JP5338016B2 - Biologically active substance-containing octacalcium crystal, method for producing the same, and pharmaceutical composition containing the same - Google Patents

Biologically active substance-containing octacalcium crystal, method for producing the same, and pharmaceutical composition containing the same Download PDF

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Description

本発明は、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶及びそれを含む医薬組成物並びにその製造方法に関する。本発明によれば、破骨細胞の機能亢進を伴う骨疾患の患部において、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶を破骨細胞が溶解することにより、生物学的活性物質が放出され、破骨細胞の機能亢進に対応した徐放性医薬組成物を提供することが可能である。   The present invention relates to an octacalcium phosphate crystal containing a biologically active substance, a pharmaceutical composition containing the same, and a method for producing the same. According to the present invention, an osteoclast dissolves an octacalcium phosphate crystal containing a biologically active substance in an affected part of a bone disease accompanied by an increased function of osteoclasts. It is possible to provide a sustained-release pharmaceutical composition that is released and corresponds to the enhanced function of osteoclasts.

慢性疾患や生体内の局所で起こる疾患の治療法として、生体内で薬剤などの生物学的活性物質が徐々に放出される徐放性の医薬製剤を用いる治療法が知られている。徐放性の医薬製剤は、生体内で生物学的活性物質を徐々に放出させるため、少ない回数の投与により、その効果を持続させることが可能である。また、生体内の局所で生物学的活性物質を放出させることができるため、患部における生物学的活性物質の濃度を上昇させ、生物学的活性物質の治療効果を高めることが可能である。このような徐放性の医薬製剤としては、生物学的活性物質を担体に担持させ、生体内に投与し、徐々に放出させるものが知られている。例えば、慢性疾患に対する徐放性医薬製剤としては、タンパク質をアパタイトナノ粒子に担持させ、皮下に注射することにより、生体内で持続的に放出させる医薬製剤が報告されている(特許文献1、非特許文献1)。   As a treatment method for a chronic disease or a disease occurring locally in a living body, a treatment method using a sustained-release pharmaceutical preparation in which a biologically active substance such as a drug is gradually released in the living body is known. Since the sustained-release pharmaceutical preparation gradually releases the biologically active substance in vivo, the effect can be sustained by a small number of administrations. In addition, since the biologically active substance can be released locally in the living body, it is possible to increase the concentration of the biologically active substance in the affected area and enhance the therapeutic effect of the biologically active substance. As such sustained-release pharmaceutical preparations, those in which a biologically active substance is supported on a carrier, administered into a living body, and gradually released are known. For example, as a sustained-release pharmaceutical preparation for chronic diseases, a pharmaceutical preparation that is sustainedly released in vivo by carrying a protein on apatite nanoparticles and injecting subcutaneously has been reported (Patent Document 1, Non-patent Document 1). Patent Document 1).

局所性の骨疾患としては、難治性骨疾患である転移性骨腫瘍及び骨粗鬆症、又は骨免疫疾患である関節リウマチなどを挙げることができるが、このような疾患では、骨を形成する骨芽細胞と骨を吸収する破骨細胞とのカップリングが破壊され、正常な骨代謝機能が阻害されている。特に、疾患部位において破骨細胞の機能が亢進しており、破骨細胞の機能を抑制し、骨の再生を促進することのできる治療方法の開発が望まれている。このような骨疾患に対し、例えば、高温で焼成された水酸アパタイト多孔体に、薬剤を担持させて、患部で作用させる方法が報告されている(特許文献2、非特許文献2、非特許文献3、及び非特許文献4)しかしながら、水酸アパタイト多孔体は、骨には親和性を有しているが、高温で焼成されているため、薬剤を担持することのできる量が少なく、患部で十分な量の薬剤を放出することができなかった。   Examples of local bone diseases include metastatic bone tumors and osteoporosis, which are intractable bone diseases, and rheumatoid arthritis, which is a bone immune disease. In such diseases, osteoblasts that form bone And the osteoclasts that resorb bone are disrupted and normal bone metabolic function is inhibited. In particular, the development of a treatment method that can enhance osteoclast function at the diseased site, suppress osteoclast function, and promote bone regeneration is desired. For such a bone disease, for example, a method has been reported in which a drug is supported on a hydroxyapatite porous body baked at high temperature to act on the affected area (Patent Document 2, Non-Patent Document 2, Non-Patent Document). Reference 3 and Non-Patent Document 4) However, the hydroxyapatite porous material has affinity for bone, but since it is fired at a high temperature, the amount capable of carrying the drug is small, and the affected part Could not release a sufficient amount of drug.

一般に、前記の徐放性の医薬製剤は、担体としてアパタイトナノ粒子、水酸アパタイト多孔体、炭酸カルシウム化合物又はポリ乳酸・グルコール酸(PLGA)などを利用しており、これらの担体の表面に、薬剤などの生物学的活性物質を疎水結合などによって吸着させているため、生体内で徐々に薬剤などが放出される。しかしながら、薬剤を吸着によって担持させているため、医薬製剤の投与初期に過剰に薬剤を放出する初期バースト放出などの問題があり、また、時間の経過と共に放出される薬剤の量が減少せざるを得なかった。   In general, the sustained-release pharmaceutical preparation uses apatite nanoparticles, hydroxyapatite porous material, calcium carbonate compound or polylactic acid / glycolic acid (PLGA) as a carrier, and on the surface of these carriers, Since biologically active substances such as drugs are adsorbed by hydrophobic bonds, the drugs and the like are gradually released in the living body. However, since the drug is supported by adsorption, there is a problem such as an initial burst release in which the drug is excessively released at the initial stage of administration of the pharmaceutical preparation, and the amount of the released drug must be reduced over time. I didn't get it.

特開平2005−8545号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-8545 特開平200373304号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003033044 「ジャーナル・オブ・コントロールド・リリース(Journal of Controlled Release)」(オランダ)、2006年、第110巻、p.260−265“Journal of Controlled Release” (Netherlands), 2006, 110, p. 260-265 「マテリアルズ・サイエンス・アンド・エンジニアリング・シー(Materials Science and Engineering C)」(オランダ)、2005年、第25巻、p.207−213“Materials Science and Engineering C” (Netherlands), 2005, Vol. 25, p. 207-213 「ジャーナル・オブ・バイオメディカル・マテリアルズ・リサーチ・パートB:アプライド・バイオマテリアルズ(Journal of Biomedical Materials Research part−B: Applied Biomaterials)」(アメリカ)、2004年、第70B巻、p.240−249“Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials Research (B): Applied Biomaterials” (USA), 2004, 70B, p. 240-249 「オステオアアルスライティス・アンド・カーティレイジ(Osteoarthritis and Cartilage)」(オランダ)、2005年、第13巻、p.405−417“Osteoaritris and Cartilage” (Netherlands), 2005, Vol. 13, p. 405-417

本発明者らは、正常な骨代謝機能が阻害されている難治性骨疾患である転移性骨腫瘍及び骨粗鬆症、又は骨免疫疾患である関節リウマチなどにおいて、患部局所で作用させることのできる徐放性の医薬組成物について鋭意検討を重ねた結果、アパタイト様層状化合物のリン酸八カルシウム〔Ca(PO・5HO;以下、OCPと称することがある〕を、薬剤などの生物学的活性物質を含有させるための担体として用いることにより、骨疾患の症状の軽重に対応して薬剤などの放出量をコントロールすることができることを見出した。具体的には、カルシウム八リン酸結晶の表面及び水和層のHPO 2−基を、骨疾患を治療することのできる生物学的活性物質に置換することによって、十分な量の生物学的活性物質を含有させることが可能であった。また、製造時のpH及び温度などを調整することによって、薬剤などの生物学的活性物質の活性を損なうことなく、カルシウム八リン酸結晶に含有させることが可能であった。そして、この生物学的活性物質を含有するカルシウム八リン酸系結晶を骨疾患の患部に投与した場合、機能が亢進している破骨細胞がカルシウム八リン酸系結晶を認識し、溶解するため、生物学的活性物質が患部において効率よく放出されることを見出した。従って、疾患の原因である破骨細胞の機能が亢進している部位であるほど、より多くの生物学的活性物質が放出され、その部位での薬剤などの濃度を上昇させることが可能であり、効率的に治療を行うことができることを見出した。
本発明は、こうした知見に基づくものである。
The inventors of the present invention have provided sustained release capable of acting locally in affected areas in metastatic bone tumors and osteoporosis, which are intractable bone diseases in which normal bone metabolic function is inhibited, or rheumatoid arthritis, which is a bone immune disease. As a result of intensive investigations on the active pharmaceutical composition, the apatite-like layered compound octacalcium phosphate [Ca 8 H 2 (PO 4 ) 6 · 5H 2 O; hereinafter sometimes referred to as OCP] is used as a drug, etc. It has been found that the release amount of drugs and the like can be controlled in response to the severity of bone disease symptoms by using as a carrier for containing the biologically active substance. Specifically, by replacing the surface of the calcium octaphosphate crystal and the HPO 4 2- group of the hydrated layer with a biologically active substance capable of treating bone disease, a sufficient amount of biological It was possible to contain active substances. In addition, by adjusting the pH and temperature at the time of production, it was possible to contain calcium octaphosphate crystals without impairing the activity of biologically active substances such as drugs. When calcium octaphosphate crystals containing this biologically active substance are administered to the affected area of bone disease, osteoclasts with enhanced function recognize and dissolve calcium octaphosphate crystals. It was found that the biologically active substance is efficiently released in the affected area. Therefore, the more the function of the osteoclast that causes the disease is increased, the more biologically active substance is released and the concentration of the drug or the like at that site can be increased. And found that the treatment can be performed efficiently.
The present invention is based on these findings.

従って、本発明は、水和層に生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶に関する。
本発明によるリン酸八カルシウム系結晶の好ましい態様においては、前記生物学的活性物質が、その構造中に陰イオン基を有する生物学的活性物質であり、好ましくは骨疾患治療用化合物であり、より好ましくは、ビスホスホネートである。
本発明によるリン酸八カルシウム系結晶の別の好ましい態様においては、前記リン酸八カルシウム系結晶のカルシウムイオンの一部が、金属陽イオンに置換されており、特には、前記金属陽イオンがマグネシウム、ストロンチウム、バリウム、白金、マンガン、銅、亜鉛及び鉄からなる群から選択された金属陽イオンである。
Accordingly, the present invention relates to an octacalcium phosphate crystal containing a biologically active substance in a hydrated layer.
In a preferred embodiment of the octacalcium phosphate crystal according to the present invention, the biologically active substance is a biologically active substance having an anionic group in its structure, preferably a bone disease treatment compound, More preferred is bisphosphonate.
In another preferred embodiment of the octacalcium phosphate crystal according to the present invention, a part of the calcium ion of the octacalcium phosphate crystal is substituted with a metal cation, and in particular, the metal cation is magnesium. A metal cation selected from the group consisting of strontium, barium, platinum, manganese, copper, zinc and iron.

また、本発明は、疾患の症状により生理活性物質が放出される医薬組成物にも関する。
本発明による医薬組成物の好ましい態様においては、前記疾患の症状が、生体内の細胞の機能亢進による症状であり、特には、前記生体内の細胞が、破骨細胞である。
また、本発明による医薬組成物の別の好ましい態様においては、前記リン酸八カルシウム系結晶を有効成分として含み、特には、前記疾患が骨疾患である。
また、本発明は、カルシウムイオンを含む溶液とリン酸イオンを含む溶液とをpH4.5〜8.5に保持しながら25〜80℃で混合及び撹拌する、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウムの製造方法であって、前記カルシウムイオンを含む溶液及び/又はリン酸イオンを含む溶液に生物学的活性物質を含むことを特徴とする、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶の製造方法にも関する。
本発明によるリン酸八カルシウム系結晶の製造方法の好ましい態様においては、前記カルシウムイオンを含む溶液及び/又はリン酸イオンを含む溶液に金属陽イオンを含む。
更に、本発明は、pH4.5〜8.5に保持した生物学的活性物質を含む溶液に、CaHPO・2HO、CaHPO、αCa(PO、又はβCa(POを添加し、25〜80℃で撹拌する、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウムの製造方法にも関する。
本発明によるリン酸八カルシウム系結晶の製造方法の好ましい態様においては、前記生物学的活性物質を含む溶液が金属陽イオンを含む。
本発明によるリン酸八カルシウム系結晶の別の製造方法の好ましい態様においては、前記生物学的活性物質が、その構造中に陰イオン基を有する生物学的活性物質であり、好ましくは骨疾患治療用化合物であり、より好ましくはビスホスホネートである。
The present invention also relates to a pharmaceutical composition in which a physiologically active substance is released according to disease symptoms.
In a preferred embodiment of the pharmaceutical composition according to the present invention, the symptom of the disease is a symptom due to hyperfunction of cells in a living body, and in particular, the cells in the living body are osteoclasts.
In another preferred embodiment of the pharmaceutical composition according to the present invention, the octacalcium phosphate crystal is included as an active ingredient, and in particular, the disease is a bone disease.
The present invention also provides a phosphorous containing a biologically active substance, which is mixed and stirred at a temperature of 25 to 80 ° C. while maintaining a solution containing calcium ions and a solution containing phosphate ions at pH 4.5 to 8.5. A method for producing octacalcium acid, wherein the solution containing calcium ions and / or the solution containing phosphate ions contains a biologically active substance, The present invention also relates to a method for producing calcium-based crystals.
In a preferred embodiment of the method for producing octacalcium phosphate crystals according to the present invention, the solution containing calcium ions and / or the solution containing phosphate ions contains a metal cation.
Furthermore, the present invention is a solution containing a biologically active substance held in pH4.5~8.5, CaHPO 4 · 2H 2 O , CaHPO 4, αCa 3 (PO 4) 2, or βCa 3 (PO 4 It also relates to a method for producing octacalcium phosphate containing a biologically active substance, wherein 2 is added and stirred at 25-80 ° C.
In a preferred embodiment of the method for producing octacalcium phosphate crystals according to the present invention, the solution containing the biologically active substance contains a metal cation.
In another preferred embodiment of the method for producing octacalcium phosphate crystals according to the present invention, the biologically active substance is a biologically active substance having an anionic group in its structure, preferably for treating bone diseases. Compounds, more preferably bisphosphonates.

本発明方法によれば、生物学的活性物質の効果を低下させることなく、リン酸八カルシウム系結晶の水和層や表面に、生物学的活性物質を含有させることが可能である。含有された生物学的活性物質の重量比は、リン酸八カルシウム系結晶の最大70重量%であり、長期の徐放が可能な含有量である。また、本発明による生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶は、中性条件では緩やかに、酸性条件で選択的に生物学的活性物質を放出することができる。従って、生体内において、通常の状態では、ほとんど生物学的活性物質は放出されないが、難知性骨疾患や関節リウマチの原因である破骨細胞が、リン酸八カルシウム系結晶を溶解する酸性条件において、破骨細胞の働きに応答するように、効率的に生物学的活性物質が放出され、骨疾患を治療することが可能である。更に、担体であるリン酸八カルシウムは、生体親和性が優れており、骨伝導能を示すなどの特徴があり、破骨細胞によって吸収された患部の骨を修復させる材料として利用される。   According to the method of the present invention, the biologically active substance can be contained in the hydrated layer or surface of the octacalcium phosphate crystal without reducing the effect of the biologically active substance. The weight ratio of the contained biologically active substance is a maximum of 70% by weight of the octacalcium phosphate crystal, and is a content capable of long-term sustained release. Moreover, the octacalcium phosphate crystal containing the biologically active substance according to the present invention can release the biologically active substance selectively under acidic conditions, slowly under neutral conditions. Therefore, in a normal state, almost no biologically active substance is released under normal conditions. However, osteoclasts, which are the cause of refractory bone disease and rheumatoid arthritis, are in acidic conditions in which octacalcium phosphate crystals are dissolved. In response to the action of osteoclasts, biologically active substances can be released efficiently and bone diseases can be treated. Furthermore, octacalcium phosphate, which is a carrier, has excellent biocompatibility and exhibits osteoconductivity, and is used as a material for repairing the affected bone absorbed by osteoclasts.

リン酸八カルシウムは水和物であり、水和層を含む層状の結晶を形成する。本発明におけるリン酸八カルシウム系結晶は、その水和層のHPO 2−基の一部又は全部が、生物学的活性物質に置換されているという特徴を有している。更に、結晶の表面にも生物学的活性物質が、カルシウムとの結合により担持されている。 Octacalcium phosphate is a hydrate and forms layered crystals including a hydrated layer. The octacalcium phosphate crystal in the present invention is characterized in that part or all of the HPO 4 2- group of the hydrated layer is substituted with a biologically active substance. Furthermore, a biologically active substance is also supported on the crystal surface by binding with calcium.

本発明によるリン酸八カルシウム系結晶に含有される生物学的活性物質は、生体内において生理活性機能を示すことのできる物質であれば、特に限定されるものではなく、例えば、慢性疾患や局所での疾患に対して薬効を示す物質を用いることができる。具体的には、タンパク質、ペプチド、低分子化合物などの薬剤、並びにDNA及びRNAなどの核酸を挙げることができる。本発明のリン酸八カルシウム系結晶を有効成分として、徐放性の医薬組成物に用いた場合、酸性条件において生物学的活性物質を放出することが可能であり、また、リン酸緩衝液中の中性条件でアパタイトに変換される場合にも、生物学的活性物質を放出することができる。従って、特定の疾患に対して薬効のある生物学的活性物質を含有させることによって、様々な疾患に対する徐放性の医薬組成物として利用することができる。これらの生物学的活性物質のリン酸八カルシウム系結晶中の含量の下限は、3重量%以上が好ましく、8重量%以上がより好ましい。3重量%以上であると生物学的活性物質を効率よく局所に徐放させることが可能である点で好ましい。また、生物学的活性物質の含量の上限は、70重量%以下が好ましく、50重量%以下がより好ましく、15重量%が最も好ましい。   The biologically active substance contained in the octacalcium phosphate crystal according to the present invention is not particularly limited as long as it is a substance that can exhibit a physiologically active function in vivo. Substances showing medicinal properties against diseases in can be used. Specific examples include drugs such as proteins, peptides, low molecular compounds, and nucleic acids such as DNA and RNA. When the octacalcium phosphate crystal of the present invention is used as an active ingredient in a sustained-release pharmaceutical composition, it is possible to release a biologically active substance under acidic conditions, and in a phosphate buffer. Biologically active substances can also be released when converted to apatite under neutral conditions. Therefore, it can be used as a sustained-release pharmaceutical composition for various diseases by containing a biologically active substance having a medicinal effect for a specific disease. The lower limit of the content of these biologically active substances in the octacalcium phosphate crystals is preferably 3% by weight or more, and more preferably 8% by weight or more. The amount of 3% by weight or more is preferable in that the biologically active substance can be efficiently and locally released. Further, the upper limit of the content of the biologically active substance is preferably 70% by weight or less, more preferably 50% by weight or less, and most preferably 15% by weight.

前記生物学的活性物質は、構造的には、リン酸八カルシウム系結晶の水和層に挿入されるため、陰イオン基をその構造内に有するものが好ましい。陰イオン基を有することにより、カルシウムイオンと相互作用し、生物学的活性物質が水和層に挿入されやすいからである。その陰イオン基は、特に限定されるものではなく、例えば、−HPO 2−基、−PO 2−基、−COO基、−OH基、−Cl基、−SO 2−基などを挙げることができるが、特には−PO 2−基が好ましい。 Since the biologically active substance is structurally inserted into the hydrated layer of the octacalcium phosphate crystal, it preferably has an anionic group in its structure. This is because by having an anionic group, it interacts with calcium ions and the biologically active substance is easily inserted into the hydrated layer. As anionic group is not particularly limited, for example, -HPO 4 2-group, -PO 3 2-group, -COO - group, -OH - group, -Cl - group, -SO 3 2- Examples of the group include -PO 3 2- group.

本発明によるリン酸八カルシウム系結晶は、有効成分として骨疾患に対する徐放性の医薬組成物に用いることができる。骨疾患としては、難治性骨疾患である骨粗鬆症、転移性骨腫瘍、骨免疫疾患である関節リウマチなどを挙げることができる。これらの骨疾患は、破骨細胞による骨吸収が亢進していることを特徴とするが、この他にも、破骨細胞による病的な骨吸収が見られる疾患としては、関節炎、歯周病(歯周炎)、炎症性腸疾患、糖尿病及びエリテマトーデスなどの自己免疫疾患、転移性の乳ガンや肺ガンなどを挙げることができる。   The octacalcium phosphate crystal according to the present invention can be used as an active ingredient in a sustained-release pharmaceutical composition for bone diseases. Examples of the bone disease include osteoporosis, which is an intractable bone disease, metastatic bone tumor, and rheumatoid arthritis, which is a bone immune disease. These bone diseases are characterized by increased bone resorption by osteoclasts. In addition to these diseases, pathological bone resorption by osteoclasts includes arthritis and periodontal disease. (Periodontitis), inflammatory bowel disease, diabetes and autoimmune diseases such as lupus erythematosus, metastatic breast cancer and lung cancer.

前記の骨疾患に対する薬効を示す生物学的活性物質としては、破骨細胞の阻害薬、例えば、エストロゲン、カルシトニン、活性型ビタミンD3、ビタミンK、イプリフラボン、ミスラマイシン、プリカマイシン、硝酸ガリウム、及びビスホスホネートを挙げることができる。また関節リウマチに対して薬効を示す生物学的活性物質としては、前記破骨細胞の阻害薬以外に、サイトカイン阻害薬(例えば、抗TNF)、インターフェロン、及び抗リウマチ薬(例えば、ヒドロキシクロロキン、アザチオプリン、メトトレキサート、シクロホスホアミド、レフルノミド、スルファサラジン、ロベンザリットニナトリウム、ブシラミン、アクラリットサラゾスルファピリジン、及びファルネシル酸プレドニゾロン等)を挙げることができる。また、骨粗鬆症に対する薬効を示す生物学的活性物質としては、抗エストロゲン作用を有するラロキシフェンを挙げることができる。更に、転移性骨腫瘍、転移性の乳ガン及び肺ガンに対して薬効を示す生物学的活性物質としては、抗癌剤を用いることも可能である。   Examples of the biologically active substance having a medicinal effect on the bone disease include osteoclast inhibitors such as estrogen, calcitonin, activated vitamin D3, vitamin K, ipriflavone, misramycin, pricamycin, gallium nitrate, and bisphosphonate. Can be mentioned. In addition to the osteoclast inhibitors, biologically active substances having a medicinal effect on rheumatoid arthritis include cytokine inhibitors (for example, anti-TNF), interferons, and anti-rheumatic drugs (for example, hydroxychloroquine, azathioprine). , Methotrexate, cyclophosphoamide, leflunomide, sulfasalazine, robenzaritni sodium, bucillamine, acralit salazosulfapyridine, and prednisolone farnesylate). Moreover, raloxifene which has an antiestrogenic action can be mentioned as a biologically active substance which shows the medicinal effect with respect to osteoporosis. Furthermore, an anticancer agent can be used as a biologically active substance having a medicinal effect on metastatic bone tumor, metastatic breast cancer and lung cancer.

前記破骨細胞の阻害薬であるビスホスホネートとしては、例えば、エチドロネート、アレンドロネート、リセドロネート、インカドロネート、ゾレドロネート、イバンドロネート、クロドロネート、パミドロネート、チルドロネート、オルパドロネート、ネリドロネート、ミノドロネート、1−ヒドロキシ−3−(1−ピロリジニル)−プロピリデン・ビスホスホネート、シマドロネート、リセドロネート、ピリドロネート、パミドロネート、これらの薬剤として許容できる塩及びこれらの混合物を挙げることができる。   Examples of the bisphosphonate that is an inhibitor of osteoclasts include etidronate, alendronate, risedronate, incadronate, zoledronate, ibandronate, clodronate, pamidronate, tiludronate, olpadronate, neridronate, minodronate, 1-hydroxy-3 Mention may be made of-(1-pyrrolidinyl) -propylidene bisphosphonate, cimadronate, risedronate, pyridronate, pamidronate, their pharmaceutically acceptable salts and mixtures thereof.

更に、本発明によるリン酸八カルシウム系結晶に含有することのできる生物学的活性物質としては、骨芽細胞の働きを亢進させることのできる薬剤、又は破骨細胞と骨芽細胞とのカップリングを正常な状態にすることのできる薬剤を用いることも可能である。   Furthermore, the biologically active substance that can be contained in the octacalcium phosphate crystal according to the present invention includes a drug that can enhance the action of osteoblasts, or the coupling of osteoclasts and osteoblasts. It is also possible to use a drug that can bring the normal state to the normal state.

本発明によるリン酸八カルシウム系結晶に含まれるカルシウムイオンは、金属陽イオンに置換することができる。金属陽イオンは、特に限定されないが、例えば、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、白金、マンガン、銅、亜鉛、鉄、及びそれらの混合物等を挙げることができる。カルシウムイオンが、他の金属陽イオンに置換されることによって、リン酸八カルシウム系結晶の水和層の層間距離を制御することが可能となり、大きさの異なる生物学的活性物質を水和層に挿入することができる。特に、ストロンチウムイオン及びバリウムイオンで置換されることによって、水和層の層間距離が大きくなり、比較的分子量の大きな生物学的活性物質を水和層に導入することが可能である。リン酸八カルシウム系結晶に含まれる金属陽イオンの含量は、特に限定されるものではないが、単位胞〔2分子のCa(PO・5HO〕当たりのカルシウム原子への置換が好ましくは1〜4であり、より好ましくは1〜3である。置換が4を超えると生体毒性を示す可能性があり、生体親和性が悪くなると破骨細胞による認識が弱くなる傾向が見られ、好ましくない。 The calcium ion contained in the octacalcium phosphate crystal according to the present invention can be substituted with a metal cation. The metal cation is not particularly limited, and examples thereof include magnesium, strontium, barium, platinum, manganese, copper, zinc, iron, and a mixture thereof. By substituting calcium ions with other metal cations, it is possible to control the interlayer distance of the hydrated layer of octacalcium phosphate crystals, and hydrate the biologically active substances of different sizes. Can be inserted into. In particular, by substitution with strontium ions and barium ions, the interlayer distance of the hydrated layer is increased, and a biologically active substance having a relatively large molecular weight can be introduced into the hydrated layer. The content of metal cations contained in octacalcium phosphate-based crystals, especially but not limited to, [Ca 8 H 2 of 2 molecules (PO 4) 6 · 5H 2 O ] unit cell to calcium atoms per Is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3. If the substitution exceeds 4, there is a possibility of exhibiting biotoxicity. If the biocompatibility is deteriorated, recognition by osteoclasts tends to be weakened, which is not preferable.

本発明のリン酸八カルシウム系結晶の大きさは、特に限定されるものではないが、骨疾患を治療するためには、少なくとも破骨細胞が認識できる大きさであることが好ましい。また、生体内の局所へ注射又は埋め込み等によって投与することのできる大きさであることが好ましい。本発明のリン酸八カルシウム系結晶は、立方体、直方体、又は粒子状など形態をとることが可能であるが、粒径が、好ましくは1μm〜1mmであり、より好ましくは1μm〜100μmである。   The size of the octacalcium phosphate crystal of the present invention is not particularly limited, but is preferably a size at least capable of recognizing osteoclasts in order to treat bone diseases. Moreover, it is preferable that it is a magnitude | size which can administer by injection or implantation to the local in-vivo. The octacalcium phosphate crystal of the present invention can take a form such as a cube, a rectangular parallelepiped, or particles, but the particle size is preferably 1 μm to 1 mm, more preferably 1 μm to 100 μm.

本発明による水和層に生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶は、共沈法又は加水分解法によって製造することができる。生物学的活性物質が製造中に失活しないように、急激なpHの変化、急激なイオン濃度変化、高い生成温度での調製、激しい撹拌などを行わない方が好ましい。例えば、pHは4.5〜8.5の範囲で維持し、急激に変化させないことが好ましい。また、反応温度も急激に変化させず、一定に保つことが好ましく、好ましくは、25〜80℃、より好ましくは30〜60℃、最も好ましくは35〜50℃の温度範囲の一定温度で行う。激しい撹拌を行わない方が好ましく、例えば、スターラーなどを用いる場合は、3000rpm以下の回転数で行うことが好ましい。更に、反応に用いるpHも急激に変化させず、一定に保つことが好ましく、好ましくは、4.5〜8.5、より好ましくは5.0〜7.5、最も好ましくは5.0〜6.0の範囲で一定のpHで行う。このような、穏やかな条件で、本発明のリン酸八カルシウム系結晶を生成させることによって、薬効の低下を起こさずに、十分な量の生物学的活性物質をリン酸八カルシウム系結晶の水和層に導入することが可能である。   The octacalcium phosphate crystal containing the biologically active substance in the hydrated layer according to the present invention can be produced by a coprecipitation method or a hydrolysis method. It is preferable not to perform rapid pH changes, rapid ion concentration changes, preparation at high production temperatures, vigorous stirring, etc. so that biologically active substances are not inactivated during production. For example, it is preferable to maintain the pH in the range of 4.5 to 8.5 and not to change it abruptly. Also, the reaction temperature is preferably kept constant without changing abruptly, preferably at a constant temperature in the temperature range of 25-80 ° C, more preferably 30-60 ° C, most preferably 35-50 ° C. For example, when a stirrer or the like is used, it is preferable to perform rotation at 3000 rpm or less. Furthermore, the pH used for the reaction is preferably kept constant without changing rapidly, preferably 4.5 to 8.5, more preferably 5.0 to 7.5, and most preferably 5.0 to 6. Perform at a constant pH in the range of 0.0. By producing the octacalcium phosphate crystal of the present invention under such mild conditions, a sufficient amount of biologically active substance can be added to the water of the octacalcium phosphate crystal without causing a decrease in medicinal effect. It is possible to introduce into the sum layer.

例えば、共沈法により水和層に生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶を製造する場合は、pH及びイオン強度を制御して、以下のように行うことができる。pHを4.5〜8.5に維持しながら、リン酸イオンを含む溶液とカルシウムイオンを含む溶液とをゆっくり混合し、リン酸八カルシウム系結晶を生成させる。混合はリン酸イオンを含む溶液にカルシウムイオンを含む溶液を滴下するか、又はカルシウムイオンを含む溶液にリン酸イオンを含む溶液を滴下しながら、25〜80℃でゆっくりと撹拌する。薬剤などの生物学的活性物質は、リン酸イオンを含む溶液及び/又はカルシウムイオンを含む溶液に含ませることができるが、リン酸イオンを含む溶液に含ませることが好ましい。リン酸イオンとしては、オルトリン酸又はリン酸アンモニウムが好ましく、カルシウムイオンとしては、水酸カルシウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウム又は炭酸カルシウムが好ましい。更に、金属陽イオンを添加する場合は、生物学的活性物質と同じように、リン酸イオンを含む溶液及び/又はカルシウムイオンを含む溶液に含ませ、均一に溶解させることが好ましい。   For example, when producing an octacalcium phosphate crystal containing a biologically active substance in the hydrated layer by a coprecipitation method, the pH and ionic strength can be controlled as follows. While maintaining the pH at 4.5 to 8.5, a solution containing phosphate ions and a solution containing calcium ions are slowly mixed to produce octacalcium phosphate crystals. For mixing, a solution containing calcium ions is dropped into a solution containing phosphate ions, or a solution containing phosphate ions is dropped into a solution containing calcium ions slowly at 25 to 80 ° C. A biologically active substance such as a drug can be contained in a solution containing phosphate ions and / or a solution containing calcium ions, but is preferably contained in a solution containing phosphate ions. As phosphate ion, orthophosphoric acid or ammonium phosphate is preferable, and as calcium ion, calcium hydroxide, calcium chloride, calcium nitrate, calcium acetate or calcium carbonate is preferable. Furthermore, when a metal cation is added, it is preferably contained in a solution containing phosphate ions and / or a solution containing calcium ions in the same manner as the biologically active substance and dissolved uniformly.

加水分解法により水和層に生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶を製造する場合は、酢酸塩などによりpHを4.5〜8.5に調整した溶液に生物学的活性物質を溶解させ、この溶液にブルッシャイト〔CaHPO・2HO〕、モネタイト〔CaHPO〕αCa(PO、又はβCa(POの粉末を分散させ、25〜80℃で、ゆっくりと撹拌し溶解させ、リン酸八カルシウム系結晶を生成する。更に、金属陽イオンを添加する場合は、生物学的活性物質と一緒に溶液に含ませ均一に溶解させておくことが好ましい。 When producing octacalcium phosphate crystals containing biologically active substances in the hydrated layer by hydrolysis, the biological activity is adjusted to a solution adjusted to pH 4.5 to 8.5 with acetate or the like. The substance is dissolved, and the powder of brushite [CaHPO 4 .2H 2 O], monetite [CaHPO 4 ] αCa 3 (PO 4 ) 2 , or βCa 3 (PO 4 ) 2 is dispersed in this solution at 25 to 80 ° C. Then, it is slowly stirred and dissolved to form octacalcium phosphate crystals. Furthermore, when adding a metal cation, it is preferable to add it to the solution together with the biologically active substance and dissolve it uniformly.

前記共沈法及び加水分解法においても、金属陽イオンを溶液に添加することによって、リン酸八カルシウム系結晶のカルシウムイオンが金属陽イオンに置換され、水和層の層間距離を制御することが可能となった。特に、ストロンチウムイオン及びバリウムイオンで置換されることによって、水和層の層間距離が大きくなり、比較的分子量の大きな生物学的活性物質を水和層に導入することが可能である。   Also in the coprecipitation method and the hydrolysis method, by adding a metal cation to the solution, the calcium ion of the octacalcium phosphate crystal is replaced with the metal cation, and the interlayer distance of the hydrated layer can be controlled. It has become possible. In particular, by substitution with strontium ions and barium ions, the interlayer distance of the hydrated layer is increased, and a biologically active substance having a relatively large molecular weight can be introduced into the hydrated layer.

更に、本発明によるリン酸八カルシウム系結晶の粒子を破骨細胞が認識することのできる大きさに調整するために、スプレードライ法や造粒乾燥を用いることも可能である。作製した薬剤含有リン酸八カルシウム系結晶の懸濁液を0.1〜15重量%の濃度に調整し、噴霧圧を0.005〜0.6MPa、入り口温度と出口温度をそれぞれ100〜180℃と40〜90℃の範囲で調整して噴霧乾燥を行う。また、造粒乾燥を行うことも可能である。これら手法により粒子の大きさを1μm〜3mmの大きさに自在に調整することが可能である。   Furthermore, in order to adjust the particles of the octacalcium phosphate crystal according to the present invention to a size that can be recognized by osteoclasts, it is also possible to use a spray drying method or granulation drying. The prepared suspension of drug-containing octacalcium phosphate crystals is adjusted to a concentration of 0.1 to 15% by weight, the spray pressure is 0.005 to 0.6 MPa, and the inlet temperature and outlet temperature are 100 to 180 ° C., respectively. And spray drying by adjusting in the range of 40-90 ° C. It is also possible to perform granulation drying. By these methods, the size of the particles can be freely adjusted to a size of 1 μm to 3 mm.

生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶は、酸性条件(例えばpH6.0以下)で効率よく、生物学的活性物質を放出することができる。この放出の速度は酸性度が強いほど速く、例えば、溶液に一時間浸漬することによって、pH3.0では含有量の70%が、pH4.5では含有量の40%が放出され、中性に近づくほど放出の速度は緩やかである。   The octacalcium phosphate crystal containing the biologically active substance can efficiently release the biologically active substance under acidic conditions (for example, pH 6.0 or lower). The rate of release increases with increasing acidity. For example, by immersion in a solution for 1 hour, 70% of the content is released at pH 3.0 and 40% of the content is released at pH 4.5. The closer it is, the slower the release rate.

また、生体内の環境に類似した疑似生体環境(中性、37℃、リン酸存在下)においては、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶は、一ヶ月以上をかけて、次第に生体組織類似のアパタイトに変化する。この際、含有される生物学的活性物質も、変化に伴い、ゆっくりと溶液内に放出される。更に、生体内に投与された生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶に対して、明確な拒絶反応や顕著な炎症反応は見られず、本発明のリン酸カルシウム系結晶は生体親和性を示す。   In addition, in a pseudo-biological environment similar to the in-vivo environment (neutral, 37 ° C., in the presence of phosphoric acid), the octacalcium phosphate crystal containing a biologically active substance takes more than one month, It gradually changes to apatite similar to biological tissue. At this time, the contained biologically active substance is slowly released into the solution with the change. Furthermore, no clear rejection reaction or marked inflammatory reaction was observed for the octacalcium phosphate crystal containing the biologically active substance administered in vivo, and the calcium phosphate crystal of the present invention is biocompatible. Indicates.

本発明の水和層に生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶を有効成分とする医薬組成物は、それらの製剤化に通常用いることのできる担体、賦形剤、又はその他の添加剤を用いて調整することができる。   The pharmaceutical composition comprising an octacalcium phosphate crystal containing a biologically active substance in the hydration layer of the present invention as an active ingredient is a carrier, excipient, or other It can be adjusted using additives.

本発明の医薬組成物は、非経口剤、例えば、静注、皮下、臓器、関節部位などへの注射剤、埋め込み剤、顆粒剤、散剤等の固形製剤、懸濁剤等の液剤又は軟膏剤などとして、投与することができる。注射剤としては、無菌の水溶性又は非水性の溶液剤、懸濁剤、又は乳濁剤を含む。水溶性の溶液剤又は懸濁剤には、希釈剤として、例えば、注射用蒸留水又は生理用食塩水などが含まれる。非水溶性の溶液剤又は懸濁剤の希釈剤としては、例えば、アルコール類(例えば、エタノール)、グリコール類(例えば、プロピレングリコール又はポリエチレングリコール)、又はポリソルベトール80(商品名)等を含む。前記組成物は、更に、湿潤剤、乳化剤、分散剤、安定化剤、溶解若しくは溶解補助剤、又は防腐剤などを含んでいてもよい。   The pharmaceutical composition of the present invention is a parenteral agent, for example, an injection, subcutaneous injection, an organ, a joint, etc., a solid preparation such as an embedding agent, a granule or a powder, a liquid agent or an ointment such as a suspension. As such, it can be administered. Injections include sterile water-soluble or non-aqueous solutions, suspensions, or emulsions. The water-soluble solution or suspension includes, for example, distilled water for injection or physiological saline as a diluent. Examples of the diluent for the water-insoluble solution or suspension include alcohols (for example, ethanol), glycols (for example, propylene glycol or polyethylene glycol), or polysorbetol 80 (trade name). . The composition may further contain a wetting agent, an emulsifying agent, a dispersing agent, a stabilizing agent, a dissolving or solubilizing aid, or a preservative.

本発明の医薬組成物を骨疾患の治療に用いる場合は、骨粗鬆症の患部、関節リュウマチの患部、又は骨腫瘍の部位に、医薬組成物を注射などによって直接投与することができる。従って、リン酸八カルシウム系結晶の大きさは、例えば、懸濁注射剤として使用する場合は、分散度、通針性を確保することのできる範囲であればよい。例えば、結晶の平均粒径は、0.1〜300μmが好ましく、より好ましくは1〜150μmであり、最も好ましくは2〜100μmである。   When the pharmaceutical composition of the present invention is used for the treatment of bone disease, the pharmaceutical composition can be directly administered by injection or the like to the affected area of osteoporosis, the affected area of rheumatoid arthritis, or the site of bone tumor. Accordingly, the size of the octacalcium phosphate crystal may be in a range that can ensure the degree of dispersion and needle penetration when used as a suspension injection, for example. For example, the average particle size of the crystals is preferably 0.1 to 300 μm, more preferably 1 to 150 μm, and most preferably 2 to 100 μm.

本発明の医薬組成物の投与量は、生物学的活性物質の種類や含量、剤型、活性物質放出の持続時間、投与対象動物などにより異なるが、生物学的活性物質の有効量が含まれている投与量であればよい。例えば、一回あたりの投与量として、成人(体重50kg)当たり、ビスホスホネートとして、0.01mg〜500mg、好ましくは1mg〜250mg、より好ましくは5mg〜50mgを1週間〜3ヶ月に一回投与することができる。   The dosage of the pharmaceutical composition of the present invention varies depending on the type and content of the biologically active substance, the dosage form, the duration of active substance release, the animal to be administered, etc., but includes an effective amount of the biologically active substance. As long as the dose is within the range. For example, as a dose per administration, 0.01 mg to 500 mg, preferably 1 mg to 250 mg, more preferably 5 mg to 50 mg as bisphosphonate per adult (body weight 50 kg) should be administered once a week to 3 months. Can do.

《作用》
破骨細胞は、古い骨に接着し、骨と破骨細胞との間に吸収窩(ピット)を形成し、その部分のpHを低下させ骨を溶解し、吸収する。正常な状態であれば、破骨細胞にカップリングしている骨芽細胞が、吸収された部分に新しい骨を形成するが、骨疾患、例えば、骨粗鬆症、骨腫瘍、関節リウマチなどでは、破骨細胞と骨芽細胞のカップリングが破壊され、破骨細胞の骨吸収作用が亢進しており、病的な骨吸収が起こっていると考えられる。
一方、本発明のリン酸八カルシウム系結晶は、その結晶内の水和層にビスホスホネートなどの生物学的活性物質を含有しているが、生物学的活性物質は結晶内に存在するため、生体内に投与された場合も、通常の生体内の環境では、生物学的活性物質は急激には放出されず、初期バースト放出などの問題は起こさないと考えられる。しかし、リン酸八カルシウム系結晶は、リン酸及びカルシウムを含むため、骨と同じように破骨細胞によって認識され、特に、破骨細胞の機能が亢進している骨疾患の患部においては、本発明のリン酸八カルシウム系結晶が破骨細胞によって溶解され、生物学的活性物質が放出される。生物学的活性物質が、破骨細胞の機能を抑制する化合物である場合には、その化合物が作用する破骨細胞の近傍において放出され、破骨細胞の機能を抑制するため、効率的な治療効果が期待できる。
また、リン酸八カルシウム系結晶に含有される生物学的活性物質としては、破骨細胞の機能を抑制する生物学的活性物質ばかりでなく、骨芽細胞の機能を亢進させる薬剤や破骨細胞と骨芽細胞のカップリングを正常な状態に戻す薬剤などを、導入することも可能であり、そのような物質も破骨細胞の機能が亢進している患部において、選択的に放出されるため、効率的な治療効果を期待することができる。
従来、このような疾患の症状や病態に応じて、薬剤などの生理活性物質を放出する症状対応型又は病態対応型の医薬組成物は存在しなかった。疾患の症状や病態は、外来の病原体などによって直接起きることもあるが、多くの場合は、生体の免疫反応や炎症反応などの生体防御反応や正常の生体反応が異常になった場合などに起きることがある。このような疾患の症状や病態を担っているものは、生体内の細胞であり、それらの機能が亢進したり、あるいは抑制されることによって、症状や病態が変化する。本発明の医薬組成物は、疾患の症状や病態に応じて、薬剤などの生理活性物質を放出することのできるものであり、選択的な治療効果が期待できるものである。
<Action>
Osteoclasts adhere to old bones and form resorption pits between the bones and osteoclasts, lowering the pH of those parts and dissolving and resorbing the bones. Under normal conditions, osteoblasts coupled to osteoclasts form new bone in the resorbed area, but in bone diseases such as osteoporosis, bone tumors, rheumatoid arthritis, etc. It is considered that pathological bone resorption is taking place because the coupling between cells and osteoblasts is broken, and the bone resorption effect of osteoclasts is enhanced.
On the other hand, the octacalcium phosphate crystal of the present invention contains a biologically active substance such as bisphosphonate in the hydrated layer in the crystal. However, since the biologically active substance exists in the crystal, Even when administered into the body, in a normal in vivo environment, the biologically active substance is not released rapidly, and problems such as initial burst release are not expected to occur. However, since octacalcium phosphate crystals contain phosphate and calcium, they are recognized by osteoclasts in the same way as bone, and this is especially true in bone disease affected areas where osteoclast function is enhanced. The octacalcium phosphate crystals of the invention are lysed by osteoclasts and the biologically active substance is released. When the biologically active substance is a compound that suppresses the function of osteoclasts, the compound is released in the vicinity of the osteoclast that the compound acts on and suppresses the function of osteoclasts. The effect can be expected.
In addition, biologically active substances contained in the octacalcium phosphate crystals include not only biologically active substances that suppress the function of osteoclasts, but also drugs or osteoclasts that enhance the function of osteoblasts. It is also possible to introduce drugs that restore the normal and osteoblastic coupling, and such substances are also selectively released in the affected area where osteoclast function is enhanced. You can expect an effective therapeutic effect.
Conventionally, there has been no symptom-responsive or pathological-compatible pharmaceutical composition that releases a physiologically active substance such as a drug according to the symptoms and pathologies of such diseases. Symptoms and conditions of the disease may be directly caused by foreign pathogens, etc., but often occur when the body's defense reaction such as the immune response or inflammatory reaction of the living body or the normal living body reaction becomes abnormal Sometimes. It is cells in the living body that are responsible for the symptoms and pathologies of such diseases, and the symptoms and pathologies change as their functions are enhanced or suppressed. The pharmaceutical composition of the present invention is capable of releasing a physiologically active substance such as a drug according to a disease symptom or pathology, and can be expected to have a selective therapeutic effect.

以下に実施例及び比較例を示し本発明の具体的な説明を行うが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but these do not limit the scope of the present invention.

《実施例1》
本実施例1では、加水分解法によって、ビスホスホネートを含有するリン酸八カルシウム系結晶の生成を行った。
ビスホスホネート15mgを水に溶解し、酢酸ナトリウムを添加しpH5.0の溶液100mLを調製した。溶液をゆっくり撹拌しながら、ブルッシャイト〔CaHPO・2HO〕160mgを添加した。溶液を60℃で一日撹拌し、ビスホスホネートを含有するリン酸八カルシウム系結晶を得た。理論的には、下記の式により、ブルッシャイト140mgから100mgのリン酸八カルシウム結晶を生成することができるが、実際には、量論反応は85%程度であり、160mgのブルッシャイトから100mgのリン酸八カルシウム結晶が生成された。
[式1]
CaHPO・2HO→Ca(PO・5H
得られたビスホスホネート含有リン酸八カルシウム系結晶の粉末X線回折解析(XRD)、熱分析(TG−DTA)及び走査型電子顕微鏡(SEM)解析を行った。
Example 1
In Example 1, an octacalcium phosphate-based crystal containing bisphosphonate was generated by a hydrolysis method.
Bisphosphonate (15 mg) was dissolved in water, and sodium acetate was added to prepare 100 mL of a pH 5.0 solution. As the solution was stirred slowly, the addition of brushite [CaHPO 4 · 2H 2 O] 160 mg. The solution was stirred at 60 ° C. for one day to obtain octacalcium phosphate crystals containing bisphosphonate. Theoretically, the formula below can produce from 100 mg of brushite to 100 mg of octacalcium phosphate crystals, but in practice the stoichiometric response is around 85%, from 160 mg of brushite to 100 mg of Octacalcium phosphate crystals were produced.
[Formula 1]
CaHPO 4 · 2H 2 O → Ca 8 H 2 (PO 4 ) 6 · 5H 2 O
The obtained bisphosphonate-containing octacalcium phosphate crystal was subjected to powder X-ray diffraction analysis (XRD), thermal analysis (TG-DTA), and scanning electron microscope (SEM) analysis.

《X線回折解析》
X線回折装置〔理学電機(株)製〕RINT2200を用い、40kV/40mAで発生させたCuKα線を使用し、発散スリット角1度、発散縦制限スリット10mm、散乱スリット1.25mm、受光スリット0.3mm、スキャンスピード2度/分、サンプリング幅0.02度の条件で測定を行った。得られた生成物は、リン酸八カルシウム〔Ca(PO・5HO〕をベースとした結晶であり、ビスホスホネートを添加せずに得られたリン酸八カルシウム結晶と比較すると、低角の回折線(Cuba:4.7度)が、更に低角側に移動しており、ビスホスホネートが水和層に挿入されたことにより、水和層の層間距離が拡大していることが確認された。
<< X-ray diffraction analysis >>
X-ray diffractometer [manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.] Using RINT2200, CuKα rays generated at 40 kV / 40 mA are used, the divergence slit angle is 1 degree, the divergence longitudinal limit slit is 10 mm, the scattering slit is 1.25 mm, the light receiving slit is The measurement was performed under the conditions of 3 mm, a scanning speed of 2 degrees / minute, and a sampling width of 0.02 degrees. The obtained product is a crystal based on octacalcium phosphate [Ca 8 H 2 (PO 4 ) 6 · 5H 2 O], compared with the octacalcium phosphate crystal obtained without adding bisphosphonate. Then, the low-angle diffraction line (Cuba: 4.7 degrees) is further moved to the low-angle side, and the inter-layer distance of the hydrated layer is increased by inserting bisphosphonate into the hydrated layer. It was confirmed.

《熱分析》
島津製作所製DTG−50を用い、空気70mL/分の気流下で、得られた生成物約10mgを昇温速度10℃/分で30℃から600℃まで昇温し、測定開始前の重量を基準(100%)として重量減少曲線を求めた。その結果、有機物の燃焼に特徴的なピークが400℃付近に観察され、その重量減少は、12%程度であった。これより、得られた生成物に、ビスホスホネートが約12%含まれていることがわかった。
《Thermal analysis》
Using a DTG-50 manufactured by Shimadzu Corporation, about 10 mg of the obtained product was heated from 30 ° C. to 600 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min under an air flow of 70 mL / min. A weight reduction curve was determined as a reference (100%). As a result, a peak characteristic of organic combustion was observed around 400 ° C., and the weight loss was about 12%. From this, it was found that the obtained product contained about 12% of bisphosphonate.

《走査型電子顕微鏡による形態の解析》
ビスホスホネート含有リン酸八カルシウム系結晶の形態を、電界放出型走査型電子顕微鏡FE−SEM〔HITACHI S−5000〕を用いて加速電圧10kVで観察した。得られた生成物は、板状結晶であり、約100×10×10μmの大きさであった。
《Analysis of morphology by scanning electron microscope》
The morphology of the bisphosphonate-containing octacalcium phosphate crystal was observed at an acceleration voltage of 10 kV using a field emission scanning electron microscope FE-SEM [HITACHI S-5000]. The obtained product was a plate-like crystal and had a size of about 100 × 10 × 10 μm.

《実施例2》
本実施例では、共沈法によって、ビスホスホネートを含有するリン酸八カルシウム系結晶の生成を行った。
40mmolのNaHPO及び40mmolのNaHPOを混合してpH5.5のリン酸緩衝液250mLを調製した。この緩衝溶液にビスホスホネートを添加し、ゆっくりと撹拌ながら溶解させた。20mmol酢酸カルシウム250mLをゆっくり添加し、37℃で、6時間反応させて、ビスホスホネートを含有するリン酸八カルシウム系結晶を得た。
得られたビスホスホネート含有リン酸八カルシウム系結晶の粉末X線回折解析(XRD)、熱分析(TG−DTA)及び走査型電子顕微鏡(SEM)解析を、実施例1と同じ方法を用いて行った。
《X線回折解析》
実施例1と同様に、ビスホスホネートを含有しないリン酸八カルシウム結晶と比較すると、低角の回折線(Cuba:4.7度)が、低角側に移動しており、ビスホスホネートが水和層に挿入されたことにより、水和層の層間距離が拡大していることが確認された。《熱分析》
有機物の燃焼に特徴的なピークが400℃付近に観察されたが、その重量減少は、8%程度であった。これより、得られた生成物に、ビスホスホネートが約8%含まれていることがわかった。
《走査型電子顕微鏡による形態の解析》
実施例1と同様に、得られた生成物は、板状結晶であり、約100×10×10μmの大きさであった。
Example 2
In Example 2 , the production of octacalcium phosphate crystals containing bisphosphonate was performed by a coprecipitation method.
40 mL of Na 2 HPO 4 and 40 mmol of NaH 2 PO 4 were mixed to prepare 250 mL of pH 5.5 phosphate buffer. Bisphosphonate was added to this buffer solution and dissolved with slow stirring. It was added slowly 20mmol acetate mosquitoes Resid um 250 mL, at 37 ° C., and reacted for 6 hours to obtain a octacalcium phosphate-based crystal containing bisphosphonate.
Powder X-ray diffraction analysis (XRD), thermal analysis (TG-DTA) and scanning electron microscope (SEM) analysis of the obtained bisphosphonate-containing octacalcium phosphate crystal were performed using the same method as in Example 1. .
<< X-ray diffraction analysis >>
As in Example 1, when compared with the octacalcium phosphate crystal not containing bisphosphonate, the low-angle diffraction line (Cuba: 4.7 degrees) is shifted to the low-angle side, and bisphosphonate is in the hydrated layer. It was confirmed that the interlaminar distance of the hydrated layer was increased by the insertion. 《Thermal analysis》
A peak characteristic of organic combustion was observed around 400 ° C., but the weight loss was about 8%. From this, it was found that the obtained product contained about 8% of bisphosphonate.
《Analysis of morphology by scanning electron microscope》
Similar to Example 1, the obtained product was a plate-like crystal and had a size of about 100 × 10 × 10 μm.

《実施例3》
本実施例3では、得られたビスホスホネート含有リン酸八カルシウム系結晶の酸性条件でのビスホスホネートの放出を検討した。
実施例1で得られたビスホスホネート含有リン酸八カルシウム系結晶10mgを、塩酸でpH3.0及びpH4.5に調整した水溶液20mLに添加し、37℃で保持した。pH3.0の水溶液では、浸漬1時間後に70%のビスホスホネートが放出され、pH4.5の水溶液では、浸漬1時間後に40%のビスホスホネートが放出された。
Example 3
In Example 3, the release of bisphosphonates under acidic conditions of the obtained bisphosphonate-containing octacalcium phosphate crystals was examined.
10 mg of the bisphosphonate-containing octacalcium phosphate crystal obtained in Example 1 was added to 20 mL of an aqueous solution adjusted to pH 3.0 and pH 4.5 with hydrochloric acid, and kept at 37 ° C. The aqueous solution at pH 3.0 released 70% bisphosphonate after 1 hour of immersion, and the aqueous solution at pH 4.5 released 40% bisphosphonate after 1 hour of immersion.

《実施例4》
本実施例4では、得られたビスホスホネート含有リン酸八カルシウム系結晶の中性条件でのビスホスホネートの放出を検討した。
実施例1で得られたビスホスホネート含有リン酸八カルシウム系結晶5mgを、リン酸緩衝液5mLに添加し、37℃で保持した。浸漬1時間後では、ビスホスホネートの放出は、ほとんど検出できなかった。この状態で一ヶ月放置したところ、ビスホスホネートは100%放出されていた。また、一ヶ月後の生成物を、実施例1と同じ粉末X線回折解析(XRD)により解析したところ、炭酸基を含有した生体組織類似アパタイトに変換されていた。
Example 4
In Example 4, the release of bisphosphonates under neutral conditions was examined under the obtained bisphosphonate-containing octacalcium phosphate crystal.
5 mg of the bisphosphonate-containing octacalcium phosphate crystal obtained in Example 1 was added to 5 mL of a phosphate buffer and maintained at 37 ° C. After 1 hour of immersion, almost no bisphosphonate release was detected. When left in this state for one month, 100% of the bisphosphonate was released. Moreover, when the product after one month was analyzed by the same powder X-ray diffraction analysis (XRD) as in Example 1, it was converted to a living tissue-like apatite containing a carbonate group.

本発明は、生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶は、それを有効成分とする医薬組成物に用いることにより、骨疾患、例えば、転移性骨腫瘍及び骨粗鬆症、又は骨免疫疾患である関節リウマチなどを効果的に治療できる治療剤として利用することが可能である。また、本発明の生物学的活性物質を含有するリン酸八カルシウム系結晶の製造方法により、徐放性製剤として十分な量の生物学的活性物質を含有することのできるリン酸八カルシウム系結晶を製造することが可能である。   The present invention relates to a bone disease such as metastatic bone tumor and osteoporosis, or bone immune disease by using an octacalcium phosphate crystal containing a biologically active substance in a pharmaceutical composition containing it as an active ingredient. It can be used as a therapeutic agent that can effectively treat rheumatoid arthritis and the like. In addition, by the method for producing an octacalcium phosphate crystal containing a biologically active substance of the present invention, an octacalcium phosphate crystal that can contain a sufficient amount of the biologically active substance as a sustained-release preparation Can be manufactured.

Claims (9)

水和層にビスホスホネートを含有するリン酸八カルシウム系結晶。   An octacalcium phosphate crystal containing bisphosphonate in the hydrated layer. 前記リン酸八カルシウム系結晶のカルシウムイオンの一部が、金属陽イオンに置換された請求項1に記載のリン酸八カルシウム系結晶。   The octacalcium phosphate crystal according to claim 1, wherein a part of calcium ions of the octacalcium phosphate crystal is substituted with a metal cation. 前記金属陽イオンがマグネシウム、ストロンチウム、バリウム、白金、マンガン、銅、亜鉛及び鉄からなる群から選択された金属陽イオンである、請求項2に記載のリン酸八カルシウム系結晶。   The octacalcium phosphate crystal according to claim 2, wherein the metal cation is a metal cation selected from the group consisting of magnesium, strontium, barium, platinum, manganese, copper, zinc and iron. 請求項1〜3のいずれか一項に記載のリン酸八カルシウム系結晶を有効成分として含む医薬組成物。 Including a pharmaceutical composition as an active ingredient an octacalcium phosphate-based crystal according to any one of claims 1 to 3. 疾患用である、請求項4に記載の医薬組成物。 The pharmaceutical composition according to claim 4, which is used for bone diseases. カルシウムイオンを含む溶液とリン酸イオンを含む溶液とをpH4.5〜8.5に保持しながら25〜80℃で混合及び撹拌する、ビスホスホネートを含有するリン酸八カルシウムの製造方法であって、前記カルシウムイオンを含む溶液及び/又はリン酸イオンを含む溶液にビスホスホネートを含むことを特徴とする、ビスホスホネートを含有するリン酸八カルシウム系結晶の製造方法。   A method for producing octacalcium phosphate containing bisphosphonate, wherein a solution containing calcium ions and a solution containing phosphate ions are mixed and stirred at 25 to 80 ° C. while maintaining the pH at 4.5 to 8.5, A method for producing an octacalcium phosphate-based crystal containing bisphosphonate, wherein the solution containing calcium ions and / or the solution containing phosphate ions contains bisphosphonate. 前記カルシウムイオンを含む溶液及び/又はリン酸イオンを含む溶液に金属陽イオンを含む、請求項に記載のビスホスホネートを含有するリン酸八カルシウム系結晶の製造方法。 The method for producing an octacalcium phosphate crystal containing bisphosphonate according to claim 6 , wherein the solution containing calcium ions and / or the solution containing phosphate ions contains a metal cation. pH4.5〜8.5に保持したビスホスホネートを含む溶液に、CaHPO・2HO、CaHPO、αCa(PO、又はβCa(POを添加し、25〜80℃で撹拌する、ビスホスホネートを含有するリン酸八カルシウムの製造方法。 CaHPO 4 .2H 2 O, CaHPO 4 , αCa 3 (PO 4 ) 2 , or βCa 3 (PO 4 ) 2 is added to a solution containing bisphosphonate maintained at pH 4.5 to 8.5, and 25 to 80 ° C. A method for producing octacalcium phosphate containing bisphosphonate, which is stirred in 前記ビスホスホネートを含む溶液が金属陽イオンを含む、請求項に記載のビスホスホネートを含有するリン酸八カルシウムの製造方法。 The method for producing octacalcium phosphate containing bisphosphonate according to claim 8 , wherein the solution containing the bisphosphonate contains a metal cation.
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