JP4088420B2

JP4088420B2 - 多糖類を利用した大腸選択性薬物伝達組成物および医薬製剤

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Publication number: JP4088420B2
Application number: JP2000560917A
Authority: JP
Inventors: ソウリー，シュウン; バイリム，チャン; ミンパイ，チャウル; リー，スージャン; パーク，イン; セオムーン，ガン; パーク，ヒーナム
Original assignee: サムヤンコーポレーション
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2019-05-20
Also published as: ATE260649T1; WO2000004924A1; DE69915184D1; BR9912075A2; KR20000011247A; CA2336815A1; BR9912075B1; CN1166406C; CN1310630A; AU4062799A; CA2336815C; JP2002521346A; KR100425028B1; ES2214813T3; AU744183B2; EP0974344A2; US6413494B1; KR20010074641A; EP0974344B1; MXPA01000768A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は大腸（colon)に薬物を選択的に伝達するための組成物および経口用医薬製剤に関するものである。詳しくは、本発明は胃や小腸のような上部胃腸管への放出を避けたり最小化して、大腸に生理活性物質を放出するための組成物および経口用医薬製剤に関するものである。
【０００２】
【発明の背景、従来技術】
経口用として紹介された多くの薬物等は、成功的に商業化されているが、上部胃腸管においての物理的または化学的環境および低い吸収率のために、経口用としてたやすく利用できない薬物等も多い。大腸は消化酵素がないために多様な薬物の吸収部位として適当であると考えられる。しかし、経口用製剤は、胃と小腸を通過しなければならず、多くの薬物等が胃や小腸内の消化物質によって不活性化されて、大腸への薬物伝達がほとんどなされない。大腸選択性薬物伝達システムは、薬物をコーティング(encapsulation）して、胃と小腸内ではそのまま維持され、唯一大腸においてだけ分泌するようにデザインされた。大腸選択性薬物伝達システムは、非ステロイド性抗炎剤(NSAIDS)と同様、上部胃腸管に刺激的な薬物、またはペプチドやプロテインのような胃酸や上部胃腸管に存在する酵素によって分解される薬物の服用に有用である。また、大腸性薬物伝達システムは、大腸性疾患、例えば潰瘍性大腸炎、クローン病、または大腸癌の局所的で直接的な治療を可能にすることによって、薬物の投与量を減らして、好ましくない害を与える副作用を最小化する。同様に、大腸への薬物伝達は、非ステロイド性抗炎剤と同様に胃や小腸のような上部胃腸管の粘膜を刺戟する薬物の服用に有用である。最近では、大腸ヘの薬物伝達システムが他の経口用ルートに比べて、薬物の効果を長く持続させ、薬物の生体利用率(bioavailability）を増加させると報告されている。大腸では薬物が留まっている時間が相対的に長いために、薬物が吸収される時間も長く、それによって全体的な生体利用率も増加するのである(A. Sintov et al., Int. J. Pharma., 143, 101-106, 1996）。
【０００３】
たとえ、大腸が上部胃腸管で不安定な様々な薬物や吸収率が悪い薬物等の伝達のための部位として注目されていても、大腸への効果的な薬物伝達は、極めて困難である。大腸への選択的な薬物伝達のための組成物等は、一般的に次の事項を備えなければならない。（１）組成物は、上部胃腸管内で分解したり、崩解してはならない。（２）組成物は、上部胃腸管で充填された薬物を放出してはならない。（３）組成物は、薬物を目的部位である大腸、詳しくは上行結腸(ascending colon）で薬物を効率的に放出しなければなれない。そして（４）組成物は、薬物充填に適当な製剤で剤形化しやすくなければならない。さらにまた、組成物は製品生産に優れた工程性を持っていることが望ましい。
【０００４】
大腸選択性薬物伝達システムの開発において、幾つかの試みが行われてきた。その中の一つは、胃腸管各部分のｐＨが異なるということ、つまり近位の胃腸管(proximal GI）のｐＨが、遠位の胃腸管(distal GI）のｐＨより低いという事実を基礎にしている。したがって、低いｐＨでは不溶性で、高いｐＨでは可溶性である高分子等を遠位胃腸管への薬物伝達に利用できる。
【０００５】
また、他の試みは、胃を通過するのにかかる時間は、約２時間である反面、小腸を通過するのにかかる時間は、ほぼ４〜６時間であるという事実に基づいている。これによる伝達システムは、薬物を服用後約６〜８時間薬物の放出を抑制するようにデザインされている。
【０００６】
また、アゾ結合を還元させたり、グリコシド結合を加水分解する酵素が大腸にだけ存在するため、胃や小腸では上記結合が分解しないということは、良く知られている事実である。したがって、大腸選択性薬物伝達のために、アゾ結合を含んだ高分子やグリコシド結合を含んだ物質を使用した多くの試みが行われた。グリコシド結合を含んだ高分子としては、二糖類、オリゴ糖類および多糖類等がある。
【０００７】
例えば、米国特許第５，４８２，７１８号；米国特許第４，６２７，８５１号；米国特許第４，６９３，８９５号；米国特許第４，７０５，５１５号；米国特許第４，９０４，４７４号；欧州特許公開第６２１０３２Ａ１号；日本特開平３４９２９／１９９１Ａ号；米国特許第５，５３６，５０７号；欧州特許公開第４５３００１Ａ１号；米国特許第５，１７１，５８０号；および欧州特許公開第５７２９４２Ａ２号明細書には、時間依存性薬物伝達システムが記載されている。このような薬物伝達システムは、組成物が上部胃腸管を通過するのに充分な時間、薬物の放出を防止するために考案された。また、米国特許第５，４０１，５１２号；米国特許第５，５４１，１７０号；および国際公開第９５／１１０２４号明細書には、大腸とその他の胃腸管の間のｐＨ差を利用して薬物を選択的に大腸に放出する医薬組成物が記載されている。
【０００８】
しかし、上述した組成物は大腸への薬物伝達には、効果的ではない。回腸(ileum）末端と大腸(colon）でのｐＨはその他の胃腸管部分よりさらに高く、高いｐＨで崩解する組成物は、大腸に選択的に伝達され得る潜在性を持っているが、大腸より回腸末端のｐＨがさらに高いため、服用製剤等は、おりおり回腸と盲腸の間(ileo-cecal junction）で留まれば、結局ｐＨ依存性システムに基づいた製剤等は、時々大腸で崩解する代わりに、回腸末端で崩解する。また、胃腸管滞留時間−依存性システムに基づいた薬物の大腸選択性伝達は、上部胃腸管での滞留時間が個人ごとに多様なために、ほとんど実行されない。
【０００９】
大腸選択性薬物伝達において、アゾ結合またはグリコシド結合を含んだ薬物、すなわち、薬物前駆体を利用する多くの試みは、成功的に市場に導入されている。大腸でだけ活性化する薬物前駆体は、薬物分子と輸送体分子間の共有結合として、大腸性バクテリアによって生成される酵素によってのみ切断される共有結合を必要とする。国際公開第８４／０４０４１号；国際公開第９３／２２３３４号明細書；A.D. McLeod et al., J. Pharm. Sci., 83, 1284-1288, 1994; D. R.Friend et al., J. Med. Chem., 27, 261-266, 1984; B. Haeberlin et al., Pharm. Res, 10, 1553-1562, 1993; D.R. Friend et al., J. Med. Chem., 28, 51-57, 1985; DR Friend, S.T.P. Pharma. Sci., 70-76, 1995; J.P. Broun et al., J. Med. Chem., 26, 1300-1307, 1983.
【００１０】
アゾ、ジサルファイド結合とグリコシド結合を切断することができる酵素等が、上部胃腸管に存在せずに、大腸にだけ存在するという事実は、良く知られている。国際公開第９１／１６０５７号および欧州公開第３９８４７２Ａ２号明細書には、大腸性薬物伝達システムとして、アゾ結合を持ったアゾ高分子を含んだ組成物が記載されている。たとえこの組成物が上部胃腸で相対的に安定であるとしても、アゾ高分子によってコーティングされた製剤は、効果的な大腸選択性を示さない。これは、大腸性ミクロフロ−ラによって生成されるアゾ結合還元酵素がアゾ高分子の疏水性のために、アゾ高分子内のアゾ結合にたやすく到達できなくて、アゾ高分子を含んだ組成物の大腸での分解が遅れるためである(P.Y. Yeh et al., Macromol. Chem. Phys., 196, 2183-2202, 1995)。
【００１１】
多糖類は、毒性がほとんどないと認められている天然高分子であり、大腸性酵素によって選択的に分解する多糖類に基づいた数多くの伝達システムが報告されてきた。
【００１２】
米国特許第５，５０５，９６６号明細書は、主成分にペクチン酸カルシウを含み、ペクチン、デキストラン、アビセルまたは、それらの混合物等で充填された医薬組成物について記載している。米国特許第５，５２５，６３４号明細書には、大腸性酵素によって崩解され得る合成または天然の高分子を含む医薬組成物を記載しており、天然高分子の例としてペクチンのカルシューム塩を提示している。
【００１３】
米国特許第５，５０５，９６６号明細書には、ペクチン酸カルシウムがコアセルベートペレット形態で使用されているが、ペクチン酸カルシウムは、水に不溶性で、上部胃腸管消化液に存在するナトリウまたはカリウムイオンによって水溶性マトリックスに転換すると記載している。したがって、このシステムは、主に上部胃腸管における滞留時間に依存し、それによってペレットが時々上部胃腸管で崩解し、薬物が放出したりする。
【００１４】
米国特許第５，５２５，６３４号明細書は、薬物とペクチン酸カルシウを含む薬学的組成物を粉末化して、圧縮して製造した圧縮錠剤を提示している。この組成物では、圧縮強度が胃腸管通過時のシステム崩解に主に影響を与える。弱く圧縮された錠剤は、上部胃腸管消化液に存在するナトリウムまたはカリウムイオンによって起きる水溶性マトリックスの転換によって、上部胃腸管で簡単に崩解する。また、強く圧縮された錠剤は、大腸でほとんど崩解しない。したがって、米国特許第５，５０５，９６６号明細書米国特許第５，５２５，６３４号明細書で提示された組成物は、システム膨脹と上部胃腸管を通過する滞留時間に依存し、組成物の大腸選択的特性に依存するものではない。
【００１５】
上記の問題を解決するために、アドキン（Adkin, D. A.）等は、ペクチン酸カルシウムの圧縮錠剤の結合剤として、ガーゴムまたは、ペクチンを添加し、これらを大腸で溶解する物質でコーティングすることを提案している(Adkin, D. A.et al., Pharma. Res., 14, 103-107, 1997)。ガーゴムまたはペクチンは、上部胃腸管での崩解を防止し、大腸での放出効果を維持するためにの結合剤として使用される。腸用コーティングすなわち大腸で溶解できる物質でコーティングすることは、また上部胃腸管での膨脹と崩解を防止するために使用される。しかし、このシステムも大腸で薬物が徐々に放出されるようにするが、上記したのと同様に、腸用コーティング厚みと上部胃腸管を通過する滞留時間に依存し、組成物の大腸選択性特性に依存するものではない。
【００１６】
米国特許第４，４３２，９６６号明細書は微結晶形セルロースとエチルセルロースで構成された組成物を提示している。欧州特許公開第６２７，１７３Ａ１号明細書はセルロース組成物を説明し、国際公開第９５／３５１００号明細書は、腸用コーティングでできている澱粉カプセルと組成物を提示している。米国特許第５，４２２，１２１号明細書は、フィルム形成物質と混合されるガーゴムまたはハリエンジュゴム(locust bean gum）を含む組成物を提示している。また、上述した組成物はフィルム形成物質と一緒に多糖類を使用して製造される。一般的に多糖類は、親水性部分を持っており、その物理的性質のためにコーティング製剤のコーティングフィルムに製造するのが難しい。それに、多糖類フィルムとマトリックスは、圧縮法によって製造されるため、上部胃腸管で簡単に崩解する。したがって、上記で言及した組成物において、多糖類はもう少し疏水性であるフィルム形成物質と一緒に混合される。もし多糖類とフィルム形成物質の混合物が、向上したフィルム形成能を示したとしても、疏水性フィルム形成物質は、一般的に多糖類よりさらに低い膨脹率を持っている。このような膨脹率の差のために、多糖類とフィルム形成物質で構成されたコーティングフィルムは、時々、相分離が起こり、胃と小腸を通過する間に分解する。合わせて、疏水性フィルム形成物質を使用すれば、混合された高分子の疏水性によって大腸性酵素による製剤の崩解が遅延し、大腸内での組成物の崩解が遅れるという、好ましくない結果が生じる。混合された高分子の疏水性のためにミクロフロラからの大腸酵素が多糖類にたやすく到達することができず、薬物は、時々上部胃腸管で分泌されたり、非常にゆっくりと分泌して大腸選択性薬物伝達システムには適さないようになる。
【００１７】
上述した観点から見るとき、多糖類を基礎にした組成物を大腸選択性薬物伝達用に提供することは、技術的な面からとても進歩したものであると評価される。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は薬物伝達のための組成物および医薬製剤を提供することである。このような剤形は必要に応じて特別に患者の大腸に薬物を伝達するために経口投与する。
【００１９】
本発明の他の目的は上部胃腸管で分解または崩解しなかった大腸性薬物伝達のための組成物および医薬製剤を提供することである。
【００２０】
本発明のまた他の目的は上部胃腸管で不活性化する経口服用薬物を伝達するための組成物および医薬製剤を提供することである。本発明の剤形は上部胃腸管を通過して、必要時に患者の大腸に放出される。
【００２１】
本発明のまた他の目的は目的部位である大腸に効果的に迅速に薬物を放出して治療を受ける患者の全身に現れる副作用を最小化する大腸性薬物伝達のための組成物および医薬製剤を提供することである。
【００２２】
本発明のまた他の目的は伝達される薬物を充填するのに適当な剤形に製造し易い大腸性薬物伝達のための組成物および医薬製剤を提供することである。
【００２３】
本発明のまた他の目的は本発明の前述した目的を達成する医薬製剤および組成物の経口投与による治療方法を提供することである。
【００２４】
本発明のまた他の目的は本発明の前述した目的を達成する医薬製剤および組成物を製造するための方法を提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明では大腸に経口投与薬物を伝達するためにデザインされた組成物および医薬製剤を提供する。本発明の組成物は、上部胃腸管を通過する時には薬物を放出しないで、標的部位である大腸、特に上行結腸（ascending colon)では效果的に迅速に薬物を放出して、治療を受ける患者の全身的な副作用を最小にする。本発明の組成物は、ｐＨ７以上で調製される、ガラクトマンナンとペクチン、ペクチン誘導体およびその混合物からなる群から選ばれた多糖類、好ましくはペクチン、との混合物を含む。本発明の組成物は、胃液または腸液によって溶解したり崩解しない高弾力ゲルを形成し、それによって上部胃腸管に薬物が放出されることを防ぐことができる。組成物が大腸に到達すれば、ペクチン分解性酵素およびガラクトマンナン分解酵素の複合作用によって、たやすく分解し、大腸にすばやく薬物が放出される。二つの多糖類の比率は、組成物の酵素分解速度と胃腸管通過時の崩解速度を決定することによって、組成物が大腸で選択的に薬物を放出するようにする。詳しく言えば、二種類の多糖類の混合比率とコーティング厚みによって、組成物が上行結腸、横行結腸(transeverse colon）および下行結腸のような大腸により選択的に薬物を放出するようになる。
【００２６】
本発明は大腸選択性組成物および医薬製剤を提供するが、これらは附加的な腸用コーティングなしに大腸性薬物伝達用組成物および生理活性物質からなり、ｐＨや滞留時間のような個々の変化に影響を受けない。本発明の組成物および投薬形態はコーティング物質、硬質カプセル殻（shell)物質、またはマトリックスの形態であることができる。
【００２７】
本発明の組成物および大腸性薬物伝達の方法を記述する前に、本発明は特定の形態、処理工程および材料物質に制限されることなく、ある程度の柔軟性を持たせられる。また、使われる単語は、特定の態様のみを説明する目的で使用されるものであり、本発明の範囲は請求項及びその均等物によってのみ制限される。
【００２８】
【発明の実施の態様】
本明細書及び請求項で使用されている如く、単一の形態は文脈上特に明白な区別がなけば、複数の対象物を指示するものとする。例えば、「ガラクトマンナン」を含む組成物に関する表示は１つ又はそれ以上のガラクトマンナン混合物を意味し、「ペクチン塩」に関する表示は、１つ又はそれ以上のペクチン塩を意味し、「コーティング物」は、１つ又はそれ以上のコーティング物を意味する。
【００２９】
本発明を説明し且つ請求項に記載するにあたり、次の単語を下記のように定義して使用する。
【００３０】
「大腸選択性薬物伝達システム」および類似用語は、胃と小腸等の上部胃腸管への実質的な放出なしに、大腸へ生理活性物質を放出する経口投与のための手段および方法を意味する。
【００３１】
「薬物」または「薬理学的活性物質」または類似用語は、この技術で周知の方法または本発明で教示した方法による投与に適合する、望ましい生物学的または薬理学的活性を誘導する化学的または生物学的物質または化合物を意味する。生物学的にまたは薬学理的に活性というのは、次の事項を含むが、これに限定されない。（１）生物体に対する予防効果を持ち、感染防止のような望ましくない生物学的作用を防ぐこと；（２）疾病による状態、例えば疾病の結果として起きる苦痛や感染を緩和させること；及び（３）生物体から疾病を緩和、減少または完全に除去することである。その効果は、局所痲酔効果と同様、局所的あるいは全身的であることができる。本発明は新規な薬物または新規な種類の活性物質に関するものではない。むしろ本発明は、技術的にすでに存在したりまたは以後に活性物質として認定される本発明による伝達に適合した薬物の伝達方式に関するものである。そのような物質は、人体内に通常伝達される広範囲の化合物を含む。一般的に、抗生物質および抗ウイルス剤のような抗感染剤；鎮痛剤および複合鎮痛剤；食慾減退剤；駆虫剤；関節炎治療剤；喘息治療剤；抗痙攣剤；抗欝剤；糖尿病治療剤；下痢治療剤；抗ヒスタミン剤；抗炎症剤；偏頭痛治療剤；嘔吐抑制剤；抗腫瘍剤；抗パーキンソン疾患剤；掻庠症治療剤；精神病治療剤；解熱剤；鎮痙剤；抗コリン剤；交感神経興奮剤；キサンチン誘導体；カルシュームおよびカルシュームチャンネル抑制剤、β−抑制剤、α−抑制剤および不整脈治療剤を含む心臓血管系製剤；高血圧治療剤；利尿剤と利尿抑制剤；冠状動脈、末梢、脳性血管を含む血管拡張剤；中枢神経興奮剤；血管収縮剤；咳および蓄膿症薬を含む風邪薬；エストラジオールとコルチコステロイドを含むその他のステロイド等のホルモン；催眠剤；免疫抑制剤；筋肉弛緩剤；副交感神経興奮剤；神経興奮剤；鎮静睡眠剤；鎮静剤；および整腸剤（乳酸菌）のような化合物を含むが、これに限定されるものではない。本発明の方法によって、イオン性および非イオン性薬物または、低分子量および高分子量の薬物全てが伝達可能である。
【００３２】
「栄養素(nutrient)」は、人体の栄養過程または代謝過程に影響を与える物質を意味する。栄養素は、必須栄養素、つまり蛋白質、無機物、炭水化物、脂肪、および成長や正常な機能発揮および生命維持に必要なビタミン、および腸内のミクロフロ−ラを刺戟して他の栄養素を合成する物質のような二次栄養素を意味する。
【００３３】
「診断剤」は他の物質を認知したり測定するために化学反応を起こすのに使用される物質を意味する。
【００３４】
「人工小腸液(simulated intestinal fluid, SIF) 」は、一塩基燐酸カリウム６．８ｇを２５０ｍＬの水に溶かした後、０．２ＮＮａＯＨ１９０ｍＬ、水４００ｍＬおよびパンクレアチン１０ｇを添加し、０．２ＮＮａＯＨでｐＨを７．５に調製した後、水を加えて１０００ｍＬになるように稀釈して製造された組成物を意味する。
【００３５】
「人工胃液(simulated gastric fluid, SGF)」は、ＮａＣｌ２ｇとペプシン３．２ｇをＨＣｌ７ｍＬに溶かした後、水を加えて１０００ｍＬになるように稀釈して製造された組成物を意味し、溶液のｐＨは約１．２である。
【００３６】
「ペクチン誘導体」およびこれと類似した用語は、ペクチン酸ナトリウム、ペクチン酸カリウムおよびペクチン酸アンモニウム等のペクチンの陽イオン塩を意味する。
【００３７】
「有効量(effective amount)」は、非毒性であるが、薬物治療を意図する合理的な利益／危険比率(benefit/risk ratio)で所望の局所的または全身的効果および性能を提供するために充分である薬物または薬理学的活性物質の用量を意味する。栄養素の有効量は、選択された栄養素の効果を提供するために充分な量である。診断剤の有効量は、選択された診断テストまたは分析が効率的に行われ得るに充分な量である。
【００３８】
本発明は、（ａ）ペクチン、ペクチン誘導体およびその混合物からなる群から選択される多糖類と（ｂ）ガラクトマンナンとの混合物を含む大腸選択性薬物伝達用組成物に関するものである。この混合物はｐＨ７以上の水性媒体でこれらの成分を結合させることによって製造される。
【００３９】
本発明の望ましい態様において、組成物は（ａ）ペクチン、ペクチン誘導体及びその混合物からなる群から選らばれる多糖類と（ｂ）ガラクトマンナンとの混合物からなる。この組成物は７以上のｐＨで作られる。成分の比率は機能性によってのみ限定される。しかし、好ましくは、組成物は約５０：５０〜約９９．１：０．０１、より少し詳しくは、約２：１〜５：１の多糖類：ガラクトマンナンの重量比率をもつ。本発明の組成物に利用されるコーティングは、約１−１００ｍｇ／ｃｍ² 、そして好ましくは約１−４０ｍｇ／ｃｍ² の範囲の質量対面積比を通常もつ。硬質カプセル殻は約１−１００μｍ、好ましくは１−４０μｍの厚さを通常もつ。
【００４０】
本発明の重要な特徴は、大腸性バクテリア酵素によって大腸中で分解し得る、２種の多糖類のいずれかの１種に比べて、これらの２種の多糖類の混合物の特性の変化に基づく。ペクチンまたはガラクトマンナン（ガーゴムまたはローカストビーンガム）が、薬物担体、例えばコーティング物質として単独で使用されるとき、そのコーティングは、人工胃液及び人工小腸液中で容易に溶解及び／又は崩解する。しかし、ｐＨ７以上で製造されたこれらの２種の多糖類の混合物は、人工胃液と人工小腸液中で溶解又は崩解しない高弾力性であり且つ高不溶性のゲルを生成する。したがって、この混合物でコーティングされた保護薬物は上部胃腸管で放出されない。一方、大腸中で遭遇する条件下では、このコーティングはペクチン分解酵素及びガラクトマンナン分解酵素によって分解され、これによって投与形態が崩解して、速やかに薬物が放出される。コーティングがｐＨ７以下で製造されるとき、そのようなコーティングは上部胃腸管で容易に分解且つ崩解する。
【００４１】
ペクチン及びガラクトマンナンは、両方とも大腸性バクテリア酵素で分解され得る。ペクチン及びガラクトマンナンの混合物が大腸に到達すると、この混合物は大腸性バクテリア酵素等の相乗作用よって容易に分解される。従って、本発明の組成物は、上部胃腸管で薬物の非活性化を防止できるだけではなく、上行結腸中で潰瘍性大腸炎、クローン性疾患のような大腸性疾患の治療に好ましいバースト様薬物放出パターンを作り出す。したがって、本発明の組成物は、周知の薬物伝達システムに比べて、大腸中で特異的な薬物伝達用に有利に使用され得る。
【００４２】
混合物が製造されるときのｐＨは組成物の性質を決定する要因である。本発明の実験データによって示されたように、ｐＨ７以上で製造された混合物のフィルムは、ｐＨ７以下で製造された混合物のフィルムに比べて、より強く、より弾力性であり、そしてより溶解度が低い。また、ｐＨ７以下で製造された混合物のフィルムは人工小腸液で容易に溶解するのに対して、ｐＨ７以上で製造された混合物のフィルムは、人工小腸液では、ほとんど又は全く溶解しない。ペクチンまたはガラクトマンナンはいずれも水性媒体に溶解する。ｐＨ７以下では、ペクチンとガラクトマンナンの間にはほとんど結合力がない反面、ｐＨ７以上では、互いに結合して特殊なゲル複合体を形成する。ガラクトマンナンは非ゲル化多糖類であるが、ある量の多糖類と混合したとき、相乗的にゲル化することができる。このような結合力は水素結合、疏水性結合（hydrophobic force)および接合区域形成(interjunction zone)等の相乗作用である。ｐＨ７以上で、多糖類鎖のコンホメーション変化(conformational change）は強い相互作用を引き起こす。ガラクトマンナンと多糖類との相乗ゲル化および相互作用は、C. M. D. Iain, et al., Adv. Carbohydrate. Chem. Biochem., 31, 241-312 (1975)に記載されている。
【００４３】
２種の多糖類の比率は胃腸管通過時の組成物のおよび剤形崩壊の酵素分解速度を決定し、組成物が大腸で選択的に薬物を放出するのを可能にする。より詳しくは、２種の多糖類の比率は、組成物が上行、横行、下行結腸のような大腸中でより選択的に薬物を放出することを可能にする。２種の多糖類の間では、ガラクトマンナン（例えばガーゴム）が多ければ多いほど人工小腸液での溶解がより少なくなり、大腸性酵素による分解がより少なくなる。ガラクトマンナンの割合を増加させることによって、組成物は上行結腸よりさらに遠い部位、たとえば横行または下行結腸で薬物を放出する。
【００４４】
また、投与形態の大きさを変えることによって、薬物が放出される場所を調節できる。薬物を組入れるマトリックス製剤のコーティングの厚さ又は直径を大腸内での部位特異性を達成するために選択できる。したがって、多糖類の比率および組成物の大きさが大腸での薬物放出の部位を決定するための重要な要因である。本発明による投与形態を製造する際にこのような要因を操作することによって、上行結腸またはもう少し遠くの横行、下行結腸への選択的な薬物伝達が可能である。
【００４５】
本発明のまた他の改良は、組成物が多くの異なった投与形態に使用できることである。組成物は錠剤、軟質カプセル剤、顆粒剤、シード等に対するコーティング物質として使用できる。また、組成物は硬質カプセル及びマトリックスペレットに有利に使用できる。
【００４６】
本発明の組成物は広範囲の生物学的に活性な成分を伝達するために使用できる。例えば、局所的活性薬物としてはＩＢＤ、クローン性疾患、下痢および大腸癌治療剤；全身的活性薬物としては、ペプチドまたは蛋白質、カルシウム拮抗剤、喘息治療剤、低血糖治療剤、リューマチ治療剤等を本発明の組成物によって充填し且つ大腸に伝達できる。同様に、吸収がうまく行くように栄養素を充填し且つ大腸に伝達できる。さらに、製薬的に許容し得る賦形剤を組成物内に包含し得る。
【００４７】
本発明の組成物の成分であるペクチン及びガラクトマンナンの両者は特異的に大腸内で分解されるので、大腸性酵素の相乗効果によって大腸内での薬物放出の破裂（バースト）がある。本発明に比べて、従来の周知の投与形態は大腸内での崩解、溶解又は薬物放出に関して著しく遅い。酵素の相乗効果は (T. Ooya et al., Proc. Int'l Symp. Control. Rel. Bioact. Mater., 25, 731-732, 1998)に記載されている。
【００４８】
上述したように、本発明の組成物はコーティング物質、硬質カプセル殻又はマトリックスとして使用できる。
【００４９】
本発明の組成物および製剤で使用できる薬物の例を下記に示す。
メサラミン(mesalamine)、バルサラジド、オルサラジン、イブプロフェン、プレドニゾロン、デキサメタゾン、ブデソニド、デクロメタゾン、フルクチカゾン、チオキソコルタル、ヒドロコルチゾン、メトロニダゾール、サイクロスポリン、メトトレキセート、ドンペリドン、５−フルオロウラシル、ビサコジル、センナ、インシュリン、バソプレシン、成長ホルモン、コロニー刺戟因子、カルシトニン、免疫グロブリン、グリベンクリミド、ジルチアゼン、ベラパミル、ニフェジピン、カプトプリル、ベナゼプリン、エナラプリル、テオフィリン、ナプロキセン、ジクロフェナック、アシクロビル、オメプラゾール、ロバスタチン、アレンドロネート、デスモプレシン、メトホルミン、メトプロロール、シスアプライド、タクリン、これらの混合物および整腸剤（乳酸菌）。または、本発明の医薬組成物は、活性物質として診断剤および栄養素を含むことができる。本発明の医薬組成物として使用できる活性物質は上述したものに限定されるものではない。
【００５０】
本発明の組成物および投与形態は前述した例によって限定されず、当業者によって変形できる。本発明は代表的な実施例によって説明することができるが、これは本発明の説明する目的で提供される。したがって、どんな場合でもこのような実施例が本発明の範囲を限定するものとして把握してはならない。
【００５１】
【実施例】
実施例１組成物からなるフィルムの製造
重量比率が４：１であるペクチン：ガーゴムを混合し、蒸溜水で溶かして最終濃度が２％（ｗ／ｗ）になるようにした。混合溶液物のｐＨをＮａ₂ ＣＯ₃ でｐＨ４、５、６、７、８及び１０になるように調整した。テフロンプレート上に各混合物溶液で１５０μｍの厚さのフィルムを鋳込んだ。
ガーゴムの代わりにハリエンジュゴム（locust bean gum)を添加して、追加のサンプルをまた製造し、ｐＨ４及びｐＨ８に調整した。フィルムを鋳込みそして乾燥させた。これらの乾燥フィルムの厚さは１５０μｍだった。
さらに、ペクチンを蒸溜水に溶解して、ｐＨをＮａ₂ ＣＯ₃ でｐＨ４及びｐＨ８に調整して、更なるサンプルを製造した。これらのサンプルをフィルムとして鋳込み、そして乾燥させた。これらの乾燥フィルムの厚さは１５０μｍだった。
最後に、ｐＨ７及びｐＨ４で、上記した方法と同じく、ガーゴムとハリエンジュゴムのフィルムを製造した。乾燥フィルムの厚さは１５０μｍだった。
製造した全てのフィルムを縦横１ｃｍの大きさに切断して、重量を測定した後に、溶解テストを行った。溶解性テストに使った媒体は、人工小腸液である。人工小腸液に漬けてから６時間後にフィルムを取り出して洗浄し乾燥させた。乾燥したサンプルの重量を測定して実験前の重量と比較した。実験結果を表１に示した。（ｎ＝３）
【００５２】
【表１】

【００５３】
表１に示したように、ｐＨ７以上でペクチンとガーゴムの混合物又はぺクチンとハリエンジュゴムの混合物で製造したフィルムは、人工小腸液中で容易に溶解しなかった。しかし、ｐＨ７以下で製造した同一の混合物のフィルムおよび一種の多糖類だけで製造したフィルムは、ｐＨに関係なく人工小腸液中で容易に溶解した。従って、本発明の大腸性薬物伝達のための組成物は、少なくとも２種の多糖類、例えばペクチンとガラクトマンナンの混合物を必要とし、ｐＨ７以上で製造しなければならない。
【００５４】
実施例２引張り強度の測定
実施例１と同じ方法で、ｐＨ４又はｐＨ８で製造したペクチンとガーゴム（４：１ｗ／ｗ）の混合物のフィルムを作った。これらのフィルムを横１ｃｍ、縦７ｃｍの大きさに切った後、これらのフィルムをインストロン引張り強さ試験機(Instron Tensile Strength Machine)で引張り強度をテストした。その結果を表２に示した。（ｎ＝６）
【００５５】
【表２】

【００５６】
この結果は、ｐＨ７以下で製造されたフィルムと比較すれば、ｐＨ７以上で製造されたフィルムの引張り力が著しく優れていることを示している。
【００５７】
実施例３組成物を利用した錠剤のコーティング
モデル薬物としてイブプロフェン１００ｍｇを含む錠剤を実施例１に記載する方法で製造した組成物でコーティングした。ペクチンとガーゴムの重量比は４：１であり、ｐＨは８に調整した。コーティングはハイ−コータ−(HCT-MINI, Freund Ind., Japan)を利用して処理した。コーティングは８ｍｇ／ｃｍ² 、１５ｍｇ／ｃｍ² 、２６ｍｇ／ｃｍ² 及び３５ｍｇ／ｃｍ² の量に達するまで調製した。
モデル薬物としてイブプロフェン１００ｍｇを含んだ追加の錠剤を、ガーゴムの代わりにハリエンジュゴムを添加した実施例１の方法に従ってコーティングした。ペクチンとハリエンジュゴムの重量比は４：１であり、ｐＨは８に調整した。コーティングはハイ−コータ(HCT-MINI, Freund Ind., Japan)を利用して処理し、コーティングは１５ｍｇ／ｃｍ² の量に達するまで調製した。
モデル薬物としてイブプロフェン１００ｍｇを含む対照（コントロール）錠剤を３種の異なる組成物でコーティングした。これらの組成物は各々ｐＨ４でペクチンとガーゴム（４：１重量比）から構成され、ｐＨ４でペクチンとハリエンジュゴム（４：１重量比）から構成され、そしてｐＨ８で同一の濃度のペクチンから構成された。
崩解試験は、人工胃液（SGF)、人工小腸液（SIF)中で２４時間、崩解試験機(DT-400, Fine Scientific Instrument, Korea）を用いて実施した。人工胃液と人工小腸液は、米国薬局方にしたがって調製した。この薬局方の関連部分を参考としてここに組入れる。人工大腸液は５０ｍＭ燐酸緩衝液、２６ｐｇ／ｍＬペクチネックスウルトラＳＰＬ(Pectinex Ultra SPL, Novo Nordisk ）、および２０ｕｎｉｔ／ｍＬガラクトマンナン分解酵素(Novo Nordisk)で構成した。
さらに、崩解試験は、マクファ−ラン等(Macfarlane et al., J. Appl. Bacteriol., 60, 195, 1986 、参考としてここに組入れる）の方法を変形して調製された大便液中で行った。
全ての崩解試験結果を表３に示し、崩解時間として表現した。
【００５８】
【表３】

【００５９】
実施例４薬物溶出試験
本発明の他の組成物でコーティングした錠剤に対する薬物溶出試験を行った。これらの錠剤を実施例３の方法に従って作った。これらは１５ｍｇ／ｃｍ² のコーティングをもつ。錠剤を人工胃液で２時間、人工小腸液で４時間、そして人工大腸液又は５０ｍＭ燐酸緩衝液で４時間、継続的にインキュベートした。溶出したイブプロフェンを高性能液体クロマトグラフィー(HPLC, HP-1100, Hewlett-Packard, Column : μ Bondapak C-18）によって毎時間測定した。その結果を図１に示す。
【００６０】
人工胃液と人工腸液では、最小限の薬物が溶出した。また、対照緩衝液（酵素がない人工大腸液）では、薬物がほとんど溶出しなかった。人工大腸液では、１時間または２時間以内に全部溶出した。薬物溶出試験から得られたデータは、本発明の組成物が充填した薬物を上部胃腸管に放出できないように保護することを示している。薬物の分泌は、大腸酵素にのみ依存し、ｐＨ及び胃腸管滞留時間とは無関係である。
【００６１】
実施例５組成物比率の多様性
モデル薬物としてイブプロフェン１００ｍｇを含んだ錠剤を実施例３に記載の方法で製造した組成物でコーティングした。ペクチンとガーゴムの重量比は４：１、４：１．５及び４：２であった。全ての製剤のｐＨは８に調整した。コーティングはハイ−コータ−(HCT-MINI, Freund Ind., Japan)で処理し、最終的に１５ｍｇ／ｃｍ² になるようにした。
崩解試験は、人工胃液、人工小腸液および人工大腸液で２４時間、崩解試験器(DT-400, Fine Scientific Instrument, Korea）で実施した。人工胃液と人工小腸液は、上述したように米国薬局方にしたがって調製した。人工大腸液は、５０ｍＭ燐酸緩衝液、２６ｐｇ／ｍＬペクチネックスウルトラＳＰＬ(Pectinex Ultra SPL, Novo Nordisk ）、及び２０ｕｎｉｔ／ｍＬガラクトマンナン分解酵素(Novo Nordisk)を含んだものを使用した。
また、人工大腸液の代わりに大便液を崩解実験の媒体に使用した。大腸液は、マクファラン等(Macfarlane et al., J. Appl. Bacteriol., 60, 195, 1986)の方法を変更して調製した。全ての崩解試験結果を表４に示し、崩解時間によって表現した。
【００６２】
【表４】

【００６３】
上記結果は、組成物の比率の変化が大腸内での崩解時間を遅延させることができ、これによって上行、横行または下行結腸内への薬物の選択放出を制御できることを明らかに示している。
【００６４】
実施例６軟質および硬質カプセルのコーティング
鉱物油を充填した軟質カプセルとブデソニドペレットを充填した硬質カプセルを、実施例３の方法にしたがって本発明の組成物でコーティングした。ペクチンとガーゴムの比は４：１であり、ｐＨを８に調整した。コーティングは１５ｍｇ／ｃｍ² にした。
コーティングしたカプセルを上記した条件下で崩解試験に付した。また、大便液での崩解試験を上記した条件下で行った。その結果を表５に崩解時間で示した。
【００６５】
【表５】

【００６６】
実施例７ペレットのコーティング
ブデソニドを含むペレットを流動床顆粒機(Fluid-Bed Granulator, GPCG-I, Glatt）で製造した。次いで、このペレットを流動コーティング機(Flow-Coater）を使用して本発明にしたがって組成物でコーティングした。コーティングされたフィルムの厚さは約１００μｍであった。ゼラチン硬質カプセルをコーティングされたペレットで充填し、そして薬物溶出試験に付した。溶出試験は、この剤形を人工胃液で２時間インキュベートし、その後人工小腸液で４時間、そして人工大腸液で４時間インキュベートに付した。対照として、大腸液のインキュベートを通して、薬物溶出試験下のサンプルの半分をペクチネックスとガラクトマンナン分解酵素が含まれていない人工大腸液、即ち緩衝液中でインキュベートに付した。溶出したブデソニドを高性能液体クロマトグラフィー(HPLC, HP-1100, Hewlett-Packard, Column：μ Bondapak C-18）によって毎時間測定した。その結果はコーティングされた錠剤の場合に類似し、これを図２に説明する。
この結果は、人工胃液および人工小腸液では、ほとんど溶出がなかったことを示す。さらに、酵素がない人工大腸緩衝液（対照群）でも、溶出された薬物は最小限であった。しかし、人工大腸液では、約１時間または２時間内に薬物が完全に溶出した。これらの結果は、組成物が充填された薬物を上部胃腸管での放出から保護すること及びこの放出は特異的な大腸酵素にのみ依存することを示す。さらに、放出はｐＨ及び胃腸管滞留時間とは無関係であり、これはコーティング錠剤とペレットの両者についても言える。
【００６７】
実施例８硬質カプセルの製造
硬質カプセルを通常のピンモルダー(pin molder)法によって製造した。厚さは約１００μｍであった。硬質カプセルをコーティングしていないブデソニドのペレットで充填し、そして実施例７の方法にしたがって崩解試験に付した。その結果は、コーティング錠剤の場合に実質的に類似した。人工胃液または人工小腸液では崩解が検出されなかった。人工大腸液で７５分後に、大便液で１３２分後に完全に崩解した。このような結果は、本発明による組成物が硬質カプセルの殻物質に有利に適用できることを示している。
【００６８】
実施例９マトリックスペレットの製造
ジクロフェナックナトリウムを含むマトリックスペレットを流動床顆粒機(GPCG-I, Glatt）を使用して製造した。極上品の砂糖シードを本発明による組成物と薬物の混合物でコーティングした。製造されたペレットは、実施例４の方法にしたがって薬物溶出試験に付した。その結果はイブプロフェン及びブデソニドによって得た結果と類似した。これを図３で説明する。
【００６９】
【発明の効果】
上記した如く、多糖類好ましくはペクチン及びガラクトマンナンを含む、本発明の組成物および製薬投与形態は、約７以上の環境ｐＨで製造される。この組成物は上部胃腸管内では分解または崩解しないが、大腸内では大腸性バクテリア酵素によって効果的に分解され、これによって組成物に包含された活性物質が大腸に選択的に伝達されることを可能にする。大腸内で薬物の標的部位は、組成物内のペクチンに対するガラクトマンナンの割合を調整することにより、又は組成物の投与形態のサイズを調整することにより簡単に選択できる。組成物のそれぞれの成分は大腸酵素によってのみ分解されるので、大腸内での薬物放出のバーストが酵素反応の相乗効果によって達成できる。さらに、組成物の分解は上部胃腸管内の滞留時間又はｐＨに依存しないので、薬物が大腸に選択的に且つ効率的に伝達されることを可能にする。
【００７０】
本発明は特定態様について記載しているけれども、本明細書に記載の請求項によって定義される発明の範囲内の種々の変更及び変化は当業者によって行われ得ることは認められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は４：１の重量比のペクチン：ガーゴムの１５ｍｇ／ｃｍ² からなる本発明の組成物でコーティングしたイブプロフェン錠剤を人工胃液（SGF)で２時間、人工小腸液（SIF)で４時間、そして人工大腸液（SCF)または緩衝液で４時間継続的にインキュベートした薬物放出の結果を示す。
人工大腸液 ;■ 緩衝液 ;□
【図２】図２は本発明の４：１の重量比のペクチン：ガーゴムの１００μｍフィルムでコーティングしたブデソニドペレットを人工胃液で２時間、人工小腸液で４時間、そして人工大腸液または緩衝液で４時間継続的にインキュベートした薬物放出の結果を示す。
人工大腸液 ;● 緩衝液 ;○
【図３】図３はジクロフェナックナトリウムと本発明の４：１の重量比のペクチン：ガーゴムとの混合物からなる１００μｍフィルムでコーティングした砂糖シードを人工胃液で２時間、人工小腸液で４時間、そして人工大腸液または緩衝液で４時間継続的にインキュベートした薬物放出の結果を示す。
人工大腸液 ;▲ 緩衝液 ;△

Claims

ｐＨ７以上の水性媒体で形成される、（ａ）ペクチン、ペクチン誘導体及びその混合物からなる群から選らばれる多糖類と（ｂ）ガラクトマンナンとの混合物からなる大腸選択性薬物伝達組成物。
多糖類がペクチンである請求項１記載の組成物。
多糖類：ガラクトマンナンの重量比が５０：５０〜９９．９：０．１である請求項１記載の組成物。
多糖類：ガラクトマンナンの重量比が６６．６：３３．４〜９０：１０である請求項３記載の組成物。
ｐＨ７以上の水性媒体で形成される、（ａ）ペクチン、ペクチン誘導体及びその混合物からなる群から選らばれる多糖類と（ｂ）ガラクトマンナンとの混合物からなる組成物を、有効量の薬物、栄養素、診断剤又はその混合物と結合してなる、薬物、栄養素、診断剤又はその混合物の経口伝達用の大腸選択性医薬組成物。
多糖類がペクチンである請求項５記載の医薬組成物。
多糖類：ガラクトマンナンの重量比が５０：５０〜９９．９：０．１である請求項５記載の組成物。
多糖類：ガラクトマンナンの重量比が６６．６：３３．４〜９０：１０である請求項７記載の組成物。
薬物がメサラミン、バルサラジド、オルサラジン、イブプロフェン、プレドニゾロン、デキサメタゾン、ブデソニド、ベクロメタゾン、フルクチカゾン、チオキソコ−ルタル、ハイドロコルチゾン、メトロニダゾール、サイクロスポリン、メトトレキセート、ドンペリドン、5-フルオロウラシル、ビサコジル、センナ、インシュリン、バソプレシン、成長ホルモン、コロニー刺戟因子、カルシトニン、免疫グロブリン、グリベンクリミド、ジルチアゼン、ベラパミル、ニフェジピン、カプトプリル、ベナゼプリル、エナラプリル、テオフィリン、ナプロキセン、ジクロフェナック、アシクロビル、オメプラゾール、ロバスタチン、アレンドロネート、デスモプレシン、メトフォルミン、メトプロロール、シスアプライド、タクリン、これらの混合物及び整腸剤からなる群から選択される請求項５記載の医薬組成物。
薬物、栄養素、診断剤又はその混合物は錠剤、丸薬、シード又はカプセル製剤の形態であり、且つ多糖類の混合物からなる組成物でコーティングされてコーティング製剤を形成する、請求項５記載の医薬組成物。
コーティングは１〜１００ｍｇ／ｃｍ² のサイズである請求項１０記載の医薬組成物。
コーティングは１〜４０ｍｇ／ｃｍ² のサイズである請求項１１記載の医薬組成物。
組成物混合物の多糖類：ガラクトマンナンの重量比が６６．６：３３．４〜９０：１０である請求項１０記載の医薬組成物。
薬物、栄養素、診断剤又はその混合物を組成物混合物と混合してマトリックス製剤の形態とする請求項５記載の医薬組成物。
薬物、栄養素、診断剤又はその混合物を組成物混合物の殻でカプセル化して、硬質カプセル製剤を形成する請求項５記載の医薬組成物。
殻は１〜１００μｍのサイズである請求項１５記載の医薬組成物。
殻は１〜４０μｍのサイズである請求項１６記載の医薬組成物。
ｐＨ７以上の水性媒体で、（ａ）ペクチン、ペクチン誘導体及びその混合物からなる群から選らばれる多糖類と（ｂ）ガラクトマンナンとの混合物を形成することを特徴とする薬物、栄養素、診断剤又はその混合物の経口伝達用の大腸選択性医薬組成物を製造する方法。
多糖類：ガラクトマンナンの重量比が５０：５０〜９９．９：０．１である請求項１８記載の方法。
多糖類：ガラクトマンナンの重量比が６６．６：３３．４〜９０：１０である請求項１９記載の方法。
混合物をコーティング、カプセル殻又はマトリックスの投薬形態に形成することをさらに含む請求項１８記載の方法。
投薬形態が１〜１００μｍのサイズのコーティングである請求項２１記載の方法。
投薬形態が１〜４０μｍのサイズのコーティングである請求項２２記載の方法。
投薬形態が１〜１００μｍのサイズのカプセル殻である請求項２１記載の方法。
投薬形態が１〜４０μｍのサイズのカプセル殻である請求項２４記載の方法。