JP6048979B2 - 生理活性物質の送達に使用される、生分解性ポリエステルアミドコポリマーを含むミクロまたはナノ粒子 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、ポリエステルアミドコポリマーを含む粒子に関する。本発明は、医療分野で使用される、特に生理活性物質の送達に使用される粒子にも関する。

生分解性ポリエステルアミドは当技術分野で公知であり、特にα−アミノ酸−ジオール−ジエステルをベースとするポリエステルアミド（ＰＥＡ）は、Ｇ．Ｔｓｉｔｌａｎａｄｚｅ，ｅｔ ａｌ．Ｊ．Ｂｉｏｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｐｏｌｙｍ．Ｅｄｎ．（２００４）１５：１−２４から知られている。これらのポリエステルアミドは、その合成中に構成単位における３つの成分：天然アミノ酸、したがって疎水性αアミノ酸、非毒性脂肪酸ジオールおよび脂肪族ジカルボン酸を変えることによって調節することができる、様々な物理的性質および機械的性質ならびに生分解性プロファイルを提供する。

国際公開第２００２／１８４７７号パンフレットには具体的に、さらにＰＥＡ−Ｉとも呼ばれる、式Ｉ

のα−アミノ酸−ジオール−ジエステルをベースとするポリエステルアミド（ＰＥＡ）コポリマーが言及されており、
式中、
ｍは０．１〜０．９であり；ｐは０．９〜０．１であり；ｎは５０〜約１５０であり；
− Ｒ_１はそれぞれ独立して、（Ｃ_１〜Ｃ_２０）アルキレンであり；
− Ｒ_２はそれぞれ独立して、水素または（Ｃ_６〜Ｃ_１０）アリール（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキルであり；
− Ｒ_３はそれぞれ独立して、水素、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル、（Ｃ_２〜Ｃ_６）アルケニル、（Ｃ_２〜Ｃ_６）アルキニル、または（Ｃ_６〜Ｃ_１０）アリール（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキルであり；
− Ｒ_４はそれぞれ独立して、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルキレンである。
ＰＥＡ−Ｉは、脂肪族ジカルボン酸およびＬ−リジンに基づくｐ単位と共重合された、αアミノ酸、ジオール、および脂肪族ジカルボン酸に基づくｍ単位を含むランダムコポリマーである。

国際公開第２００８／０２９９１７４号パンフレットには、２つのビス−（ａアミノ酸）をベースとするジオールジエステル内に少なくとも２つの直鎖状飽和または不飽和脂肪族ジオール残基を含む、式ＩＩによるランダムＰＥＡコポリマーをベースとする粒子が開示されている。

式中、
− ｍは０．０１〜０．９９であり；ｐは０．９９〜０．０１であり；ｑは０．９９〜０．０１であり；ｎは５〜１００であり；
− Ｒ_１は独立して、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルキレン、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルケニレン、−（Ｒ_９−ＣＯ−Ｏ−Ｒ_１０−Ｏ−ＣＯ−Ｒ_９）−、−ＣＨＲ_１１−Ｏ−ＣＯ−Ｒ_１２−ＣＯＯＣＲ_１１−およびその組み合わせからなる群から選択することができ；
− 単一のコモノマーｍまたはｐにおけるＲ_３およびＲ_４はそれぞれ独立して、水素、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル、（Ｃ_２〜Ｃ_６）アルケニル、（Ｃ_２〜Ｃ_６）アルキニル、（Ｃ_６〜Ｃ_１０）アリール、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル、−（ＣＨ_２）ＳＨ、−（ＣＨ_２）_２Ｓ（ＣＨ_３）、−ＣＨ_２ＯＨ、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_４ＮＨ_３＋、−−（ＣＨ_２）_３ＮＨＣ（＝ＮＨ_２＋）ＮＨ_２、−ＣＨ_２ＣＯＯＨ、−（ＣＨ_２）ＣＯＯＨ、−ＣＨ_２−ＣＯ−ＮＨ_２、−ＣＨ_２ＣＨ_２−ＣＯ−ＮＨ_２、−−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＯＯＨ、ＣＨ_３−ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）−、（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−ＣＨ_２−、Ｈ_２Ｎ−（ＣＨ_２）_４−、Ｐｈ−ＣＨ_２−、ＣＨ＝Ｃ−ＣＨ_２−、ＨＯ−ｐ−Ｐｈ−ＣＨ_２−、（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−、Ｐｈ−ＮＨ−、ＮＨ−（ＣＨ_２）_３−Ｃ−、ＮＨ−ＣＨ＝Ｎ−ＣＨ＝Ｃ−ＣＨ_２−からなる群から選択することができ；
− Ｒ_５は、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルキレン、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルケニレン、アルキルオキシまたはオリゴエチレングリコールからなる群から選択することができ；
− Ｒ_６は、構造式（ＩＩＩ）；

の１，４：３，６−ジアンヒドロへキシトールの二環式断片から選択することができ；
− Ｒ_７は、水素、（Ｃ_６〜Ｃ_１０）アリール、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキルまたはベンジル基などの保護基、または生理活性物質であることができ；
− Ｒ_８は独立して、（Ｃ_１〜Ｃ_２０）アルキルまたは（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルケニルであることができ；
− Ｒ_９またはＲ_１０は独立して、Ｃ_２〜Ｃ_１２アルキレンまたはＣ_２〜Ｃ_１２アルケニレンから選択することができ；
− Ｒ_１１またはＲ_１２は独立して、Ｈ、メチル、Ｃ_２〜Ｃ_１２アルキレンまたはＣ_２〜Ｃ_１２アルケニレンから選択することができる。

式（ＩＩ）のランダムポリエステルアミドコポリマーにおいて、ｍ＋ｐ＋ｑ＝１であり、ｑ＝０．２５であり、ｐ＝０．４５であり、Ｒ_１が−（ＣＨ_２）_８であり；主鎖単位ｍおよびｐにおけるＲ_３およびＲ_４がロイシンであり、− Ｒ_５がヘキサンであり、Ｒ_６が構造式（ＩＩＩ）の１，４：３，６−ジアンヒドロへキシトールの二環式断片であり；Ｒ_７がベンジル基であり、Ｒ_８が−（ＣＨ_２）_４−である場合、このポリエステルアミドはさらに、ＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｂｚと呼ばれる。Ｒ_７がＨである場合には、このポリエステルアミドはさらに、ＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｈと呼ばれる。

ｍ＋ｐ＋ｑ＝１であり、ｑ＝０．２５であり、ｐ＝０．７５であり、ｍ＝０であり、Ｒ_１が−（ＣＨ_２）_４であり；Ｒ_３が（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−ＣＨ_２−であり、Ｒ_７がベンジルであり、Ｒ_８が−（ＣＨ_２）_４であり；Ｒ_６が、構造式（ＩＩＩ）の１，４：３，６−ジアンヒドロへキシトールの二環式断片から選択される場合には、このポリエステルアミドはさらに、ＰＥＡ−ＩＶ−Ｂｚと呼ばれ、Ｒ_７がＨである場合には、このポリエステルアミドはさらに、ＰＥＡ−ＩＶ−Ｈと呼ばれる。

国際公開第２００８／０２９９１７４号パンフレットにはさらに、ポリエステルアミドおよびそれから製造された粒子が、長時間にわたって特異的かつ一定である制御放出速度にて、ポリマー中に分散された生理活性物質の生体内放出を促進することが開示されている。ＰＥＡが酵素によって生体内で分解して、実質的に非炎症性である分解生成物と同時に生物学的αアミノ酸が生成されることがさらに開示されている。

しかしながら、一部の医療分野では、酵素分解の代わりに、加水分解するポリマー、ならびにそのポリマーを含む粒子などの薬物送達形態が必要とされている。例えば、眼内への薬物の送達が特有の問題である眼科学において、必要とされている。眼は２つの眼房：眼の前面にある眼球前部と、眼の後部にある眼球後部に分かれている。眼の後部において、硝子体には、ほとんど、または全く酸素が存在せず、そのため、例えば酵素分解性ポリエステルアミドをベースとする粒子が分解しない、またはその分解が遅くなりすぎる。粒子の分解が遅すぎると、生理活性物質の放出も負の影響を受けるだろう。

酵素分解の問題に加えて、ＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｂｚなどの上記のポリエステルアミドを含むミクロおよびナノ粒子などの粒子は、水性媒体にさらすと凝集する傾向があることがさらに確認されている。これらの特性は、粒子の再分散性および注射能力（ｉｎｊｅｃｔａｂｉｌｉｔｙ）、ならびに薬物送達を目的とするかかる粒子の投与それぞれに対して負の作用を有し得る。さらに、粒子が凝集および凝塊形成することによって、粒子の有効表面積が変化し、予測不可能かつほとんど再現不可能に薬物放出速度が直接影響を受けるだろう。

したがって、持続する期間にわたって生理活性物質の連続的な送達を提供し、かつさらに粒子の凝集の上記の欠点が解消された、生分解性ポリエステルアミドを含む、新規かつより良い粒子送達システムが当技術分野において依然として必要とされている。

したがって、本発明の目的は、上記の欠点が解消された、生分解性ポリエステルアミドコポリマーを含むミクロおよびナノ粒子を提供することである。

本発明の目的は、構造式（ＩＶ）

による生分解性ポリ（エステルアミド）コポリマー（ＰＥＡ）を含むミクロおよびナノ粒子を提供することによって達成され、
式中、
− ｍ＋ｐは０．９〜０．１であり、ｑは０．１〜０．９であり、
− ｍ＋ｐ＋ｑ＝１であり、ただしｍまたはｐは０であることができ、
− ｎは約５〜約３００であり；
− Ｒ_１は独立して、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルキレン、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルケニレン、−（Ｒ_９−ＣＯ−Ｏ−Ｒ_１０−Ｏ−ＣＯ−Ｒ_９）−、−ＣＨＲ_１１−Ｏ−ＣＯ−Ｒ_１２−ＣＯＯＣＲ_１１−およびその組み合わせからなる群から選択され；
− 単一主鎖単位ｍまたはｐにおけるＲ_３およびＲ_４はそれぞれ独立して、水素、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル、（Ｃ_２〜Ｃ_６）アルケニル、（Ｃ_２〜Ｃ_６）アルキニル、（Ｃ_６〜Ｃ_１０）アリール、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル、−（ＣＨ_２）ＳＨ、−（ＣＨ_２）_２Ｓ（ＣＨ_３）、−ＣＨ_２ＯＨ、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_４ＮＨ_３＋、−（ＣＨ_２）_３ＮＨＣ（＝ＮＨ_２＋）ＮＨ_２、−ＣＨ_２ＣＯＯＨ、−（ＣＨ_２）ＣＯＯＨ、−ＣＨ_２−ＣＯ−ＮＨ_２、−ＣＨ_２ＣＨ_２−ＣＯ−ＮＨ_２、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＯＯＨ、ＣＨ_３−ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）−、（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−ＣＨ_２−、Ｈ_２Ｎ−（ＣＨ_２）_４−、Ｐｈ−ＣＨ_２−、ＣＨ＝Ｃ−ＣＨ_２−、ＨＯ−ｐ−Ｐｈ−ＣＨ_２−、（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−、Ｐｈ−ＮＨ−、ＮＨ−（ＣＨ_２）_３−Ｃ−、ＮＨ−ＣＨ＝Ｎ−ＣＨ＝Ｃ−ＣＨ_２−からなる群から選択され；
− Ｒ_５は、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルキレン、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルケニレン、アルキルオキシまたはオリゴエチレングリコールからなる群から選択され；
− Ｒ_６は、構造式（ＩＩＩ）：

の１，４：３，６−ジアンヒドロへキシトールの二環式断片から選択され；
− Ｒ_７は、（Ｃ_６〜Ｃ_１０）アリール（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキルからなる群から選択される、
− Ｒ_８は−（ＣＨ_２）_４−であり、
− Ｒ_９またはＲ_１０は独立して、Ｃ_２〜Ｃ_１２アルキレンまたはＣ_２〜Ｃ_１２アルケニレンから選択され、
− Ｒ_１１またはＲ_１２は独立して、Ｈ、メチル、Ｃ_２〜Ｃ_１２アルキレンまたはＣ_２〜Ｃ_１２アルケニレンから選択され、ただしａは少なくとも０．０５であり、ｂは少なくとも０．０５であり、ａ＋ｂ＝１である。

驚くべきことに、式ＩＶ（Ｌ−リジン−ＨとＬ−リジン−ベンジルのどちらも存在する）の生分解性ポリエステルアミド（以降、ＰＥＡ−Ｈ／Ｂｚと呼ばれる）を含むミクロまたはナノ粒子は、放出、分解および凝集特性に関して意外な特性を提供することが判明した。ＰＥＡ−Ｈ／Ｂｚコポリマーを含むミクロまたはナノ粒子は、生理活性物質の徐放を提供し、表面侵食により特定の種類の酸素の存在下でのみ分解する、先行技術において公知のＰＥＡポリマーとは対照的に、バルク侵食メカニズムによって生理学的条件にて加水分解することが判明した。

式ＩＶの生分解性ポリエステルアミドのミクロまたはナノ粒子は、その湿潤Ｔｇを超える温度に長時間さらされる水性環境でさえ凝集しないことはさらに意外である。（「湿潤」）ガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、水性環境にポリエステルアミドがさらされた時のガラス転移温度である。

例えば、式ＩＩのＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｂｚ（ｍ＋ｐ＋ｑ＝１、ｑ＝０．２５、ｐ＝０．４５およびｍ＝０．３であり、Ｒ_１は−（ＣＨ_２）_８であり；Ｒ_４およびＲ_３は（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−ＣＨ_２−であり、Ｒ_７はベンジルであり、Ｒ_８は−（ＣＨ_２）_４であり；Ｒ_６は、構造式（ＩＩＩ）の１，４：３，６−ジアンヒドロへキシトールの二環式断片から選択される）は、３７℃で０．１Ｍ ＰＢＳ緩衝液にさらされた後に決定される、約２４℃の「湿潤ガラス転移温度」を有するポリマーである。このポリマーの粒子は、標準的な水／油／水（ｗ／ｏ／ｗ）エマルジョン技術によって調製され、０．１Ｍ ＰＢＳ緩衝液に分散され、３７℃に維持された。既に２４時間以内に、粒子は凝集塊を形成し始め、後期には互いに融合し、無形の塊となった。これらの特性は、例えば国際公開第２００８／０２９９１７４号パンフレットに記載の先行技術のポリエステルアミドにも代表的な特性である。

代替方法として、式ＩＶ（ｍ＋ｐ＋ｑ＝１、ｑ＝０．２５、ｐ＝０．４５およびｍ＝０．３であり、ａは０．５であり、ａ＋ｂ＝１であり、Ｒ_１は−（ＣＨ_２）_８であり；Ｒ_４およびＲ_３は−（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−ＣＨ_２−であり、Ｒ_７はベンジルであり、Ｒ_８は−（ＣＨ２）４であり；Ｒ_６は、構造式（ＩＩＩ）の１，４：３，６−ジアンヒドロへキシトールの二環式断片から選択される）のＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｈ／Ｂｚ５０％Ｈのランダムコポリマーから、「湿潤」ガラス転移温度２１℃を有する類似のミクロまたはナノ粒子を製造した場合、得られた粒子は、２１日間の実験期間全体で溶液中で凝集しなかった。

上記の「湿潤Ｔ_ｇ」は、１Ｈｚ（６．２８ラジアン／秒）および初期値０．１％の変動ひずみ（自動ひずみ制御作動）にて、４５℃から０℃（５℃／分にて冷却）までの温度勾配試験を行うことによって決定した。試料への一定の軸方向力（圧縮）（Ｆ_Ｎ約３０グラム）を確実にするように、ギャップを手作業で制御した。この一定の圧縮力は、試料と平行なプレートとの接触の損失を防ぐのに必要である。図５は、「湿潤」Ｔｇ測定に使用された場合の形態の概略図を示す。

本発明によるＰＥＡ−Ｈ／Ｂｚコポリマーを含むミクロまたはナノ粒子の分解特性は、ＰＥＡ−Ｉ、ＰＥＡ−ＩＩＩ、ＰＥＡ−ＩＶまたはＰＬＧＡなどの先行技術のポリマーの分解特性と顕著に異なる。既知のＰＥＡ粒子は主に、酵素分解プロセスおよびバルク侵食メカニズムを介して分解するのに対して、ＰＥＡ−Ｈ／Ｂｚコポリマーを含むミクロまたはナノ粒子は加水分解的に、かつ主に表面侵食メカニズムを介して分解するらしいことが判明している。さらに、ＰＬＧＡまたはＰＬＬＡなどの他の先行技術のポリマーは、主にバルク侵食メカニズムを介して分解すると思われる。これは図１で確認される。

例えばＰＬＧＡおよびＰＬＬＡ粒子の分解における更なる欠点は、ミクロまたはナノ粒子から放出される生理活性物質の安定性に影響を及ぼし得ることから望ましくない、ｐＨの低下を生じることが多いという事実である。分解から４週間後にＰＬＧＡ粒子は、高度に酸性の分解生成物を放出し始め、その結果ｐＨが低下する。それと対照的に、ＰＥＡ−Ｉ−Ｈ／Ｂｚミクロまたはナノ粒子のｐＨは１３週間全体にわたって変化しなかった。分解中に生成されるリジン遊離カルボン酸基および酸性種は、ポリエステルアミド鎖に沿った結合の切断を触媒するのに正しくバランスがとれた状態であるが、最適な生理学的条件を損なっていないと思われる。実験から、驚くべきことに、ＰＥＡ−Ｈ／Ｂｚのミクロまたはナノ粒子は著しいｐＨ低下を示さないことが判明している。

上記の知見から、式ＩＶ（Ｌ−リジン−ＨとＬ−リジン−ベンジルのどちらも特定の比で存在する）のポリエステルアミドを含むミクロまたはナノ粒子は、驚くべき特性を提供し、薬物送達におけるミクロおよびナノ粒子の必要性により良く応えられることが確認される。

本発明の以下の実施形態において、式ＩＶ中のｎは好ましくは、５０〜２００であり、ａは少なくとも０．１５、さらに好ましくは少なくとも０．５、最も好ましくは０．７５、またさらに好ましくは少なくとも０．８であり得る。

一実施形態において、式（ＩＶ）による生分解性ポリエステルアミドコポリマーを含むミクロまたはナノ粒子は、ｐ＝０であり、ｍ＋ｑ＝１であり、ただしｍ＝０．７５、ａ＝０．５およびａ＋ｂ＝１であり、Ｒ_１は（ＣＨ_２）_８であり、Ｒ_３は−（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−ＣＨ_２−であり、Ｒ_５はヘキシルであり、Ｒ_７はベンジルであり、Ｒ_８は−（ＣＨ_２）_４−であることを含む。このポリエステルアミドはＰＥＡ−Ｉ−Ｈ／Ｂｚ５０％Ｈと呼ばれる。

本発明の他の好ましい実施形態において、式（ＩＶ）による生分解性ポリエステルアミドコポリマーを含むミクロまたはナノ粒子は、ｍ＋ｐ＋ｑ＝１、ｑ＝０．２５、ｐ＝０．４５およびｍ＝０．３であり、ただしａは０．５であり、ａ＋ｂ＝１であり、Ｒ_１は−（ＣＨ_２）_８であり；Ｒ_３およびＲ_４はそれぞれ、−（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−ＣＨ_２−であり、Ｒ_５は、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルキレンからなる群から選択され、Ｒ_６は、構造式（ＩＩＩ）の１，４：３，６−ジアンヒドロへキシトールの二環式断片から選択され；Ｒ_７はベンジルであり、Ｒ_８は−（ＣＨ_２）_４である、式を含む。このポリエステルアミドはＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｈ／Ｂｚ５０％Ｈと呼ばれる。

本発明の更なる好ましい実施形態において、式（ＩＶ）による生分解性ポリエステルアミドコポリマーを含むミクロまたはナノ粒子は、ｍ＋ｐ＋ｑ＝１、ｑ＝０．２５、ｐ＝０．４５およびｍ＝０．３であり、ただしａは０．７５であり、ａ＋ｂ＝１であり、Ｒ_１は−（ＣＨ_２）_８であり；Ｒ_４は（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−ＣＨ_２−であり、Ｒ_７はベンジルであり、Ｒ_８は−（ＣＨ_２）_４−であり、Ｒ_６は、構造式（ＩＩＩ）の１，４：３，６−ジアンヒドロへキシトールの二環式断片から選択される、式を含む。このポリエステルアミドはＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｈ／Ｂｚ２５％Ｈと呼ばれる。

本発明の更なる好ましい実施形態において、式（ＩＶ）による生分解性ポリエステルアミドコポリマーを含むミクロまたはナノ粒子は、ｍ＋ｐ＋ｑ＝１、ｑ＝０．１、ｐ＝０．３０およびｍ＝０．６であり、ただしａ＝０．５およびａ＋ｂ＝１であり、Ｒ_１は−（ＣＨ_２）_４であり；Ｒ_３およびＲ_４はそれぞれ、（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−ＣＨ_２−であり；Ｒ_５は、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルキレンからなる群から選択され、Ｒ_７はベンジルであり、Ｒ_８は−（ＣＨ_２）_４−であり、Ｒ_６は、構造式（ＩＩＩ）の１，４：３，６−ジアンヒドロへキシトールの二環式断片から選択される、式を含む。このポリエステルアミドは、ＰＥＡ−ＩＩ−Ｈ／Ｂｚ５０％Ｈと呼ばれる。

本明細書で使用される、「アルキル」という用語は、直鎖または分枝鎖炭化水素基、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ヘキシル等を意味する。

本明細書で使用される、「アルキレン」という用語は、主鎖または側鎖において少なくとも１つの不飽和結合を含有する二価分岐状または未分岐炭化水素鎖を意味する。

本明細書で使用される、「アルケニル」という用語は、主鎖または側鎖において少なくとも１つの不飽和結合を含有する直鎖または分枝鎖炭化水素基を意味する。

本明細書で使用される、「アルケニレン」とは、主鎖または側鎖において少なくとも１つの不飽和結合を含有する二価分岐状または未分岐炭化水素鎖を示すための本明細書における構造式を意味する。

本明細書で使用される、「アルキニル」とは、少なくとも１つの炭素間三重結合を有する直鎖または分枝鎖炭化水素基を意味する。

「アリール」という用語は、フェニルラジカル、または少なくとも１つの環が芳香族環である、約９〜１０個の環原子を有するオルト縮合二環式炭素環式ラジカルを示すために、本明細書において構造式を参照して用いられる。アリールの例としては、限定されないが、フェニル、ナフチルおよびニトロフェニルが挙げられる。

「生分解性」という用語は、生体内環境または代表的な生体外環境にさらされた場合に完全に、または実質的に分解または侵食されることができる材料を意味する。ポリマーは、例えば、加水分解、酵素分解、酸化、代謝プロセス、バルク侵食または表面侵食等によって対象内で徐々に破壊、再吸収、吸収および／または排除されることができる場合に、分解または侵食されることができる。「生体吸収性」および「生分解性」とう用語は、本出願において同義で使用される。

本明細書で使用される「ランダムコポリマー」という用語は、ランダム分布での式（ＩＶ）のポリエステルアミドのｍ、ｐおよびｑ単位の分布を意味する。

本明細書で使用される、粒子とは、ミクロまたはナノ粒子を包含する。

式（ＩＶ）によるポリエステルアミドコポリマーにおいて使用されるαアミノ酸のうちの少なくとも１種類は天然αアミノ酸である。例えば、Ｒ_３またはＲ_４がベンジルである場合、合成に使用される天然αアミノ酸はＬ−フェニルアラニンである。Ｒ_３またはＲ_４が−ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）_２である代替方法において、コポリマーは、天然アミノ酸、ロイシンを含有する。本明細書に記載の２つのコモノマーのバリエーション内でＲ_３およびＲ_４を独立して変化させることによって、他の天然αアミノ酸、例えばグリシン（Ｒ_３またはＲ_４がＨである場合）、アラニン（Ｒ_３またはＲ_４がＣＨ_３である場合）、バリン（Ｒ_３またはＲ_４が−ＣＨ（ＣＨ_３）_２である場合）、イソロイシン（Ｒ_３またはＲ_４が−ＣＨ（ＣＨ_３）−ＣＨ_２−ＣＨ_３である場合）、フェニルアラニン（Ｒ_３またはＲ_４がＣＨ_２−Ｃ_６Ｈ_５である場合）、リジン（Ｒ_３またはＲ_４が（ＣＨ_２）_４−ＮＨ_２である場合）；またはメチオニン（Ｒ_３またはＲ_４が−（ＣＨ_２）_２Ｓ（ＣＨ_３）である場合）、およびその混合物も使用することができる。

式（ＩＶ）のポリエステルアミドコポリマーは好ましくは、１５，０００〜２００，０００ダルトンの範囲の数平均分子量（Ｍｎ）を有する。本明細書に記載のポリエステルアミドコポリマーは、様々な分子量および主鎖におけるｍ、ｐ、およびｑ単位の様々な相対比率で製造することができる。特定の用途に適した分子量は当業者によって容易に決定される。適切なＭｎは、約１５，０００〜約１００，０００ダルトン、例えば約３０，０００〜約８０，０００または約３５，０００〜約７５，０００のオーダーである。Ｍｎは、標準物質としてポリスチレンを使用して、ＴＨＦ中でＧＰＣによって測定される。

ポリエステルアミドの基本重合プロセスは、Ｇ．Ｔｓｉｔｌａｎａｄｚｅ，ｅｔ ａｌ．Ｊ．Ｂｉｏｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｐｏｌｙｍ．Ｅｄｎ．（２００４）１５：１−２４に記述されるプロセスに基づくが、異なる構成単位および活性化基が使用された。

式（ＩＶ）のポリエステルアミドは例えば、スキーム１に示すように、活性化二酸（Ｙ１）とパラトルエンスルホネートジアミン塩（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３）との溶液重縮合によって合成される。一般に、ジメチルスルホキシドまたはジメチルホルムアミドが溶媒として使用される。一般に塩基として、トリエチルアミドが添加され、一定の攪拌下にて６０℃の不活性雰囲気下にて２４〜７２時間反応が行われる。続いて、得られた反応混合物を水で沈殿させ、続いて有機沈殿させ、濾過することによって精製される。減圧下での乾燥によってポリエステルアミドが生成される。

一般に、フラウンホーファー理論により与えられるミクロ粒子の平均直径（体積パーセント）は１０ｎｍ〜１０００μｍの範囲である。好ましい平均直径は、使用目的に応じて異なる。例えば、ミクロ粒子が注射可能な薬物送達システムとして、特に血管内薬物送達システムとして使用されることが意図される場合には、平均直径１〜４０μｍが望ましく、さらに好ましくは平均直径２０〜４０μｍが望ましい。

１０００ｎｍ未満の平均粒径を有する粒子がナノ粒子であると考えられる。一般に、８００ｎｍ未満、特に５００ｎｍ未満のサイズを有するナノ粒子は、細胞内での用途に有用である。かかる用途に関しては、平均直径は、好ましくは５０〜５００ｎｍ、さらに好ましくは１００〜３００ｎｍの範囲である。

他の用途において、それより大きな寸法、例えば、１〜１００μｍまたはさらには１〜１０００μｍの範囲の平均直径が望ましい場合がある。好ましくは、ミクロ粒子の平均直径は、１０〜１００μｍの範囲である。さらに好ましくは、ミクロ粒子の平均直径は、２０〜６０μｍの範囲である。またさらに好ましくは、ミクロ粒子の平均直径は、２０〜４０μｍの範囲である。特に、本明細書で使用される粒子直径は、Ｍａｌｖｅｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００によって決定することができる直径である。粒子は、その特定の構造、サイズ、または組成に応じて様々な異なる方法で定義かつ分類され、例えば、Ｅｎｃｙｃｌｏｐａｅｄｉａ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｄｒｕｇ ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｖｏｌ２ Ｍ−Ｚ Ｉｎｄｅｘ，Ｃｈａｐｔｅｒ：Ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ Ｗｉｌｅｙ Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ，ｐａｇｅ ４９３−４９６を参照のこと。

粒子が小さすぎるか、あるいはナノ粒子にはあり得るが、その光学的性質のために光散乱によって粒子を分析できない場合には、走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を使用してもよい。

本発明のミクロおよびナノ粒子は、生理活性物質の送達システムとして使用してもよいが、診断補助剤または造影剤の送達にも使用してもよい。

本発明によるミクロまたはナノ粒子は、１種または複数種の生理活性物質を含み得る。生理活性物質は、ミクロまたはナノ粒子内にほぼ均一に分散され得る。生理活性物質は、ミクロまたはナノ粒子コアまたはシェル内に位置してもよい。

特に、生理活性物質は、栄養素、薬剤、小分子薬物、タンパク質およびペプチド、ワクチン、遺伝物質（ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、プラスミド、ＤＮＡおよびＲＮＡなど）、診断剤および造影剤の群から選択され得る。生理活性薬理的成分（ＡＰＩ）などの生理活性物質は、使用目的に応じてあらゆる種類の活性を示し得る。

生理活性物質は、生物学的応答を刺激または抑制できる物質であってもよい。生理活性物質は例えば、成長因子（ＶＥＧＦ、ＦＧＦ、ＭＣＰ−１、ＰＩＧＦ、抗生物質（例えば、Ｂ−ラクタム、クロラムフェニコールなどのペニシリン抗生物質）、抗炎症化合物、抗血栓性化合物、抗跛行薬（ａｎｔｉ−ｃｌａｕｄｉｃａｔｉｏｎ ｄｒｕｇ）、抗不整脈薬、抗アテローム硬化性薬、抗ヒスタミン薬、抗癌剤、血管作用薬、点眼薬、アミノ酸、ビタミン、ホルモン、神経伝達物質、神経ホルモン、酵素、シグナル伝達分子および向精神薬から選択され得る。

生理活性物質は、増殖抑制性または抗炎症性を有し得るか、または抗腫瘍性、抗血小板性、抗凝血性、抗線維素溶解性、抗血栓性、抗有糸分裂性、抗菌性、抗アレルギー性、または酸化防止性などの他の特性を有し得る。増殖抑制剤の例としては、ラパマイシンおよびその機能または構造誘導体、４０−Ｏ−（２−ヒドロキシ）エチル−ラパマイシン（エベロリムス）、およびその機能または構造誘導体、パクリタキセルおよびその機能または構造誘導体が挙げられる。ラパマイシン誘導体の例としては、ＡＢＴ−５７８、４０−０−（３−ヒドロキシ）プロピル−ラパマイシン、４０−Ｏ−［２−（２−ヒドロキシ）エトキシ］エチル−ラパマイシン、および４０−０−テトラゾール−ラパマイシンが挙げられる。パクリタキセル誘導体の例としては、ドセタキセルが挙げられる。抗腫瘍薬および／または有糸分裂阻害剤としては、メトトレキセート、アザチオプリン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、フルオロウラシル、ドキソルビシン塩酸塩（例えば、Ｐｈａｒｍａｃｉａ ＡＮＤ Ｕｐｊｏｈｎ，Ｐｅａｐａｃｋ ＮＪから市販のアドリアマイシン（Ａｄｒｉａｍｙｃｉｎ）（登録商標））、およびマイトマイシン（例えば、Ｂｒｉｓｔｏｌ−Ｍｙｅｒｓ Ｓｑｕｉｂｂ Ｃｏ．，Ｓｔａｍｆｏｒｄ，Ｃｏｎｎから市販のムタマイシン（Ｍｕｔａｍｙｃｉｎ）（登録商標））が挙げられる。かかる抗血小板薬、抗凝固薬、抗線維素溶解薬、およびアンチトロンビンの例としては、ナトリウムヘパリン、低分子量ヘパリン、ヘパリン類似物質、ヒルジン、アルガトロバン、フォルスコリン、バピプロスト、プロスタサイクリンおよびプロスタサイクリン類似体、デキストラン、Ｄ−ｐｈｅ−ｐｒｏ−ａｒｇ−クロロメチルケトン（合成アンチトロンビン）、ジピリダモール、糖タンパク質Ｈｂ／ｎｉａ血小板膜受容体アンタゴニスト抗体、組換えヒルジン、トロンビン阻害剤、例えばＡｎｇｉｏｍａｘ（Ｂｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，Ｍａｓｓ．）、カルシウムチャネルブロッカー（ニフェジピンなど）、コルヒチン、線維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）アンタゴニスト、魚油（オメガ３−脂肪酸）、ヒスタミンアンタゴニスト、ロバスタチン（ＨＭＧ−ＣｏＡレダクターゼの阻害剤、コレステロール低下薬、Ｍｅｒｃｋ ＡＮＤ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．，Ｗｈｉｔｅｈｏｕｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ，ＮＪからの商品名Ｍｅｖａｃｏｒ（登録商標））、モノクローナル抗体（血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）受容体に特異的な抗体など）、ニトロプルシド、ホスホジエステラーゼ阻害剤、プロスタグランジン阻害剤、スラミン、セロトニンブロッカー、ステロイド、チオプロテアーゼ阻害剤、トリアゾロピリミジン（ＰＤＧＦアンタゴニスト）、スーパーオキシドジスムターゼ、スーパーオキシドジスムターゼ模倣物、４−アミノ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−ｌ−オキシル（４−アミノ−ＴＥＭＰＯ）、エストラジオール、抗癌剤、栄養補助食品、例えば種々のビタミン、およびその組み合わせが挙げられる。ステロイド系および非ステロイド系抗炎症剤などの抗炎症剤の例としては、バイオリムス、タクロリムス、デキサメタゾン、クロベタゾール、コルチコステロイドまたはその組み合わせが挙げられる。かかる細胞分裂抑制物質の例としては、アンギオペプチン、アンギオテンシン変換酵素阻害剤、例えばカプトプリル（例えば、Ｂｒｉｓｔｏｌ−Ｍｙｅｒｓ Ｓｑｕｉｂｂ Ｃｏ．，Ｓｔａｍｆｏｒｄ，Ｃｏｎｎ．から市販のＣａｐｏｔｅｎ（登録商標）およびＣａｐｏｚｉｄｅ（登録商標））、シラザプリルまたはリシノプリル（例えば、Ｍｅｒｃｋ ＡＮＤ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．，Ｗｈｉｔｅｈｏｕｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ，ＮＪから市販のＰｒｉｎｉｖｉｌ（登録商標）およびＰｒｉｎｚｉｄｅ（登録商標））が挙げられる。抗アレルギー剤の一例はペミロラストカリウムである。適切であり得る他の治療物質または治療薬としては、α−インターフェロン、ピメクロリムス、イマチニブメシレート、ミドスタウリン、および遺伝子操作された上皮細胞が挙げられる。

具体的な生理活性物質の更なる例は、神経作用薬（アンフェタミン、メチルフェニデート）、α１アドレナリン受容体アンタゴニスト（プラゾシン、テラゾシン、ドキサゾシン、ケテセリン、ウラピジル）、α２ブロッカー（アルギニン、ニトログリセリン）、降圧薬（クロニジン、メチルドパ、モキソニジン、ヒドララジンミノキシジル）、ブラジキニン、アンギオテンシン受容体ブロッカー（ベナゼプリル、カプトプリル、シラゼプリル、エナラプリル、フォシノプリル、リシノプリル、ペリンドプリル、キナプリル、ラミプリル、トランドラプリル、ゾフェノプリル）、アンギオテンシン−１ブロッカー（カンデサルタン、エプロサルタン、イルベサルタン、ロサルタン、テルミサルタン、バルサルタン）、エンドペプチダーゼ（オマパトリラート）、β２アゴニスト（アセブトロール、アテノロール、ビソプロロール、セリプロロール、エスモドール、メトプロロール、ネビボロール、ベタキソロール）、β２ブロッカー（カルベジロール、ラベタロール、オクスプレノロール、ピンドロール、プロパノロール）、利尿剤（クロルタリドン、クロロチアジド、エピチジド、ヒドロクロロチアジド、インダパミド、アミロリド、トリアムテレン）、カルシウムチャネルブロッカー（アムロジピン、バルニジピン、ジルチアゼム、フェロジピン、イスラジピン、ラシジピン、レルカニジピン、ニカルジピン、ニフェドジピン、ニモジピン、ニトレンジピン、ベラパミル）、抗不整脈薬（アミオダロン、ソラトール、ジクロフェナク、フレカイニド）またはシプロフロキサシン、ラタノプロスト、フルクロキサシリン、ラパマイシンおよび類似体およびリムス（ｌｉｍｕｓ）誘導体、パクリタキセル、タキソール、シクロスポリン、ヘパリン、コルチコステロイド（トリアムシノロンアセトニド、デキサメタゾン、フルオシノロンアセトニド）、血管新生阻害剤（ｉＲＮＡ、ＶＥＧＦアンタゴニスト：ベバシズマブ、ラニビズマブ、ペガタプニブ）、成長因子、ジンクフィンガー転写因子、トリクロサン、インスリン、サルブタモール、エストロゲン、ノルカンタリジン、ミクロリジル類似体、プロスタグランジン、スタチン、コンドロイチナーゼ、ジケトピペラジン、大環状化合物、ニューレグリン、オステオポンチン、アルカロイド、免疫抑制剤、抗体、アビジン、ビオチン、クロナゼパムである。上記の物質は、そのプロドラッグまたは併用薬の形で使用することもできる。上記の物質は、そのプロドラッグおよび／または代謝産物のプロドラッグも含む。上記の物質は一例として列挙されており、限定的であることを意味するものではない。

本発明に従って、生理活性物質が存在する場合、ミクロまたはナノ粒子における１種または複数種の生理活性物質の濃度は、ミクロまたはナノ粒子の全重量に対して、好ましくは少なくとも１重量％、特に少なくとも５重量％、さらに特には少なくとも１０重量％である。その濃度は、所望どおりに、９０重量％まで、７０重量％まで、５０重量％まで、または３０重量％までの濃度であってもよい。

そのポリマーは天然に、特にシグナル伝達分子、酵素または抗体などの受容体分子と共に、ポリマー鎖に沿って遊離カルボキシル基を含有することから、ミクロ粒子の少なくとも表面を官能化することも可能である。受容体分子は例えば、精製または検出されるべき、対象の成分に対する受容体分子であってもよく、例えば診断試験の一部として、本発明の粒子が利用される。適切な官能化方法は、当技術分野で公知の方法に基づく。特に、受容体分子は、そのポリエステルアミドで粒子が製造される生分解性ポリエステルアミドに、利用可能な反応性基または導入後の反応性基を介して結合され得る。

ミクロまたはナノ粒子は−ＣＯＯＨ基を含むため、粒子に結合されるべき標的官能性部位のヒドロキシル基またはアミノ基とさらに反応し得るカルボジイミドで、これらの−ＣＯＯＨ基を官能化することが可能である。

式ＩＶによって表される生分解性ポリエステルアミドに加えて、本発明のミクロまたはナノ粒子はさらに、生体適合性ポリマーの群から選択される１種または複数種の他のポリマーを含んでもよい。

生体適合性ポリマーの例は、ポリ（オルトエステル）、ポリ（無水物）、ポリ（Ｄ，Ｌ−乳酸）、ポリ（Ｌ−乳酸）、ポリ（グリコール酸）、ポリ乳酸とグリコール酸のコポリマー、ポリ（Ｌ−ラクチド）、ポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド）、ポリ（グリコリド）、ポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド−ｃｏ−グリコリド）、ポリ（Ｌ−ラクチド−ｃｏ−グリコリド）、ポリ（リン酸エステル）、ポリ（トリメチレンカーボネート）、ポリ（オキサ−エステル）、ポリ（オキサ−アミド）、ポリ（エチレンカーボネート）、ポリ（プロピレンカーボネート）、ポリ（リン酸エステル）、ポリ（ホスファゼン）、ポリ（チロシン由来カーボネート）、ポリ（チロシン由来アリーレート）、ポリ（チロシン由来イミノカーボネート）、これらのポリマーとポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）とのコポリマー、またはその組み合わせである。

原則的に、先行技術で使用されているポリマーの代わりに、式（ＩＶ）の生分解性ポリエステルアミドを使用することを条件として、ミクロまたはナノ粒子は、当技術分野で公知の手法で製造され得る。一般に、熱またはｐＨ調整を用いた凝集によって、コアセルベーション（相分離）によって、噴霧乾燥によって、または溶媒抽出によって、粒子を製造することができる。製造方法の概要は、Ｆｒｅｉｔａｓ Ｓらによって２００５年にＪ．Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｌｅａｓｅ，１０２：３１３−３３２に開示されている。本発明のミクロまたはナノ粒子は好ましくは、水中油型エマルジョン方法によって製造される。この方法は実施例Ｉに詳細に開示される。

必要に応じて、ミクロまたはナノ粒子に１種または複数種の生理活性物質をローディングすることができる。ローディングは、生理活性物質の存在下にてミクロまたはナノ粒子を形成することによって、またはその後に達成することができる。多量の生理活性物質を有するミクロまたはナノ粒子を得るために、一般に、生理活性物質の存在下にてミクロまたはナノ粒子を製造することが好ましい。特に、生理活性物質の感受性が高い場合には、粒子が形成された後にミクロまたはナノ粒子にローディングすることが好ましい。これは、ミクロまたはナノ粒子を生理活性物質と接触させ、生理活性物質をミクロまたはナノ粒子内に拡散させ、かつ／またはその表面に付着／吸着させることによって達成することができる。

本発明に従って、十分な封入効率（つまり、使用される作用薬の量で割られた、粒子における生理活性物質の量）を有する、１種または複数種の生理活性物質を有するミクロまたはナノ粒子を提供することが可能である。ローディング条件に応じて、少なくとも２０％の効率、少なくとも５０％、少なくとも７５％または少なくとも９０％以上の効率が可能である。

数種類のミクロおよびナノ粒子構造を製造することができ、これらは実質的に相同な構造を有する。しかしながら、複数種の生理活性物質を放出しなければならない場合、または１つまたは複数の官能性が必要とされる場合、ミクロまたはナノ粒子は、内部コアおよび外部シェルを含む構造を備えることが好ましい。コア／シェル構造は、例えば不相溶性化合物の薬物送達において、またはイメージングにおいて、より多くの作用機序が可能となる。スプレードライヤーを使用して、コアを形成した後に、シェルを塗布することができる。コアおよびシェルは、異なる作用薬を有する同じまたは異なるポリマーを含み得る。この場合には、異なる速度で生理活性物質を放出することが可能である。生理活性物質はコアにのみ存在し、かつシェルがポリマーで構成されることも可能である。

ミクロまたはナノ粒子は、高圧を用いてカプセルまたはチューブに充填するためにも使用することができ、または実質的に粒子にダメージを与えることなく、ペレットとして圧縮することができる。注射可能なまたは噴霧可能な形で遊離状態の懸濁液として、またはその場で形成するゲル配合物で、使用することもできる。さらに、ミクロおよびナノ粒子は、例えば（ラピッドプロトタイプの）骨格、コーティング、パッチ、複合材料、ゲル、プラスターまたはヒドロゲルに組み込むことができる。

本発明によるミクロまたはナノ粒子は、注入、噴霧、埋込み、または吸収されることができる。

好ましい実施形態において、本発明による粒子は、本質的に凍結保護物質を含有しない。凍結保護物質は、材料、食間（ｉ．ｃ．）粒子を凍結のダメージ（氷の形成によるダメージ）から保護する物質である。凍結保護物質の例としては、グリコール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコールおよびグリセロールまたはジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）が挙げられる。

更なる実施形態において、ミクロまたはナノ粒子は、磁性または磁化可能なコアと、生分解性ポリエステルアミドを含むシェルとを含み得る。適切な磁性または磁化可能な材料は当技術分野で公知である。かかるミクロ粒子は、金属、特に鋼を含む物体、例えばグラフトまたはステントなどの埋入された物体によって引き付けられる能力に有用であり得る。かかるミクロまたはナノ粒子はさらに、精製または分析の用途に有用であり得る。

更なる実施形態において、ミクロまたはナノ粒子は、特定の技術によってイメージング可能である。適切なイメージング技術はＭＲＩ、ＣＴ、Ｘ線である。造影剤は、ミクロおよびナノ粒子内に組み込まれるか、またはその表面に結合させることができる。かかるミクロまたはナノ粒子は、例えば血液または細胞中で粒子がいかに移動するかを可視化するのに有用であり得る。適切な造影剤は例えばガドリニウムである。

本発明によるポリエステルアミドコポリマーを含むミクロまたはナノ粒子は、医療分野において、特に痛みの管理の分野、ＭＳＫ、眼科学、癌治療、ワクチン送達組成物、皮膚科学、心血管分野、整形外科、脊髄、腸管、肺、鼻、または耳介分野における薬物送達において使用することができる。

好ましい実施形態、本発明は、薬物として使用される、本発明のミクロまたはナノ粒子を提供する。

医療分野に加えて、本発明によるミクロまたはナノ粒子は特に、農業用途において使用され得る。その場合には、ミクロまたはナノ粒子は、農薬または植物栄養素を含み得る。

本発明はさらに、本発明のミクロまたはナノ粒子を含む物品に関する。他の態様において、本発明は、ミクロまたはナノ粒子を含むデバイスを提供する。本発明の文脈において、物品は、目的を果たす、または特別な機能を実行するように設計された部類の個々の物体またはアイテムまたは要素であり、単独で機能する。

さらに他の好ましい実施形態において、本発明は、本発明の物品を含むデバイスを提供する。デバイスは、特別な目的を果たし、または特別な機能を実行するように設計された一台の装置または１つのメカニズムであり、複数の物品からなることができる（複数の物品のアセンブリ）。

デバイスの例としては、限定されないが、カテーテル、ステント、ロッド、インプラントが挙げられる。

本発明は、単なる実例としての以下の非限定的な図面および実施例を参照しながら、詳細に説明される。

ＰＥＡ−Ｉ、ＰＥＡ−ＩＩＩ、ＰＥＡ Ｈ／ＢｚおよびＰＬＧＡの加水分解。 ＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｂｚと比較してのＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｈ／Ｂｚの凝集挙動。 ＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｂｚ；ＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｈ／Ｂｚ２５％Ｈ；ＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｈ／Ｂｚ５０％ＨまたはＰＬＧＡ５０：５０のいずれかを含むミクロ粒子からのデキサメタゾンの放出。 ＰＥＡ−Ｉ−Ｈ／Ｂｚ２５％Ｈ、ＰＥＡ−Ｉ−Ｈ／Ｂｚ５０％ＨおよびＰＬＧＡの分解研究中の緩衝液のｐＨ。 使い捨て構造を有するＡＲＥＳ２レオメーター。 分解研究の実験セットアップ。

［実施例Ｉ］
プロトコルではＰＥＡ−Ｉ−Ｂｚ、ＰＥＡ−Ｉ−Ｈ／Ｂｚ２５％Ｈ、５０％Ｈ、ＰＥＡ−ＩＶ−Ｂｚ、およびＰＬＧＡ５０／５０、ＰＬＧＡ７５／２５のコポリマーが使用された。

油相２０ｇは、ポリマー５重量％、フルオレセイン０．５重量％、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）９．４５重量％およびジクロロメタン（ＤＣＭ）８５．０５重量％を含んだ。通常、ポリマー１ｇをＤＣＭ９ｇに溶解した。

水相は、ＮａＣｌ ２．５重量％、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）（９〜１０ｋＤａ，加水分解８０％）１重量％および脱イオン水９６．５重量％を含んだ。ＰＶＡを温水（８０℃）に溶解し、攪拌下にて７５℃で一晩置いた。用いられた濃度は水中でＰＶＡ５％であった。油相２０ｇにつき、冷水相２００ｍＬを使用した。

粒子を形成するため、高さ１２ｃｍ、直径６．７ｃｍの３００ｍＬ ＶＷＲビーカーに水相を注いだ。Ｓ２５ＮＫ−１９Ｇ攪拌機が連結されたＵｌｔｒａｔｕｒｒａｘ ＩＫＡ Ｔ２５で乳化を行った。用いられた攪拌速度は４０００ｒｐｍであった。ベント１２ｃｍ、直径０．８０ｍｍの針を有する２０ｍＬシリンジでポリマーを注入した。注入が終了して３分後に、攪拌下においた。次いで、ビーカーの上部に小さな穴を有するアルミニウムシートで覆って、電磁攪拌下にて混合物を一晩置いて、溶媒を蒸発させた。

使用した溶液は、水溶液中でＴｗｅｅｎ２０ ０．４ｍｇ／ｍＬを含有する。油相２０ｇにつき、洗浄溶液約４００ｍＬを使用した。

前に得られた混合物を４本の５０ｍＬ ファルコン（ｆａｌｃｏｎ）チューブに分け、氷の中で維持した。洗浄溶液でビーカーをすすぎ、チューブに添加した。チューブを１０００ｒｐｍで５分間遠心した。上清を除去し、洗浄溶液４０ｍＬに置き換えた。穏やかに振盪することによって、粒子を再分散させた。チューブを１０００ｒｐｍで２分間遠心した。もう一度、上清を除去し、洗浄溶液４０ｍＬに置き換えた。この洗浄を２回繰り返し、上清を除去し、洗浄溶液５ｍＬに置き換えた。その画分を１つの風袋計量された５０ｍＬファルコンチューブにブレンドした。そのチューブを洗浄溶液ですすぎ、それをタール状チューブに添加した。

粒子を再分散させ（音波処理を使用することができる）、液体窒素で凍結させた。この工程で、チューブを冷凍機内に保管することができる。ファルコンチューブに嵌るキャップに穴を開けた。次いで、穴の開いたキャップを有するタール状ファルコンチューブを凍結乾燥機（０．０４ミリバール，−４０℃）に少なくとも４日間入れた。

［実施例ＩＩ］
実施例Ｉに従って製造されたミクロ粒子に関してこの研究を行い、ミクロ粒子にフルオレセインをローディングした。乾燥粒子約２５ｍｇの試料を１５ｍＬファルコンチューブに導入した。研究されるポリマー１種類につき、１８本のチューブを使用した（６データポイントを３回）。０．０５％ ＮａＮ_３と共に０．１Ｍ ＰＢＳ緩衝液（ｐＨ７．４）１２ｍＬを各チューブに添加した。次いで、図６に示すように、人工気候室内で振盪下にてチューブ台にチューブを置いた。

次いで、各データポイントに関して、緩衝液のｐＨを測定し、緩衝液２ｍＬを濾過し、冷凍機内でＨＰＬＣバイアル中に保管した。その後、緩衝液を除去し、脱イオン水で粒子を洗浄した。次いで、顕微鏡によって粒子をモニターし、真空下にて３７℃で一晩乾燥させた。次の工程は、ＴＨＦ２ｍＬに粒子５ｍｇを溶解して、その分子量分布を測定する工程であった。

フルオレセインがローディングされたミクロ粒子を分解研究で検証すると同時に、ポリマー分子量およびローディングされたフルオレセインを保持する粒子能力の変化をモニターした。ＰＥＡ−Ｈ粒子は急速に膨潤し、色素分子を放出することが示された。より疎水性のＰＥＡ−Ｂｚ粒子は膨潤せず、ローディングされたフルオレセインをかなり保持するが、実験の間、ポリマーは分解の徴候を全く示さない（１３週間）。分解研究の結果を図１に示す。

［実施例ＩＩＩ］
ＰＥＡミクロ粒子を製造するためのＷ／Ｏ／Ｗエマルジョン技術。
この研究で使用されたポリマーはＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｂｚ、ＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｈ／ＢｚおよびＰＬＧＡであった。
水１（Ｗ１）溶液：１０ｍｇ／ｍｌ Ｆｉｔｃ−ＢＳＡ含有１００ｍｇ／ｍＬトレハロース２Ｈ２Ｏ油組成物：相当するポリマー５重量％をクロロホルムに溶解した。
水２（Ｗ２）溶液：５％ＰＶＡ８０グラムおよび脱イオン水３２０グラムおよびＮａＣｌ２０グラム。ミクロ粒子の製造に、ファルコンチューブ（５０ｍＬ）およびシリンジ（１０ｍＬ）を使用した。Ｗ１溶液を油組成物に添加した後、混合物を３０秒間ボルテックスした。プランジャーを除去した後、シリンジに針を取り付け、シリンジ（１０ｍＬ）に混合物を注いだ。シリンジの針がＷ２層にある時にプランジャーを付け加えた。Ｏ／Ｗ混合物を約６０秒で４０００ＲＰＭにて添加した。混合物を４０００ＲＰＭにてさらに３分間攪拌した。電磁スターラーおよび窒素フローを用いて、粒子を一晩攪拌した。

調製され、かつ冷蔵庫に保管された、Ｈ２Ｏ中の０．４ｍｇ／ｍＬ Ｔｗｅｅｎ２０のストック溶液に、ミクロ粒子を懸濁した。次に、粒子懸濁液を４本のファルコンチューブに添加した。チューブを１０００ｒｐｍで５分間遠心し、氷に直接入れた。冷たいＴｗｅｅｎ２０溶液５ｍＬに上清を置き換え、４つの画分をファルコンチューブに回収した。
必要な場合には、穏やかな振盪および短い音波処理によって、試料は即座に再分散された。次いで、試料を再び遠心し、上清を置き換えた。洗浄手順を２回繰り返した。
再分散工程後、液体窒素内で粒子を即座に凍結させた。次に、チューブの蓋に穴を開け、試料を凍結乾燥機に取り付けた。
凍結乾燥ミクロ粒子約２０〜４０ｍｇを正確に計量し、５ｍＬ試料バイアルに移した。次に、ＮａＮ３ ０．０５重量％およびＴｗｅｅｎ２０ ０．０５重量％を含有する０．１Ｍ ＰＢＳ緩衝液を含む各バイアルに、ストック溶液２ｍＬを添加した。穏やかな攪拌下での３７℃の人工気候室にそのバイアルを置いた。７および２４時間後、３、４、８、２１日後に試料を評価し、写真を撮影した。
既に最初の２４時間で凝集物を形成したＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｂｚ粒子と対照的に、ＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｈ／Ｂｚ５０％Ｈの粒子は溶解状態で自由に浮動していた。結果を図２に示す。

ＰＬＧＡ５０：５０からなるミクロ粒子は、凝集塊を形成し、その凝集塊は激しい攪拌の後に再分散することができたことを確認できる。ＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｂｚからなるミクロ粒子は少量の凝集塊を形成したが、凝集塊は容易に再分散できなかった。意外なことに、ＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｈ／Ｂｚ２５％ＨとＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｈ／Ｂｚ５０％からなるミクロ粒子は凝塊形成を全く示さなかった。

［実施例ＩＶ］
水中油型（Ｓ／Ｏ／Ｗ）エマルジョン技術において固体を介して、ミクロ粒子を製造した。簡潔には、ポリマー５％を含有するＣＨＣｌ_３ポリマー溶液２０ｇ中にデキサメタゾン１００ｍｇを分散させた（油相）。使用されたポリマーはそれぞれ、ＰＥＡ ＩＩＩ Ａｃ Ｂｚ、ＰＥＡ ＩＩＩ Ｈ／Ｂｚ２５％Ｈ、ＰＥＡ ＩＩＩ Ｈ／Ｂｚ５０％ＨおよびＰＬＧＡ５０：５０であった。８８％加水分解されたＰＶＡ１％（９〜１０ｋＤａ）およびＮａＣｌ２．５％を含有する水相に、ｕｌｔｒａ ｔｕｒｒａｘ混合下にて、得られた油相分散液を注入した。１０００ＲＰＭで５分間遠心する前に、得られたミクロ粒子懸濁液を周囲条件下にて１８時間攪拌した。その後、上清をデカントして除去した。０．４ｍｇ／ｍｌ Ｔｗｅｅｎ２０を含有する蒸留水１０ｍｌにミクロ粒子残留物を再懸濁させた。懸濁液を再び、１０００ＲＰＭで５分間遠心し、上清をデカントして除去した。０．４ｍｇ／ｍｌ Ｔｗｅｅｎ２０を含有する蒸留水１０ｍＬにミクロ粒子残留物を再懸濁させた。得られたミクロ粒子懸濁液を凍結乾燥させ、−２０℃で保管した。
デキサメタゾンのローディングを１Ｈ−ＮＭＲで決定した。
薬物ローディング５〜７％、粒径範囲１０〜３５μｍ。
ＳＬＳ（静的光散乱）を用いて、粒径を決定した。
結果を図３に示す。

２回繰り返して、凍結乾燥ミクロ粒子約２０ｍｇを正確に計量し、１０ｍｌ試料バイアルに移した。ＮａＮ_３ ０．０５％およびＴｗｅｅｎ２０ ０．０５％を含有するＰＢＳ緩衝液４ｍＬをバイアルに添加した。穏やかな攪拌下に３７℃でバイアルを置いた。隔週で試料を採取し、続いて毎週採取した。試料採取中、ミクロ粒子を少なくとも１時間沈降させ、その後、緩衝液２ｍＬを新たな緩衝液に置き換えた。２３８ｎｍでのＤＡＤ検出を用いたＲＰ−ＨＰＬＣ法を使用して、放出緩衝液中でデキサメタゾン濃度を決定した。ポリエステルアミドマトリックスからの、６２日までのデキサメタゾンの徐放がグラフで示される。

ＰＬＧＡからの放出は、材料のバルク分解特性と関連する二峰性放出曲線に従った。ＰＥＡミクロ粒子からのデキサメタゾンの放出は、この挙動を示さず、試験期間６２日間にわたり徐放を示した。Ｈ％が増加するにしたがって、ポリマーは極性の増加および吸水と関連する膨潤特性の増加を示した。しかしながら、意外なことに、放出速度は、Ｈ％の増加と相関せず、ＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｈ／Ｂｚ５０％Ｈが最も速く放出し、ＰＥＡ−ＩＩＩ−Ｂｚが最も遅く放出すると予測された。

［実施例Ｖ］
実施例Ｉに記載の水中油型法で製造されたミクロ粒子でこの研究を行った。ミクロ粒子２０〜２５ｍｇを１５ｍＬファルコンチューブに導入した。各データポイントは３回繰り返した。ＮａＮ_３ ０．０５％を有するＰＢＳ緩衝液１２ｍＬを各チューブに導入した。Ｍｅｔｒｏｈｍ ８４８ Ｔｉｔｒｉｎｏ ｐｌｕｓでｐＨを測定した。ｐＨ＝７およびｐＨ＝２または４のｐＨ緩衝液を用いて、各使用前に較正を調べ、ｐＨ＝２およびｐＨ＝９で行った。
各データポイントに関して、緩衝液のｐＨを測定し、緩衝液２ｍＬを濾過し、冷凍機内でＨＰＬＣバイアルに保管した。
その後、緩衝液を除去し、脱イオン水で粒子を洗浄した。次いで、顕微鏡によって粒子をモニターし、真空下にて３７℃で一晩乾燥させた。次の工程は、ＴＨＦ２ｍＬに粒子５ｍｇを溶解して、その分子量分布を測定する工程であった。研究されたポリマーの一部は、ＰＢＳ緩衝液中に存在した後に、ＴＨＦに溶解せず、問題点が提起され、解決策が見つかった。結果を図４に示す。

Claims (18)

1. 構造式（ＩＶ）
   

   

   
   による生分解性ポリ（エステルアミド）ランダムコポリマー（ＰＥＡ）を含む、ミクロ粒子であって、
   式中、
   − ｍ＋ｐは０．９〜０．１であり、ｑは０．１〜０．９であり、
   − ｍ＋ｐ＋ｑ＝１であり、ただしｍまたはｐは０であることができ、
   − ｎは５〜３００であり；
   − Ｒ_１は独立して、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルキレン、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルケニレン、−（Ｒ_９−ＣＯ−Ｏ−Ｒ_１０−Ｏ−ＣＯ−Ｒ_９）−、−ＣＨＲ_１１−Ｏ−ＣＯ−Ｒ_１２−ＣＯＯＣＨＲ_１１−およびその組み合わせからなる群から選択され；
   − 単一主鎖単位ｍまたはｐにおけるＲ_３およびＲ_４はそれぞれ独立して、水素、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル、（Ｃ_２〜Ｃ_６）アルケニル、（Ｃ_２〜Ｃ_６）アルキニル、（Ｃ_６〜Ｃ_１０）アリール、−（ＣＨ_２）ＳＨ、−（ＣＨ_２）_２Ｓ（ＣＨ_３）、−ＣＨ_２ＯＨ、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_４ＮＨ_３ ^＋ 、−（ＣＨ_２）_３ＮＨＣ（＝ＮＨ_２ ^＋）ＮＨ_２、−ＣＨ_２ＣＯＯＨ、−ＣＨ_２−ＣＯ−ＮＨ_２、−ＣＨ_２ＣＨ_２−ＣＯ−ＮＨ_２ 、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＯＯＨ、ＣＨ_３−ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）−、（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−ＣＨ_２−、Ｈ_２Ｎ−（ＣＨ_２）_４−、Ｐｈ−ＣＨ_２−、ＣＨ _２ ＝ＣＨ−ＣＨ_２ −、ＨＯ−ｐ−Ｐｈ−ＣＨ_２−、（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−、Ｐｈ−ＮＨ−、ＮＨ _２ −（ＣＨ_２）_３−ＣＨ _２ −、ＮＨ _２ −ＣＨ＝Ｎ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ_２−からなる群から選択され、
   − Ｒ_５は、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルキレン、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルケニレン、アルキルオキシまたはオリゴエチレングリコールからなる群から選択され、
   − Ｒ_６は、構造式（ＩＩＩ）：
   

   

   
   の１，４：３，６−ジアンヒドロへキシトールの二環式断片から選択され、
   Ｒ_７は、（Ｃ_６〜Ｃ_１０）アリール（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキルからなる群から選択され、
   − Ｒ_８は−（ＣＨ_２）_４ −であり、
   − Ｒ_９またはＲ_１０は独立して、Ｃ_２〜Ｃ_１２アルキレンまたはＣ_２〜Ｃ_１２アルケニレンから選択され、
   − Ｒ_１１またはＲ_１２は独立して、Ｈ、メチレン、Ｃ_２〜Ｃ_１２アルキレンまたはＣ_２〜Ｃ_１２アルケニレンから選択され、ａは少なくとも０．０５であり、ｂは少なくとも０．０５であり、ａ＋ｂ＝１であることを特徴とする、ミクロ粒子。
2. ａが少なくとも０．５である、請求項１に記載のポリエステルアミドコポリマーを含むミクロ粒子。
3. ａが少なくとも０．７５である、請求項１に記載のポリエステルアミドコポリマーを含むミクロ粒子。
4. ｐ＝０およびｍ＋ｑ＝１、ｍ＝０．７５であり、
   − ａは０．５であり、ａ＋ｂ＝１であり、
   − Ｒ_１は−（ＣＨ_２）_８ −であり、Ｒ_３は（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−ＣＨ_２−であり、Ｒ_５はヘキシルであり、Ｒ_７はベンジルであり、Ｒ_８は−（ＣＨ_２）_４−である、請求項１に記載のポリエステルアミドコポリマーを含むミクロ粒子。
5. ｍ＋ｐ＋ｑ＝１、ｑ＝０．２５、ｐ＝０．４５およびｍ＝０．３であり、
   − ａは０．５であり、ａ＋ｂ＝１であり、
   − Ｒ_１ は−（ＣＨ_２）_８ −であり；Ｒ_３およびＲ_４はそれぞれ、（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−ＣＨ_２−であり、Ｒ_５は、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルキレンからなる群から選択され、Ｒ_７はベンジルであり、Ｒ_８は−（ＣＨ_２）_４ −であり；
   − Ｒ_６は、構造式（ＩＩＩ）の１，４：３，６−ジアンヒドロへキシトールの二環式断片から選択される、請求項１に記載のポリエステルアミドコポリマーを含むミクロ粒子。
6. ｍ＋ｐ＋ｑ＝１、ｑ＝０．２５、ｐ＝０．４５およびｍ＝０．３であり、
   − ａは０．７５であり、ａ＋ｂ＝１であり、
   − Ｒ_１は−（ＣＨ_２）_８ −であり；Ｒ_４は（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−ＣＨ_２−であり、Ｒ_７はベンジルであり、Ｒ_８は−（ＣＨ_２）_４ −であり；
   − Ｒ_６は、構造式（ＩＩＩ）の１，４：３，６−ジアンヒドロへキシトールの二環式断片から選択される、請求項１に記載のポリエステルアミドコポリマーを含むミクロ粒子。
7. ｍ＋ｐ＋ｑ＝１、ｑ＝０．１、ｐ＝０．３０およびｍ＝０．６であり、
   − ａは０．５であり、ａ＋ｂ＝１であり、
   − Ｒ_１ は−（ＣＨ_２）_４ −であり；Ｒ_３およびＲ_４はそれぞれ、（ＣＨ_３）_２−ＣＨ−ＣＨ_２−であり、Ｒ_７はベンジルであり、Ｒ_８は−（ＣＨ_２）_４−であり；Ｒ_５は、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルキレンからなる群から選択され、
   − Ｒ_６は、構造式（ＩＩＩ）の１，４：３，６−ジアンヒドロへキシトールの二環式断片から選択される、請求項１に記載のポリエステルアミドコポリマーを含むミクロ粒子。
8. １〜１０００μｍの範囲の平均直径を有するミクロ粒子を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のミクロ粒子。
9. １０００ｎｍ未満の平均直径を有するナノ粒子を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のミクロ粒子。
10. 内部コアおよび外部シェル構造を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のミクロ粒子。
11. 生理活性物質を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のミクロ粒子。
12. 薬物として使用される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のミクロ粒子。
13. 薬物送達用途における、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のミクロ粒子の使用。
14. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載のミクロ粒子を含む、組成物。
15. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載のミクロ粒子または請求項１４に記載の組成物を含む、物品。
16. フィルム、コーティング、ミセルまたはヒドロゲルの群から選択される、請求項１５に記載の物品。
17. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載のミクロ粒子または請求項１４に記載の組成物を含む、デバイス。
18. 請求項１５または１６に記載の物品を含む、デバイス。
    

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