JP2023520668A - 薬物二量体を含むナノ粒子、及びその使用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、薬物二量体を含むナノ粒子及びその使用に関する。本発明の薬物二量体を含むナノ粒子は、薬物含有量を増加させることができ、且つ薬物の分散性を向上させることができる。加えて、該ナノ粒子は標的化効率を増加させている。したがって、有効な薬理効果を、より少量の薬物を使用することにより得ることができ、したがって、該ナノ粒子は、優れた商業的適用性を有する。【選択図】図4
Description
[技術分野]
本発明は、薬物二量体を含むナノ粒子及びその使用に関する。
本発明は、薬物二量体を含むナノ粒子及びその使用に関する。
[背景技術]
疎水性薬物は、優れた薬理効果にもかかわらず、薬物送達が困難である。したがって、疎水性薬物の有用性を高めるために、薬物送達について多くの研究が行われてきた。特に、疎水性薬物の低い溶解度を増加させるため、及びin vivoでの循環速度を増加させるために、ポリマーナノ粒子が薬物送達系に使用されてきたが、ポリマーナノ粒子を調製する方法が複雑である点及び薬物含有量が低い点で限界がある。これらの限界を克服するために、二量体化合物を、リンカーの両側に疎水性薬物単量体を結合することにより合成し、高い薬物含有量を有するナノ粒子を自己集合によって調製する(Milena Menozziら、J Pharm Sci、1984年6月1日)。しかし、二量体化合物を含むナノ粒子は、安定性及び粒子サイズが均一でないという欠点がある。
疎水性薬物は、優れた薬理効果にもかかわらず、薬物送達が困難である。したがって、疎水性薬物の有用性を高めるために、薬物送達について多くの研究が行われてきた。特に、疎水性薬物の低い溶解度を増加させるため、及びin vivoでの循環速度を増加させるために、ポリマーナノ粒子が薬物送達系に使用されてきたが、ポリマーナノ粒子を調製する方法が複雑である点及び薬物含有量が低い点で限界がある。これらの限界を克服するために、二量体化合物を、リンカーの両側に疎水性薬物単量体を結合することにより合成し、高い薬物含有量を有するナノ粒子を自己集合によって調製する(Milena Menozziら、J Pharm Sci、1984年6月1日)。しかし、二量体化合物を含むナノ粒子は、安定性及び粒子サイズが均一でないという欠点がある。
[発明の詳細な説明]
[技術的課題]
したがって、様々な薬物二量体を開発するための研究の結果として、本発明者らは、新規の薬物二量体を調製した。加えて、本発明者らは、ナノ粒子が、増加した安定性及び均一な粒子サイズを有する、薬物二量体を含むナノ粒子を調製する方法を開発した。加えて、GSH(グルタチオン)又は過酸化水素の存在下等の特定の環境で分解するリンカーを使用する場合、これは、特定の条件下で薬物単量体を放出することにより疾患治療のより有効な効果を示すことが確認された。上記に基づいて、本発明者らは、本発明を完成するに至った。
[技術的課題]
したがって、様々な薬物二量体を開発するための研究の結果として、本発明者らは、新規の薬物二量体を調製した。加えて、本発明者らは、ナノ粒子が、増加した安定性及び均一な粒子サイズを有する、薬物二量体を含むナノ粒子を調製する方法を開発した。加えて、GSH(グルタチオン)又は過酸化水素の存在下等の特定の環境で分解するリンカーを使用する場合、これは、特定の条件下で薬物単量体を放出することにより疾患治療のより有効な効果を示すことが確認された。上記に基づいて、本発明者らは、本発明を完成するに至った。
[課題の解決手段]
上記目的を達成するために、本発明の態様において、新規の薬物二量体及びこれを含むナノ粒子が提供される。
上記目的を達成するために、本発明の態様において、新規の薬物二量体及びこれを含むナノ粒子が提供される。
本発明の別の態様において、薬物二量体とフコイダンとを含むナノ粒子が提供される。
本発明の別の態様において、ナノ粒子を活性成分として含む医薬組成物が提供される。
[発明の効果]
本発明の一実施形態である、薬物二量体とフコイダンとを含むナノ粒子は、薬物含有量を増加させることができ、且つ薬物の分散性を向上させることができる。加えて、該ナノ粒子は標的化効率を増加させている。したがって、有効な薬理効果を、より少量の薬物を使用することにより得ることができ、したがって、薬物の毒性を大幅に低減させることができる。したがって、該ナノ粒子は、優れた商業的適用性を有する。
本発明の一実施形態である、薬物二量体とフコイダンとを含むナノ粒子は、薬物含有量を増加させることができ、且つ薬物の分散性を向上させることができる。加えて、該ナノ粒子は標的化効率を増加させている。したがって、有効な薬理効果を、より少量の薬物を使用することにより得ることができ、したがって、薬物の毒性を大幅に低減させることができる。したがって、該ナノ粒子は、優れた商業的適用性を有する。
[発明を実施するための最良の形態]
本明細書で使用される、用語「溶媒和物」は、有機又は無機溶媒に溶媒和した化合物を指す。溶媒和物は、例えば、水和物である。
本明細書で使用される、用語「溶媒和物」は、有機又は無機溶媒に溶媒和した化合物を指す。溶媒和物は、例えば、水和物である。
本明細書で使用される、用語「塩」は、化合物の無機及び有機酸付加塩を指す。薬学的に許容できる塩は、化合物が投与される生物に深刻な刺激を起こさない、且つ化合物の生物学的活性及び物性を損なわない塩であり得る。無機酸塩は、塩酸塩、臭素酸塩、リン酸塩、硫酸塩、又は二硫酸塩であってもよい。有機酸塩は、ギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、乳酸塩、シュウ酸塩、酒石酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、クエン酸塩、フマル酸塩、ベシル酸塩、カムシル酸塩、エジシル酸塩、卜リクロロ酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩、安息香酸塩、グルコン酸塩、メタンスルホン酸塩、グリコール酸塩、コハク酸塩、4-トルエンスルホン酸塩、ガラクツロン酸塩、エンボン酸塩、グルタミン酸塩、エタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、p-トルエンスルホン酸塩、又はアスパラギン酸塩であってもよい。金属塩は、カルシウム塩、ナトリウム塩、マグネシウム塩、ストロンチウム塩、又はカリウム塩であってもよい。
本明細書で使用される、用語「フコイダン」は、粘着性粘性構造を有する硫酸化多糖であり、海草及びケルプ等の褐藻類に一般的に含有されている成分であり、平均して20kDaの分子量を有しており、基本の糖であるフコースと硫酸基とが結合している物質である。フコイダンは、抗酸化剤、抗凝固剤、抗がん剤、及び抗生物質等の様々な生理学的及び生物学的活性を有することが知られている。
本明細書で使用される、用語「フコイダンを含むナノ粒子」は、ナノ粒子におけるフコイダンの存在を指す。この用語は、フコイダンで被覆されたナノ粒子として表され得る。加えて、用語「薬物二量体とフコイダンとを含むナノ粒子」は、フコイダンと薬物二量体との凝集により形成されるナノ粒子を指し、フコイダンは、ナノ粒子の内側及び/又は外側に存在し得る。
本明細書で使用される、用語「レチノイド」は、ビタミンAの天然又は合成誘導体を指し、ヒト体内に天然に存在するレチノイドであるレチノール、ビタミンA、レチナールデヒド、レチナール、ビタミンAアルデヒド、及びレチノイン酸に分類される。レチノイドは、in vivoでレチノイン酸の形態で活性化され、様々な作用によっていくつかの皮膚疾患の治療に使用される。in vivoで活性化されたレチノイン酸は、ケラチン生成細胞の増殖及び分化を調節するだけでなく、皮脂腺を阻害し、免疫を調節する。したがって、これは、ざ瘡及び乾癬、又は悪性腫瘍、例えば皮膚がん及びT細胞リンパ腫等の疾患の治療に広く使用されている。
本明細書で使用される、用語「ウルソデオキシコール酸(UDCA)」は、熊の胆嚢である熊胆の主要成分であり、強力な解毒能力を有する。したがって、UDCAは、肝臓の解毒及び代謝機能を活性化すること、並びに肝臓にコレステロールが蓄積するのを予防することにより、肝臓疾患の治療剤として使用される。現在、UDCAは、胆汁又は胆管疾患に加えて、結腸直腸がん、肝臓がん、膵臓がん等を治療するのに有効であると報告されている。
本明細書で使用される、用語「4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート」は、PBとも称され、in vivoで分解されてキノンメチド(QM)を生成する。キノンメチドは、抗がん活性を有することが知られている。
本明細書で使用される、用語「パクリタキセル(PTX)」は、乳がん、卵巣がん、頭頸部がん、カポジ肉腫、非小細胞肺がん等の治療に最もよく使用される抗がん物質である。
本明細書で使用される、用語「ドキソルビシン(DOX)」は、乳がん、肺がん、リンパ腫、胃腸がん及び肉腫に広く使用されている、がん細胞に対して免疫学的死、すなわち免疫原性細胞死(ICD)を起こすアントラサイクリン系抗がん剤である。
本明細書で使用される、用語「カンプトテシン(CPT)」は、カンレンボク(Camptotheca acuminata)と呼ばれる木の樹皮及び幹から単離されるアルカロイド成分であり、トポイソメラーゼ阻害剤である。これは、広範囲の抗がん活性を有しており、転移性直腸がんの治療に使用される第一選択薬として周知されている。加えて、これは、肺がん、卵巣がん、乳がん、胃がん、膵臓がん等の治療にも使用される。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
レチノイド二量体及びこれを含むナノ粒子
本発明の一態様は、下記の式1aで表されるレチノイド二量体化合物、その溶媒和物又は薬学的に許容できる塩を提供する:
[上記の式1a中、
L1は、C2~10のリンカーであってもよく、且つ-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含んでいてもよい。
リンカーは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよく、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数であってもよい]。
[上記の式1a中、
L1は、C2~10のリンカーであってもよく、且つ-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含んでいてもよい。
リンカーは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよく、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数であってもよい]。
m1、m2、p1及びp2はそれぞれ、1~10の整数である。具体的には、m1、m2、p1及びp2はそれぞれ、1、2、3、4、5、6、7、8又は10であってもよい。
本発明の別の態様は、レチノイド二量体化合物を含むナノ粒子を提供する。
ここで、ナノ粒子のサイズは、200nm~1,500nmの範囲であり得る。具体的には、ナノ粒子のサイズは、200nm~500nmの範囲であり得る。
本発明の別の態様は、レチノイド二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子を提供する。
ここで、ナノ粒子のサイズは、200nm~300nmの範囲であり得る。ここで、フコイダンは、二量体化合物100重量部に対して10~30重量部の量で含まれ得る。
本発明の別の態様は、ナノ粒子を含む医薬組成物を提供する。ここで、ナノ粒子は、レチノイド二量体化合物を含むナノ粒子であっても、レチノイド二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子であってもよい。
医薬組成物は、がん又は皮膚疾患の予防又は治療のためのものであってもよい。
ウルソデオキシコール酸二量体及びこれを含むナノ粒子
本発明の一態様は、下記の式2aで表されるウルソデオキシコール酸二量体化合物、その溶媒和物又は薬学的に許容できる塩を提供する:
[上記の式2a中、
L2は、C2~10のリンカーであってもよく、且つ-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含んでいてもよい。
リンカーは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよく、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数であってもよい]。
[上記の式2a中、
L2は、C2~10のリンカーであってもよく、且つ-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含んでいてもよい。
リンカーは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよく、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数であってもよい]。
m1、m2、p1及びp2はそれぞれ、1~10の整数である。具体的には、m1、m2、p1及びp2はそれぞれ、1、2、3、4、5、6、7、8又は10であってもよい。
本発明の別の態様は、ウルソデオキシコール酸二量体化合物を含むナノ粒子を提供する。
ここで、ナノ粒子のサイズは、200nm~500nmの範囲であり得る。
本発明の別の態様は、ウルソデオキシコール酸二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子を提供する。
ここで、ナノ粒子のサイズは、200nm~500nmの範囲であり得る。ここで、フコイダンは、二量体化合物100重量部に対して10~30重量部の量で含まれ得る。
本発明の別の態様は、ナノ粒子を含む医薬組成物を提供する。ここで、ナノ粒子は、ウルソデオキシコール酸二量体化合物を含むナノ粒子であっても、ウルソデオキシコール酸二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子であってもよい。
医薬組成物は、肝臓疾患、がん、又は心血管疾患の予防又は治療のためのものであってもよい。
4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート二量体及びこれを含むナノ粒子
本発明の一態様は、下記の式3aで表される4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート二量体化合物、その溶媒和物、又は薬学的に許容できる塩を提供する:
[上記の式3a中、
L3は、C2~10のリンカーであってもよく、且つ-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含んでいてもよい。
リンカーは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよく、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数であってもよい]。
[上記の式3a中、
L3は、C2~10のリンカーであってもよく、且つ-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含んでいてもよい。
リンカーは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよく、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数であってもよい]。
s1、s2、t1及びt2はそれぞれ、1~10の整数である。具体的には、s1、s2、t1及びt2はそれぞれ、1、2、3、4、5、6、7、8又は10であってもよい。
本発明の別の態様は、4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート二量体化合物を含むナノ粒子を提供する。
ここで、ナノ粒子のサイズは、200nm~600nmの範囲であり得る。
本発明の別の態様は、4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子を提供する。
ここで、ナノ粒子のサイズは、100nm~500nmの範囲であり得る。ここで、フコイダンは、二量体化合物100重量部に対して10~30重量部の量で含まれ得る。
本発明の別の態様は、ナノ粒子を含む医薬組成物を提供する。ここで、ナノ粒子は、4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート二量体化合物を含むナノ粒子であっても、4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子であってもよい。
医薬組成物は、がんの予防又は治療のためのものであってもよい。
4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル二量体及びこれを含むナノ粒子
本発明の一態様は、下記の式4aで表される4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル二量体化合物、その溶媒和物又は薬学的に許容できる塩を提供する:
[上記の式4a中、L4は、C2~10のリンカーであってもよく、且つ-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含んでいてもよい。
リンカーは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよく、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数であってもよい]。
[上記の式4a中、L4は、C2~10のリンカーであってもよく、且つ-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含んでいてもよい。
リンカーは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよく、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数であってもよい]。
s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1及びr2はそれぞれ、1~10の整数である。s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1及びr2はそれぞれ、1、2、3、4、5、6、7、8又は10であってもよい。
本発明の別の態様は、4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル二量体化合物を含むナノ粒子を提供する。
ここで、ナノ粒子のサイズは、100nm~800nmの範囲であり得る。
本発明の別の態様は、4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子を提供する。
ここで、ナノ粒子のサイズは、200nm~500nmの範囲であり得る。ここで、フコイダンは、二量体化合物100重量部に対して10~30重量部の量で含まれ得る。
本発明の別の態様は、ナノ粒子を含む医薬組成物を提供する。ここで、ナノ粒子は、4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル二量体化合物を含むナノ粒子であっても、4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子であってもよい。
医薬組成物は、がんの予防又は治療のためのものであってもよい。
パクリタキセル二量体及びこれを含むナノ粒子
[上記の式5a中、L5は、C2~10のリンカーであってもよく、且つ-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含んでいてもよい。
リンカーは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよく、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数であってもよい]。
リンカーは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよく、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数であってもよい]。
x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数である。具体的には、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1、2、3、4、5、6、7、8又は10であってもよい。
本発明の別の態様は、パクリタキセル二量体化合物を含むナノ粒子を提供する。
ここで、ナノ粒子のサイズは、100nm~400nmの範囲であり得る。
本発明の別の態様は、パクリタキセル二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子を提供する。
ここで、ナノ粒子のサイズは、100nm~300nmの範囲であり得る。ここで、フコイダンは、二量体化合物100重量部に対して10~30重量部の量で含まれ得る。
本発明の別の態様は、ナノ粒子を含む医薬組成物を提供する。ここで、ナノ粒子は、パクリタキセル二量体化合物を含むナノ粒子であっても、パクリタキセル二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子であってもよい。
医薬組成物は、がんの予防又は治療のためのものであってもよい。
ドキソルビシン二量体及びこれを含むナノ粒子
[上記の式6a中、L6は、C2~10のリンカーであってもよく、且つ-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含んでいてもよい。
リンカーは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよく、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数であってもよい]。
リンカーは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよく、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数であってもよい]。
x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数である。具体的には、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1、2、3、4、5、6、7、8又は10であってもよい。
本発明の別の態様は、ドキソルビシン二量体化合物を含むナノ粒子を提供する。
ここで、ナノ粒子のサイズは、150nm~200nmの範囲であり得る。
本発明の別の態様は、ドキソルビシン二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子を提供する。
ここで、ナノ粒子のサイズは、100nm~200nmの範囲であり得る。ここで、フコイダンは、二量体化合物100重量部に対して10~30重量部の量で含まれ得る。
本発明の別の態様は、ナノ粒子を含む医薬組成物を提供する。ここで、ナノ粒子は、ドキソルビシン二量体化合物を含むナノ粒子であっても、ドキソルビシン二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子であってもよい。
医薬組成物は、がんの予防又は治療のためのものであってもよい。
カンプトテシン二量体及びこれを含むナノ粒子
[上記の式7a中、L7は、C2~10のリンカーであってもよく、且つ-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含んでいてもよい。
リンカーは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよく、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数であってもよい]。
リンカーは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよく、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数であってもよい]。
q1、q2、r1及びr2はそれぞれ、1~10の整数である。具体的には、q1、q2、r1及びr2はそれぞれ、1、2、3、4、5、6、7、8又は10であってもよい。
本発明の別の態様は、カンプトテシン二量体化合物を含むナノ粒子を提供する。
ここで、ナノ粒子のサイズは、100nm~600nmの範囲であり得る。
本発明の別の態様は、カンプトテシン二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子を提供する。
ここで、ナノ粒子のサイズは、100nm~300nmの範囲であり得る。ここで、フコイダンは、二量体化合物100重量部に対して10~30重量部の量で含まれ得る。
本発明の別の態様は、ナノ粒子を含む医薬組成物を提供する。ここで、ナノ粒子は、カンプトテシン二量体化合物を含むナノ粒子であっても、カンプトテシン二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子であってもよい。
医薬組成物は、がんの予防又は治療のためのものであってもよい。
薬物二量体とフコイダンとを含むナノ粒子及びその使用
本発明の一態様は、下記の構造式(I)からなる二量体化合物を含むナノ粒子を提供する:
A-L-A(I)
[上記の構造式(I)中、Aは、-OH、-NH、及び/又は-COOHが存在する芳香族環を2つ以上含有する薬物であってもよい。具体的には、薬物は、レチノイド、ウルソデオキシコール酸、4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート、4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル、パクリタキセル、ドキソルビシン、及びカンプトテシンからなる群から選択されるいずれか1つであってもよい。
Lは、C2~10のリンカーであってもよく、且つ-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含んでいてもよい。具体的には、Lは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよい。ここで、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数である。具体的には、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1、2、3、4、5、6、7、8又は10であってもよい]。
A-L-A(I)
[上記の構造式(I)中、Aは、-OH、-NH、及び/又は-COOHが存在する芳香族環を2つ以上含有する薬物であってもよい。具体的には、薬物は、レチノイド、ウルソデオキシコール酸、4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート、4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル、パクリタキセル、ドキソルビシン、及びカンプトテシンからなる群から選択されるいずれか1つであってもよい。
Lは、C2~10のリンカーであってもよく、且つ-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含んでいてもよい。具体的には、Lは、
からなる群から選択されるいずれか1つであってもよい。ここで、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数である。具体的には、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1、2、3、4、5、6、7、8又は10であってもよい]。
薬物とリンカーとの間の連結部位は、エステル、アミド、カーボネート、カルバメート、尿素等の加水分解可能な構造からなっていてもよい。具体的には、リンカーは、グルタチオン又は活性酸素種により分解され得る。
本明細書で使用される、用語「薬物二量体を含むナノ粒子」は、様々な方法で表され得る。例えば、-SS-がリンカーとして含まれる場合、これは、レチノイド-SS-レチノイド二量体を含むナノ粒子、又はレチノイド-SS-レチノイド二量体ナノ粒子と記載され得る。加えて、-S-がリンカーとして含まれる場合、これは、レチノイド-S-レチノイド二量体を含むナノ粒子、又はレチノイド-S-レチノイド二量体ナノ粒子と記載され得る。
ここで、ナノ粒子は、フコイダンを更に含み得る。ここで、フコイダンは、ナノ粒子の合計含有量の30%以下の量で含まれ得る。具体的には、薬物二量体及びフコイダンは、70:30~95:5の重量比を有し得る。一実施形態において、薬物二量体及びフコイダンは、70:30、75:25、80:20、85:15、90:10、又は95:5の重量比を有し得る。
ここで、フコイダンを含むナノ粒子は、フコイダンによるp-セレクチンに対する標的化の優れた効果を有し得る。
本発明の別の態様は、ナノ粒子を含む医薬組成物を提供する。
本明細書で使用される、用語「予防」は、医薬組成物の投与により、がん、皮膚疾患、肝臓疾患、又は心血管疾患の発症を阻害するか、又は遅延させる、任意の作用を指す。本明細書で使用される、用語「治療」は、医薬組成物の投与により、がん、皮膚疾患、肝臓疾患、又は心血管疾患に関連する疾患の症状を改善するか、又は有利に修飾する、任意の作用を指す。
医薬組成物は、薬学的に許容できる担体を含み得る。担体は、賦形剤、希釈剤又はアジュバントを含む意味で使用される。担体は、例えば、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリトリトール、マルチトール、デンプン、アカシアゴム、アルギネート、ゼラチン、リン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、セルロース、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン、水、生理食塩水、緩衝液、例えばPBS、ヒドロキシ安息香酸メチル、ヒドロキシ安息香酸プロピル、タルク、ステアリン酸マグネシウム、及び鉱物油からなる群から選択され得る。組成物は、充填剤、抗凝集剤、滑沢剤、湿潤剤、香味剤、乳化剤、保存剤、又はそれらの組合せを含み得る。
医薬組成物は、従来の方法による任意の製剤で調製され得る。組成物は、例えば、経口製剤(例えば、散剤、錠剤、カプセル剤、シロップ剤、丸剤、若しくは顆粒剤)、又は非経口製剤(例えば、注射)で製剤化され得る。加えて、組成物は、全身製剤又は局所製剤として調製され得る。
医薬組成物において、経口投与用の固形製剤は、錠剤、丸剤、散剤、顆粒剤、又はカプセル剤であってもよい。固形製剤は、賦形剤を更に含み得る。賦形剤は、例えば、デンプン、炭酸カルシウム、スクロース、ラクトース、又はゼラチンであってもよい。加えて、固形製剤は、滑沢剤、例えばステアリン酸マグネシウム又はタルクを更に含み得る。医薬組成物において、経口投与用の液体製剤は、懸濁剤、内服液剤、乳剤、又はシロップ剤であってもよい。液体製剤は、水又は流動パラフィンを含み得る。液体製剤は、賦形剤、例えば、湿潤剤、甘味剤、香味剤、又は保存剤を含み得る。医薬組成物において、非経口投与用の製剤は、滅菌水性液剤、非水性溶剤、懸濁剤、乳剤、凍結乾燥製剤及び/又は坐剤であってもよい。非水性溶剤又は懸濁剤は、植物油又はエステルを含み得る。植物油は、例えば、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、又はオリーブ油であってもよい。エステルは、例えば、オレイン酸エチルであってもよい。坐剤の基剤は、ウィテップゾール(witepsol)、マクロゴール、トゥイーン(tween)61、カカオ脂、ラウリン脂、又はグリセロゼラチンであってもよい。
医薬組成物は、医薬組成物の活性成分として、一態様による薬物二量体化合物を含むナノ粒子、又は薬物二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子を含む。「活性成分」は、薬理活性(例えば、がん治療)を達成するために使用される生理活性物質を指す。
医薬組成物は、一態様による薬物二量体化合物を含むナノ粒子、又は薬物二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子を有効量で含み得る。本明細書で使用される、用語「有効量」は、予防又は治療を必要とする対象に投与される場合に、疾患を予防又は治療する効果を示すのに十分な量を指す。有効量は、選択された細胞又は対象に応じて当業者により適宜選択され得る。医薬組成物の好ましい投与量は、対象の状態及び体重、疾患の重症度、薬物製剤、投与の経路及び期間に応じて変動し得るが、当業者により適宜選択され得る。しかし、薬物二量体化合物を含むナノ粒子、又は薬物二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子は、例えば、約0.0001mg/kg~約100mg/kg、又は約0.001mg/kg~約100mg/kgの量で投与することができ、これを1日に1~24回、2日~1週間に1~7回、又は1~12ヵ月に1~24回に分割することができる。医薬組成物において、化合物、その溶媒和物又は薬学的に許容できる塩は、組成物全体の総重量に対して、約0.0001重量%~約10重量%、又は約0.001重量%~約1重量%の量で含まれ得る。
投与の方法は、経口又は非経口投与であってもよい。投与の方法は、例えば、経口、経皮、皮下、直腸、静脈内、動脈内、腹腔内、筋肉内、胸骨内、局所、鼻腔内、気管内、又は皮内経路であってもよい。組成物は、全身的に又は局所的に投与することができ、単独で、又は他の薬学的に活性な化合物と組み合わせて投与することができる。
医薬組成物は、がん、皮膚疾患、肝臓疾患、及び心血管疾患からなる群から選択される疾患の予防又は治療のためのものであってもよい。
具体的には、医薬組成物は、胃がん、肝臓がん、肺がん、結腸直腸がん、乳がん、前立腺がん、卵巣がん、膵臓がん、子宮頸がん、甲状腺がん、喉頭がん、急性骨髄性白血病、脳腫瘍、神経芽細胞腫、網膜芽細胞腫、頭頸部がん、唾液腺がん、及びリンパ腫の予防又は治療に適用することができる。
本発明の別の態様は、がん、皮膚疾患、肝臓疾患、又は心血管疾患に関連する疾患の予防又は治療のための、一態様による構造式(I)からなる二量体化合物を含むナノ粒子;又は構造式(I)からなる二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子を含む、医薬組成物の使用を提供する。
上記の構造式(I)の化合物は、上記の通りである。加えて、フコイダンの含有量及び疾患は、上記の通りである。
ナノ粒子を使用して疾患を予防及び治療するための方法
本発明の別の態様は、がん、皮膚疾患、肝臓疾患、又は心血管疾患に関連する疾患を予防又は治療するための方法であって、一態様による構造式(I)からなる二量体化合物を含むナノ粒子;又は構造式(I)からなる二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子を対象に投与するステップを含む、方法を提供する。
構造式(I)の化合物は、上記の通りである。加えて、対象は、哺乳動物、例えば、ヒト、マウス、ラット、ウシ、ウマ、ブタ、イヌ、サル、ヒツジ、ヤギ、類人猿、又はネコであってもよい。対象は、疾患に関連する症状に罹患している又は罹患する可能性が高い対象であってもよい。
投与の方法は、経口又は非経口投与であってもよい。投与の方法は、例えば、経口、経皮、皮下、直腸、静脈内、動脈内、腹腔内、筋肉内、胸骨内、局所、鼻腔内、気管内、又は皮内経路であってもよい。医薬組成物は、全身的に又は局所的に投与することができ、単独で、又は他の薬学的に活性な化合物と組み合わせて投与することができる。
医薬組成物の好ましい投与量は、患者の状態及び体重、疾患の重症度、薬物製剤、投与の経路及び期間に応じて変動し得るが、当業者により適宜選択され得る。投与量は、成人投与量に基づいて、例えば、約0.001mg/kg~約100mg/kg、約0.01mg/kg~約10mg/kg、又は約0.1mg/kg~約1mg/kgの範囲であってもよい。投与量は、1日に1回、1日に複数回、若しくは1週間に1回、2週間に1回、3週間に1回、又は4週間に1回~1年に1回投与してもよい。
薬物二量体とフコイダンとを含むナノ粒子を調製する方法
本発明の一態様は、薬物二量体とフコイダンとを含むナノ粒子を調製する方法であって、下記の構造式(I)からなる二量体化合物とフコイダンとを80:20~95:5の重量比で混合するステップを含む、方法を提供する:
A-L-A (I)
[上記の構造式(I)中、
Aは、レチノイド、ウルソデオキシコール酸、4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート、4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル、パクリタキセル、ドキソルビシン、及びカンプトテシンからなる群から選択されるいずれか1つである。
Lは、C2~10のリンカーであってもよく、且つ-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含んでいてもよい。具体的には、Lは、
からなる群から選択されるいずれか1つであり、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数である。具体的には、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1、2、3、4、5、6、7、8又は10であってもよい]。
A-L-A (I)
[上記の構造式(I)中、
Aは、レチノイド、ウルソデオキシコール酸、4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート、4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル、パクリタキセル、ドキソルビシン、及びカンプトテシンからなる群から選択されるいずれか1つである。
Lは、C2~10のリンカーであってもよく、且つ-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含んでいてもよい。具体的には、Lは、
からなる群から選択されるいずれか1つであり、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1~10の整数である。具体的には、m1、m2、p1、p2、s1、s2、t1、t2、q1、q2、r1、r2、x1、x2、y1及びy2はそれぞれ、1、2、3、4、5、6、7、8又は10であってもよい]。
本明細書において、ナノ粒子は、二量体化合物の自己集合によって形成される化合物を指す。本発明の一実施形態において、ナノ粒子は、ナノ単位のサイズを有しており、具体的には、1~999nm、100~900nm、100~800nm、100~700nm、100~600nm、100~500nm、100~400nm、又は100~300nmのサイズで形成され得る。より具体的には、ナノ粒子は、200~300nmのサイズで形成され得る。しかし、これらに限定されるものではなく、薬物のタイプに応じて変動し得る。
本明細書において、リンカーは、薬物単量体を結合する構造である。例えば、スルフィド結合ベースのリンカー、チオケタールベースのリンカー、セレニドベースのリンカー等がある。しかし、これらに限定されるものではない。本発明の一実施形態において、スルフィド結合ベースのリンカーは、スルフィド結合又はジスルフィド結合を含み得る。
本発明の一実施形態において、リンカーは、グルタチオン又は活性酸素種により分解され得る。しかし、これらに限定されるものではない。
本明細書において、標的細胞は、フコイダンが結合することができる膜タンパク質を有する細胞を指す。本発明の一実施形態において、標的細胞は、がん細胞、心血管細胞、又は肝細胞であり得る。しかし、これらに限定されるものではない。
薬物二量体とフコイダンとの重量比は、80:20~95:5であり得る。本発明の一実施形態において、ナノ粒子の分散性を高めるために、分散剤がフコイダン溶液に添加され得る。具体的には、分散剤は、ポリビニルアルコール(PVA)を含む。しかし、これに限定されるものではない。
本発明の一実施形態において、ナノ粒子を調製した後、これを、凍結乾燥するステップを更に含むことにより実施してもよい。しかし、これに限定されるものではない。
[発明を実施するための形態]
以下、本発明を以下の実施例により更に詳細に説明する。しかし、以下の実施例は本発明を例示するためのものに過ぎず、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
以下、本発明を以下の実施例により更に詳細に説明する。しかし、以下の実施例は本発明を例示するためのものに過ぎず、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
ステップ1:化合物1の合成
レチノイン酸(2g)及び1,1’-カルボニルジイミダゾール(1.08g)をジクロロメタン(20mL)に溶解し、次いで室温で30分間反応させた。混合物を分離し、シリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン、1:1)により精製して、化合物1を合成した。
レチノイン酸(2g)及び1,1’-カルボニルジイミダゾール(1.08g)をジクロロメタン(20mL)に溶解し、次いで室温で30分間反応させた。混合物を分離し、シリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン、1:1)により精製して、化合物1を合成した。
ステップ2:レチノイド二量体化合物(RASS)の合成
化合物1(2g)及びシスタミン二塩酸塩(1.74g)を窒素充填下で5mLのジメチルスルホキシドに溶解した。温度を47℃に上昇させた後、12時間撹拌しながら反応を行った。ジメチルスルホキシド及び水を水沈殿、遠心分離、及び凍結乾燥プロセスによって除去し、次いで分離し、シリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン、1:1)により精製して、レチノイド二量体化合物(RASS)を合成した(図1及び図2)。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 1.16 (12H, s), 1.33 (4H, m), 1.55(4H, m), 1.72 (6H, s), 1.97 (6H, s), 2.06-2.16 (10H, m), 3.31-3.35 (8H, m),6.10 (2H, s), 6.30-6.47 (6H, m), 6.65 (2H, d), 6.81 (2H, dd).
化合物1(2g)及びシスタミン二塩酸塩(1.74g)を窒素充填下で5mLのジメチルスルホキシドに溶解した。温度を47℃に上昇させた後、12時間撹拌しながら反応を行った。ジメチルスルホキシド及び水を水沈殿、遠心分離、及び凍結乾燥プロセスによって除去し、次いで分離し、シリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン、1:1)により精製して、レチノイド二量体化合物(RASS)を合成した(図1及び図2)。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 1.16 (12H, s), 1.33 (4H, m), 1.55(4H, m), 1.72 (6H, s), 1.97 (6H, s), 2.06-2.16 (10H, m), 3.31-3.35 (8H, m),6.10 (2H, s), 6.30-6.47 (6H, m), 6.65 (2H, d), 6.81 (2H, dd).
実施例2. レチノイド二量体化合物を含むナノ粒子の調製
ナノ粒子は、シリンジを使用して、上記の実施例1で調製したRASS50mgを0.2mLのメタノールに溶解したRASS溶液を分散させることにより調製した。その後、メタノールを、ロータリーエバポレーターを使用して除去した。ナノ粒子が生成された溶液を、15,000×gの条件下、4℃で5分間遠心分離した。遠心分離後、上澄みを除去し、得られたペレットをPBSに分散させ、次いで同じ条件下でもう一度遠心分離した。得られたペレットを約2mLのPBSに分散させ、液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。他方で、RASSナノ粒子は再分散性に優れていたので、PVAの使用は必要なかった。
ナノ粒子は、シリンジを使用して、上記の実施例1で調製したRASS50mgを0.2mLのメタノールに溶解したRASS溶液を分散させることにより調製した。その後、メタノールを、ロータリーエバポレーターを使用して除去した。ナノ粒子が生成された溶液を、15,000×gの条件下、4℃で5分間遠心分離した。遠心分離後、上澄みを除去し、得られたペレットをPBSに分散させ、次いで同じ条件下でもう一度遠心分離した。得られたペレットを約2mLのPBSに分散させ、液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。他方で、RASSナノ粒子は再分散性に優れていたので、PVAの使用は必要なかった。
比較例1. レチノイド二量体化合物とアルブミンとを含むナノ粒子の調製
100mgのRASSを1mLのメタノールに溶解し、次いで混合物を、20mg~50mgのBSAを溶解した20mLのPBSにゆっくりと添加しながら撹拌した。混合物を3分間超音波処理し、ホモジナイザーを使用して2分間ホモジナイズした。室温で5時間撹拌しながらメタノールを除去した後、RASSエマルションを11,000×gの速度で4分間遠心分離した。沈殿したRASSナノ粒子を水で洗浄し、次いで凍結乾燥して、RASSナノ粒子を得た。
100mgのRASSを1mLのメタノールに溶解し、次いで混合物を、20mg~50mgのBSAを溶解した20mLのPBSにゆっくりと添加しながら撹拌した。混合物を3分間超音波処理し、ホモジナイザーを使用して2分間ホモジナイズした。室温で5時間撹拌しながらメタノールを除去した後、RASSエマルションを11,000×gの速度で4分間遠心分離した。沈殿したRASSナノ粒子を水で洗浄し、次いで凍結乾燥して、RASSナノ粒子を得た。
実施例3. レチノイド二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子の調製
上記の実施例1で調製したRASS50mgを0.2mLのメタノールに溶解し、10mgのフコイダンを1mLのPBSに溶解した。メタノールに溶解したRASS溶液を、PBSに溶解したフコイダン溶液(10mL)に、シリンジを使用して滴下添加し、超音波処理中に形成されたナノ粒子を分散させた。その後、メタノールを、ロータリーエバポレーターを使用して室温の条件下で15分間除去した。ナノ粒子が生成された溶液を、15,000×gの条件下、4℃で5分間遠心分離した。遠心分離後、上澄みを除去し、得られたペレットをPBSに分散させ、次いで同じ条件下でもう一度遠心分離した。得られたペレットを約2mLのPBSに分散させ、次いで液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。他方で、RASSナノ粒子は再分散性に優れていたので、PVAの使用は必要なかった(図3、図4、図5、及び図6)。
上記の実施例1で調製したRASS50mgを0.2mLのメタノールに溶解し、10mgのフコイダンを1mLのPBSに溶解した。メタノールに溶解したRASS溶液を、PBSに溶解したフコイダン溶液(10mL)に、シリンジを使用して滴下添加し、超音波処理中に形成されたナノ粒子を分散させた。その後、メタノールを、ロータリーエバポレーターを使用して室温の条件下で15分間除去した。ナノ粒子が生成された溶液を、15,000×gの条件下、4℃で5分間遠心分離した。遠心分離後、上澄みを除去し、得られたペレットをPBSに分散させ、次いで同じ条件下でもう一度遠心分離した。得られたペレットを約2mLのPBSに分散させ、次いで液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。他方で、RASSナノ粒子は再分散性に優れていたので、PVAの使用は必要なかった(図3、図4、図5、及び図6)。
加えて、フコイダン以外の生物学的に派生したポリマー(アルブミン)を使用してナノ粒子を調製する場合の物性を分析するために、アルブミンを含むRASSナノ粒子を比較例1における通りに調製し、比較し、分析した(図7)。
結果として、アルブミンを使用した場合、ナノ粒子は、より高い濃度で処理したときに形成された。フコイダンを使用した場合、ナノ粒子は、低い濃度で処理したときでも形成された。したがって、ナノ粒子は、アルブミンと比較してフコイダンを使用する場合に良好に形成されることが確認された。
実験例1. レチノイド二量体化合物(MTT)を含むナノ粒子の細胞毒性の確認
上記の実施例3で調製したフコイダンを含むレチノイド二量体ナノ粒子とレチノイン酸とをPBSに分散させ、肺がんA549及び前立腺がんDU145細胞のそれぞれをこれで処置した。24時間の処置後、100μLのMTT溶液を細胞に添加した。3時間後、1mLのDMSOを添加して結晶を溶解した。10分後、吸光度を570nmで測定して、細胞生存度を分析した。結果として、細胞死は、高いレベルのナノ粒子で細胞を処置した場合に出現したことが確認された(図8)。
上記の実施例3で調製したフコイダンを含むレチノイド二量体ナノ粒子とレチノイン酸とをPBSに分散させ、肺がんA549及び前立腺がんDU145細胞のそれぞれをこれで処置した。24時間の処置後、100μLのMTT溶液を細胞に添加した。3時間後、1mLのDMSOを添加して結晶を溶解した。10分後、吸光度を570nmで測定して、細胞生存度を分析した。結果として、細胞死は、高いレベルのナノ粒子で細胞を処置した場合に出現したことが確認された(図8)。
実験例2. レチノイド二量体とフコイダンとを含むナノ粒子のがん標的化能力の確認
上記の実施例2及び3で調製したナノ粒子(RASS、Fu-RASS)のそれぞれのがん標的化能力を検査した。腫瘍形成を、ヌードマウス(約20gの平均体重、8週齢)の左足に約2×106個のA549細胞を皮下注射することにより誘導した。約10日後、腫瘍のサイズが3×3mmよりも大きくなったら、ナノ粒子のそれぞれを、尾静脈を介して血管内注射した。腫瘍標的画像用に、蛍光物質IR780を担持するナノ粒子を使用し、腫瘍の標的化を約2日間の比較分析により確認した。結果として、フコイダンを含むナノ粒子は、経時的に高濃度でがんに蓄積することが確認された(図9)。
上記の実施例2及び3で調製したナノ粒子(RASS、Fu-RASS)のそれぞれのがん標的化能力を検査した。腫瘍形成を、ヌードマウス(約20gの平均体重、8週齢)の左足に約2×106個のA549細胞を皮下注射することにより誘導した。約10日後、腫瘍のサイズが3×3mmよりも大きくなったら、ナノ粒子のそれぞれを、尾静脈を介して血管内注射した。腫瘍標的画像用に、蛍光物質IR780を担持するナノ粒子を使用し、腫瘍の標的化を約2日間の比較分析により確認した。結果として、フコイダンを含むナノ粒子は、経時的に高濃度でがんに蓄積することが確認された(図9)。
実験例3. レチノイド二量体とフコイダンとを含むナノ粒子のがん治療効果の確認
上記の実施例2及び3で調製したナノ粒子(RASS、Fu-RASS)のそれぞれのがん治療有効性を確認した。腫瘍形成を、ヌードマウス(約20gの平均体重、8週齢)の左足に約2×106個のA549細胞を皮下注射することにより誘導した。約10日後、腫瘍のサイズが3×3mmよりも大きくなったら、ナノ粒子のそれぞれを、3日間毎日、尾静脈を介して血管内注射した。30日間、マウスのがんサイズ及び体重をモニターし、治療効果を比較し、分析した。結果として、フコイダンを含むナノ粒子は、優れたがん除去能力を示した(図10及び図11)。
上記の実施例2及び3で調製したナノ粒子(RASS、Fu-RASS)のそれぞれのがん治療有効性を確認した。腫瘍形成を、ヌードマウス(約20gの平均体重、8週齢)の左足に約2×106個のA549細胞を皮下注射することにより誘導した。約10日後、腫瘍のサイズが3×3mmよりも大きくなったら、ナノ粒子のそれぞれを、3日間毎日、尾静脈を介して血管内注射した。30日間、マウスのがんサイズ及び体重をモニターし、治療効果を比較し、分析した。結果として、フコイダンを含むナノ粒子は、優れたがん除去能力を示した(図10及び図11)。
実験例4. フコイダンを含むレチノイド二量体ナノ粒子の肝臓毒性の評価
肝臓毒性を評価するために、フコイダンを含むレチノイド(Fu-RASS)ナノ粒子を、20mg/kgの濃度で正常マウスに血管内注射した。3日に1回で5回の注射の後、血液を採取し、アラニントランスアミナーゼ(ALT)について分析した。肝臓、心臓、肺、脾臓、及び腎臓を切除し、組織をH&Eで染色し、組織学的分析によってin vivoでの安全性について分析した。肝臓毒性を含め、炎症が他の器官で発現しなかったので、物質の毒性がより少なかったことが確認された(図12及び図13)。
肝臓毒性を評価するために、フコイダンを含むレチノイド(Fu-RASS)ナノ粒子を、20mg/kgの濃度で正常マウスに血管内注射した。3日に1回で5回の注射の後、血液を採取し、アラニントランスアミナーゼ(ALT)について分析した。肝臓、心臓、肺、脾臓、及び腎臓を切除し、組織をH&Eで染色し、組織学的分析によってin vivoでの安全性について分析した。肝臓毒性を含め、炎症が他の器官で発現しなかったので、物質の毒性がより少なかったことが確認された(図12及び図13)。
II. ウルソデオキシコール酸二量体化合物を含むナノ粒子
実施例4. ウルソデオキシコール酸二量体(ssUDCA)化合物の調製
ウルソデオキシコール酸(2.54mmol)、1-エチル-3-(ジメチルアミノフェニル)カルボニルジイミド(5.089mmol)、及びヒドロキシベンゾトリアゾール(5.089mmol)を丸底フラスコに添加し、20mLのDMSOを添加した。完全に溶解した後、フラスコを氷水に入れ、1mLのDMSOに溶解したシスタミン二塩酸塩(1.211mmol)を、撹拌しながら滴下添加した。トリメチルアミン(6.539mmol)を反応混合物にゆっくりと添加し、40℃の温度で48時間反応させた。トリメチルアミンを、ロータリーエバポレーターを使用して除去し、250mlの蒸留水に添加し、沈殿物を12,000×gの速度で10分間の遠心分離により得た。全ての水を凍結乾燥によって除去して、ssUDCAを得た(図14、図15、及び図16)。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 0.71 (6H, s), 0.98 (12H, d),1.00-1.31 (10H, m), 1.36-2.18 (38H, m), 2.58 (4H, s), 2.82 (4H, s), 3.32-3.51(4H, m), 3.84 (2H, s), 4.49 (2H, s), 8.42 (2H, s).
実施例4. ウルソデオキシコール酸二量体(ssUDCA)化合物の調製
ウルソデオキシコール酸(2.54mmol)、1-エチル-3-(ジメチルアミノフェニル)カルボニルジイミド(5.089mmol)、及びヒドロキシベンゾトリアゾール(5.089mmol)を丸底フラスコに添加し、20mLのDMSOを添加した。完全に溶解した後、フラスコを氷水に入れ、1mLのDMSOに溶解したシスタミン二塩酸塩(1.211mmol)を、撹拌しながら滴下添加した。トリメチルアミン(6.539mmol)を反応混合物にゆっくりと添加し、40℃の温度で48時間反応させた。トリメチルアミンを、ロータリーエバポレーターを使用して除去し、250mlの蒸留水に添加し、沈殿物を12,000×gの速度で10分間の遠心分離により得た。全ての水を凍結乾燥によって除去して、ssUDCAを得た(図14、図15、及び図16)。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 0.71 (6H, s), 0.98 (12H, d),1.00-1.31 (10H, m), 1.36-2.18 (38H, m), 2.58 (4H, s), 2.82 (4H, s), 3.32-3.51(4H, m), 3.84 (2H, s), 4.49 (2H, s), 8.42 (2H, s).
実施例5. ウルソデオキシコール酸二量体化合物を含むナノ粒子の調製
30mgのssUDCAを1mLのテトラヒドロフランに溶解し、次いで撹拌しながら10mLの蒸留水に滴下添加した。混合溶液を1分間超音波処理して、ホモジナイズした。室温で3時間撹拌しながらテトラヒドロフランを除去し、次いで12,000×gの速度で8分間遠心分離した。沈殿物を形成するssUDCAナノ粒子を水で3回洗浄し、凍結乾燥した。乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。他方で、UDCAナノ粒子は再分散性に優れていたので、PVAの使用は必要なかった(図17)。
30mgのssUDCAを1mLのテトラヒドロフランに溶解し、次いで撹拌しながら10mLの蒸留水に滴下添加した。混合溶液を1分間超音波処理して、ホモジナイズした。室温で3時間撹拌しながらテトラヒドロフランを除去し、次いで12,000×gの速度で8分間遠心分離した。沈殿物を形成するssUDCAナノ粒子を水で3回洗浄し、凍結乾燥した。乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。他方で、UDCAナノ粒子は再分散性に優れていたので、PVAの使用は必要なかった(図17)。
実施例6. ウルソデオキシコール酸二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子の調製
30mgのssUDCAを1mLのテトラヒドロフランに溶解し、次いで3mgのフコイダンを10mLの蒸留水に溶解して、各溶液を調製した。フコイダン溶液を急速に撹拌しながら、ssUDCA溶液を、注入針を使用して滴下添加した。混合溶液を1分間超音波処理して、ホモジナイズした。室温で3時間撹拌しながらテトラヒドロフランを除去し、次いで12,000×gの速度で8分間遠心分離した。沈殿物を形成するssUDCAナノ粒子を水で3回洗浄し、凍結乾燥した。乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。他方で、UDCAナノ粒子は再分散性に優れていたので、PVAの使用は必要なかった(図17、図18、及び図19)。
30mgのssUDCAを1mLのテトラヒドロフランに溶解し、次いで3mgのフコイダンを10mLの蒸留水に溶解して、各溶液を調製した。フコイダン溶液を急速に撹拌しながら、ssUDCA溶液を、注入針を使用して滴下添加した。混合溶液を1分間超音波処理して、ホモジナイズした。室温で3時間撹拌しながらテトラヒドロフランを除去し、次いで12,000×gの速度で8分間遠心分離した。沈殿物を形成するssUDCAナノ粒子を水で3回洗浄し、凍結乾燥した。乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。他方で、UDCAナノ粒子は再分散性に優れていたので、PVAの使用は必要なかった(図17、図18、及び図19)。
実験例5. フコイダンを含むウルソデオキシコール酸二量体ナノ粒子のがん標的化能力の確認
上記の実施例5及び6で調製したナノ粒子のそれぞれのがん標的化能力を検査した。腫瘍形成を、ヌードマウス(約20gの平均体重、8週齢)の左足に約2×106個のSW620細胞を皮下注射することにより誘導した。約10日後、腫瘍のサイズが3×3mmよりも大きくなったら、ナノ粒子のそれぞれを、尾静脈を介して血管内注射した。
上記の実施例5及び6で調製したナノ粒子のそれぞれのがん標的化能力を検査した。腫瘍形成を、ヌードマウス(約20gの平均体重、8週齢)の左足に約2×106個のSW620細胞を皮下注射することにより誘導した。約10日後、腫瘍のサイズが3×3mmよりも大きくなったら、ナノ粒子のそれぞれを、尾静脈を介して血管内注射した。
腫瘍標的画像用に、蛍光物質IR780を担持するナノ粒子を使用し、腫瘍の標的化を、12時間を基準とした比較分析により確認した。結果として、フコイダンを含むナノ粒子は、優れたがん標的化能力を有することが確認された(図20)。
ステップ1:PBの合成
ヒドロキシベンジルアルコール(6.0g)及びトリエチルアミン(6.73mL)を250mLのジクロロメタンに溶解し、0℃で30分間撹拌した。塩化ベンゾイル(6mL)を50mLのジクロロメタンに溶解し、次いでヒドロキシベンジルアルコール溶液に添加し、次いで室温で12時間反応させた。調製した化合物(PB)を、酢酸エチル/ヘキサン(1:3)を使用するシリカカラムによって得た。
ヒドロキシベンジルアルコール(6.0g)及びトリエチルアミン(6.73mL)を250mLのジクロロメタンに溶解し、0℃で30分間撹拌した。塩化ベンゾイル(6mL)を50mLのジクロロメタンに溶解し、次いでヒドロキシベンジルアルコール溶液に添加し、次いで室温で12時間反応させた。調製した化合物(PB)を、酢酸エチル/ヘキサン(1:3)を使用するシリカカラムによって得た。
ステップ2:PB-CDIの合成
調製したPB(3.0g)及び1,1’-カルボニルジイミダゾール(3.0g)を15mLのジクロロメタンに溶解し、次いで室温で1時間反応させた。合成した物質(PB-CDI)を、酢酸エチル/ヘキサン(1:2)を使用するシリカカラムによって得た。
調製したPB(3.0g)及び1,1’-カルボニルジイミダゾール(3.0g)を15mLのジクロロメタンに溶解し、次いで室温で1時間反応させた。合成した物質(PB-CDI)を、酢酸エチル/ヘキサン(1:2)を使用するシリカカラムによって得た。
ステップ3:ssPBの合成
シスタミン二塩酸塩(0.47g)を窒素環境下で9mLのジメチルスルホキシドに溶解した。調製したPB-CDI(2.0g)を1mLのジメチルスルホキシドに溶解し、次いでシスタミン二塩酸塩溶液と混合した。これを40℃の温度で12時間反応させた。水及びジクロロメタンを反応溶液に添加して生成物を抽出し、次いでジクロロメタンを、ロータリーエバポレーターを使用して除去した。10mLのメタノールを濃縮生成物溶液に添加することにより生成物を沈殿させ、次いでシリカカラムによって分離した(図21、図22、及び図23)。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 2.82 (4H, t), 3.27 (4H, t), 5.02(4H, s), 7.24 (4H, d), 7.43 (4H, d), 7.58 (4H, t), 7.73 (2H, t), 8.11 (4H, t).
シスタミン二塩酸塩(0.47g)を窒素環境下で9mLのジメチルスルホキシドに溶解した。調製したPB-CDI(2.0g)を1mLのジメチルスルホキシドに溶解し、次いでシスタミン二塩酸塩溶液と混合した。これを40℃の温度で12時間反応させた。水及びジクロロメタンを反応溶液に添加して生成物を抽出し、次いでジクロロメタンを、ロータリーエバポレーターを使用して除去した。10mLのメタノールを濃縮生成物溶液に添加することにより生成物を沈殿させ、次いでシリカカラムによって分離した(図21、図22、及び図23)。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 2.82 (4H, t), 3.27 (4H, t), 5.02(4H, s), 7.24 (4H, d), 7.43 (4H, d), 7.58 (4H, t), 7.73 (2H, t), 8.11 (4H, t).
実施例8. 4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート二量体化合物を含むナノ粒子の調製
30mgのssPBを1mLのテトラヒドロフランに溶解し、次いで急速に撹拌しながら注入針を使用して15mLの蒸留水に滴下添加した。混合溶液を1分間超音波処理して、ホモジナイズした。室温で3時間撹拌しながらテトラヒドロフランを除去し、次いで12,000×gの速度で8分間遠心分離した。沈殿物を形成するssUDCAナノ粒子を水で3回洗浄し、凍結乾燥した。乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。他方で、UDCAナノ粒子は再分散性に優れていたので、PVAの使用は必要なかった。
30mgのssPBを1mLのテトラヒドロフランに溶解し、次いで急速に撹拌しながら注入針を使用して15mLの蒸留水に滴下添加した。混合溶液を1分間超音波処理して、ホモジナイズした。室温で3時間撹拌しながらテトラヒドロフランを除去し、次いで12,000×gの速度で8分間遠心分離した。沈殿物を形成するssUDCAナノ粒子を水で3回洗浄し、凍結乾燥した。乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。他方で、UDCAナノ粒子は再分散性に優れていたので、PVAの使用は必要なかった。
実施例9. 4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子の調製
30mgのssPBを1mLのテトラヒドロフランに溶解し、次いで3mgのフコイダンを15mLの蒸留水に溶解して、各溶液を調製した。フコイダン溶液を急速に撹拌しながら、ssUDCA溶液を、注入針を使用して滴下添加した。混合溶液を1分間超音波処理して、ホモジナイズした。室温で3時間撹拌しながらテトラヒドロフランを除去し、次いで12,000×gの速度で8分間遠心分離した。沈殿物を形成するssUDCAナノ粒子を水で3回洗浄し、凍結乾燥した。乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。他方で、UDCAナノ粒子は再分散性に優れていたので、PVAの使用は必要なかった(図24)。
30mgのssPBを1mLのテトラヒドロフランに溶解し、次いで3mgのフコイダンを15mLの蒸留水に溶解して、各溶液を調製した。フコイダン溶液を急速に撹拌しながら、ssUDCA溶液を、注入針を使用して滴下添加した。混合溶液を1分間超音波処理して、ホモジナイズした。室温で3時間撹拌しながらテトラヒドロフランを除去し、次いで12,000×gの速度で8分間遠心分離した。沈殿物を形成するssUDCAナノ粒子を水で3回洗浄し、凍結乾燥した。乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。他方で、UDCAナノ粒子は再分散性に優れていたので、PVAの使用は必要なかった(図24)。
実験例6. フコイダンを含む4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート二量体(ssPB)ナノ粒子の毒性の確認
ssPBナノ粒子の細胞毒性をMTT(3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロミド)法により分析した。SW620及びDU145細胞をssPBナノ粒子で処置した。24時間の処置後、100μLのMTT溶液を添加した。3時間後、1mLのDMSOを添加して結晶を溶解した。10分後、吸光度を570nmで測定して、細胞生存度を分析した。加えて、細胞生存度を、抗酸化剤であるN-アセチルシステイン(NAC)の有無で分析した(図25)。
ssPBナノ粒子の細胞アポトーシス誘導を確認するために、細胞アポトーシスマーカーであるアネキシンV-FITC及び生存度マーカーであるヨウ化プロピジウムを使用し、細胞をフローサイトメーターにより分析した。細胞死率は、濃度が増加するにつれて増加したことが確認された(図26)。
ssPBナノ粒子の細胞毒性をMTT(3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロミド)法により分析した。SW620及びDU145細胞をssPBナノ粒子で処置した。24時間の処置後、100μLのMTT溶液を添加した。3時間後、1mLのDMSOを添加して結晶を溶解した。10分後、吸光度を570nmで測定して、細胞生存度を分析した。加えて、細胞生存度を、抗酸化剤であるN-アセチルシステイン(NAC)の有無で分析した(図25)。
ssPBナノ粒子の細胞アポトーシス誘導を確認するために、細胞アポトーシスマーカーであるアネキシンV-FITC及び生存度マーカーであるヨウ化プロピジウムを使用し、細胞をフローサイトメーターにより分析した。細胞死率は、濃度が増加するにつれて増加したことが確認された(図26)。
実験例7. フコイダンを含む4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート二量体(ssPB)ナノ粒子のがん標的化能力の確認
上記の実施例8及び9で調製したナノ粒子のそれぞれのがん標的化能力を検査した。腫瘍形成を、ヌードマウス(約20gの平均体重、8週齢)の左足に約2×106個のSW620細胞を皮下注射することにより誘導した。約10日後、腫瘍のサイズが3×3mmよりも大きくなったら、ナノ粒子のそれぞれを、尾静脈を介して血管内注射した。
腫瘍標的画像用に、蛍光物質IR780を担持するナノ粒子を使用し、腫瘍の標的化を、24時間を基準とした比較分析により確認した。フコイダンを添加したssPBナノ粒子は、最大24時間、腫瘍に蓄積し続けたが、フコイダンを添加していないナノ粒子の大部分は、肝臓に蓄積されたか、又は排泄された(図27)。
上記の実施例8及び9で調製したナノ粒子のそれぞれのがん標的化能力を検査した。腫瘍形成を、ヌードマウス(約20gの平均体重、8週齢)の左足に約2×106個のSW620細胞を皮下注射することにより誘導した。約10日後、腫瘍のサイズが3×3mmよりも大きくなったら、ナノ粒子のそれぞれを、尾静脈を介して血管内注射した。
腫瘍標的画像用に、蛍光物質IR780を担持するナノ粒子を使用し、腫瘍の標的化を、24時間を基準とした比較分析により確認した。フコイダンを添加したssPBナノ粒子は、最大24時間、腫瘍に蓄積し続けたが、フコイダンを添加していないナノ粒子の大部分は、肝臓に蓄積されたか、又は排泄された(図27)。
実験例8. フコイダンを含む4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート二量体(ssPB)ナノ粒子の肝臓毒性の確認
高濃度の蓄積が腫瘍部位又は肝臓部位に生じるので、肝臓毒性を評価するために、フコイダンを含むssPBナノ粒子を、10mg/kg又は20mg/kgの濃度で尾静脈を介して正常マウスに注射した。3日に1回で5回の注射の後、血液を採取し、アラニントランスアミナーゼ(ALT)について分析した。結果として、徐々に増加する傾向はあったが、全ての値は正常範囲内であり、毒性は示されなかった(図28)。
高濃度の蓄積が腫瘍部位又は肝臓部位に生じるので、肝臓毒性を評価するために、フコイダンを含むssPBナノ粒子を、10mg/kg又は20mg/kgの濃度で尾静脈を介して正常マウスに注射した。3日に1回で5回の注射の後、血液を採取し、アラニントランスアミナーゼ(ALT)について分析した。結果として、徐々に増加する傾向はあったが、全ての値は正常範囲内であり、毒性は示されなかった(図28)。
ステップ1:BR-CDIの合成
4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル(2.0g)及び1,1’-カルボニルジイミダゾール(2.07g)を25mLのジクロロメタンに溶解し、次いで室温で2時間反応させた。合成した物質BR-CDIを、酢酸エチル/ヘキサン(1:1)を使用するシリカカラムによって得た。
4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル(2.0g)及び1,1’-カルボニルジイミダゾール(2.07g)を25mLのジクロロメタンに溶解し、次いで室温で2時間反応させた。合成した物質BR-CDIを、酢酸エチル/ヘキサン(1:1)を使用するシリカカラムによって得た。
ステップ2:sBRの合成
2,2-チオビス(エチルアミン)(1g)及びBR-CDI(5.46g)を窒素環境下で9mLのジメチルスルホキシドに溶解した。これを室温で12時間反応させた。得られたsBRを、酢酸エチル/ヘキサン(1:1)を使用するシリカカラムによって分離した。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 1.28 (24H, s), 2.58 (4H, t), 3.18(4H, t), 5.09 (4H, s), 7.36 (4H, d), 7.41 (2H, t), 7.66 (4H, d).
2,2-チオビス(エチルアミン)(1g)及びBR-CDI(5.46g)を窒素環境下で9mLのジメチルスルホキシドに溶解した。これを室温で12時間反応させた。得られたsBRを、酢酸エチル/ヘキサン(1:1)を使用するシリカカラムによって分離した。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 1.28 (24H, s), 2.58 (4H, t), 3.18(4H, t), 5.09 (4H, s), 7.36 (4H, d), 7.41 (2H, t), 7.66 (4H, d).
実施例11. 4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル二量体(sBR)化合物を含むナノ粒子の調製
10mgのsBRを溶解した1mLのテトラヒドロフランを、急速に撹拌しながら蒸留水にゆっくりと滴下添加した。混合物を1分間超音波処理し、ホモジナイザーを使用して1分間ホモジナイズした。テトラヒドロフランを、ロータリーエバポレーターを使用して除去し、sBRを乳化させた溶液を11,000×gの速度で4分間遠心分離した。沈殿したsBRナノ粒子を水で洗浄し、次いで凍結乾燥して、sBRナノ粒子を得た。
10mgのsBRを溶解した1mLのテトラヒドロフランを、急速に撹拌しながら蒸留水にゆっくりと滴下添加した。混合物を1分間超音波処理し、ホモジナイザーを使用して1分間ホモジナイズした。テトラヒドロフランを、ロータリーエバポレーターを使用して除去し、sBRを乳化させた溶液を11,000×gの速度で4分間遠心分離した。沈殿したsBRナノ粒子を水で洗浄し、次いで凍結乾燥して、sBRナノ粒子を得た。
実施例12. 4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル二量体(sBR)化合物とフコイダンとを含むナノ粒子の調製
10mgのsBRを溶解した1mLのテトラヒドロフランを、ゆっくりと撹拌しながら、1mgのフコイダンを溶解した20mLのPBSにゆっくりと添加した。混合物を1分間超音波処理し、ホモジナイザーを使用して1分間ホモジナイズした。テトラヒドロフランを、ロータリーエバポレーターを使用して除去し、次いで、sBRを乳化させた溶液を11,000×gの速度で4分間遠心分離した。沈殿したsBRナノ粒子を水で洗浄し、次いで凍結乾燥して、sBRナノ粒子を得た。
調製したナノ粒子のサイズ及び形状を粒子サイズ分析器及び電子顕微鏡によって分析し、ナノ粒子の表面電位も比較し、分析した。10%のフコイダンが最適濃度を示したことは決定されたが、フコイダンの濃度が増加するにつれて、ナノ粒子の特性を示すことが困難となった。フコイダンの濃度が10~30%である場合が最も適当であったと決定された(図32~図36)。
10mgのsBRを溶解した1mLのテトラヒドロフランを、ゆっくりと撹拌しながら、1mgのフコイダンを溶解した20mLのPBSにゆっくりと添加した。混合物を1分間超音波処理し、ホモジナイザーを使用して1分間ホモジナイズした。テトラヒドロフランを、ロータリーエバポレーターを使用して除去し、次いで、sBRを乳化させた溶液を11,000×gの速度で4分間遠心分離した。沈殿したsBRナノ粒子を水で洗浄し、次いで凍結乾燥して、sBRナノ粒子を得た。
調製したナノ粒子のサイズ及び形状を粒子サイズ分析器及び電子顕微鏡によって分析し、ナノ粒子の表面電位も比較し、分析した。10%のフコイダンが最適濃度を示したことは決定されたが、フコイダンの濃度が増加するにつれて、ナノ粒子の特性を示すことが困難となった。フコイダンの濃度が10~30%である場合が最も適当であったと決定された(図32~図36)。
実験例9. フコイダンを含む4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル二量体化合物ナノ粒子の毒性の評価
肝臓毒性を評価するために、フコイダンを含むsBRナノ粒子を、10mg/kgの濃度で正常マウスに血管内注射した。3日に1回で5回の注射の後、血液を採取し、アラニントランスアミナーゼ(ALT)について分析した。肝臓、心臓、肺、脾臓、及び腎臓を切除し、組織をH&Eで染色し、組織学的分析によってin vivoでの安全性について分析した。結果として、有意な毒性は示されなかったことが確認された(図37及び図38)。
肝臓毒性を評価するために、フコイダンを含むsBRナノ粒子を、10mg/kgの濃度で正常マウスに血管内注射した。3日に1回で5回の注射の後、血液を採取し、アラニントランスアミナーゼ(ALT)について分析した。肝臓、心臓、肺、脾臓、及び腎臓を切除し、組織をH&Eで染色し、組織学的分析によってin vivoでの安全性について分析した。結果として、有意な毒性は示されなかったことが確認された(図37及び図38)。
ステップ1:BR-CDIの合成
4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル(2.0g)及び1,1’-カルボニルジイミダゾール(2.07g)を25mLのジクロロメタンに溶解し、次いで室温で2時間反応させた。合成した物質BR-CDIを、酢酸エチル/ヘキサン(1:1)を使用するシリカカラムによって得た。
4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル(2.0g)及び1,1’-カルボニルジイミダゾール(2.07g)を25mLのジクロロメタンに溶解し、次いで室温で2時間反応させた。合成した物質BR-CDIを、酢酸エチル/ヘキサン(1:1)を使用するシリカカラムによって得た。
ステップ2:ssBR-CDIの合成
ジチオジエタノール(1g)及びBR-CDI(4.26g)を窒素環境下で9mLのジメチルスルホキシドに溶解した。これを室温で12時間反応させた。得られたsBRを、酢酸エチル/ヘキサン(1:1)を使用するシリカカラムによって分離した(図39~図41)。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 1.28 (24H, s), 3.03 (4H, t), 4.44(4H, t), 5.18 (4H, s), 7.38 (4H, d), 7.68 (4H, d).
ジチオジエタノール(1g)及びBR-CDI(4.26g)を窒素環境下で9mLのジメチルスルホキシドに溶解した。これを室温で12時間反応させた。得られたsBRを、酢酸エチル/ヘキサン(1:1)を使用するシリカカラムによって分離した(図39~図41)。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 1.28 (24H, s), 3.03 (4H, t), 4.44(4H, t), 5.18 (4H, s), 7.38 (4H, d), 7.68 (4H, d).
実施例14. 4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル二量体(ssBR)化合物を含むナノ粒子の調製
10mgのssBRを溶解した1mLのテトラヒドロフランを、急速に撹拌しながら蒸留水にゆっくりと滴下添加した。混合物を1分間超音波処理し、ホモジナイザーを使用して1分間ホモジナイズした。テトラヒドロフランを、ロータリーエバポレーターを使用して除去し、次いで、ssBRを乳化させた溶液を11,000×gの速度で4分間遠心分離し、沈殿したssBRナノ粒子を水で洗浄し、次いで凍結乾燥して、ssBRナノ粒子を得た。
10mgのssBRを溶解した1mLのテトラヒドロフランを、急速に撹拌しながら蒸留水にゆっくりと滴下添加した。混合物を1分間超音波処理し、ホモジナイザーを使用して1分間ホモジナイズした。テトラヒドロフランを、ロータリーエバポレーターを使用して除去し、次いで、ssBRを乳化させた溶液を11,000×gの速度で4分間遠心分離し、沈殿したssBRナノ粒子を水で洗浄し、次いで凍結乾燥して、ssBRナノ粒子を得た。
実施例15. 4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル二量体(ssBR)化合物とフコイダンとを含むナノ粒子の調製
10mgのssBRを溶解した1mLのテトラヒドロフランを、ゆっくりと撹拌しながら、1mgのフコイダンを溶解した20mLのPBSにゆっくりと添加した。混合物を1分間超音波処理し、ホモジナイザーを使用して1分間ホモジナイズした。テトラヒドロフランを、ロータリーエバポレーターを使用して除去し、次いで、ssBRを乳化させた溶液を11,000×gの速度で4分間遠心分離し、沈殿したssBRナノ粒子を水で洗浄し、次いで凍結乾燥して、ssBRナノ粒子を得た。フコイダンの含有量に応じたナノ粒子のサイズ及び分布を、粒子サイズ分析器及び透過型電子顕微鏡によって評価した(図42及び図43)。
10mgのssBRを溶解した1mLのテトラヒドロフランを、ゆっくりと撹拌しながら、1mgのフコイダンを溶解した20mLのPBSにゆっくりと添加した。混合物を1分間超音波処理し、ホモジナイザーを使用して1分間ホモジナイズした。テトラヒドロフランを、ロータリーエバポレーターを使用して除去し、次いで、ssBRを乳化させた溶液を11,000×gの速度で4分間遠心分離し、沈殿したssBRナノ粒子を水で洗浄し、次いで凍結乾燥して、ssBRナノ粒子を得た。フコイダンの含有量に応じたナノ粒子のサイズ及び分布を、粒子サイズ分析器及び透過型電子顕微鏡によって評価した(図42及び図43)。
実験例10. フコイダンを含む4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル二量体化合物(ssBR)ナノ粒子の薬理効果の確認
PBSに分散させたssBRナノ粒子を、結腸直腸がんSW620細胞に添加した。1時間後、細胞を分離し、氷上で溶解し、次いで9,800×gの速度で遠心分離した。上澄みを50μLのエルマン試薬と混合し、次いで吸光度を405nmで測定して、細胞におけるGSHの濃度を測定した(図45)。
BRの薬理活性効果である、GSHを容易に低減することが確認された。ssBRナノ粒子の細胞毒性をMTT(3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロミド)法により分析した。SW620細胞をssBRナノ粒子で処置した。24時間の処置後、100μLのMTT溶液を添加した。3時間後、1mLのDMSOを添加して結晶を溶解した。10分後、吸光度を570nmで測定して、細胞生存度を分析した。細胞死率は、ナノ粒子の濃度が増加するにつれて増加したことが確認された(図46)。
PBSに分散させたssBRナノ粒子を、結腸直腸がんSW620細胞に添加した。1時間後、細胞を分離し、氷上で溶解し、次いで9,800×gの速度で遠心分離した。上澄みを50μLのエルマン試薬と混合し、次いで吸光度を405nmで測定して、細胞におけるGSHの濃度を測定した(図45)。
BRの薬理活性効果である、GSHを容易に低減することが確認された。ssBRナノ粒子の細胞毒性をMTT(3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロミド)法により分析した。SW620細胞をssBRナノ粒子で処置した。24時間の処置後、100μLのMTT溶液を添加した。3時間後、1mLのDMSOを添加して結晶を溶解した。10分後、吸光度を570nmで測定して、細胞生存度を分析した。細胞死率は、ナノ粒子の濃度が増加するにつれて増加したことが確認された(図46)。
実験例11. フコイダンを含む4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル二量体化合物(ssBR)ナノ粒子の腫瘍標的化能力の確認
上記の実施例14及び15で調製したナノ粒子のそれぞれのがん標的化能力を確認した。腫瘍形成を、ヌードマウス(約20gの平均体重、8週齢)の左足に約2×106個のSW620細胞を皮下注射することにより誘導した。約10日後、腫瘍のサイズが3×3mmよりも大きくなったら、ナノ粒子のそれぞれを、尾静脈を介して血管内注射した。
腫瘍標的画像用に、蛍光物質IR780を担持するナノ粒子を使用し、腫瘍の標的化を、24時間を基準とした比較分析により確認した。フコイダンを添加したssPBナノ粒子は、最大24時間、腫瘍に蓄積し続けたが、フコイダンを添加していないナノ粒子の大部分は、肝臓に蓄積されたか、又は排泄された(図47)。
上記の実施例14及び15で調製したナノ粒子のそれぞれのがん標的化能力を確認した。腫瘍形成を、ヌードマウス(約20gの平均体重、8週齢)の左足に約2×106個のSW620細胞を皮下注射することにより誘導した。約10日後、腫瘍のサイズが3×3mmよりも大きくなったら、ナノ粒子のそれぞれを、尾静脈を介して血管内注射した。
腫瘍標的画像用に、蛍光物質IR780を担持するナノ粒子を使用し、腫瘍の標的化を、24時間を基準とした比較分析により確認した。フコイダンを添加したssPBナノ粒子は、最大24時間、腫瘍に蓄積し続けたが、フコイダンを添加していないナノ粒子の大部分は、肝臓に蓄積されたか、又は排泄された(図47)。
実験例12. フコイダンを含む4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル二量体化合物(ssBR)ナノ粒子の毒性の評価
肝臓毒性を評価するために、フコイダンを添加したssBRナノ粒子を、20mg/kgの濃度で正常マウスに血管内注射した。3日に1回で5回の注射の後、血液を採取し、アラニントランスアミナーゼ(ALT)について分析した。肝臓、心臓、肺、脾臓、及び腎臓を切除し、組織をH&Eで染色し、組織学的分析によってin vivoでの安全性について分析した。結果として、有意な毒性は示されなかったことが確認された(図48及び図49)。
肝臓毒性を評価するために、フコイダンを添加したssBRナノ粒子を、20mg/kgの濃度で正常マウスに血管内注射した。3日に1回で5回の注射の後、血液を採取し、アラニントランスアミナーゼ(ALT)について分析した。肝臓、心臓、肺、脾臓、及び腎臓を切除し、組織をH&Eで染色し、組織学的分析によってin vivoでの安全性について分析した。結果として、有意な毒性は示されなかったことが確認された(図48及び図49)。
V. パクリタキセル二量体化合物を含むナノ粒子
実施例16. パクリタキセル二量体(PTX-SS-PTX)化合物の調製
パクリタキセル(PTX)(2g)及びジチオジプロピオン酸(0.25g)を10mLのジメチルホルムアミドに溶解し、次いで約10分間撹拌した。その後、1-エチル-3-(ジメチルアミノフェニル)カルボニルジイミド(0.90g)及び4-ジメチルアミノピリジン(0.29g)を添加し、16時間更に撹拌した。反応性をTLCにより確認し、全ての反応が進行したら、過剰の水を添加することにより生成された固体を遠心分離により得た。得られた固体を乾燥させ、次いで酢酸エチル移動相カラムに通過させ、再結晶によって精製した(図50)。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 1.10 (6H, s), 1.29 (2H, t), 1.58(6H, s), 1.66 (6H, s), 1.68 (2H, d), 1.72 (6H, s), 2.00 (6H, s), 2.13 (2H, q),2.28 (2H, q), 2.58 (6H, d), 2.72 (2H, t), 2.82 (4H, t) 3.46-3.72 (2H, dd), 3.93(2H, d), 4.11 (4H, t), 4.32 (2H, m), 4.60-4.68 (4H, m), 5.04 (2H, t), 5.45 (2H,d), 5.83 (2H, m), 5.98 (2H, m), 6.89 (2H, s), 7.20 (2H, s), 7.28 (4H, t), 7.38(4H, t), 7.42 (4H, m), 7.5-7.53 (4H, m), 7.60-7.65 (8H, m), 7.87 (4H, d).
実施例16. パクリタキセル二量体(PTX-SS-PTX)化合物の調製
パクリタキセル(PTX)(2g)及びジチオジプロピオン酸(0.25g)を10mLのジメチルホルムアミドに溶解し、次いで約10分間撹拌した。その後、1-エチル-3-(ジメチルアミノフェニル)カルボニルジイミド(0.90g)及び4-ジメチルアミノピリジン(0.29g)を添加し、16時間更に撹拌した。反応性をTLCにより確認し、全ての反応が進行したら、過剰の水を添加することにより生成された固体を遠心分離により得た。得られた固体を乾燥させ、次いで酢酸エチル移動相カラムに通過させ、再結晶によって精製した(図50)。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 1.10 (6H, s), 1.29 (2H, t), 1.58(6H, s), 1.66 (6H, s), 1.68 (2H, d), 1.72 (6H, s), 2.00 (6H, s), 2.13 (2H, q),2.28 (2H, q), 2.58 (6H, d), 2.72 (2H, t), 2.82 (4H, t) 3.46-3.72 (2H, dd), 3.93(2H, d), 4.11 (4H, t), 4.32 (2H, m), 4.60-4.68 (4H, m), 5.04 (2H, t), 5.45 (2H,d), 5.83 (2H, m), 5.98 (2H, m), 6.89 (2H, s), 7.20 (2H, s), 7.28 (4H, t), 7.38(4H, t), 7.42 (4H, m), 7.5-7.53 (4H, m), 7.60-7.65 (8H, m), 7.87 (4H, d).
実施例17. パクリタキセル二量体化合物を含むナノ粒子の調製
10mgのPTX-SS-PTXを5mLのTHFに溶解し、シリンジを使用して30mLのPBSに滴下添加し、超音波照射して、ナノ粒子を分散させた。その後、THFを、ロータリーエバポレーターを使用して室温の条件下で15分間除去した。THFを除去した溶液を、液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。
10mgのPTX-SS-PTXを5mLのTHFに溶解し、シリンジを使用して30mLのPBSに滴下添加し、超音波照射して、ナノ粒子を分散させた。その後、THFを、ロータリーエバポレーターを使用して室温の条件下で15分間除去した。THFを除去した溶液を、液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。
実施例18. パクリタキセル二量体化合物とフコイダンとを含むナノ粒子の調製
10mgのPTX-SS-PTXを5mLのTHFに溶解し、2mgのフコイダンを30mLのPBSに溶解した。PTX-SS-PTX溶液をフコイダン溶液に滴下添加し、これに超音波照射して、ナノ粒子を形成及び分散させた。その後、THFを、ロータリーエバポレーターを使用して室温の条件下で15分間除去した。THFを除去した溶液を、液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した(図51)。
10mgのPTX-SS-PTXを5mLのTHFに溶解し、2mgのフコイダンを30mLのPBSに溶解した。PTX-SS-PTX溶液をフコイダン溶液に滴下添加し、これに超音波照射して、ナノ粒子を形成及び分散させた。その後、THFを、ロータリーエバポレーターを使用して室温の条件下で15分間除去した。THFを除去した溶液を、液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した(図51)。
実験例13. フコイダンを含むパクリタキセル二量体ナノ粒子のがん標的化能力の確認
上記の実施例17及び18で調製したナノ粒子のそれぞれのがん標的化能力を確認した。腫瘍形成を、ヌードマウス(約20gの平均体重、8週齢)の左足に約2×106個のSW620細胞を皮下注射することにより誘導した。約10日後、腫瘍のサイズが3×3mmよりも大きくなったら、ナノ粒子のそれぞれを、尾静脈を介して血管内注射した。腫瘍標的画像用に、蛍光物質IR780を担持するナノ粒子を使用し、腫瘍の標的化を、24時間を基準とした比較分析により確認した。フコイダンを添加したssPBナノ粒子は、最大21時間、腫瘍に蓄積し続けたが、フコイダンを添加していないナノ粒子は、腫瘍に少量蓄積されたことが確認された(図52)。
上記の実施例17及び18で調製したナノ粒子のそれぞれのがん標的化能力を確認した。腫瘍形成を、ヌードマウス(約20gの平均体重、8週齢)の左足に約2×106個のSW620細胞を皮下注射することにより誘導した。約10日後、腫瘍のサイズが3×3mmよりも大きくなったら、ナノ粒子のそれぞれを、尾静脈を介して血管内注射した。腫瘍標的画像用に、蛍光物質IR780を担持するナノ粒子を使用し、腫瘍の標的化を、24時間を基準とした比較分析により確認した。フコイダンを添加したssPBナノ粒子は、最大21時間、腫瘍に蓄積し続けたが、フコイダンを添加していないナノ粒子は、腫瘍に少量蓄積されたことが確認された(図52)。
VI. ドキソルビシン二量体化合物を含むナノ粒子
実施例19. ドキソルビシン二量体化合物(DOX-SS-DOX)の調製
ドキソルビシン(DOX)(1g)及びジチオジプロピオン酸(0.157g)を20mLのジメチルスルホキシドに溶解し、次いでトリエチルアミン(0.24μL)を添加し、光を遮断しながら約10分間撹拌した。その後、1-エチル-3-(ジメチルアミノフェニル)カルボニルジイミド(0.5g)及びN-ヒドロキシスクシンアミド(0.198g)を添加し、光を遮断しながら16時間撹拌した。反応性をTLCにより確認し、全ての反応が進行したら、過剰の水を添加することにより生成された固体を遠心分離により得た。得られた固体を乾燥させ、次いで酢酸エチル移動相カラムに通過させ、再結晶によって精製した(図53)。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 1.12 (6H, s), 1.43 (2H, s), 1.84(2H, t), 2.16 (2H, s), 2.23 (2H, s), 2.58 (4H, s), 2.89 (4H, d), 3.39 (6H, s),3.89-3.95 (8H, m), 4.13 (2H, s), 4.53 (4H, s), 4.67 (4H, d) 4.70 (2H, s), 4.81(2H, s), 5.21 (2H, s), 7.56 (2H, t), 7.65 (2H, d), 7.73 (2H, d), 7.83 (2H, d),13.14 (2H, s), 13.87 (2H, s).
実施例19. ドキソルビシン二量体化合物(DOX-SS-DOX)の調製
ドキソルビシン(DOX)(1g)及びジチオジプロピオン酸(0.157g)を20mLのジメチルスルホキシドに溶解し、次いでトリエチルアミン(0.24μL)を添加し、光を遮断しながら約10分間撹拌した。その後、1-エチル-3-(ジメチルアミノフェニル)カルボニルジイミド(0.5g)及びN-ヒドロキシスクシンアミド(0.198g)を添加し、光を遮断しながら16時間撹拌した。反応性をTLCにより確認し、全ての反応が進行したら、過剰の水を添加することにより生成された固体を遠心分離により得た。得られた固体を乾燥させ、次いで酢酸エチル移動相カラムに通過させ、再結晶によって精製した(図53)。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 1.12 (6H, s), 1.43 (2H, s), 1.84(2H, t), 2.16 (2H, s), 2.23 (2H, s), 2.58 (4H, s), 2.89 (4H, d), 3.39 (6H, s),3.89-3.95 (8H, m), 4.13 (2H, s), 4.53 (4H, s), 4.67 (4H, d) 4.70 (2H, s), 4.81(2H, s), 5.21 (2H, s), 7.56 (2H, t), 7.65 (2H, d), 7.73 (2H, d), 7.83 (2H, d),13.14 (2H, s), 13.87 (2H, s).
実施例20. ドキソルビシン二量体(DOX-SS-DOX)化合物を含むナノ粒子の調製
10mgのDOX-SS-DOXを5mLのTHFに溶解し、蒸留水に滴下添加し、これに超音波照射して、ナノ粒子を形成させ、次いで分散させた。その後、THFを、ロータリーエバポレーターを使用して室温の条件下で15分間除去した。THFを除去した溶液を、液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した(図54)。
10mgのDOX-SS-DOXを5mLのTHFに溶解し、蒸留水に滴下添加し、これに超音波照射して、ナノ粒子を形成させ、次いで分散させた。その後、THFを、ロータリーエバポレーターを使用して室温の条件下で15分間除去した。THFを除去した溶液を、液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した(図54)。
実施例21. ドキソルビシン二量体(DOX-SS-DOX)化合物とフコイダンとを含むナノ粒子の調製
10mgのDOX-SS-DOXを5mLのTHFに溶解し、2mgのフコイダンを30mLのPBSに溶解した。DOX-SS-DOX溶液をフコイダン溶液に滴下添加し、これに超音波照射して、ナノ粒子を形成させ、次いで分散させた。その後、THFを、ロータリーエバポレーターを使用して室温の条件下で15分間除去した。THFを除去した溶液を、液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。粒子サイズ分析器及び走査型電子顕微鏡による比較分析の結果として、フコイダンを含むナノ粒子は、フコイダンを含まないナノ粒子と比較して、サイズ、形状、及び分布の点で優れた物性を示した(図54)。
10mgのDOX-SS-DOXを5mLのTHFに溶解し、2mgのフコイダンを30mLのPBSに溶解した。DOX-SS-DOX溶液をフコイダン溶液に滴下添加し、これに超音波照射して、ナノ粒子を形成させ、次いで分散させた。その後、THFを、ロータリーエバポレーターを使用して室温の条件下で15分間除去した。THFを除去した溶液を、液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。粒子サイズ分析器及び走査型電子顕微鏡による比較分析の結果として、フコイダンを含むナノ粒子は、フコイダンを含まないナノ粒子と比較して、サイズ、形状、及び分布の点で優れた物性を示した(図54)。
実験例14. フコイダンを含むドキソルビシン二量体ナノ粒子の毒性の確認
フコイダンを含むドキソルビシン二量体ナノ粒子の毒性を確認するために、in vivo実験を実施した。実験スケジュールは図57に示す通りである。NPGマウス(雌、6週齢)を使用した。具体的には、A549細胞株をマトリゲル(Matrigel)マトリックスと1:1で混合し、次いで気泡を発生させないように混合した。その後、A549細胞(1×106個の細胞)をNPG免疫不全マウスの右脇腹に皮下注射した。腫瘍体積が約70mm3に達したら、マウスを、同様の腫瘍サイズを有する群に分類し、3、4及び5日目に、フコイダンドキソルビシンを3mg/kgの濃度で静脈内投与した。
具体的には、ドキソルビシンとフコイダンとを含むドキソルビシン二量体ナノ粒子(以後、ROD-101)を、それぞれ1日1回で3日間、尾静脈に投与した。薬物を合計3回投与した。腫瘍体積及びマウス体重を、薬物投与の前日に測定し、次いで群分離を実施した(1回目の測定)。薬物を合計3回投与した後、次の日に、腫瘍体積及びマウス体重を測定した(2回目の測定)。4日後、腫瘍体積及びマウス体重を測定した(3回目の測定)。
他方で、この実験における対照として、PBS処置群(G5)及びドキソルビシン処置群(G6)を使用した。その後、カリパスで腫瘍の縦径を測定することにより、腫瘍の成長を毎日モニターし、経時の生存度の変化をモニターして、動物モデルを使用する抗がん効果を評価した。他方で、腫瘍体積を以下の式により算出した:
[式1]
体積=0.523L(W)2
[式中、Lは長さを表し、Wは幅を表す]。
フコイダンを含むドキソルビシン二量体ナノ粒子の毒性を確認するために、in vivo実験を実施した。実験スケジュールは図57に示す通りである。NPGマウス(雌、6週齢)を使用した。具体的には、A549細胞株をマトリゲル(Matrigel)マトリックスと1:1で混合し、次いで気泡を発生させないように混合した。その後、A549細胞(1×106個の細胞)をNPG免疫不全マウスの右脇腹に皮下注射した。腫瘍体積が約70mm3に達したら、マウスを、同様の腫瘍サイズを有する群に分類し、3、4及び5日目に、フコイダンドキソルビシンを3mg/kgの濃度で静脈内投与した。
具体的には、ドキソルビシンとフコイダンとを含むドキソルビシン二量体ナノ粒子(以後、ROD-101)を、それぞれ1日1回で3日間、尾静脈に投与した。薬物を合計3回投与した。腫瘍体積及びマウス体重を、薬物投与の前日に測定し、次いで群分離を実施した(1回目の測定)。薬物を合計3回投与した後、次の日に、腫瘍体積及びマウス体重を測定した(2回目の測定)。4日後、腫瘍体積及びマウス体重を測定した(3回目の測定)。
他方で、この実験における対照として、PBS処置群(G5)及びドキソルビシン処置群(G6)を使用した。その後、カリパスで腫瘍の縦径を測定することにより、腫瘍の成長を毎日モニターし、経時の生存度の変化をモニターして、動物モデルを使用する抗がん効果を評価した。他方で、腫瘍体積を以下の式により算出した:
[式1]
体積=0.523L(W)2
[式中、Lは長さを表し、Wは幅を表す]。
結果として、フコイダンを含むドキソルビシン二量体ナノ粒子の抗がん効果は、ドキソルビシンの抗がん効果よりも優れていたことが確認された(図59)。特に、フコイダンを含むドキソルビシン二量体ナノ粒子で処置した群のマウスの体重は、ドキソルビシンと比較して減少しなかったことが確認された(図60)。したがって、薬物の安定性は、フコイダンを含むドキソルビシン二量体ナノ粒子を使用した場合に増加したことが確認された。
VII. カンプトテシン二量体化合物を含むナノ粒子
実施例22. カンプトテシン二量体(CPT-SS-CPT)化合物の調製
カンプトテシン(CPT)(1g)及び4-ジメチルアミノピリジン(0.35g)を50mLのジクロロメタンに分散溶解させ、次いで、氷水浴を使用して4℃以下の温度で撹拌した。トリホスゲン(0.34g)を添加して溶液状態を変化させた。その後、4℃以下の温度で16時間撹拌しながら反応を維持した。ジチオジエタノール(0.18g)をTHF溶液に溶解し、次いで反応溶液に滴下添加した。反応性をTLCにより確認し、全ての反応が進行したら、これを乾燥させ、次いでカラムによって精製した(図55)。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 0.77 (6H, t), 2.14 (4H, q), 2.92(4H, t), 4.17 (4H, t), 5.16 (4H, s), 5.46 (4H, s), 7.00 (2H, s), 7.66 (2H, t),7.77 (2H, t), 8.06 (4H, dd), 8.61 (2H, s).
実施例22. カンプトテシン二量体(CPT-SS-CPT)化合物の調製
カンプトテシン(CPT)(1g)及び4-ジメチルアミノピリジン(0.35g)を50mLのジクロロメタンに分散溶解させ、次いで、氷水浴を使用して4℃以下の温度で撹拌した。トリホスゲン(0.34g)を添加して溶液状態を変化させた。その後、4℃以下の温度で16時間撹拌しながら反応を維持した。ジチオジエタノール(0.18g)をTHF溶液に溶解し、次いで反応溶液に滴下添加した。反応性をTLCにより確認し、全ての反応が進行したら、これを乾燥させ、次いでカラムによって精製した(図55)。
1H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 0.77 (6H, t), 2.14 (4H, q), 2.92(4H, t), 4.17 (4H, t), 5.16 (4H, s), 5.46 (4H, s), 7.00 (2H, s), 7.66 (2H, t),7.77 (2H, t), 8.06 (4H, dd), 8.61 (2H, s).
実施例23. カンプトテシン二量体(CPT-SS-CPT)化合物を含むナノ粒子の調製
10mgのCPT-SS-CPTを5mLのTHF:MeOH(10:1)に溶解し、蒸留水に滴下添加し、これに超音波照射して、ナノ粒子を形成及び分散させた。その後、THF及びMeOHを、ロータリーエバポレーターを使用して室温の条件下で15分間除去した。有機溶媒を除去した溶液を、液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。
10mgのCPT-SS-CPTを5mLのTHF:MeOH(10:1)に溶解し、蒸留水に滴下添加し、これに超音波照射して、ナノ粒子を形成及び分散させた。その後、THF及びMeOHを、ロータリーエバポレーターを使用して室温の条件下で15分間除去した。有機溶媒を除去した溶液を、液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。
実施例24. カンプトテシン二量体(CPT-SS-CPT)化合物とフコイダンとを含むナノ粒子の調製
10mgのCPT-SS-CPTを5mLのTHF:MeOH(10:1)に溶解し、2mgのフコイダンを30mLのPBSに溶解した。CPT-SS-CPT溶液をフコイダン溶液に滴下添加し、これに超音波照射して、ナノ粒子を形成させ、次いで分散させた。その後、THF及びMeOHを、ロータリーエバポレーターを使用して室温の条件下で15分間除去した。有機溶媒を除去した溶液を、液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。粒子サイズ分析器及び走査型電子顕微鏡による比較分析の結果として、フコイダンを含むナノ粒子のサイズ、形状、及び分布が改善されたことが示された(図56)。
10mgのCPT-SS-CPTを5mLのTHF:MeOH(10:1)に溶解し、2mgのフコイダンを30mLのPBSに溶解した。CPT-SS-CPT溶液をフコイダン溶液に滴下添加し、これに超音波照射して、ナノ粒子を形成させ、次いで分散させた。その後、THF及びMeOHを、ロータリーエバポレーターを使用して室温の条件下で15分間除去した。有機溶媒を除去した溶液を、液体窒素で凍結し、次いで凍結乾燥した。完全に乾燥したナノ粒子を、使用直前にPBSに分散させることにより使用した。粒子サイズ分析器及び走査型電子顕微鏡による比較分析の結果として、フコイダンを含むナノ粒子のサイズ、形状、及び分布が改善されたことが示された(図56)。
Claims (70)
- 請求項1~3のいずれか一項に記載のレチノイド二量体化合物、その溶媒和物又は薬学的に許容できる塩を含む、ナノ粒子。
- フコイダンを更に含む、請求項4に記載のナノ粒子。
- 前記ナノ粒子のサイズが、200nm~300nmの範囲である、請求項5に記載のナノ粒子。
- 前記フコイダンが、前記二量体化合物100重量部に対して10~30重量部の量で含まれる、請求項5に記載のナノ粒子。
- 請求項5に記載のナノ粒子を含む、医薬組成物。
- がん又は皮膚疾患の予防又は処置のためのものである、請求項8に記載の医薬組成物。
- 請求項10~12のいずれか一項に記載のウルソデオキシコール酸二量体化合物、その溶媒和物又は薬学的に許容できる塩を含む、ナノ粒子。
- フコイダンを更に含む、請求項13に記載のナノ粒子。
- 前記ナノ粒子のサイズが、200nm~500nmの範囲である、請求項14に記載のナノ粒子。
- 前記フコイダンが、前記二量体化合物100重量部に対して10~30重量部の量で含まれる、請求項14に記載のナノ粒子。
- 請求項14に記載のナノ粒子を含む、医薬組成物。
- がん、肝臓疾患、又は心血管疾患の予防又は処置のためのものである、請求項17に記載の医薬組成物。
- 請求項19~21のいずれか一項に記載の4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート二量体化合物、その溶媒和物又は薬学的に許容できる塩を含む、ナノ粒子。
- フコイダンを更に含む、請求項22に記載のナノ粒子。
- 前記ナノ粒子のサイズが、100nm~500nmの範囲である、請求項23に記載のナノ粒子。
- 前記フコイダンが、前記二量体化合物100重量部に対して10~30重量部の量で含まれる、請求項23に記載のナノ粒子。
- 請求項23に記載のナノ粒子を含む、医薬組成物。
- がんの予防又は処置のためのものである、請求項26に記載の医薬組成物。
- 請求項28~30のいずれか一項に記載の4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル二量体化合物、その溶媒和物又は薬学的に許容できる塩を含む、ナノ粒子。
- フコイダンを更に含む、請求項31に記載のナノ粒子。
- 前記ナノ粒子のサイズが、200nm~500nmの範囲である、請求項32に記載のナノ粒子。
- 前記フコイダンが、前記二量体化合物100重量部に対して10~30重量部の量で含まれる、請求項32に記載のナノ粒子。
- 請求項32に記載のナノ粒子を含む、医薬組成物。
- がんの予防又は処置のためのものである、請求項35に記載の医薬組成物。
- 請求項37~39のいずれか一項に記載のパクリタキセル二量体化合物を含む、ナノ粒子。
- フコイダンを更に含む、請求項40に記載のナノ粒子。
- 前記ナノ粒子のサイズが、100nm~300nmの範囲である、請求項41に記載のナノ粒子。
- 前記フコイダンが、前記二量体化合物100重量部に対して10~30重量部の量で含まれる、請求項41に記載のナノ粒子。
- 請求項41に記載のナノ粒子を含む、医薬組成物。
- がんの予防又は処置のためのものである、請求項44に記載の医薬組成物。
- 請求項46~48のいずれか一項に記載のドキソルビシン二量体化合物、その溶媒和物又は薬学的に許容できる塩を含む、ナノ粒子。
- フコイダンを更に含む、請求項49に記載のナノ粒子。
- 前記ナノ粒子のサイズが、100nm~200nmの範囲である、請求項50に記載のナノ粒子。
- 前記フコイダンが、前記二量体化合物100重量部に対して10~30重量部の量で含まれる、請求項50に記載のナノ粒子。
- 請求項50に記載のナノ粒子を含む、医薬組成物。
- がんの予防又は処置のためのものである、請求項53に記載の医薬組成物。
- 請求項55~57のいずれか一項に記載のカンプトテシン二量体化合物、その溶媒和物又は薬学的に許容できる塩を含む、ナノ粒子。
- フコイダンを更に含む、請求項58に記載のナノ粒子。
- 前記ナノ粒子のサイズが、100nm~300nmの範囲である、請求項59に記載のナノ粒子。
- 前記フコイダンが、前記二量体化合物100重量部に対して10~30重量部の量で含まれる、請求項59に記載のナノ粒子。
- 請求項59に記載のナノ粒子を含む、医薬組成物。
- がんの予防又は処置のためのものである、請求項59に記載の医薬組成物。
- 下記の構造式(I)からなる二量体化合物を含む、ナノ粒子。
A-L-A (I)
[上記の構造式(I)中、
Aは、レチノイド、ウルソデオキシコール酸、4-(ヒドロキシメチル)フェニルベンゾエート、4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸ピナコールエステル、パクリタキセル、ドキソルビシン、及びカンプトテシンからなる群から選択されるいずれか1つであり、
Lは、C2~10のリンカーであり、-S-、-SS-、-SSS-、-SeSe-、又は-Se-を含む。] - フコイダンを更に含む、請求項64に記載のナノ粒子。
- 前記フコイダンが、前記薬物二量体化合物100重量部に対して10~30重量部の量で含まれる、請求項66に記載のナノ粒子。
- 請求項66に記載のナノ粒子を含む、医薬組成物。
- がん、皮膚疾患、肝臓疾患、及び心血管疾患からなる群から選択される疾患の予防又は治療のためのものである、請求項68に記載の医薬組成物。
- がん、皮膚疾患、肝臓疾患、又は心血管疾患を治療するための方法であって、
がん、皮膚疾患、肝臓疾患、又は心血管疾患に罹患している対象に、請求項66に記載のナノ粒子を含む医薬組成物を投与するステップを含む、方法。
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