JP4922824B2 - 送達性物質およびそれを利用した薬物デリバリーシステム - Google Patents
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Description
ここで、ポリアルキレングリコールとは、[−O−アルキレン−]を繰り返し単位として含むポリマーであって、該アルキレンは低級アルキル基又はヒドロキシ基で置換されていてもよく、好ましい具体例としては、該アルキレンが2〜3個の炭素鎖で形成されるものが挙げられ、より好ましい具体例としてはポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールが挙げられる。また、ポリアルキレングリコールの反応性誘導体とは、ポリアルキレングリコールが薬物またはリン脂質と共有結合することができるように、ポリアルキレングリコールの末端を化学修飾したものをいう。ポリアルキレングリコールの反応性誘導体の好ましい例としては、ポリアルキレングリコールの一方または両方の末端にアミノアルキル基、カルボキシアルキル基、メルカプトアルキル基、ヒドラジドアルキル基、マレイミドアルキル基、スルホニルアルキル基、ビニルスルホニルアルキル基、ビニルカルボニル基などを導入したものが挙げられ、より好ましい例としてはアミノエチル基、アミノプロピル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、メルカプトエチル基、ヒドラジドメチル基を導入したものが挙げられる。
リン脂質としては、毒性が低く、安全性に優れているものであれば、特に制限はなく、例えば大豆レシチン、卵黄レシチン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジン酸、合成レシチン等が挙げられる。一般式[2]で示される化合物中のR1およびR2としては、例えばラウロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、オレオイル基、リノレオイル基、薬物の残基などが、また、Zとしては、例えばアミノエチル基、ヒドロキシエチル基または2,3−ジヒドロキシプロピル基などが挙げられる。
本発明の送達性物質を全身または局所に投与すれば、送達性物質が身体の特定の部位に滞留し、代謝されることが少ないので、当該部位において薬物が徐々に放出されることによって長期に渡って疾患の治療・予防効果を発揮する。また、身体の特定の部位に滞留した本発明の送達性物質自体が疾患の治療・予防効果を発揮することもある。したがって、本発明の薬物デリバリーシステムは、特にこれまで治療の困難であった身体の特定部位の治療を1回の投与で長期に渡って治療することを可能とする。
本発明の薬物デリバリーシステムに使用できる送達性物質の製造例を以下に示す。
(1)送達性物質A:
i)ポリエチレングリコール(分子量5000)の末端アルコールの一方の水素原子がチオウレイドエチルで置換され、他方の水素原子がカルボニルエチルで置換されたもの、
ii)フルオレセインおよび
iii)L−α−ジステアロイルホスファチジルエタノールアミンを共有結合させたもの[化学式6]
ポリエチレングリコール(分子量5000)の末端アルココールの一方の水素原子がフルオレセイニルチオウレイドエチルで置換され、他方の水素原子がサクシニミジルオキシカルボニルエチルで置換された活性エステル体[Fluor-NHS-5k:日本油脂社製](0.20g、約40μmol)とL−α−ジステアロイルホスファチジルエタノールアミン(61mg、82μmol)に塩化メチレン(10ml)、クロロホルム(5ml)、トリエチルアミン(25μl、0.18mmol)を加え一夜室温で攪拌した後、トシル酸(40mg,0.21mmol)を加え減圧濃縮した。2−プロパノール(5ml)を加え室温で30分間攪拌後結晶を濾取し、その結晶にメタノール(10ml)を加えて不溶物を濾去した。濾液を減圧濃縮し、残留物に2−プロパノールを加えて濾取すると、送達性物質A151mgがオレンジ色結晶として得られた。
i)ポリエチレングリコール(分子量5000)の末端アルコールの一方の水素原子がチオウレイドエチルで置換され、他方の水素原子がカルボニルエチルで置換されたもの、
ii)フルオレセインおよび
iii)L−α−ジオレオイルホスファチジルエタノールアミンを共有結合させたもの
mp:49.0−51.0℃
IR(KBr,cm−1):2889、1741、1613、1468、1344
(3)送達性物質C:
i)ポリエチレングリコール(分子量1000)の末端アルコールの一方の水素原子がチオウレイドエチルで置換され、他方の水素原子がカルボニルエチルで置換されたもの、
ii)フルオレセインおよび
iii)L−α−ジステアロイルホスファチジルエタノールアミンを共有結合させたもの
mp:55.0−65.0℃
IR(KBr,cm−1):3313、2917、2850、1748、1617、1540、1468、1349
(4)送達性物質D :
i)ポリエチレングリコール(分子量10000)の末端アルコールの一方の水素原子がチオウレイドエチルで置換され、他方の水素原子がカルボニルエチルで置換されたもの、
ii)フルオレセインおよび
iii)L−α−ジステアロイルホスファチジルエタノールアミンを共有結合させたもの
mp:55.0−60.0℃
IR(KBr,cm−1):2885、1745、1614、1468、1343
(5)送達性物質E:
i)ポリエチレングリコール(分子量5000)の末端アルコールの一方の水素原子がチオウレイドエチルで置換され、他方の水素原子がカルボニルエチルで置換されたもの、
ii)フルオレセインおよび
iii)L−α−ジミリストイルホスファチジルエタノールアミンを共有結合させたもの
mp:65.0−75.0℃
IR(KBr,cm−1):2886、1774、1618、1467、1344
実施例2
送達性物質F:
i)ポリエチレングリコール(分子量5000)の両末端アルコールの水素原子をカルボニルエチルで置換したもの、
ii)(±)−3,4−ジヒドロ−2−[5−メトキシ−2−[3−[2−(3,4−メチレンジオキシ)フェノキシエチルアミノ]プロポキシ]フェニル]−4−メチル−3−オキソ−2H−1,4−ベンゾチアジンおよび
iii)L−α−ジステアロイルホスファチジルエタノールアミンを共有結合させたもの[化学式7]
(±)−3,4−ジヒドロ−2−[5−メトキシ−2−[3−[2−(3,4−メチレンジオキシ)フェノキシエチルアミノ]プロポキシ]フェニル]−4−メチル−3−オキソ−2H−1,4−ベンゾチアジン 一シュウ酸塩[この化合物は、特開昭62−123181号公開公報にその製造方法が開示されている。](54mg、88μmol)にクロロホルム(5ml)を加え、室温で攪拌した。トリエチルアミン(0.04ml、0.3mmol)、次いでポリエチレングリコール(分子量5000)の末端アルココールの一方の水素原子がL−α−ジステアロイルホスファチジルオキシエチルアミノカルボニルエチルで置換され、他方の水素原子がサクシニミジルオキシカルボニルエチルで置換された活性エステル体[DSPE-NHS-5000:日本油脂社製](0.30g、約50μmol)を加えた。一時間後パラトルエンスルホン酸一水和物(0.20g、1.1mmol)を加え減圧濃縮した。2−プロパノール(20ml)を加え、室温で15分間攪拌後不溶物を濾取すると、送達性物質F0.28gが無色結晶として得られた。
送達性物質G:
i)ポリエチレングリコール(分子量5000)の両末端アルコールの水素原子をカルボニルエチルで置換したもの、
ii)[5R,10S]−(+)−5−メチル−10,11−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[a,d]シクロヘプテン−5,10−イミン[Dizocilpine]および
iii)L−α−ジステアロイルホスファチジルエタノールアミンを共有結合させたもの[化学式8]
窒素雰囲気下、[5R,10S]−(+)−5−メチル−10,11−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[a,d]シクロヘプテン−5,10−イミン[Dizocilpine] マレイン酸塩(0.12g、0.36mmol)に塩化メチレン(6.4ml)を加え、室温で攪拌した。トリエチルアミン(0.18ml、1.3mmol)、次いでポリエチレングリコール(分子量5000)の末端アルココールの一方の水素原子がL−α−ジステアロイルホスファチジルオキシエチルアミノカルボニルエチルで置換され、他方の水素原子がサクシニミジルオキシカルボニルエチルで置換された活性エステル体[DSPE-NHS-5000:日本油脂社製](1.9g、約0.32mmol)を加え一夜攪拌した。反応溶液を減圧濃縮後0.1N塩酸(100ml)を加え、クロロホルム(100ml)で3回抽出した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧濃縮後、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製し、生じた結晶をジエチルエーテルで濾取すると、送達性物質G0.27gが無色結晶として得られた。
送達性物質G30mgに滅菌した2.6%グリセリン溶液10mLを加え、この液を攪拌しながら60℃に加温し、送達性物質Gを溶解させた注射液を調製した。本発明の送達性物質の種類および添加物の混合比を適宜変更することにより、所望の注射液を得ることができる。
蛍光色素を含有する送達性物質AおよびBを用いて、以下の方法で眼内滞留試験を行った。
送達性物質AおよびB各36mgに滅菌した2.6%グリセリン溶液10mLを加え、この液を攪拌しながら60℃に加温し、送達性物質A、Bを溶解させて注射液を調製した。また、比較のために、送達性物質A、Bの代わりにフルオレセインナトリウムを用い、上記と同様の操作をして、フルオレセインナトリウムの10μg/mLの注射液を調製した。
1)塩酸ケタミン水溶液(50mg/mL)と塩酸キシラジン水溶液(50mg/mL)の7:3混合溶液を白色家ウサギに筋肉内投与し麻酔した。
考察:
表1から明らかなように、本発明の送達性物質AおよびBの硝子体内における半減期は5.0〜7.0日であるのに対し、フルオレセインナトリウムの注射液では5時間未満にすぎないので、本発明の送達性物質は硝子体内における滞留期間を顕著に延長する。また、表2により、本発明の送達性物質の網膜における半減期は16.5〜19.5日であるのに対し、フルオレセインナトリウムの注射液では2.5時間未満にすぎないことから、硝子体内に投与した本発明の送達性物質は網膜に移行して網膜内で長期間滞留していることが窺える。
送達性物質Gの内眼部(硝子体、網膜、視神経等)における滞留効果を検討するために、以下の方法で放射性同位体を用いた眼内滞留試験を行った。
送達性物質G9 mgを秤取り、5 mLメスフラスコ内で2.6%グリセリン溶液に溶解させ、全量を5mLとした。また、別の試験管に送達性物質Gをトリチウム[3H]で置換した化合物(以下「送達性物質G[3H]」という)37 MBq/mLのトルエン/エタノール溶液(1:1) 200μLを加え、窒素気流下でトルエン/エタノールを留去した。この試験管に、先に調製した5 mLの送達性物質Gの溶液を加えて撹拌し、投与液とした。一方、[5R,10S]−(+)−5−メチル−10,11−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[a,d]シクロヘプテン−5,10−イミン[Dizocilpine] マレイン酸塩(以下「比較物質X」という)0.96 mgを秤取り、10mLメスフラスコ内で2.6%グリセリン溶液に溶解させ、全量を10mLとした。また、別の試験管に比較物質Xをトリチウム[3H]で置換した化合物(以下「比較物質X[3H]」という)37 MBq/mLのエタノール溶液を400μL加え、窒素気流下でエタノールを留去した。この試験管に、先に調製した10 mLの比較物質Xの溶液を加えて撹拌し、投与液とした。なお、調製に際しては、すべて滅菌した器具を用いた。
日本白色ウサギに、 塩酸ケタミン水溶液と塩酸キシラジン水溶液の7:3混合溶液を1 mL/kgの割合で筋肉内注射し,麻酔した.つぎに、塩酸オキシブプロカイン(0.5%)点眼液で眼表面麻酔した後,各被験物質の投与液(100μL /eye)を30G針を用いて硝子体に注入した.注入は、網膜に針を刺さないように、針にストッパーをつけて行った。表3に各投与液の濃度、投与量等を示す。
投与後所定日に、ペントバルビタールナトリウム水溶液(50 mg/mL) 5 mLを日本白色ウサギの耳静脈に投与し麻酔致死させた。眼球を約10 mLの生食で洗浄した後、目頭または目尻にハサミを入れて眼球の周囲を切り、眼球を摘出した。眼球は生理食塩水で 2 回洗浄し、過剰の水分を紙で拭き取った。眼球結膜を取り除いた後、房水を1 mLシリンジを用いて約0.2 mL採取した。次に、眼球を液体窒素に浸し凍結させ、カミソリで赤道部分から 2分割し、前部より硝子体、水晶体、虹彩・毛様体、及び角膜、後部より硝子体、網脈絡膜、視神経を採取した。
送達性物質G[3H]投与液および比較物質X[3H]投与液をそれぞれ1000倍希釈して、これらを標準放射能試料とした。
調製した測定試料および標準放射能試料の放射能濃度を液体シンチレーションカウンターで測定した。各標準放射能試料の放射能より、被験物質 1 ng当たりの放射活性 A(dpm/pmol)を求め、次式より各組織中放射能濃度を算出した。
硝子体内に注入後1〜21日間の眼内組織における各被験物質濃度推移から、モーメント法により消失半減期を算出した。
送達性物質Gおよび比較物質Xの硝子体内注入後の硝子体、網脈絡膜、視神経における各濃度推移をそれぞれ図1、図2、図3に示す。また、送達性物質G、比較物質Xの硝子体および網膜における半減期をそれぞれ表4、表5に示す。なお、表4および表5中の数値は、各3例の平均値を示す。
図1〜3から明らかなように、送達性物質Gを硝子体に投与した場合に、当該送達性物質が硝子体、網脈絡膜および視神経などの内眼部に移行して長期間に渡って高濃度で滞留している。また、表4および表5より、送達性物質の半減期は、比較物質Xの半減期よりも6〜10倍程度延長される。
Claims (4)
- ポリアルキレングリコール、リン脂質および眼疾患の治療、予防または検査に用いる薬物が共有結合した下記一般式[1]で表される送達性物質を含有する硝子体内注射剤。
- ポリアルキレングリコールの分子量が500〜200000である請求項1記載の硝子体内注射剤。
- 眼疾患が網膜、視神経または硝子体疾患である請求項1記載の硝子体内注射剤。
- 眼疾患の治療、予防または検査に用いる薬物が、抗炎症薬、免疫抑制薬、抗ウイルス薬、抗菌薬、抗真菌薬、抗腫瘍薬、神経保護薬、血流改善薬、抗緑内障薬、鎮痛薬、麻酔薬、血管新生阻害薬または検査薬である請求項1記載の硝子体内注射剤。
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