JP4820057B2 - 薬物送達粒子及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は薬物送達粒子に関する。

治療剤は、例えば血管系を通した注入もしくは経口摂取によって全身に送達されるか、または治療したい部位に直接塗布される。

治療剤は、多くの場合、長期間にわたって所望の投与量で送達することが望まれる。

第１の態様においては、本発明は治療剤を収容する比較的大きな細孔を含む内部貯蔵領域と、貯蔵領域を実質的に取り囲み比較的大きな細孔がより少ない調量領域とを有する実質的に球状のポリマー粒子を備える薬物送達装置を特徴とする。

別の態様においては、本発明は小滴を生成することによって薬物送達粒子を製造する方法を特徴とする。例えば、その方法はベースポリマーとゲル化化合物とを含む小滴を生成すること、及びその粒子を治療剤と一体化させることを包むことができる。

別の態様においては、本発明は治療剤を患者に送達する方法を特徴とする。その方法は実質的に球状のポリマー粒子を患者に投与することを含む。粒子はポリビニルアルコールを含み、比較的大きな細孔を有する内部領域と、比較的大きな細孔がより少ない表面領域と、粒子によって輸送される治療剤とを有している。

実施形態は以下の１つ以上を包むことができる。粒子はＰＶＡを含んでいる。ＰＶＡは１，３−アセタール化ジオールである。ポリマーはグラフト重合によって修飾されている。粒子は多糖を含む。多糖はアルギネートである。粒子はポリマーのコーティングを有している。コーティングは弱化性（ｅｒｏｄａｂｌｅ）である。コーティングは粒子の表面に配置された薬物を被覆している。治療剤は癌の治療に有効である。粒子は約９０％以上の球形度を有している。粒子は約１ｃｍ以下の直径を有している。装置は粒子の集合である。

実施形態は以下の１つ以上を包むことができる。その方法はベースポリマーを反応させること、及びゲル化化合物を除去することを含む。その方法は粒子を乾燥させること、及び乾燥した粒子を治療剤に晒すことを含む。その方法は前記小滴を生成する前に治療剤を混合することを含む。ゲル化化合物は多糖である。ゲル化化合物はアルギネートである。その方法は小滴をゲル化剤に接触させることを含む。ゲル化剤は２価の薬剤である。ベースポリマーはＰＶＡである。その方法はＰＶＡをアセタール化によって反応させることを含む。ＰＶＡは約７５０００ｇ／ｍｏｌｅ以上の分子量を有している。その方法は前記小滴を形成する前に、ベースポリマー及びゲル化化合物の粘度を調整することを含む。その方法は粘度を加熱によって調整することを含む。その方法は前記小滴を振動噴霧化によって形成することを含む。

実施形態は以下の１つ以上を包むことができる。投与は経皮注入による。投与はカテーテルによる。治療剤は子宮筋腫の有効な治療である。粒子は組織塊に直接送達される。粒子は体腔、例えば血管腔を通して送達される。粒子は塞栓の用途に用いることができる。

実施形態は以下の利点の１つ以上を包むことができる。治療剤の持続的徐放は、内部の貯蔵領域と、貯蔵領域を取り囲み粒子からの薬剤の放出を制御する調量領域とを有する実質的に球状の薬剤含有粒子によって実行することができる。

他の特徴、目的及び利益は以下のとおりである。例えば、サイズ、細孔プロファイル、圧縮度、球形度及び組成物をはじめとする粒子の特徴、ならびに作製及び投与の方法は以下のとおりであり米国特許出願第 号［０１１９４／４４２００１］に見出すことができる。

構造
図１に示すように、皮膚１６に穿刺して肝臓１８内に伸長させるために用いられる針１４の付いたシリンジ１２を用いて、薬物送達組成物１０を注入する。針の先端２０は肝臓近傍の組織塊内及び／または悪性腫瘍２２内に配置させる。組成物１０は薬物送達粒子２４を輸送する担体液を含む。粒子は病変２２の周辺に配置させてもよい。別の実施形態においては、粒子は、血管構造を通して、例えば肝動脈に挿入されたカテーテルによって送達することができる。別の用途は上記米国特許出願第 号［０１１９４／４４２００１］に記載されている。

特に図２に示すように、粒子は実質的に球状であり、比較的大きな細孔２７を特徴とする内部貯蔵領域２６と、比較的小さな細孔２９を特徴とする調量領域２８とを有する。貯蔵領域内の大きな細孔２７は、細孔間通路を通して調量領域に拡散し、粒子の表面３０から放出されて（矢印３２）隣接組織に晒される腫瘍毒性剤（ｔｕｍｏｒ−ｔｏｘｉｃ ａｇｅｎｔ）などの治療剤の供給源を保持している。粒子の細孔構造は、貯蔵領域における比較的高い治療剤濃度から調量領域における低濃度への治療剤濃度勾配を形成すると考えられる。領域内の細孔の相対的サイズと、調量領域の相対的厚さによって、粒子からの治療剤の溶離速度が制御される。粒子が実質的に球状の形状であるため、全ての方向に対称に溶離される。加えて、貯蔵領域を取り囲む調量領域が比較的均一な厚さであるため、溶離濃度の均一性が高められる。

粒子は水不溶性の高い高分子量ポリマーで実質的に形成されている。以下に更に説明するとおり、好ましいポリマーはアセタール化された高分子量ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）である。好ましくは、塞栓粒子はコラーゲンなどの動物由来残渣を実質的に含まない実質的に純粋な鎖内１，３−アセタール化ＰＶＡである。実施形態においては、粒子は、微量、例えば約０．２重量％未満のアルギネート、または他の多糖もしくはゲル化物質を含む。粒子は任意のコーティング３３を有していてもよい。以下に説明するように、コーティングは例えば体液との接触によって体内で弱化する。

図３Ａに示すように、粒子は実質的に均一な形状及びサイズを有している。図３Ｂに示すように、各粒子ははっきりと画定された外側の球状表面を有しており、その表面は比較的小さな、ランダムに配置された細孔を有する。図３Ｃ〜３Ｅの粒子断面のＳＥＭ像に示すように、本体は、治療剤の放出を調量するだけでなく圧縮度及び他の特性を付与する細孔を画定している。

実施形態においては、塞栓粒子の周囲付近の小さな細孔の領域は、比較的硬く非圧縮性であるため、耐剪断力及び耐摩耗性が高い。加えて、可変孔径プロファイルによって対称な圧縮性が得られ、静止時の最大径から圧縮されたより小さな第１の直径までは粒子が比較的容易に圧縮されるが、更に小さな径まで圧縮するには実質的により大きな力が必要となるような圧縮性プロファイルと考えられる。可変圧縮性プロファイルは、細孔の大きい中心領域には比較的弱い折り畳み性のある細孔間壁構造（ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅ ｉｎｔｅｒ−ｐｏｒｅ ｗａｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）が存在し、細孔が多数で比較的小さい粒子の表面付近にはより硬い細孔間壁構造が存在するためと考えられる。可変孔径プロファイルは、圧縮後の弾性回復率も高めると考えられる。細孔構造は塞栓粒子の密度と、治療剤及び体液の取込み速度とにも影響を与える。

粒子はシリンジまたはカテーテルを介して送達することができる。シリンジまたはカテーテルのルーメンのサイズを粒子の直径よりも大きくすることによって、粒子から治療剤を早期に排出させる可能性のある、送達時の粒子の圧縮を低下させることができる。圧縮によって治療剤が放出される可能性があるが、調量領域は低い圧縮力による実質的な放出を遅延させることができる。実施形態においては、小さい直径の送達装置を使用して、患者への損傷を少なくするため、または粒子を病変周囲により正確に配置させるために、粒子を送達時に圧縮させる。粒子を懸濁させた担体液は治療剤を含むことができ、それによって正常な直径に回復すると薬剤が粒子の細孔内に吸引される。例えば粒子は非圧縮時の粒子の断面積よりも小さな、例えば５０％以下のルーメン面積のカテーテルを介して送達することができる。シリンジのプランジャーを押して担体液に加えられた圧力を増加させることによって、間接的に圧縮力が与えられる。粒子は体内に送達されるのに十分な直径まで、比較的容易に圧縮される。頑丈で硬い表面領域は、塞栓粒子が送達時にシリンジ表面、硬質プラスチックまたは金属製ストップコック表面、及びカテーテルのルーメン壁（例えばテフロン）などの硬質表面に接触する際の摩耗に耐える。粒子は、体内に入ると、担体及び体液流の中で効率的に輸送される本来の直径を回復する。粒子は、閉塞領域で凝集するため、閉塞部位で再度圧縮することができる。粒子は高密度な閉塞塊を形成する。体内での圧縮は制限され、また、所定の径を閉塞するのに必要な塞栓粒子の数は減少する。粒子は直接組織塊に送達することもでき、そこでより大きな直径に再膨張するため、組織中の粒子はしっかりと留置される。

実施形態においては、粒子は直径が１ｃｍ以下の範囲、例えば５ｍｍ〜１ｍｍ以下、例えば約１２００ミクロン以下で約１０ミクロン以上、例えば約４００ミクロン以上であり、細孔は約５０または３５〜０．０１ミクロンである。好ましくは、粒子は約５００〜７００ミクロン、約７００〜９００ミクロン、または約９００〜１２００ミクロンのサイズの範囲に分類される。粒子は、平均直径が範囲のほぼ中央であり、分散が約２０％以下、例えば１５％または１０％以下である。

特に図３Ｃに示すように、粒子は、粒子の中心から半径の約ｒ／３までの中心領域Ｃと、約ｒ／３〜約２ｒ／３の本体領域Ｂと、２ｒ／３〜ｒの表面領域Ｓとを有すると考えることができる。それら領域は、細孔の相対的サイズと所定のサイズの細孔数とによって特徴づけることができる。実施形態においては、中心領域における比較的大きな細孔の数は本体領域及び表面領域よりも多い。その大きな細孔は、約２０ミクロン以上、例えば３０ミクロン以上または約２０〜３５ミクロンの範囲内である。本体領域は、中間サイズの細孔を表面領域よりも多く有している。中間サイズの細孔は約５〜１８ミクロンの範囲内である。実施形態においては、それらの領域は、表面領域の密度が本体領域の密度よりも大きく、本体領域の密度が中心領域の密度よりも大きいというように、異なる密度を有していてもよい。

領域それぞれの細孔のサイズは分布によって特徴づけることもできる。実施形態においては、中心領域の優占的な細孔サイズは、本体領域の優占的な細孔サイズよりも大きく、本体領域の優占的な細孔サイズは、表面領域の優占的な細孔サイズよりも大きい。実施形態においては、中心領域の優占的な細孔サイズは、２０ミクロン以上、例えば３０ミクロン以上、または約２０〜３５ミクロンの範囲内である。本体領域の優占的な細孔サイズは、約１８ミクロン以下、例えば約１５ミクロン以下、または約１８〜２ミクロンの範囲内である。表面領域の優占的な細孔サイズは、好ましくは約１ミクロン未満、例えば約０．１〜０．０１ミクロンである。

実施形態においては、本体領域の優占的な細孔サイズは中心領域の細孔サイズの約５０〜７０％であり、表面領域の細孔サイズは本体領域の細孔サイズの約１０％以下、例えば約２％である。粒子の外表面の優占的な細孔サイズは約１ミクロン以下の範囲内、例えば約０．１または０．０１ミクロンである。実施形態においては、表面及び／または表面領域は、約１０ミクロンよりも大きな細孔サイズ、または約１ミクロンよりも大きな細孔サイズの細孔を実質的に含まない。実施形態においては、０．８または０．９ｒ〜ｒの領域の優占的な細孔サイズは、約１ミクロン以下、例えば０．５〜０．１ミクロン以下である。粒子の中心〜０．８または０．９ｒの領域は約１０ミクロン以上の細孔を含み、そして／または優占的な細孔サイズが約２〜３５ミクロンである。実施形態においては、０．８または０．９ｒ〜ｒの領域の優占的な細孔サイズは中心〜０．９ｒの領域の優占的な細孔サイズの約５％以下、例えば１％または０．３％以下である。粒子の最大の細孔は、粒子径の１％または５％または１０％以上の範囲内のサイズであってもよい。

細孔のサイズは、図３Ｃのような断面図を見ることによって測定することができる。不規則な形状の細孔では、最大可視断面を用いる。優占的な細孔サイズは、目視できる細孔のサイズを測定すること、及び細孔の数をサイズの関数としてプロットすることによって見出すことができる。優占的な細孔サイズは、分布内にほぼ最大数存在するサイズである。図３Ｃでは、吸収した生理食塩水を含んで湿った粒子を液体窒素で凍結し、切片を作製してＳＥＭを撮影した（図３Ｂは切片作製の前に撮影）。図３Ｄ及び３Ｅでは、切片作製及びＳＥＭ分析の前に粒子を凍結乾燥した。

粒子の密度は、粒子が生理食塩水と造影溶液との混合物などの担体液に容易に懸濁され、送達時に懸濁された状態を保つようなものである。実施形態においては、密度は約１．１〜１．４ｇ／ｃｍ³内である。生理食塩水−造影溶液中の懸濁液では、密度は約１．２〜１．３ｇ／ｃｍ³である。カテーテル内で粒子の断面積の約５０％以上に圧縮された後の球形度は、約０．９０または０．９５以上である。実施形態においては、粒子は手動で圧縮して本質的に平坦にすることができ、本来の直径の５０％未満に湿潤化することができ、その後液体に晒すことで、約０．９以上の球形度を回復する。担体液は生理食塩水または造影剤または治療剤またはこれらの担体の混合物などの医薬的に許容される担体であってもよい。粒子や組成物は滅菌されてもよい。

製造
図４に示すように、粒子を生成するシステムは、流量制御装置３００、小滴生成装置３１０、ゲル化容器３２０、反応器３３０、ゲル溶解チャンバ３４０、フィルター３５０、治療剤の供給源３６０、粒子乾燥チャンバ３７０、及び粒子再水和容器３８０を有する。流量制御装置３００はポリマー溶液を粘度制御装置３０５に送達する。粘度制御装置３０５は小滴生成装置３１０に送られる前に溶液を加熱して粘度を低下させる。小滴生成装置３１０は小滴を形成させてゲル化容器３２０に送給し、そこで小滴はゲル形成によって安定化される。ゲルにより安定化した小滴をゲル化容器３２０から反応器３３０に移して、ゲルにより安定化した小滴中のポリマーを反応させて前駆体粒子を形成する。前駆体粒子をゲル溶解チャンバ３４０に移してゲルを溶解する。その後、粒子をフィルター３５０で濾過して屑を除去し、滅菌して、粒子を含む組成物としてパッケージ化する。以下に説明するように、治療剤は様々な段階で粒子内に取り込ませることができる。図示した実施形態においては、粒子を濾過後にチャンバ３７０内で、例えば熱を加えて、もしくは加えずに真空下で（例えば凍結乾燥によって）乾燥させることができる、または例えば室温で、熱を加え、もしくは加えずに、空気乾燥させることができる。その後、乾燥した粒子を、治療剤を含む容器３８０中で再水和させる。再水和の工程においては、治療剤が細孔構造を通して粒子内に吸引される。その後、粒子を治療剤の溶液中に詰められてもよい。投与時に、粒子を生理食塩水または造影剤と混合してもよい。

ベースポリマー及びゲル化前駆体を水に溶解し混合する。その混合物をシリンジポンプ（例えば、マサチューセッツ州ホリストンのハーバードアパレイタス社、モデルＰＨＤ４４００）などの高圧ポンプ装置に導入する。ベースポリマーの例としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルスルホネート、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、置換されたセルロース、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ポリアミド、ポリ尿素、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリスチレン、多糖、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、及びそれらのコポリマーまたは混合物が挙げられる。好ましいポリマーはポリビニルアルコールである。特にポリビニルアルコールは８０〜９９％の範囲内で加水分解されている。ベースポリマーの重量平均分子量は、９０００〜１８６０００、８５０００〜１４６０００または８９０００〜９８０００の範囲内であってもよい。ゲル化前駆体としては、例えばアルギネート、アルギン酸塩、キサンタンガム、天然ゴム、寒天、アガロース、キトサン、カラゲナン、フコダイン、ファーセレラン、ラミナラン、イバラノリ、キリンサイ、アラビアガム、ガティガム、カラヤガム、トラガカントゴム、ヒアルロン酸、ローカストビーンガム、アラビノガラクタン、ペクチン、アミロペクチン、他の水溶性多糖、及び他のイオン架橋ポリマーが挙げられる。特定のゲル化前駆体はアルギン酸ナトリウムである。好ましいアルギン酸ナトリウムは高グルロン酸の茎由来アルギネート（例えば、グルロン酸が約５０または６０％以上で、低粘度、例えば２０℃で約２０〜８０ｃｐｓ）であり、高引張力で強固なゲルを生成する。高分子量ＰＶＡは、通常は約７０℃を超えて加熱することによって水に溶解するが、アルギネートは室温で溶解することができる。ＰＶＡは、容器内でＰＶＡとアルギネートとを一緒に混合し、それをオートクレーブ温度（約１２１℃）に加熱することによって溶解することができる。あるいはＰＶＡは、水に入れて加熱し、ついでアルギネートを高温にさらすことを避けて室温で添加してもよい。電子レンジを適用することによって加熱してもよい。ＰＶＡ／アルギネートでは、通常は混合物が、約７．５〜８．５重量％、例えば約８重量％のＰＶＡ、及び約１．５〜２．５重量％、例えば約２重量％のアルギネートを含む。

図４Ｂに示すように、粘度制御装置３０５は、ポンプと小滴生成装置の間の流動チューブの周囲で所定温度の水を循環させる熱交換器である。ベースポリマーとゲル化前駆体との混合物が粘度制御装置３０５に流入し、そこで混合物は加熱されて、非常に小さな小滴を効率的に形成するレベルまで粘度が低下する。高分子量ＰＶＡ／アルギネート溶液では、循環水の温度が約７５℃未満で約６０℃を超える、例えば６５℃であり、その温度では混合物の粘度が９０〜２００センチポアズに保持される。球状粒子では、小滴が分裂または結合して不規則な繊維状粒子を生成することなく、小滴がゲル化容器内で捕捉されるよう、小滴の粘度が保持される。他の実施形態においては、流量制御装置及び／または小滴生成装置を、温度制御チャンバ、例えばオーブン、または加熱式テープラップ（ｈｅａｔ ｔａｐｅ ｗｒａｐ）内に配置させて、所望の粘度を保持することもできる。

小滴生成装置３１０は、ベースポリマーとゲル化前駆体との混合物のストリームをノズルを通すように強制し、周期的外乱にかけてジェットストリームを小滴に分解することによって、所定直径で実質的に球状の小滴を生成する。例えば静電素子または圧電素子によって発生させた振動作用により、ジェットストリームを小滴に分解してもよい。流速、粘度、振幅、及び要素を駆動する周波数を制御することによって、小滴のサイズが制御される。流速が低く周波数が高いほど、より小さな小滴が生成する。適切な静電式小滴生成装置３１０は、スイスのチューリッヒにあるニスコ・エンジニアリング社から入手されるモデル・ニスコカプセル化ユニットＶＡＲ Ｄである。実施形態においては、周波数は約０．１〜０．８ｋＨｚの範囲内である。小滴生成装置での流速は約１〜１２ｍＬ／分の範囲内である。小滴生成装置は、形成後に小滴を帯電させて、小滴間の相互の反発により生成装置からゲル化容器までの行程での小滴の凝集を防ぐことを含んでもよい。帯電は例えばノズルの下流に配置した帯電リングなどの静電式帯電装置によって実行してもよい。

ベースポリマーとゲル化前駆体との混合物の小滴をゲル化容器３２０内に捕捉する。ゲル化容器３２０はゲル化剤を含んでおり、それはゲル化前駆体と相互作用して、安定したゲルを形成することによって小滴を安定化させる。適切なゲル化剤としては、例えばゲル化剤とイオン架橋し得るアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩または遷移金属塩などの２価カチオンが挙げられる。無機塩、例えばカルシウム、バリウム、亜鉛またはマグネシウム塩は、ゲル化剤として用いることができる。アルギネートゲル化前駆体を用いる特定の実施形態においては、適切なゲル化剤は塩化カルシウムである。カルシウムカチオンはゲル化前駆体内のカルボキシル基との親和性を有している。カチオンが、ゲル化前駆体内のカルボキシル基と錯化する結果、ゲル化前駆体のマトリックス内にベースポリマーが封入される。

ゲル化された粒子の写真画像である図５に示されるように、ゲル化剤は粒子の所望の特性に応じて選択された量で存在する。粒子の中心の細孔構造はゲル化段階で形成する。ゲル化剤の濃度は塞栓粒子内の空隙形成を制御することができ、それによって塞栓粒子の空孔率勾配（ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｇｒａｄｉｅｎｔ）を制御することができる。非ゲル化イオン、例えばナトリウムイオンをゲル化溶液に添加することによって、空孔率勾配を低下させることができ、それによって粒子全体がより均一な中間的空孔率になる。この手法で調量領域の厚さ及び細孔プロファイルを制御することができる。実施形態においては、ゲル化剤は、例えば脱イオン水中に０．０１〜１０重量％、１〜５重量％または２重量％で存在する。

小滴安定化に続いて、ゲル化溶液を固形の小滴からデカントして、安定化した小滴を反応器３３０に移す。反応器３３０では、安定化した小滴を反応させて、前駆体粒子を生成する。反応器は、例えばポリマー鎖間、及び／またはポリマー鎖内で架橋を起こさせるために、ベースポリマーと化学反応する薬剤を含む。薬剤は粒子表面から安定化した小滴中に勾配をもって拡散する。その勾配により、安定化した小滴の表面付近では、小滴の本体及び中心に比較してより架橋が起こると考えられる。反応は小滴の表面で最大となり、強固な耐摩耗性の外面が得られる。例えばポリビニルアルコールでは、ポリビニルアルコールをアセタール化させるために、容器３３０が、ホルムアルデヒド、グリオキサール、ベンズアルデヒド、アテレフタルアルデヒド、スクシンアルデヒド及びグルタルアルデヒドなどのアルデヒドを含む。容器３３０は酸、例えば硫酸、塩酸、硝酸などの強酸、ならびに酢酸、ギ酸及びリン酸などの弱酸も含む。実施例においては、反応は主として１，３−アセタール化である。

この鎖内アセタール化反応は、鎖間架橋を比較的低い確率で伴いながら実行することができ、それはロンドンのゴードン・アンド・ブリーチ、サイエンス・パブリッシャーＬＴＤから１９７０年に出版されたジョン Ｇ．プリチャード著「ポリ（ビニルアルコール）・ベーシック・プロパティーズ・アンド・ユージズ（ポリマーモノグラフ、４巻、ｐ９３〜９７参照）」に記載されており、それらの内容全体が参照として本明細書に援用されている。反応はランダム様式で進行し、隣接した基と反応しないＯＨ基が残ることもあるため、ポリマー鎖に沿ったＯＨ基の幾つかは、覆われない状態で残される可能性がある。

使用するアルデヒド及び酸の量、反応時間及び反応温度を調整することによって、アセタール化度を制御することができる。実施形態においては、反応時間は例えば５分〜１時間、１０〜４０分、または２０分である。反応温度は２５℃〜１５０℃、または７５℃〜１３０℃、または６５℃であってもよい。反応器は軌道運動するミキサーを取り付けた水浴内に配置される。架橋した前駆体粒子を脱イオン水で数回洗浄し、粒子を中和して、残留する酸性溶液を除去する。

前駆体粒子を溶解チャンバ３４０に移して、例えばイオン交換反応によって、ゲル化前駆体を除去する。実施形態においては、アルギン酸ナトリウムは、ヘキサメタリン酸ナトリウムの溶液でのイオン交換（ＥＭサイエンス）によって除去する。その溶液は、例えばエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、クエン酸、他の酸及びリン酸塩を含んでもよい。ヘキサメタリン酸ナトリウムの濃度は、例えば脱イオン水中に１〜２０重量％、１〜１０重量％または５重量％であってもよい。残渣のゲル化前駆体、例えばアルギン酸ナトリウムは、例えばマンヌロン酸及びグルロン酸の残渣を含むアルギネート中のウロン酸を検出するアッセイによって測定することができる。例えば残渣のアルギネートは洗浄前には粒子内に約２０〜３５重量％の範囲内であり、約２３℃の水で３０分間洗浄した後は約０．０１〜０．５重量％または０．１〜０．３重量％の範囲内、または０．１８重量％であってもよい。

粒子をフィルター３５０で濾過して、残留する屑を除去する。５００〜７００ミクロンの粒子は７１０ミクロンのふるいと、その後の３００ミクロンのふるいで濾過される。７００〜９００ミクロンの粒子は１０００ミクロンのふるいと、その後の５００ミクロンのふるいで濾過される。９００〜１２００ミクロンの粒子は１１８０ミクロンのふるいと、その後の７１０ミクロンのふるいで濾過される。

濾過された粒子は、ｅビーム照射などの低温技術によって滅菌されてパッケージ化される。通常は生理食塩水約５〜１０ｍｌ中に粒子約１〜５ｍｌである。実施形態においては、電子ビーム照射を利用して、粒子を医薬的に滅菌し、バイオバーデンを減少させることができる。ｅビーム滅菌では、電子ビームが磁場及び電場で加速され、エネルギーのビームに集束される。こうして得られたビームを電磁場によってスキャンして、加速した電子の「カーテン」を生成する。加速した電子ビームが塞栓粒子の集合を透過して、それに電子を付与し、細菌及びカビを破壊して、塞栓粒子中のバイオバーデンを滅菌し減少させる。電子ビーム滅菌はオハイオ州ライマのチタンスキャン社などの滅菌業者が実施してもよい。

治療剤は様々な段階で粒子に組み入れることができる。先に説明したように、粒子形成後に薬剤を粒子に添加してもよい。例えば、粒子を乾燥させて、治療剤または治療剤を含む溶液で再水和させることができる。あるいは治療剤を、粒子形成時に添加することができる。例えば薬剤を、小滴形成の下流で、または小滴形成後にゲル化容器、反応器もしくは溶解チャンバ内で、またはこれらの段階のいずれかの後に、別のステップでＰＶＡ及びアルギネートと混合することができる。ベースポリマーを架橋させずに安定化した小滴の段階で、またはゲル化前駆体もしくはゲル化剤を除去して、もしくは除去せずに架橋したベースポリマーを用いて前駆体粒子の段階で、粒子を用いて治療剤を送達してもよい。あるいは、例えば粒子をコーティングすることによって、粒子の内部部分、例えば貯蔵領域に実質的量の薬剤を含ませることなく、表面及び／または調量領域のみに治療剤を含ませることができる。

粒子をコーティングすることにより、表面に高濃度の治療剤を含ませることができる。粒子本体の薬剤が長期間にわたる延長された投与を提供する一方、表面の薬剤は薬剤の初期投与量を放出することができる。表面の薬剤は粒子本体の薬剤と同一または異なっていてもよい。粒子を高濃度の薬剤溶液に晒すことによって、表面の薬剤を付与することができる。薬剤のコーティングされた粒子は、治療剤の表面全体を覆う別のコーティングを含むことができ、例えば粒子を投与する際に弱化したり粒子の表面から流出する薬物を調量する分解性ポリマーなどの別のコーティングを包むことができ、それは例えば多孔性膜を付与することによって提供される。コーティングによって、薬物放出の初期バーストを遅延させることができる。粒子を浸漬または噴霧させることによってコーティングを施すことができる。弱化性ポリマーはアルギネートなどの多糖であってもよい。アルギネートコーティングのための適切な物質は、エドワーズ−レヴィー著、Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ、１９９９年１１月、２０巻（２１号）ｐ２０６９〜２０８４；Ｊ． Ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｏｌ．、１９９９年５月〜６月、１６巻（３号）、ｐ２９１〜３０１；及びテッカ他著、Ｊ． Ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｏｌ．、１９９９年５月〜６月、１６巻（３号）、ｐ２７５〜２９０に記載されている。他の弱化性コーティングとしては、例えば架橋されていないポリビニルアルコールなどの水溶性ポリマーが挙げられる。他のコーティングとしては、チョウ他著、Ｊ． Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｌｅａｓｅ、２０００年７月１０日；７５巻（１−２号）ｐ２７〜３６に論じられた生分解性ポリＤＬ−ラクチド−ポリエチレングリコール（ＰＥＬＡ）、またはフアン他著、Ｉｎｔ． Ｊ． Ｐｈａｒｍ．、１９９５年５月１０日１８２巻（１号）、ｐ９３〜１００に論じられたゼラチンが挙げられる。他のコーティングとしては、ポリアクリル酸、ヒアルロン酸、ゼラチンなどのヒドロゲル、またはカルボキシメチルセルロースが挙げられる。他のコーティングとしては、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、キトサン、ポリカプロラクトンなどのポリエステル、及びポリ乳酸グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）が挙げられる。これらのタイプの適切なコーティングは、Ｊ． Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｌｅａｓｅ、２００２年１月１７日；７８巻（１−３号）ｐ１５〜２４に論じられている。コーティングは、治療剤を含むか、または治療剤を実質的に含まなくてもよい。コーティング中の治療剤は、粒子の表面層及び／または粒子内の薬剤と同一または異なっていてもよい。高濃度の薬物が粒子表面に塗布されていない場合には、ポリマーコーティング、例えば弱化性コーティングを粒子表面に施すことができる。金属などの高放射線不透過性物質、例えばタンタルまたは白金を粒子またはコーティングのポリマーマトリックスに配合させることによって、粒子の蛍光可視性を増大させることができる。

粒子は、治療剤の結合及び／または放出、粒子の可視性、または粒子の形状に影響を与える化学的または物理的修飾によって変性させることができる。例えば、粒子のポリマーは、グラフト重合によって修飾されて、例えば反応性側鎖を提供してもよい。治療剤は、グラフトポリマーの反応性部分に共有結合またはイオン結合している。粒子にグラフトしたポリマーを更に重合して、ポリマー鎖長に影響を与え、分子レベルの形態を作製するか、または疎水性を変動させてもよい。適切なグラフトポリマーとしては、例えばアクリル酸を提供するために修飾されたＰＶＡ側基にグラフトされ得る、カルボン酸、無水物、またはアセトアセチル基を有するポリマーが挙げられる。グラフト重合は、Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００２年２月、２３巻（３号）、ｐ８６３〜８７１及び１９９２年、ジョン・ウィリー社出版、Ｃ．Ａ．フィンチ編「Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ」（特に６．２．３及び７．３．１を参照）に論じられている。適切なグラフトポリマーとしては、細胞結合ドメインを含むペプチドも挙げられる。例は、ハベル著、Ｂｉｏｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２００２年３巻ｐ７１０〜７２３に論じられている。細胞膜透過が可能な物質、例えばポリロイシンオリゴマーを粒子に結合させて、細胞結合を強化させることができる。ガラクトース（ｇａｌａｃｔｏｓ）などの標的リガンドを、粒子表面に導入することができる。ポリマー上でのガラクトースの結合は、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、２００２年４月、５巻（７８号）ｐ１〜１０に論じられている。グラフトしたセグメントを、治療剤が結合し得るアミン、カルボン酸またはチオールなどの反応性部分を付与することができる。その部分を用いて、粒子表面の疎水性／親水性及びカチオン性／アニオン性を変性させることができる。グラフトされ得るポリマーの例は、フロイク−ピステル他著、Ｊ． Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｌｅａｓｅ、２００１年５月１８日；７３巻（１号）：ｐ７〜２０に論じられたように、蛋白質放出を増加させるためにブラシ様の分枝状ポリエステルを生成するポリ（ビニルアルコール）−グラフト−乳酸グリコール酸共重合体である。粒子の帯電性及び疎水性はグラフト化によって変更することができる。例えば、負帯電の親水性バックボーン、ポリ（２−スルホブチルビニルアルコール）−ｇ−ポリ（ラクチド−ｃｏ−グリコリド）が、ジュング他著、Ｊ． Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｌｅａｓｅ、２０００年７月３日；６７巻（２−３号）：ｐ１５７〜１６９に記載されている。

粒子のポリマーは、例えばブロック共重合によって修飾して、グラフト重合のため、そして／または直接治療剤を結合させるために反応性部分を提供してもよい。ポリマーを修飾して、特異的部位に反応基を付与してもよい。例えばＰＶＡのヒドロキシル基を修飾して、より反応性のある部位、たとえばアミン、カルボン酸またはチオールなどを提供してもよい。

架橋を制御することによって、放出速度を調整することもできる。ＰＶＡを架橋する技術及び放出速度を制御する技術は、キム他著、Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，９巻、１号（１９９２年）；Ｃｏｓｍｅｔｉｃ ａｎｄ Ｐｈａｒｍ． Ａｐｐ． Ｆｏｒ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、１９９０年８月、ｐ７０９〜７１４及びＰｏｌｙｍｅｒ Ｍａｔｅｒ． Ｓｃｉ． Ｅｎｇ．（１９９０年）６３巻、ｐ６４〜６７に論じられている。架橋は、Ａ．Ｒ．バッチ及びＣ．キパリシデス著、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ，１９９５年１２巻１部、ｐ２３〜３５；トバタ著、Ｊ． Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｌｅａｓｅ、５０巻、１−３部、ｐ１２３〜１３３；オレンチ他著、Ａｒｃｈ． Ｐｈａｒｍ （Ｗｅｉｎｈｅｉｍ）、２０００年１２月、３３３巻（１２号）ｐ４２１〜４２４；及びサピマス他著、Ｊ． Ｂｉｏｍａｔ． Ｓｃｉ． Ｐｏｌｙｍ． Ｅｄ．、２０００年１月、１１巻（ｉ）、ｐ２７〜４３に記載されている。

粒子の形状は、本明細書に参照として援用された２００２年４月１４日出願の米国特許出願第１０／１１６３３０号の全体に記載されたとおり、物理的変形と、その後の架橋によって調整することができる。粒子は、ステント、塞栓コイル、人工フィルター、人工心臓弁、カテーテル及び血管形成バルーンなどのバルーンをはじめとする移植可能な装置など他の医療装置にコーティングする、または組み入れることができる。他の医療的送達としては外傷用の包帯が挙げられる。

治療剤と使用
治療剤としては、生理学的症状を治療するための生物学的活性のある材料が挙げられる。薬剤は粒子から組織に放出される際に活性があるか、または粒子内残留中に活性があってもよく、粒子と連通する組織または体液に晒される。

用語「治療剤」は、１種以上の「治療剤」または「薬物」を含む。用語「治療剤」及び「薬物」は、相互に交換して用いることができ、標的配列を含む、または含まない、治療的活性化合物、脂質などの担体ベクターを含む、もしくは含まない核酸、圧縮剤（ヒストンなど）、ウイルス（アデノウイルス、アデノ関連ウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス及びａ−ウイルスなど）、ポリマー、ヒアルロン酸、遺伝子療法、蛋白質、細胞、幹細胞など、またはそれらの混合物が挙げられる。

治療剤の具体的例としては、例えば医薬的活性化合物、蛋白質、細胞、幹細胞、オリゴヌクレオチド、リボザイム、アンチセンスオリゴヌクレオチド、ＤＮＡ圧縮剤、遺伝子／ベクター系（即ち、核酸の取込み及び発現を可能にするいずれかの媒体）、核酸（例えば、組換え核酸；ネイキッドＤＮＡ、ｃＤＮＡ、ＲＮＡ；非感染ベクターもしくはウイルスベクター中にありペプチド標的配列に更に結合していてもよいゲノムＤＮＡ、ｃＤＮＡまたはＲＮＡ；アンチセンス核酸（ＲＮＡまたはＤＮＡ）；遺伝子配列を含むＤＮＡキメラ及び膜透過配列（ｍｅｍｂｒａｎｅ ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ）（ＭＴＳ）などの運搬蛋白質（ｆｅｒｒｙ ｐｒｏｔｅｉｎｓ）及び単純ヘルペスウイルス−１（ＶＰ２２））、ならびに所望の用途に応じて多数のタイプから選択されるウイルス、リポソーム、カチオンポリマー、アニオンポリマー及び中性ポリマーが挙げられる。ウイルスベクターまたはウイルス源由来ベクターの非限定的例としては、アデノウイルスベクター、単純ヘルペスベクター、パピローマベクター、アデノ関連ベクター、レトロウイルスベクターなどが挙げられる。生物学的活性溶質の非限定的例としては、ヘパリン、ヘパリン誘導体、ウロキナーゼ及びＰＰＡＣＫ（デキストロフェニルアラニンプロリンアルギニンクロロメチルケトン）などの抗血栓剤；プロブコール及びレチノイン酸などの抗酸化剤；血管新生剤及び血管新生阻害剤及び血管新生阻害因子；ラパマイシン、アンギオペプチンなどの平滑筋細胞増殖を遮断する薬剤、及び平滑筋細胞増殖を遮断し得るモノクローナル抗体；デキサメタゾン、プレドニソロン、コルチコステロン、ブデソニド、エストロゲン、スルファサラジン、アセチルサリチル酸及びメサラミンなどの抗炎症剤；ベラパミル、ジルチアゼム及びニフェジピンなどのカルシウム流入ブロッカー；パクリタキセル、５−フロロウラシル、メトトレキセート、ドキソルビシン、ダウノルビシン、シクロスポリン、シスプラチン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、エポチロン、エンドスタチン、アンギオスタチン及びチミジンキナーゼ阻害剤などの抗新生物／抗増殖／抗有糸分裂剤；トリクロサン、デファロスポリン（ｄｅｐｈａｌｏｓｐｏｒｉｎｓ）、アミノグリコシド及びニトロフラントインなどの抗菌剤；リドカイン、バプルバカイン（ｂｕｐｌｖａｃａｉｎｅ）及びロピバカインなどの麻酔剤；リシドミン、モルシドミン、Ｌ−アルギン、ＮＯ−蛋白質付加体、ＮＯ−炭水化物付加体、ポリマーまたはオリゴマーＮＯ付加体などの窒素酸化物（ＮＯ）供与物質；Ｄ−Ｐｈｅ−Ｐｒｏ−Ａｒｇクロロメチルケトン、ＲＧＤペプチド含有化合物、ヘパリン、抗トロンビン化合物、血小板受容体アンタゴニスト、抗トロンビン抗体、抗血小板受容体抗体、エノキサパリン、ヒルジン、ワラフィンナトリウム（Ｗａｒａｆｉｎ ｓｏｄｉｕｍ）、ジクマロール、アスピリン、プロスタグランジン阻害剤、血小板阻害剤及びチック抗血小板因子（ｔｉｃｋ ａｎｔｉｐｌａｔｅｌｅｔ ｆａｃｔｏｒｓ）などの抗凝固物質；増殖因子、増殖因子受容体アンタゴニスト、転写活性化剤及び翻訳促進物質などの血管細胞増殖促進物質；増殖因子阻害剤、増殖因子受容体アンタゴニスト、転写抑制因子、転写抑制因子、複製阻害剤、阻害抗体、増殖因子に対する抗体、増殖因子と細胞毒とからなる二官能性分子、抗体と細胞毒とからなるに官能性分子；コレステロール低下剤；血管拡張剤；内因性血管作用機序を妨害する薬剤；抗アポトーシスＢｃｌ−２ファミリー因子及びＡｋｔキナーゼなどの細胞死を防御する生存遺伝子；ならびにそれらの混合物が挙げられる。細胞は、ヒト源（自系または同種異系）または動物源（異種）のものであってもよく、所望なら該当する蛋白質を注入部分に送達するよう遺伝子処理されていてもよい。細胞の機能及び生存を保持するのに必要ならば、送達仲介物質を配合させる。いずれの変性も当業者によって日常的に実施されている。

有用なポリヌクレオチド配列としては、細胞に取込まれた後に治療効果を示すＤＮＡまたはＲＮＡ配列が挙げられる。治療用ポリヌクレオチドの例としては、アンチセンスＤＮＡ及びＲＮＡ；アンチセンスＲＮＡをコード化するＤＮＡ；または欠陥もしくは欠損のある内因性分子を置換するｔＲＮＡもしくはｒＲＮＡをコード化するＤＮＡが挙げられる。ポリヌクレオチドは、治療性蛋白質またはポリペプチドもコード化することができる。ポリペプチドは、サイズやグリコシル化されているか否かに関わらずポリヌクレオチドのいずれかの翻訳生成物であると理解される。治療性蛋白質及びポリペプチドでは、主な例として、動物体内の欠陥もしくは欠損物質を補い得るそれらの蛋白質もしくはポリペプチド、または毒性効果によって損傷細胞を低下させる、または体内から除去する作用のあるそれらのものが挙げられる。加えて、注入され得る、またはそれらのＤＮＡを組み込み得るポリペプチドまたは蛋白質としては、非限定的に、酸性及び塩基性線維芽細胞増殖因子、血管内皮増殖因子、ｈｉｆ−１、上皮増殖因子、トランスフォーミング増殖因子α及びβ、血小板由来内皮増殖因子、血小板由来増殖因子、腫瘍壊死因α、肝細胞増殖因子及びインスリン様増殖因子をはじめとする血管形成の誘導に競合する血管形成因子及び他の因子；増殖因子；ＣＤＫ阻害物質をはじめとする細胞周期阻害物質；ｐ１５、ｐ１６、ｐ１８、ｐ１９、ｐ２１、ｐ２７、ｐ５３、ｐ５７、Ｒｂ、ｎＦｋＢ及びＥ２Ｆデコイ、チミジンキナーゼをはじめとする抗再狭窄剤とそれらの混合物；悪性腫瘍を治療する薬剤をはじめとする細胞増殖を妨害するのに有用な他の薬剤；ならびにそれらの混合物が挙げられる。ポリペプチドとして、またはこれらのポリペプチドをコード化するＤＮＡとして提供され得る更に別の有用な因子としては、単球走化性蛋白質（ＭＣＰ−１）、及び骨形成蛋白質（ＢＭＰ）類が挙げられる。公知の蛋白質としては、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−３、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６（Ｖｇｒ−１）、ＢＭＰ−７（ＯＰ−１）、ＢＭＰ−８、ＢＭＰ−９、ＢＭＰ−１０、ＢＭＰ−１１、ＢＭＰ−１２、ＢＭＰ−１３、ＢＭＰ−１４、ＢＭＰ−１５及びＢＭＰ−１６が挙げられる。これらの二量体蛋白質は、ホモダイマー、ヘテロダイマー、またはそれらの混合物として、または単独で、または他の分子と一緒に提供することができる。あるいは、または加えて、ＢＭＰの上流または下流効果を誘導し得る分子を提供することができる。そのような分子としては、「ヘッジホッグ」蛋白質、またはそれらをコード化するＤＮＡのいずれかが挙げられる。

治療剤は、以下の治療剤：細胞、幹細胞、ウイルス、蛋白質、薬物、酵素またはそれらの混合物の１種以上が挙げられる。
治療することができる器官及び組織としては、生体内または生体外のいずれかで注入されるいずれかの哺乳類組織または器官が挙げられる。非限定的例としては、心臓、肺、脳、肝臓、骨格筋、平滑筋、腎臓、膀胱、腸、胃、膵臓、卵巣、前立腺、目、腫瘍、軟骨及び骨が挙げられる。

治療剤の他の例としては、以下のものが挙げられる。
特異的細胞系（例えば癌細胞系）から捕捉された抗原などの免疫物質を粒子の表面に吸収／吸着または結合させることができ、その後標的細胞塊、組織または器官、例えば癌部位に注入して、免疫反応／カスケード／応答を開始させることができる。例としては、ワシントン州ボーセルのノースウエストバイオセラピューティクス社が挙げられる。抗原または遺伝子処理した分子を用いることもできる。例えば、化学療法を結腸直腸癌の治療として用いることができる時間を延長させる抗ＥＧＦ受容体抗体を用いることができる。例としては、ニューヨーク州ニューヨークのイムクローンシステムズ社のセツキシマブ（Ｃｅｔｕｘｉｍａｂ）が挙げられる。遺伝子処理されたまたは遺伝子処理されていない抗体または受容体を用いることもできる。血管形成カスケードで相互作用し、腫瘍の成長にとって重要な血管の細胞に対するモノクローナル抗体を用いることもできる。

放射線不透過性のため、そして／または癌の治療のための放射性分子を、ＰＶＡ粒子の表面に吸収／吸着または結合させてもよい。例としては、ヨウ素（１３１）、金またはイットリウムなどの放射性材料が挙げられる。

抗体、抗原、モノクローナル抗体、癌細胞上に見出される蛋白質、いずれかの系の疾患細胞上に見出される蛋白質、いずれかの系の健常な非疾患状態の細胞に見出される蛋白質などをはじめとするシグナル伝達経路に必要な蛋白質を、粒子の表面に吸収／吸着または結合させてもよい。該当するシグナル伝達経路としては、細胞再生、細胞死、血管形成、細胞増殖、慢性心不全、細胞分化などの経路が挙げられる。適切な蛋白質としては、バーク著、２００２年、Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ２８ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，ｐ１４４に記載された血小板由来増殖因子ＢＢが挙げられる。別の特定の治療剤は、Ｊ． Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｌｅａｓｅ、２００１年５月１４日；１４：７２巻（１−３号）ｐ１０１〜１１３に記載された内皮化を促進するための血管上皮増殖因子（ＶＥＧＦ）である。

完全な細胞全体、細胞片、遺伝子処理した細胞、または１種を超える生物の成分から生成された細胞を粒子表面に結合させてもよい。治療としては、糖尿病もしくは特異的ホルモン／蛋白質／有機分子を生成できない器官の細胞によるいずれかの疾患、癌もしくはアルツハイマー病、または生成する機能のない誤った生成物を生成する細胞による疾患が挙げられる。

抗菌コーティングは、ＰＶＡ粒子の表面をコーティングして、体内のこれらの生成物の存在に対する感染／免疫応答の低下を支援することができる。コーティングは、ポリウレタンなどの樹脂／ポリマー中での亜鉛、銀、ヨウ素、トリクロサン及び／またはシプロフロキサシンの使用を含む。

癌治療のための抗増殖薬を、粒子の表面に吸収／吸着または結合させてもよい。例としては、ジーンテック（Ｇｅｎｅｔｅｃｈ）及びノバルティス（Ｎｏｖａｒｔｉｓ）の、それぞれヘルセプチン（Ｈｅｒｃｅｐｔｉｎ）及びグリベック（Ｇｌｅｅｖｅｃ）が挙げられる。標的の癌治療のための小分子化学療法薬。例としては、エチオドール（Ｅｔｈｉｏｄｏｌ）、ドキソルビシン、シスプラチン及びマイトマイシン−Ｃが挙げられる。

肝腫瘍の治療のための特定の治療剤としては、ジャン−フランコイス・ゲシュウィンド、ジミトリ・アルテモフ他著、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｓｃｕｌａｒ Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ（２０００年）１１巻、ｐ１２４５〜１２５５；ディーラジ・ラジャン、マイケル・ソーレン他著、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｓｃｕｌａｒ Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ（２００１年）１２巻、ｐ１８７〜１９３；ならびにレング、ゴイン及びシッキーズ他著、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｓｃｕｌａｒ Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ（２００１年）１２巻、ｐ３２１〜３２６に記載されたようにカルボプラチン、シスプラチン、ドキソロビシン、マイトマイシン及びエチオドールなどの塞栓化学療法に用いられる薬剤が挙げられる。例えば肝臓の治療のための特定の腫瘍毒性剤は、ニューヨーク州ニューヨークのブリストル−マイヤーズ・スクイブ（Ｂｒｉｓｔｏｌ−Ｍｅｙｅｒｓ Ｓｑｕｉｂ）から入手されるパクリタキソールである。

子宮筋腫の治療に有用な特定の治療剤としては、レビー他著、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｗｏｍｅｎ’ｓ Ｉｍａｇｉｎｇ、２巻４号：ｐ１６８〜１７５、２０００年に記載された繊維腫を退縮させ得る非スイテロイド系抗炎症薬剤、経口避妊薬、プロゲスチン及びゴナドトロピン放出ホルモンアゴニストが挙げられる。子宮筋腫多萎縮のための他の治療剤としては、リップマン著、Ａｐｐｌ． Ｒａｄｉｏｌ．、２９巻７号：ｐ１５〜２０、２０００年に記載のリュープロン（ｌｕｐｒｏｎ）が挙げられる。

治療剤が、特異的な生物環境に結合する薬剤を包むことができる。薬剤を例えば粒子の外面に配置させて、標的となり得る粒子を作製することができる。粒子は経口または局所投与に加えて、経皮投与に用いることができる。薬物を部位に注入し、粒子を用いて脈管構造を塞栓する塞栓化学療法に粒子を用いることができる。粒子は、同一もしくは異なる薬剤を含んでも、または薬剤を含まなくてもよい。クルーズ他著、２００２年、Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ２８ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ、ｐ２０３に記載されたヒドロゲルを基にした動脈瘤塞栓システムと一緒に用いることができる。他の用途としては、例えばステントなどの医療装置と併用する、動脈瘤、冠動脈疾患、狭窄及び良性前立腺肥大症の治療のための薬物送達が挙げられる。

実施例
脱イオン水中に、９９＋％加水分解された平均分子量Ｍｗ８９０００〜１２００００のポリビニルアルコール（アルドリッチ）を８重量％と、ゲル化前駆体であるアルギン酸ナトリウム、プロノバＵＰＬＶＧ（ニュージャージー州プリンストンのＦＭＣバイオポリマー社）２重量％とを含む水溶液から粒子を製造し、その混合物を約１２１℃に加熱する。溶液は室温で約３１０センチポアズ、６５℃で約１６０ｃｐｓの粘度を有している。シリンジポンプ（ハーバードアパレイタス社）を用いて、混合物を小滴生成装置（ニスコ・エンジニアリング社）に供給する。脱イオン水中に塩化カルシウム２重量％を含むゲル化容器に小滴を供給し、撹拌棒で撹拌する。塩化カルシウム溶液を約３分以内でデカントして、ポリビニルアルコールが小滴から溶液に実質的に滲出するのを防ぐ。ホルムアルデヒド（メタノール中３７重量％）４重量％及び硫酸（９５〜９８％濃硫酸）２０重量％の溶液を含む反応器に小滴を添加する。反応溶液を６５℃で２０分間撹拌する。前駆体粒子を脱イオン水で洗浄し（３回×３００ｍＬ）、残留する酸性溶液を除去する。脱イオン水中のヘキサメタリン酸ナトリウム５重量％の溶液で前駆体粒子を０．５時間浸漬することによって、アルギン酸ナトリウムを実質的に除去する。溶液を脱イオン水で洗浄して、残渣のリン酸塩及びアルギン酸塩を除去する。先に説明したとおりふるいにかけることによって粒子を濾過し、生理食塩水（ＵＳＰ０．９％ＮａＣｌ）中に入れ、ついで照射滅菌する。

表１に記載したとおりのノズル口径、ノズルの周波数及び流速（最大の約８０％の振幅）で粒子を生成させた。

生理食塩水５ｍｌ中の粒子２ｍｌの溶液と造影溶液（英国バッキンガムシアのニコメド社、オムニパック３００（Ｏｍｉｎｉｐａｑｕｅ ３００））とを混合し、粒子の約５０％が懸濁液中に浸入する時間、即ち容器（約１０ｍｌ、２５ｍｍ径のバイアル）の底に沈んでおらず、または上部に浮いていない時間を測定することによって、室温で懸濁性を測定する。懸濁性によって、粒子が使用時に懸濁状態を保つ時間の実測値が得られる（オムニパックは、イオヘキソール、Ｎ，Ｎ−ビス（２，３−ジヒドロキシプロピル）−Ｔ−［Ｎ−（２，３−ジヒドロキシプロピル）アセトアミド］−２，４，６−トリロドイソフタルアミドの水性溶液であり、オムニパック３００は、有機ヨウ素３００ｍｇ／ｍｌとなるイオヘキソール６４７ｍｇを含有する。比重は３７℃で１．３４９、絶対粘度は２０℃で１１．８ｃｐ）。粒子は約２〜３分間懸濁状態を保持する。

粒度均一性及び球形度は、ベックマン・コールターのラピッドＶＵＥイメージアナライザー２．０６型（フロリダ州マイアミのベックマン・コールター）を用いて測定する。簡単に説明すると、ラピッドＶＵＥで、連続トーン（グレースケール）形式で造影し、それをサンプリング及び量子化の方法でデジタル形式に変換する。装置のソフトウエアによって、繊維、棒または球の形態の像の粒子を同定し測定する。球形度の算出及び他の統計の定義は、ラピッドＶＵＥ操作手順の１つのページにある添付の添付書類Ａにある。

図５には、７００〜９００ミクロンの粒子についての粒度均一性が例示されている。ｘ軸は粒子径である。ｙ軸は各粒度における粒子の体積を正規化したパーセンテージである。検出された粒子の総体積をコンピュータ演算して、各径の粒子の体積を総体積で割る。塞栓粒子は分散が約±１５％未満の粒度分布である。

粒子は、−２０℃〜２０℃、約７５ミリトルの圧力で３０〜７０時間、凍結乾燥することによって乾燥させることができる。乾燥させた粒子は、液体に晒すことによって再水和させることができる。再水和によって粒子全体に液体が浸透していることが造影溶液への露光によって示される。本明細書で参照される全ての発行物及び特許文献の全内容は参照によって本明細書に援用されている。請求の範囲で更に強調される。

薬物送達粒子の投与の略図。 粒子からの薬物の放出を概略的に示す断面図。 粒子の集合の光学顕微鏡像。 粒子表面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真。 粒子の断面図。 粒子の断面図。 粒子の断面図。 粒子の製造についての略図。 図４Ａの範囲Ａの拡大図。 ゲルにより安定化した小滴の写真。 粒子の均一性のグラフ。

Claims (20)

1. 多糖及びイオン架橋可能ポリマーから選択されたゲル化前駆体とポリビニルアルコールとを含む小滴を生成し、前記小滴とゲル化剤として機能するカチオンとの接触により当該小滴にイオン架橋ゲルを形成し、イオン架橋ゲルを備える前記小滴と架橋剤との接触により前記ポリビニルアルコールを架橋して粒子を形成し、前記イオン架橋ゲルを除去して粒子を形成すること、を含む方法により調製され、前記イオン架橋ゲルを形成するときに粒子の中心の細孔構造が形成されるポリマー粒子であって、治療剤を収容する細孔を有する内部貯蔵領域と、前記内部貯蔵領域を取り囲み、細孔を有する調量領域とを有する、球状で架橋ポリビニルアルコールを備える前記ポリマー粒子を備え、前記第２領域における細孔分布において最大数存在する細孔のサイズである第２の優占的な細孔サイズが前記第１領域における細孔分布において最大数存在する細孔のサイズである第１の優占的な細孔サイズの５０〜７０％である薬物送達装置。
2. 前記ポリビニルアルコールが１，３−アセタール化ジオールである請求項１に記載の装置。
3. 前記ポリビニルアルコールがグラフト重合によって修飾されている請求項１に記載の装置。
4. ポリマーのコーティングを含む請求項１に記載の装置。
5. 前記コーティングは体液との接触によって弱化する請求項４に記載の装置。
6. 前記粒子表面上に治療剤を含む請求項４に記載の装置。
7. 前記治療剤が癌の治療に有効である請求項１に記載の装置。
8. 前記粒子が８０％以上の球形度を有する請求項１に記載の装置。
9. 前記粒子が１ｃｍ以下の直径を有する請求項１に記載の装置。
10. 粒子の集合を含む請求項１に記載の装置。
11. ポリビニルアルコールとアルギネートとを含む小滴を生成する工程と、
    前記小滴をゲル化剤として機能する多価カチオンと接触させる工程と、
    イオン架橋ゲルを備える前記小滴を架橋剤との接触により前記ポリビニルアルコールを架橋する工程と、
    前記イオン架橋ゲルを除去して粒子に形成する工程と、
    前記粒子を治療剤と一体化させる工程とを備える薬物送達粒子を製造する方法において、各薬物送達粒子が、治療剤を収容する細孔を有する内部貯蔵領域と、前記内部貯蔵領域を取り囲み、細孔を有する調量領域とを有する、球状で架橋ポリビニルアルコールを備えるポリマー粒子であり、前記第２領域における細孔分布において最大数存在する細孔のサイズである第２の優占的な細孔サイズが前記第１領域における細孔分布において最大数存在する細孔のサイズである第１の優占的な細孔サイズの５０〜７０％である薬物送達粒子を製造する方法。
12. 前記粒子を乾燥させること、及び乾燥した粒子を治療剤に晒すことを含む請求項１１に記載の方法。
13. 前記小滴を生成する前に治療剤を一体化させることを含む請求項１１に記載の方法。
14. 前記ゲル化剤が２価の薬剤である請求項１１に記載の方法。
15. 前記方法は、前記ポリビニルアルコールをアセタール化によって反応させることを含む請求項１１に記載の方法。
16. 前記ポリビニルアルコールが７５０００ｇ／ｍｏｌｅ以上の分子量を有する請求項１１に記載の方法。
17. 前記小滴を形成する前に、前記ポリビニルアルコール及びアルギネートの粘度を調整することを含む請求項１１に記載の方法。
18. 加熱によって前記粘度を調整することを含む請求項１７に記載の方法。
19. 前記小滴を振動噴霧化によって形成することを含む請求項１１に記載の方法。
20. 前記治療剤が抗癌剤である請求項１１に記載の方法。

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