に冷却した。得られたＣＭＣ－ＭＮＰ溶液を、撹拌濾過によって水で洗浄して、過剰の試薬を除去した。
（ｉｖ）２ステップの事後機能付与：この方法において、事前に合成された酸化鉄ナノ粒子を、上記で調製されたバイオポリマー誘導体でコーティングした。典型的な手順において、１０ｍｇの酸化鉄コアを、５０ｍｇのＣＭＣを含有する１０ｍｌの水溶液に溶解した。混合物を、２０分間超音波処理し、酸化鉄コアの適正なコーティングを確実にするために室温で１２時間撹拌したままにした。得られた黒色のコロイド溶液を、遊離ＣＭＣを除去するために、数回の撹拌濾過技法によって精製した。

実施例５：ＣＭＣ－ＭＮＰの薬物ローディング。

例示的なナノ粒子のために、抗生物質およびステロイドを、ＣＭＣ－ＭＮＰおよび薬物の間の静電気的相互作用および疎水性相互作用を介して同時にロードした。典型的な方法において、シプロフロキサシン（Ｃｉｐ）およびフルオシノロンアセトニド（ＦＡ）の混合物を、プロピレングリコール：グリセロール：水のカクテル中で調製した。ＣＭＣ－ＭＮＰを、Ｃｉｐ＋ＦＡ＋カクテルと、周囲条件で１０～１５分間混合した。洗浄ステップは必要なかった。

実施例６：ＣＭＣ－ＭＮＰの特性評価。

上記の方法は両方とも、類似の生理化学的性質を有する磁性ナノ粒子をもたらした。ナノ粒子のサイズは、意図される適用に基づいてカスタマイズすることができ、例示的な粒子は、直径が５０～４５０ｎｍのサイズの範囲である。

図３（Ａ）は電子顕微鏡画像を示し、図３（Ｂ）は共沈法によって異なるサイズで調製されたＣＭＣ－ＭＮＰについての動的光散乱データを示す。例示的なＣＭＣ－ＭＮＰは、最終粒子サイズ＜４５０ｎｍに保ちながら、さまざまなサイズ（２～５０ｎｍのサイズ、例えば、５ｎｍ、１０ｎｍ、または２０ｎｍのサイズ）の磁性コアを封入する能力を示す。

鉄ローディング。

例示的なＣＭＣ－ＭＮＰ中の酸化鉄コアの濃度に相当するＦｅ含有量を、ＩＰＣ－ＭＳによって特性評価した。ＣＭＣ－ＭＮＰは、３５％［Ｆｅ］＝０．０６～０．４０ｍｇ（鉄）／ｍｇ（ＣＭＣ－ＭＮＰ）の鉄ローディングを含有する。

薬物ローディング。

シプロフロキサシンローディングを、標準的なＨＰＬＣ－ＭＳ（高速液体クロマトグラフィー質量分析）を使用して定量化した。ＣｉｐロードされたＣＭＣ－ＭＮＰを、メタノール：０．１％のＨＣｌＶ／Ｖ（１：１）溶媒混合物中で沈殿させ、続いて遠心分離した。上清を分析のために提示した。１０～３０％の薬物ローディングが、現在のナノ粒子について達成された。

ＣＭＣ－ＭＮＰは、その最終形態で強磁性流体のように挙動した。図４は、磁石（０．４Ｔ）の方へ引き寄せられるガラスバイアル中の例示的なＣＭＣ－ＭＮＰの溶液を示す。

実施例７：ＣＭＣ－ＭＮＰの生物物理学的特性評価。

生物学的バリアを通る外部磁場の存在下でのＣＭＣ－ＭＮＰの輸送を、異なる細胞株を使用するインビトロ、および生きている動物におけるインビボの両方で試験した。
（ｉ）細胞層を横断するＣＭＣ－ＭＮＰ輸送効率
研究の第１のセットにおいて、ＣＭＣ－ＭＮＰを、トランスウェルシステムにおいて成長した上皮細胞（Ｃａｃｏ－２およびＴ８４）とともにインキュベートした。磁場勾配を、引き寄せ磁石（０．４Ｔ）を用いて適用して、細胞層を通る下部の受取チャンバーへのナノ粒子の輸送効率を試験した。磁力に応答して細胞層を横断するＭＮＰの輸送効率を、ＩＰＣ－ＭＳまたはＩＣＰ－ＯＥＳ（誘導結合プラズマ質量分析または発光分析）によってＦｅを測定することによって定量化した。図５に見られるように、ＣＭＣ－ＭＮＰの輸送効率は、磁石の非存在下よりも外部磁場の存在下で５倍高かった。
（ｉｉ）細胞層を横断する薬物送達効率
上記に記載される同様の実験セットアップを使用して、細胞層を横断する薬物送達効率を、ＨＰＬＣ－ＭＳを使用して測定した。ＣｉｐロードされたＣＭＣ－ＭＮＰを、上記のとおり（実施例４）調製した。図６Ａは、外部磁場の存在下および非存在下での細胞層を通るＣＭＣ－ＭＮＰの薬物送達効率を示す。見られるように、Ｃｉｐ送達は、ＣＭＣ－ＭＮＰの効率的な送達に起因して、磁石の存在下で２倍であった。

実施例８：インビボ研究。

インビボ研究のために、ＣＭＣ－ＭＮＰを、モルモットの外耳道に配置し、次いで、磁場勾配を引き寄せデバイスで適用して、鼓膜（組織バリア）を横断して中耳組織（標的）へ入るナノ粒子の動きを試験した。図６Ｂは、未処置のモルモットおよび磁気的に投与されたＣＭＣ－ＭＮＰモルモットから切除されたブラ空洞を示す。ナノ粒子処置されたブラは、酸化鉄ナノ粒子の蓄積に起因して、空洞の内部の非常に黒い染色（赤色矢印）を示す。

さらにまた、プルシアンブルー染色を行って、標的組織中の鉄（酸化鉄ナノ粒子由来）の存在を定性的に評価した。図７は、磁気的に処置された（ＣＭＣ－ＭＮＰ）耳についての鼓膜のプルシアン染色を示す。大量の酸化鉄ナノ粒子は、鼓膜全体にわたって可視化することができ、中耳洞である程度可視化することができる。これは、ナノ粒子が、鼓膜を超えて、標的の中耳洞に入ることができることを実証する。

（参考文献）
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２．Todberg T, Koch A, Andersson M, Olsen SF, Lous J, Homoe P. PLoS One.2014;9(12):el 11732
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８．Thanou M, Verhoef JC, Junginger HE. Adv Drug Deliv Rev. 2001;52(2): 117-26.

上記に示す実施例は、本開示の粒子、組成物、システムおよび方法の実施形態を作成および使用する方法の完全な開示および説明を当業者に与えるために提供され、本発明者らがそれらの開示とみなす範囲を限定することを意図するものではない。当業者に自明である本開示を行うための上記に記載される様式の改変は、以下の請求項の範囲内であることが意図される。本明細書において言及されるすべての特許および刊行物は、本開示が関連する技術分野における当業者のレベルを示す。本開示において引用されるすべての参考文献は、それぞれの参考文献が、その全体として個々に参照によって組み込まれるかのように、同じ程度で参照によって組み込まれる。

本明細書に記載されるものと類似または同等の任意の方法および材料は、適切な材料の具体例の試験のための実施において使用することができるが、方法は、本明細書に記載されている。

本開示の多くの実施形態を記載した。それにもかかわらず、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、さまざまな改変を行ってもよいことが理解されるだろう。したがって、他の実施形態は、以下の請求項の範囲内である。

Claims

（ａ）脂質、（ｂ）多糖コーティング、（ｃ）酸化鉄、および（ｄ）活性薬剤を有するナノ粒子を備える組成物であって、
前記活性薬剤は、静電気的相互作用および疎水性相互作用で前記ナノ粒子中に保持される、組成物。
前記ナノ粒子は、１０００ｎｍ未満の最大距離にわたる長さを有する、請求項１に記載の組成物。
前記多糖コーティングは、カルボキシメチル化キトサンである、請求項１に記載の組成物。
前記カルボキシメチル化キトサンは、５０％未満のカルボキシメチル化置換度を有する、請求項３に記載の組成物。
前記脂質は、５重量％～５０重量％であり、
前記酸化鉄は、２０重量％～６０重量％であり、
前記多糖は、３０重量％～７０重量％である、請求項１に記載の組成物。
前記多糖は、キトサンまたはキトサン誘導体ポリマーであり、
前記キトサン誘導体ポリマーは、キトサン－ＰＥＧ、Ｎ－トリメチルキトサン、またはステアリン酸、コラン酸、フタロイルもしくはブチルアクリレートの側鎖を備えるキトサンの誘導体から選択される、請求項１に記載の組成物。
耳の疾患または耳の状態は、中耳炎である、請求項１に記載の組成物。
１または複数の前記ナノ粒子は、約１０００ｎｍ未満かつ約１０ｎｍ超である未変形の液滴直径に対応する最大寸法を有する、組成物。
前記組成物は、１０～１０００ｎｍの範囲の直径を有し、
治療剤は、０．００１重量％～３０重量％の範囲の濃度でマトリックス材料中に存在する、請求項１０に記載の組成物。
前記活性薬剤は、シプロフロキサシンである、請求項１に記載の組成物。
前記活性薬剤は、フルオシノロンアセトニドである、請求項１に記載の組成物。
前記脂質は、カチオン性脂質である、請求項１に記載の組成物。
前記脂質は、アニオン性脂質である、請求項１に記載の組成物。
前記脂質は、リン脂質である、請求項１に記載の組成物。
前記ナノ粒子は、磁気応答性酸化鉄ナノ粒子である、請求項１に記載の組成物。
前記脂質は、カチオン脂質である、請求項１に記載の組成物。
耳疾患または耳感染症の処置の方法であって、
酸化鉄、活性薬剤、多糖コーティング、および脂質を備えるナノ粒子を備える医薬製剤を投与するステップであって、前記ナノ粒子は、活性薬剤を運び、前記ナノ粒子は、ｐＨ２～１２で安定である、前記投与するステップと、
前記粒子を処置の部位に磁気的に押し出すか、引き寄せるステップであって、前記ナノ粒子は、処置を必要とする患者に、前記ナノ粒子の内部にロードされた耳疾患または耳感染症の処置のために好適な治療剤を運ぶ、前記押し出すか、引き寄せるステップと、を備える、方法。
前記ナノ粒子は、１～６００ｎｍの平均粒子直径を有する、請求項１７に記載の方法。
前記ナノ粒子は、脂質、多糖コーティング、および酸化鉄を備える、請求項１７に記載の方法。
前記多糖コーティングは、キトサン、またはカルボキシメチル化によるキトサン誘導体ポリマーである、請求項１７に記載の方法。
前記多糖は、キトサンまたはキトサン誘導体ポリマーであり、
前記キトサン誘導体ポリマーは、キトサン－ＰＥＧ、Ｎ－トリメチルキトサン、またはステアリン酸、コラン酸、フタロイルもしくはブチルアクリレートの側鎖を備えるキトサンの誘導体から選択される、請求項１７に記載の方法。
前記組成物は、前記患者の耳の近位に前記組成物を配置することによって投与される、請求項１７に記載の方法。
前記組成物は、前記患者の中耳内に前記薬剤を配置することによって投与される、請求項１７に記載の方法。
前記活性薬剤は、シプロフロキサシンである、請求項１７に記載の方法。
前記活性薬剤は、フルオシノロンアセトニドである、請求項１に記載の方法。