JP4460665B2 - Bioabsorbable drug carrier - Google Patents

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JP4460665B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中性水溶液に難溶性であるヒアルロン酸単独で形成されたゲルを含有する生体吸収性薬物担体に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、薬物は経口、静注、筋注等の経路で体内に投与された場合、循環系にのって全身に分布し、肝臓あるいは腎臓を経て代謝、排泄される。
しかし、薬物の持つ薬理活性を最も有効に活用する為には、薬物を対象部位に適切な濃度で適切な時間作用させることが望ましく、この観点から、薬物に生体吸収性の物質からなる担体を用いて投与剤形を工夫し、薬物の効果をより発揮させる試みがなされてきた。
【0003】
このような用途に用いられる生体吸収性の材料としては、生体適合性が高く、用途に応じて様々な形態に成形可能なものが望ましく、乳酸/グリコール酸、コラーゲン、ヒアルロン酸等が用いられている。中でも、ヒアルロン酸は本来、ヒトの体内に存在する物質であり、さらに眼科手術補助剤や関節注入剤等の医薬品として長い使用実績があることから、その生体適合性は充分に確認されていた。しかし、ヒアルロン酸は、体内では速やかに吸収されることから、薬物担体としての利用には制限があった。
【0004】
そこで、他の材料と組み合わせる、あるいは、ヒアルロン酸を化学的に修飾して難水溶性とする、試みがなされてきた。例えば、乳酸/グリコール酸共重合体でつくった円筒の中に、エリスロポイエチンとヒアルロン酸の混合物を入れた製剤(日経バイオテク1994.3.28)や、ヒアルロン酸と脂肪族、芳香脂肪族、等との完全または部分エステルからなる薬理活性物質のための担体(特許2569012号)等がある。
【0005】
しかし、これらは、ヒアルロン酸それ自体で担体を形成しておらず、前者は実質的に他の成分が担体として機能しており、又、後者は、化学構造が本来のヒアルロン酸とは異なる物質となっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ヒアルロン酸自体が本来持っている優れた生体適合性の特長を最大限生かすために、何ら化学的架橋剤や化学修飾剤を使用することなく、またカチオン性の高分子化合物と複合体を形成することなくヒアルロン酸そのものを難水溶性にする手段はこれまで開発されていなかった。我々は、架橋剤等を使用しないでヒアルロン酸単独からなるヒアルロン酸ゲルを簡便な方法で製造することを初めて見出し(PCT/JP98/03536号)、今回、この難水溶性ヒアルロン酸ゲルの生体吸収性薬物担体への適用の可能性を鋭意検討し、その有用性を見出し本発明を完成するに至った。
【0007】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、(1)中性水溶液に難溶性であるヒアルロン酸単独で形成されたゲルを含有する生体吸収性薬物担体、(2)次の(a)、(b)の要件を満たすヒアルロン酸単独で形成されたゲルを含有することを特徴とする生体吸収性薬物担体、(a)中性の37℃の水溶液で12時間での溶解率が50%以下である、(b)ヒアルロン酸の促進酸加水分解条件下でヒアルロン酸ゲルを処理することで可溶化されたヒアルロン酸が分岐構造を有し、該可溶化されたヒアルロン酸中に、分岐度が0.5以上の分子量フラクションを部分的に含む、(3)ヒアルロン酸単独で形成されたゲルが、シート状、フィルム状、破砕状、スポンジ状、塊状、繊維状、又はチューブ状からなる群より選択した1種であることを特徴とする(2)記載の生体吸収性薬物担体、(4)中性の37℃の水溶液で12時間での溶解率が50%以下であり、ヒアルロン酸の促進酸加水分解条件下でヒアルロン酸ゲルを処理することで可溶化されたヒアルロン酸中に、分岐度が0.5以上の分子量フラクションを部分的に含むヒアルロン酸ゲルと、ゲル化されていないヒアルロン酸を含む生体吸収性薬物担体、(5)シート状、フィルム状、破砕状、スポンジ状、塊状、繊維状、又はチューブ状であるヒアルロン酸単独で形成されたヒアルロン酸ゲルと、ゲル化されていないヒアルロン酸を含む生体吸収性薬物担体である。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明でいうヒアルロン酸ゲルとは、三次元網目構造をもつ高分子及びその膨潤体である。三次元網目構造はヒアルロン酸の架橋構造によって形成されている。
【0009】
その一例としては、ヒアルロン酸のpH3.5以下の水溶液を凍結し、次いで解凍することでシート状、フィルム状、破砕状、スポンジ状、塊状、繊維状、又はチューブ状の中性水溶液に難溶性であるヒアルロン酸ゲルを得ることができる。より具体的には以下に述べる。
【0010】
本発明に用いられるヒアルロン酸は、動物組織から抽出したものでも、また発酵法で製造したものでもその起源を問うことなく使用できる。
発酵法で使用する菌株は自然界から分離されるストレプトコッカス属等のヒアルロン酸生産能を有する微生物、又は特開昭63−123392号公報に記載したストレプトコッカス・エクイFM−100(微工研菌寄第9027号) 、特開平2−234689号公報に記載したストレプトコッカス・エクイFM−300(微工研菌寄第2319号) のような高収率で安定にヒアルロン酸を生産する変異株が望ましい。上記の変異株を用いて培養、精製されたものが用いられる。
【0011】
本発明に用いられるヒアルロン酸の分子量は、約1×105 〜約1×107 ダルトンの範囲内のものが好ましい。また、上記範囲内の分子量をもつものであれば、より高分子量のものから、加水分解処理等をして得たものでも同様に好ましく使用できる。
なお、本発明にいうヒアルロン酸は、そのアルカリ金属塩、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウムの塩をも包含する概念で使用される。
【0012】
本発明でいうヒアルロン酸単独とは、ヒアルロン酸以外に化学的架橋剤や化学的修飾剤等は使用しないことまた、カチオン性の高分子と複合体化しないことであり、自己架橋を意味するものである。
【0013】
本発明でいうヒアルロン酸ゲルは、ヒアルロン酸の促進酸加水分解反応条件下でヒアルロン酸ゲルを処理することで分解、可溶化することができる。可溶化されたヒアルロン酸が架橋構造を保持している場合、分岐点を有するヒアルロン酸として高分子溶液論的に直鎖状のヒアルロン酸と区別することができる。
【0014】
本発明でいうヒアルロン酸の促進酸加水分解反応条件としては、水溶液のpH1.5、温度60℃が適当である。ヒアルロン酸のグリコシド結合の加水分解による主鎖切断反応が、中性の水溶液中と比較して、酸性やアルカリ性の水溶液中で著しく促進される。更に酸加水分解反応は、反応温度が高い方が促進される。
【0015】
本発明ではGPC−MALLS法を用い、GPCで分離された分子量フラクションの分子量と分岐度をオンラインで連続的に測定した。本発明では、同一溶出体積のフラクションの可溶化されたヒアルロン酸の分子量と対照となる直鎖状ヒアルロン酸の分子量を比較して分岐度を計算する溶出体積法を使って分岐度の測定を行った。分岐度は可溶化されたヒアルロン酸の高分子鎖1コ当たりに存在する分岐点の数であり、可溶化されたヒアルロン酸の分子量に対してプロットされる。
【0016】
可溶化されたヒアルロン酸は、GPC溶媒で希釈して濃度を調製し、0.2μmのメンブランフィルターでろ過した後測定に供した。
本発明でいうヒアルロン酸ゲル中に、ヒアルロン酸の促進酸加水分解条件下でも安定に存在する架橋構造がある場合、可溶化されたヒアルロン酸に分岐構造が高分子溶液論的に確認される。本発明でいうヒアルロン酸ゲルの分岐度は、0.5以上である。
【0017】
ヒアルロン酸の水溶液のpHを調整するために使用する酸は、pH3.5以下に調整できる酸であれば、いずれの酸も使用することができる。酸の使用量を低減するために、好ましくは強酸、例えば、塩酸、硝酸、硫酸等を使用することが望ましい。
【0018】
ヒアルロン酸の水溶液のpHは、ヒアルロン酸のカルボキシル基が充分な割合でプロトン化するpHに調整する。調整されるpHはヒアルロン酸塩の対イオンの種類、ヒアルロン酸の分子量、水溶液濃度、凍結及び解凍の条件、並びに生成するゲルの強さ等の諸特性により適宜決められるが、本発明では、pH3.5以下、好ましくは、pH2.5以下に調整することである。
【0019】
凍結、解凍はヒアルロン酸の調整された酸性水溶液を、任意の容器に入れた後、所定の温度で凍結させ、凍結が終わった後、所定の温度で解凍させる操作を少なくとも1回行う。凍結、解凍の温度と時間は、容器の大きさ、水溶液量によりヒアルロン酸の酸性水溶液が凍結、解凍する温度と時間の範囲内で適宜決められるが、一般には、氷点以下の凍結温度、氷点以上の解凍温度が好ましい。
凍結、解凍時間を短くできることから、更に好ましくは−5℃以下の凍結温度、5℃以上の解凍温度が選ばれる。また、時間は、その温度で凍結、解凍が終了する時間以上であれば特に制限されない。
【0020】
ヒアルロン酸の調整された酸性水溶液を凍結し、次いで解凍する操作の繰り返し回数は、使用するヒアルロン酸の分子量、水溶液濃度、水溶液のpH、凍結及び解凍の温度と時間、並びに生成するゲルの強さ等の諸特性により適宜決められる。通常は1回以上繰り返すことが好ましい。
また、凍結、解凍の操作を繰り返すごとに、その凍結、解凍の温度及び時間を変えても構わない。
【0021】
ヒアルロン酸の調整された酸性溶液の凍結解凍により得られたヒアルロン酸ゲルは、ヒアルロン酸の酸加水分解を避けるために、酸性に調整するために用いた酸等の成分を除く必要がある。酸等の成分を除くためには、通常は水性溶媒による洗浄か透析をする。
使用する溶媒は、ヒアルロン酸ゲルの機能を損なわないものであれば特に制限はないが、例えば、水、生理食塩水、リン酸緩衝液等が用いられるが、好ましくは、生理食塩水、リン酸緩衝液等が用いられる。
【0022】
また、洗浄・透析方法は、特に制限はないが、通常は、バッチ法、濾過法、カラム等に充填して通液する方法等が、また、透析の場合、透析膜、限外ろ過膜による方法等が好適に用いられる。これらの条件は、液量、回数等を含めて、除きたい成分を目標の濃度以下にできる条件であればよく、ヒアルロン酸ゲルの形態や用途により適宜選択することが可能である。
【0023】
この洗浄・透析されたヒアルロン酸ゲルは、その使用目的に応じて、溶媒中に浸漬した状態、溶媒を含ませた湿潤状態、風乾、減圧乾燥あるいは凍結乾燥等の処理を経た乾燥状態で生体吸収性薬物担体として供される。
【0024】
ヒアルロン酸ゲルの成形加工等の処理は、作製時には、ヒアルロン酸の調整された酸性溶液の凍結時の容器や手法の選択によりシート状、フィルム状、破砕状、スポンジ状、繊維状、又チューブ状の所望の形態のヒアルロン酸ゲルの作製が可能である。例えば、板上にキャスティングして凍結することによりフィルム状及びシート状の形態が得られるし、水と混和しない有機溶剤と激しく混合撹拌しながら凍結解凍することにより破砕状の形態が得られる。
【0025】
ヒアルロン酸の分子量、濃度、等の条件を変えることで、生体吸収性の異なる種々の難水溶性ヒアルロン酸ゲルが得られる。
【0026】
本発明の生体吸収性薬物担体は、それ自体で、あるいは他の生体適合性物質や通常自体公知の医薬用添加剤等ともに製剤化することができ、注入、吸入、インプラント、経口投与等の薬物担体として用いることできる。
【0027】
本発明の難水溶性ヒアルロン酸ゲルを含有する生体吸収性薬物担体は、イオン結合等の非共有結合により、薬物の活性を損なうことなく、担体に保持することができる。本来、ヒアルロン酸に親和性のあることが知られている、4級アンモニウム塩(生化学実験講座4糖質の化学(上)p136−)、クロルプロマジン(N.Caram−Lelhametal.Biopoly,41:765−1997)、各種金属イオン(特開平5−124968号、特表平2−502547号、特表昭63−502670号)等は、本発明の難水溶性ヒアルロン酸ゲルにおいても同様に、水溶液中で容易に保持することができる。さらに、これらの親和性のある物質を介して別の薬物を保持させることもできる。例えば、金属イオンを介して、金属タンパク質を保持できる。
【0028】
ヒアルロン酸と親和性のある薬物としては、具体的に、セチルピリジニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化ベンザルコニウム、カルニチン、ブチルスコポラミン、バレタメート、メチルベナクチジウム、イプラトロピウム、カルバコール、エチルピペタナート、チメピジウム、ブトロピウム、プリフィニウム、クロルプロマジン、プロマジン、ドキセピン、アミトリプチリン等が挙げられる。
【0029】
ヒアルロン酸と親和性の無い薬物は、水溶液として、あるいは、ヒアルロン酸や血清アルブミンのような生体適合性物質の水溶液に溶解して、担体中に導入することができ、これを凍結乾燥する等の方法により製剤化することができる。
【0030】
本発明は、様々な分野の治療に用いることができ、その適用部位によりシート状、フィルム状、破砕状、スポンジ状、塊状、繊維状、又はチューブ状からなる群より選択できる。経粘膜投与の場合は、シート状、フィルム状、スポンジ状が局所への貼付に好適であり、経肺投与の場合は破砕状で乾燥したサイズが1〜3μmのものが咳の原因となる事もなく好適である。
【0031】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0032】
調製例1:難水溶性ヒアルロン酸ゲルの作製
分子量2×106ダルトンのヒアルロン酸を蒸留水に溶解し、1%の溶液を調製した。この水溶液に1N硝酸を添加しpH1.5に調整した後、ヒアルロン酸25mg分をバイアル瓶に入れ、−20℃に設定した冷凍庫で凍結した。20時間後に取り出し25℃で2時間解凍する操作を3回繰り返し難水溶性ゲルを得た。
次に、このゲルをpH7の25mMリン酸緩衝生理食塩水100mlに24時間浸漬中和した後、蒸留水で十分にろ過洗浄し、塊状の難水溶性ゲルを得た。
【0033】
実施例1:難水溶性ヒアルロン酸ゲルの溶解性試験
生理食塩水に50mM濃度でリン酸緩衝成分を加え、pH7のリン酸緩衝生理食塩水を調製した。調製例1で作製した難水溶性ゲルを50mlのリン酸緩衝生理食塩水に浸漬し緩やかに攪拌した。37℃でリン酸緩衝生理食塩水中に溶出するヒアルロン酸の割合を、リン酸緩衝生理食塩水中のヒアルロン酸濃度から求めた。
【0034】
ヒアルロン酸濃度の測定
リン酸緩衝生理食塩水中のヒアルロン酸濃度は、GPCを使って、示差屈折率検出器のピーク面積から求めた。
【0035】
その結果、調製例1で得られたヒアルロン酸ゲルの溶解率は、12時間経過後では、3%であり、24時間経過後では、5%であり、24時間経過しても85%のヒアルロン酸ゲルが残存していた。
よって、調製例1で得られたヒアルロン酸ゲルが中性水溶液に難溶性であることが示唆される。
【0036】
実施例2:難水溶性ヒアルロン酸ゲルの分岐度測定
調製例1で得られた難水溶性ヒアルロン酸ゲルを、pH1.5の塩酸水溶液15mlに浸漬し、60℃、6時間の加水分解を行った。ゲルは加水分解により可溶化され、これをGPC溶媒で2倍に希釈して濃度を0.05重量%に調製し、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過した後、0.1ml注入してGPC−MALLSの測定を行った結果、分岐度0.5以上であった。
【0037】
実施例3:生体吸収性試験
マウス(ICR♀8週令)の腹腔内に開腹手術により調製例1の難水溶性ゲルあるいは比較として、1ml1%ヒアルロン酸溶液を入れた。術後2、4、8日後に開腹し、残存するゲルを回収し、腹腔内に生理食塩水2mlを注入し、よく撹拌し液を回収した。このゲルと液をアルカリ処理(0.1N NaOH、2h)した後、中和し、ゲルろ過(ShodexOHpakKB806)によりヒアルロン酸濃度を測定し、残存率を算出した。その結果を表1に示す。
【0038】
【表1】

Figure 0004460665
【0039】
表1より、調製例1で得られたヒアルロン酸ゲルは、4日後で33%残存していたのに対し、ヒアルロン酸溶液は0%であり、本発明のヒアルロン酸ゲルは、生体内滞留時間が長いことが示唆される。
即ち、ヒアルロン酸溶液と比較して、生体内での分解吸収速度が遅く、薬物担体として有用な性質を有していることが示唆される。
【0040】
実施例4:薬物保持試験
調製例1の難水溶性ゲルを各種薬物の25mg/5ml水溶液に入れ、25℃24時間静置後のゲル周囲の水溶液中の各薬物濃度を吸光度により測定し、ゲルへの薬物の保持率を算出した。その結果を表2に示す。
【0041】
【表2】
Figure 0004460665
【0042】
表2より、いずれの薬物もヒアルロン酸ゲルへの保持率は95%以上と高かった。
【0043】
実施例5:薬物放出試験
実施例2において薬物を保持したゲルを透析チューブに入れ、500mlのリン酸緩衝生理食塩水pH7.4に対して37℃で透析した。経時的に透析外液の吸光度を測定し、ゲルからの薬物の放出率を算出した。その結果を表3に示す。
【0044】
【表3】
Figure 0004460665
【0045】
表3より、各薬物ともいずれも、持続的に放出されていることがわかる。 即ち、持続放出システムにも利用できることが示唆される。
【0046】
【発明の効果】
本発明により、ヒアルロン酸単独で形成された難水溶性のヒアルロン酸ゲルを含有する生体吸収性薬物担体を提供することができる。かかる本発明の生体吸収性薬物担体は、架橋剤等を使用していないため、安全性及び生体適合性に優れ、それ自体で、あるいは他の生体適合性物質と組み合わせて、注入、吸入、インプラント、及び経口投与等の薬物担体として利用でき、さらに、持続放出システムにも利用できる効果を奏する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bioabsorbable drug carrier containing a gel formed of hyaluronic acid alone, which is hardly soluble in a neutral aqueous solution.
[0002]
[Prior art]
In general, when a drug is administered into the body by a route such as oral, intravenous injection, or intramuscular injection, it is distributed throughout the body along the circulatory system, and is metabolized and excreted via the liver or kidney.
However, in order to make the most effective use of the pharmacological activity of the drug, it is desirable to allow the drug to act on the target site at an appropriate concentration for an appropriate time. Attempts have been made to devise dosage forms by using them and to exert more effective drug effects.
[0003]
The bioabsorbable material used for such applications is preferably biocompatible and can be molded into various forms depending on the application, and lactic acid / glycolic acid, collagen, hyaluronic acid, etc. are used. Yes. Among them, hyaluronic acid is a substance that is inherently present in the human body, and since it has a long track record of use as a pharmaceutical product such as an ophthalmic surgical aid and a joint injection, its biocompatibility has been sufficiently confirmed. However, since hyaluronic acid is rapidly absorbed in the body, its use as a drug carrier has been limited.
[0004]
Thus, attempts have been made to combine with other materials or to chemically modify hyaluronic acid to make it poorly water-soluble. For example, a preparation (Nikkei Biotech 1994.3.28) containing a mixture of erythropoietin and hyaluronic acid in a cylinder made of lactic acid / glycolic acid copolymer, hyaluronic acid and aliphatic, aromatic aliphatic, And the like (Patent No. 2569012) and the like for pharmacologically active substances consisting of complete or partial esters.
[0005]
However, these do not form a carrier with hyaluronic acid itself, the former is a substance in which other components substantially function as a carrier, and the latter is a substance whose chemical structure is different from that of the original hyaluronic acid. It has become.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In order to take full advantage of the excellent biocompatibility inherent in hyaluronic acid itself, it forms a complex with a cationic polymer compound without using any chemical cross-linking agent or chemical modifier. No means has been developed so far to make the hyaluronic acid itself water-insoluble. We have found for the first time that a hyaluronic acid gel composed of hyaluronic acid alone can be produced by a simple method without using a cross-linking agent (PCT / JP98 / 03536), and this time, bioabsorption of this poorly water-soluble hyaluronic acid gel The present inventors have intensively studied the possibility of application to a sex drug carrier, found its usefulness, and completed the present invention.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention is (1) a bioabsorbable drug carrier containing a gel formed of hyaluronic acid alone that is hardly soluble in a neutral aqueous solution, and (2) satisfies the following requirements (a) and (b): A bioabsorbable drug carrier comprising a gel formed of hyaluronic acid alone, (a) a neutral 37 ° C. aqueous solution having a solubility in 12 hours of 50% or less, (b) hyaluron Hyaluronic acid solubilized by treating hyaluronic acid gel under acid-promoted acid hydrolysis conditions has a branched structure, and the solubilized hyaluronic acid has a molecular weight fraction with a degree of branching of 0.5 or more. (3) The gel formed of hyaluronic acid alone is one kind selected from the group consisting of sheet, film, crushed, sponge, lump, fiber, or tube (2) raw characterized by Absorbent drug carrier, (4) Neutral 37 ° C aqueous solution with a dissolution rate of 12% or less in 12 hours, solubilized by treating hyaluronic acid gel under accelerated acid hydrolysis conditions of hyaluronic acid A hyaluronic acid gel partially containing a molecular weight fraction having a degree of branching of 0.5 or more in the hyaluronic acid, and a bioabsorbable drug carrier containing non-gelled hyaluronic acid, (5) sheet, film, A bioabsorbable drug carrier comprising hyaluronic acid gel formed of crushed, sponge-like, lump-like, fiber-like, or tube-like hyaluronic acid alone and non-gelled hyaluronic acid.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The hyaluronic acid gel referred to in the present invention is a polymer having a three-dimensional network structure and a swollen body thereof. The three-dimensional network structure is formed by a crosslinked structure of hyaluronic acid.
[0009]
As an example, it is hardly soluble in a neutral aqueous solution in the form of a sheet, film, crushed, sponge, lump, fiber, or tube by freezing and then thawing an aqueous solution of hyaluronic acid having a pH of 3.5 or less. A hyaluronic acid gel can be obtained. More specifically, it will be described below.
[0010]
The hyaluronic acid used in the present invention may be extracted from animal tissue or manufactured by fermentation without regard to its origin.
The strain used in the fermentation method is a microorganism having the ability to produce hyaluronic acid such as Streptococcus genus isolated from the natural world, or Streptococcus equii FM-100 described in Japanese Patent Laid-Open No. Sho 63-123392 (90 pp. 90,000). No.), and a mutant that stably produces hyaluronic acid at a high yield, such as Streptococcus equi FM-300 described in JP-A-2-23489, is available. Those cultured and purified using the above mutant strains are used.
[0011]
The molecular weight of hyaluronic acid used in the present invention is preferably in the range of about 1 × 10 5 to about 1 × 10 7 daltons. Moreover, as long as it has a molecular weight within the above range, those obtained by subjecting it to a hydrolysis treatment or the like from a higher molecular weight can also be preferably used.
In addition, the hyaluronic acid said to this invention is used by the concept also including the alkali metal salt, for example, the salt of sodium, potassium, and lithium.
[0012]
Hyaluronic acid alone in the present invention means that no chemical cross-linking agent or chemical modifier other than hyaluronic acid is used, and that it is not complexed with a cationic polymer, which means self-crosslinking. It is.
[0013]
The hyaluronic acid gel as referred to in the present invention can be decomposed and solubilized by treating the hyaluronic acid gel under the conditions of accelerated acid hydrolysis reaction of hyaluronic acid. When the solubilized hyaluronic acid retains a crosslinked structure, it can be distinguished from linear hyaluronic acid in terms of polymer solution as hyaluronic acid having a branching point.
[0014]
As the conditions for the accelerated acid hydrolysis reaction of hyaluronic acid in the present invention, the pH of the aqueous solution and the temperature of 60 ° C. are suitable. The main chain cleavage reaction by hydrolysis of the glycosidic bond of hyaluronic acid is significantly accelerated in acidic and alkaline aqueous solutions as compared to neutral aqueous solutions. Further, the acid hydrolysis reaction is promoted at a higher reaction temperature.
[0015]
In the present invention, the GPC-MALLS method was used, and the molecular weight and the degree of branching of the molecular weight fraction separated by GPC were continuously measured online. In the present invention, the degree of branching is measured using an elution volume method that calculates the degree of branching by comparing the molecular weight of the solubilized hyaluronic acid in the same elution volume fraction with the molecular weight of the linear hyaluronic acid as a reference. It was. The degree of branching is the number of branch points present per polymer chain of solubilized hyaluronic acid and is plotted against the molecular weight of solubilized hyaluronic acid.
[0016]
The solubilized hyaluronic acid was diluted with a GPC solvent to adjust the concentration, filtered through a 0.2 μm membrane filter, and subjected to measurement.
When the hyaluronic acid gel referred to in the present invention has a crosslinked structure that exists stably even under the conditions of accelerated acid hydrolysis of hyaluronic acid, a branched structure is confirmed in the solubilized hyaluronic acid in a polymer solution theory. The degree of branching of the hyaluronic acid gel referred to in the present invention is 0.5 or more.
[0017]
As the acid used for adjusting the pH of the aqueous solution of hyaluronic acid, any acid can be used as long as it can be adjusted to pH 3.5 or lower. In order to reduce the amount of acid used, it is preferable to use a strong acid such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid or the like.
[0018]
The pH of the aqueous solution of hyaluronic acid is adjusted to a pH at which the carboxyl group of hyaluronic acid is protonated at a sufficient rate. The pH to be adjusted is appropriately determined according to various properties such as the type of counter ion of hyaluronate, the molecular weight of hyaluronic acid, the concentration of the aqueous solution, the conditions for freezing and thawing, and the strength of the gel to be formed. .5 or less, preferably, pH 2.5 or less.
[0019]
Freezing and thawing are performed by placing an acidic aqueous solution of hyaluronic acid in an arbitrary container, freezing at a predetermined temperature, and thawing at a predetermined temperature after freezing. The temperature and time for freezing and thawing are appropriately determined within the range of temperature and time for freezing and thawing of an acidic aqueous solution of hyaluronic acid depending on the size of the container and the amount of the aqueous solution. Generally, the freezing temperature is below the freezing point and above the freezing point. The thawing temperature is preferred.
Since freezing and thawing time can be shortened, a freezing temperature of −5 ° C. or lower and a thawing temperature of 5 ° C. or higher are more preferable. The time is not particularly limited as long as it is longer than the time at which freezing and thawing are completed at that temperature.
[0020]
The number of repetitions of freezing and then thawing the adjusted acidic aqueous solution of hyaluronic acid depends on the molecular weight of the hyaluronic acid used, the concentration of the aqueous solution, the pH of the aqueous solution, the temperature and time of freezing and thawing, and the strength of the gel produced It is determined as appropriate according to various characteristics. Usually, it is preferably repeated one or more times.
Further, each time the operation of freezing and thawing is repeated, the temperature and time for freezing and thawing may be changed.
[0021]
In order to avoid acid hydrolysis of hyaluronic acid, the hyaluronic acid gel obtained by freezing and thawing the acidic solution with adjusted hyaluronic acid needs to remove components such as acid used for adjusting to acidic. In order to remove components such as acids, washing with an aqueous solvent or dialysis is usually performed.
The solvent to be used is not particularly limited as long as it does not impair the function of the hyaluronic acid gel. For example, water, physiological saline, phosphate buffer and the like are used, and preferably physiological saline, phosphoric acid A buffer solution or the like is used.
[0022]
The washing and dialysis methods are not particularly limited, but usually the batch method, filtration method, method of filling the column etc. and passing the liquid, etc. In the case of dialysis, dialysis membranes and ultrafiltration membranes are used. A method or the like is preferably used. These conditions include conditions such as the amount of liquid, the number of times, etc., as long as the components to be removed can be reduced to a target concentration or less, and can be appropriately selected depending on the form and use of the hyaluronic acid gel.
[0023]
This washed and dialyzed hyaluronic acid gel is bioabsorbed in a state of being immersed in a solvent, a wet state containing a solvent, an air-dried, a vacuum-dried or a freeze-dried state depending on the purpose of use. It serves as a sex drug carrier.
[0024]
Processes such as molding of hyaluronic acid gel can be made in the form of sheets, films, crushed, sponges, fibers, or tubes, depending on the choice of container and method when freezing the acidic solution with adjusted hyaluronic acid. It is possible to produce a hyaluronic acid gel of the desired form. For example, film-like and sheet-like forms can be obtained by casting on a plate and freezing, and a crushed form can be obtained by freezing and thawing with vigorous mixing and stirring with an organic solvent immiscible with water.
[0025]
By changing conditions such as the molecular weight and concentration of hyaluronic acid, various poorly water-soluble hyaluronic acid gels having different bioabsorbability can be obtained.
[0026]
The bioabsorbable drug carrier of the present invention can be formulated on its own or together with other biocompatible substances, generally known pharmaceutical additives, etc., and drugs such as injection, inhalation, implant, oral administration, etc. It can be used as a carrier.
[0027]
The bioabsorbable drug carrier containing the poorly water-soluble hyaluronic acid gel of the present invention can be held on the carrier without impairing the activity of the drug by noncovalent bonds such as ionic bonds. Quaternary ammonium salt (biochemical experiment course 4 carbohydrate chemistry (top) p136), chlorpromazine (N. Caram-Lelhametal. Biopoly, 41: 765), which is known to have an affinity for hyaluronic acid. -1997), various metal ions (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-124968, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-502547, Japanese Patent Application Publication No. 63-502670) and the like are also used in the poorly water-soluble hyaluronic acid gel of the present invention. Can be easily held. Furthermore, another drug can be held through these substances having affinity. For example, a metal protein can be retained via a metal ion.
[0028]
Specific examples of drugs having an affinity for hyaluronic acid include cetylpyridinium chloride, cetyltrimethylammonium chloride, benzethonium chloride, benzalkonium chloride, carnitine, butylscopolamine, barretamate, methylbenactidium, ipratropium, carbachol, ethylpipeta Examples include narate, thimepidium, butropium, prifinium, chlorpromazine, promazine, doxepin, and amitriptyline.
[0029]
Drugs that have no affinity for hyaluronic acid can be introduced into a carrier as an aqueous solution or dissolved in an aqueous solution of a biocompatible substance such as hyaluronic acid or serum albumin. It can be formulated by a method.
[0030]
The present invention can be used for treatment in various fields, and can be selected from the group consisting of sheet, film, crushed, sponge, lump, fiber, or tube depending on the application site. In the case of transmucosal administration, a sheet, film, or sponge is suitable for topical application, and in the case of pulmonary administration, crushing and dried size of 1 to 3 μm may cause coughing. It is suitable.
[0031]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0032]
Preparation Example 1: Preparation of poorly water-soluble hyaluronic acid gel Hyaluronic acid having a molecular weight of 2 × 10 6 daltons was dissolved in distilled water to prepare a 1% solution. 1N nitric acid was added to this aqueous solution to adjust the pH to 1.5, and 25 mg of hyaluronic acid was placed in a vial and frozen in a freezer set at −20 ° C. The operation of taking out after 20 hours and thawing at 25 ° C. for 2 hours was repeated three times to obtain a slightly water-soluble gel.
Next, the gel was neutralized by immersion in 100 ml of 25 mM phosphate buffered saline at pH 7 for 24 hours, and then sufficiently filtered and washed with distilled water to obtain a lump-like slightly water-soluble gel.
[0033]
Example 1: Solubility test of poorly water-soluble hyaluronic acid gel A phosphate buffer component at a concentration of 50 mM was added to physiological saline to prepare a pH 7 phosphate buffered saline. The poorly water-soluble gel produced in Preparation Example 1 was immersed in 50 ml of phosphate buffered saline and gently stirred. The proportion of hyaluronic acid eluted in phosphate buffered saline at 37 ° C. was determined from the hyaluronic acid concentration in phosphate buffered saline.
[0034]
Measurement of Hyaluronic Acid Concentration Hyaluronic acid concentration in phosphate buffered saline was determined from the peak area of the differential refractive index detector using GPC.
[0035]
As a result, the dissolution rate of the hyaluronic acid gel obtained in Preparation Example 1 was 3% after 12 hours, 5% after 24 hours, and 85% hyaluron after 24 hours. An acid gel remained.
Therefore, it is suggested that the hyaluronic acid gel obtained in Preparation Example 1 is poorly soluble in a neutral aqueous solution.
[0036]
Example 2: Measurement of branching degree of sparingly water-soluble hyaluronic acid gel The sparingly water-soluble hyaluronic acid gel obtained in Preparation Example 1 was immersed in 15 ml of an aqueous hydrochloric acid solution having a pH of 1.5 and hydrolyzed at 60 ° C for 6 hours. It was. The gel is solubilized by hydrolysis, diluted twice with GPC solvent to a concentration of 0.05% by weight, filtered through a 0.2 μm membrane filter, and then injected with 0.1 ml of GPC- As a result of measuring MALLS, the degree of branching was 0.5 or more.
[0037]
Example 3 Bioabsorbability Test Mouse (ICR 8 weeks old) was placed in the abdominal cavity with the poorly water-soluble gel of Preparation Example 1 or 1 ml 1% hyaluronic acid solution as a comparison by laparotomy. 2, 4, and 8 days after the operation, the abdomen was opened, the remaining gel was collected, 2 ml of physiological saline was injected into the abdominal cavity, and the mixture was stirred well to collect the solution. The gel and liquid were subjected to alkali treatment (0.1 N NaOH, 2 h), neutralized, and the hyaluronic acid concentration was measured by gel filtration (ShodexOHpakKB806) to calculate the residual rate. The results are shown in Table 1.
[0038]
[Table 1]
Figure 0004460665
[0039]
From Table 1, the hyaluronic acid gel obtained in Preparation Example 1 remained 33% after 4 days, whereas the hyaluronic acid solution was 0%. Is suggested to be long.
That is, compared with the hyaluronic acid solution, the decomposition and absorption rate in the living body is slow, suggesting that it has properties useful as a drug carrier.
[0040]
Example 4: Drug retention test The poorly water-soluble gel of Preparation Example 1 was placed in a 25 mg / 5 ml aqueous solution of various drugs, and each drug concentration in the aqueous solution around the gel after standing at 25 ° C for 24 hours was measured by absorbance. The retention rate of the drug was calculated. The results are shown in Table 2.
[0041]
[Table 2]
Figure 0004460665
[0042]
From Table 2, the retention rate of all drugs in hyaluronic acid gel was as high as 95% or more.
[0043]
Example 5: Drug release test The gel retaining the drug in Example 2 was placed in a dialysis tube and dialyzed at 37 ° C against 500 ml of phosphate buffered saline pH 7.4. The absorbance of the external dialysis solution was measured over time, and the drug release rate from the gel was calculated. The results are shown in Table 3.
[0044]
[Table 3]
Figure 0004460665
[0045]
From Table 3, it can be seen that all the drugs are released continuously. That is, it is suggested that it can be used for a sustained release system.
[0046]
【The invention's effect】
According to the present invention, a bioabsorbable drug carrier containing a poorly water-soluble hyaluronic acid gel formed with hyaluronic acid alone can be provided. Since the bioabsorbable drug carrier of the present invention does not use a crosslinking agent or the like, it is excellent in safety and biocompatibility, and it can be injected, inhaled, or implanted by itself or in combination with other biocompatible substances. It can be used as a drug carrier for oral administration and the like, and further has an effect that can be used for a sustained release system.

Claims (5)

ヒアルロン酸の促進酸加水分解条件下でヒアルロン酸ゲルを処理することで可溶化されたヒアルロン酸中に、分岐度が0.5以上の分子量フラクションを含む特徴を有する、ヒアルロン酸単独で形成されたゲルを含む、徐放剤用担体の生産方法であって、
a)ヒアルロン酸水溶液を凍結、解凍し、ヒアルロン酸ゲルを生成する工程、
を含む生産方法。
The hyaluronic acid solubilized by treating the hyaluronic acid gel under accelerated acid hydrolysis conditions of hyaluronic acid was formed with hyaluronic acid alone, having a feature including a molecular weight fraction with a degree of branching of 0.5 or more A method for producing a sustained release carrier comprising a gel comprising :
a) a step of freezing and thawing a hyaluronic acid aqueous solution to produce a hyaluronic acid gel;
Including production methods.
請求項に記載の徐放剤用担体の生産方法であって、
b)前記ヒアルロン酸ゲル、または前記ヒアルロン酸ゲルを含む水溶液に対して、凍結、解凍を2回行う工程、
を含む生産方法。
A method for producing the sustained release carrier according to claim 1 ,
b) a step of freezing and thawing twice for the hyaluronic acid gel or the aqueous solution containing the hyaluronic acid gel;
Including production methods.
請求項または記載の徐放剤用担体の生産方法であって、
前記凍結時間が、20時間以上である、
生産方法。
A method for producing a sustained release carrier according to claim 1 or 2 ,
The freezing time is 20 hours or more,
Production method.
請求項乃至いずれかに記載の徐放剤用担体の生産方法であって、
c)工程a)またはb)で得られるヒアルロン酸ゲルを緩衝液で浸漬中和する工程と、
d)工程c)で浸漬中和されたヒアルロン酸ゲルをろ過洗浄する工程と、
を含む生産方法。
A method for producing a sustained release carrier according to any one of claims 1 to 3 ,
c) a step of immersing and neutralizing the hyaluronic acid gel obtained in step a) or b) with a buffer;
d) filtering and washing the hyaluronic acid gel neutralized by immersion in step c);
Including production methods.
請求項乃至いずれかに記載の徐放剤用担体の生産方法で得られる、徐放剤用担体。Obtained by the method of producing sustained-release agent carrier according to any one of claims 1 to 4, sustained release agent carrier.
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